內(nèi)蒙古扎木敖包礦區(qū)礦床成因與找礦標志

孫青松

內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查有限責任公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010020

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于華北地臺、阿拉善臺隆、潮水復向斜。地質(zhì)發(fā)展演化復雜，構(gòu)造活動強烈，形成不同性質(zhì)的多級構(gòu)造單元；各類沉積巖類、巖漿侵入巖類和火山巖甚為發(fā)育。在構(gòu)造上既有古老基底的繼承性，又有新構(gòu)造的明顯疊加，是多期次復合成礦作用的有利地區(qū)。

礦區(qū)主要為中太古界烏拉山巖群地層，也是區(qū)域上的主要礦源層；地質(zhì)構(gòu)造復雜、活動強烈。以斷裂為主，主要為東西向，規(guī)模較大。北西向次之，北東向構(gòu)造亦較明顯。強烈的構(gòu)造活動，為成礦創(chuàng)造良好的控礦、導礦和容礦條件；礦區(qū)周邊自古生代以來，均有火山—巖漿活動，巖漿活動頻繁，種類較多，尤以加里東期巖漿活動最為強烈，不僅形成了大量基性—酸性巖漿巖，而且還發(fā)育大量中性—酸性侵入巖，且沿礦區(qū)南側(cè)深大斷裂還有基性、超基性巖侵入，為成礦提供了礦源與熱源。

礦區(qū)處于朱扎拉嘎—甲生盤元古代、古生代金、鉛、鋅、硫、鐵、銅、鉑、鎳Ⅲ級成礦帶（Ⅲ12）、堿泉子—卡修他他金、鐵Ⅳ級成礦帶（Ⅳ122）、卡修他他金、鐵Ⅴ級成礦帶（Ⅴ121-2）上。內(nèi)生礦產(chǎn)豐富，在本成礦帶內(nèi)，已探明的較大礦床有：桃花拉山大型鈮鉭礦、芨芨嶺大型鈾礦、東大山中型鐵礦、卡修他他中型鐵礦等。礦區(qū)與上述已知礦床處于同一成礦帶內(nèi)，與卡修他他鐵礦所處的成礦地質(zhì)條件類似。通過已往勘查工作，已發(fā)現(xiàn)大型和超大型鐵鋅、石墨礦床，并且礦帶兩側(cè)沒有封閉，礦床具有進一步工作價值。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

主要為中太古界烏拉山巖群，為鐵和石墨的含礦巖系，據(jù)巖石組合由上至下可分為三段五層。上段上部為灰白色透輝石化大理巖，頂部具矽卡巖化；下部為白云母石英片巖、中夾黑云母石英片巖。中段上部為灰白色透閃石透輝石化大理巖，頂部為石榴石透輝石透閃石矽卡巖；下部為白云母石英片巖，底部含有多層石墨礦，局部見有含鐵石英巖。下段為淺灰白色強硅化透輝石化大理巖，頂部具厚約300多米的厚大矽卡巖，其中含多層鋅、鐵鋅礦體。局部夾有云母石英片巖薄層及石墨礦體。

其次為侏羅系龍鳳山組土黃、紫紅色砂巖、含礫砂巖為主，夾粘土層及砂質(zhì)粘土；在礦區(qū)西部夾有煤層。不整合于下伏太古界烏拉山巖群含礦巖系之上，在其風化殼底部形成鐵礦層。

蓋層主要為第三系粘土、砂礫層及泥巖與第四系砂礫石。厚約200mm～300m。

2.2 構(gòu)造

普查區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為簡單，為一向北傾斜的單斜構(gòu)造，局部見有小型撓曲；在礦區(qū)東側(cè)，存在2條正斷層（地壘）。

2.3 巖漿巖

目前的控制程度在工作區(qū)內(nèi)1000m以上，尚未發(fā)現(xiàn)任何巖漿巖，但不排除深部有巖漿巖的存在。

2.4 地球物理特征

通過高精度磁法測量，發(fā)現(xiàn)一個磁異常，異常形態(tài)較規(guī)則，近東西走向橢圓狀，對應(yīng)地質(zhì)體為磁性礦體，埋深較大，磁性較強，走向近東西，北傾。

經(jīng)二維反演及向上延拓處理，推斷磁性體上頂面埋深約360m～620m，底板埋深大于1200m；經(jīng)向上延拓處理，不同高度的上延異常分布，在形態(tài)上變化不大，極值隨上延高度變大衰減緩慢，故推斷對應(yīng)地質(zhì)體埋深較大。

3 礦床地質(zhì)

礦區(qū)內(nèi)共圈定了3條鋅礦體、4條鐵鋅礦體、1條鐵銅礦體、4條鐵礦體，23條晶質(zhì)石墨礦體，1層沉積型鐵礦體，9層煤。

鐵鋅礦、晶質(zhì)石墨礦產(chǎn)于中太古界烏拉山巖群下段淺灰白色強硅化透輝石化大理巖和中段白云母石英片巖中。并且鐵鋅礦主要賦存在3、4號石墨礦體之間。鐵鋅為特大型礦床、晶質(zhì)石墨為超大型礦床。

煤及沉積型鐵礦體分別產(chǎn)于侏羅系龍鳳山組的中部和底部。

4 礦體特征

4.1 鋅、鐵鋅礦

礦體呈似層狀或?qū)訝?，北傾，傾角上緩、下陡；上部厚度較薄，向下有逐漸變厚、品位變富的趨勢。受層位控制。

4.2 晶質(zhì)石墨礦

礦體呈似層狀或?qū)訝?，北傾，傾角上緩、下陡；上部厚度較薄向下逐漸變厚、品位變富的趨勢。礦體圍巖與夾石主要為云母石英片巖，次為大理巖。受層位控制。

4.3 沉積型鐵礦

礦體位于侏羅系地層底部，似層狀。主要為針鐵礦。

4.4 煤礦

礦區(qū)位于潮水盆地內(nèi)，煤層埋深在322.61m～479.16m之間。為較低灰分、高鏡質(zhì)組、中階煙煤，其特點：低硫、低氯、低磷、二級含砷、高揮發(fā)份、低灰份。

5 礦石特征

5.1 鐵鋅礦石

它形晶、粒狀結(jié)構(gòu)，交代結(jié)構(gòu)，稀疏浸染構(gòu)造。不透明礦物為磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、磁鐵礦、石墨及少量黃銅礦、黝銅礦、斑銅礦、鎳黃鐵礦等；

磁黃鐵礦呈分散狀分布，或與閃鋅礦連生，或圍繞脈石分布；閃鋅礦呈星散狀或與磁黃鐵礦連生分布，在閃鋅礦中包裹有磁黃鐵礦包體、閃鋅礦被方鉛礦交代。局部呈聚集體狀；方鉛礦分布在脈石中或交代閃鋅礦分布；黃鐵礦零星分布，部分被褐鐵礦交代；磁鐵礦呈不規(guī)則晶粒充填或嵌布于上述脈石礦物之間，有時呈微粒狀包裹于綠簾石、透輝石或石榴子石晶體之中。亦有不規(guī)則粒狀磁鐵礦中包含有大量脈石礦物的包體。

金屬礦物的生成順序：磁鐵礦-磁黃鐵礦-黃鐵礦-黝銅礦-斑銅礦-閃鋅礦-黃銅礦-方鉛礦。亦見有黃鐵礦被磁黃鐵礦交代，磁黃鐵礦、黃銅礦、黝銅礦被磁鐵礦交代的現(xiàn)象出現(xiàn)，說明上述礦物在生成時間上是漫長的，期次上是多期的。

5.2 晶質(zhì)石墨礦石

根據(jù)光片分析結(jié)果，無論化學分析固定碳含量高或者低，本區(qū)的石墨礦體均為晶質(zhì)石墨。礦石呈淺灰棕色，半自形鱗片狀，部分石墨鱗片呈彎曲狀。個別與閃鋅礦連生。

6 礦床成因探討

6.1 沉積變質(zhì)－熱液型鐵鋅礦床

鐵鋅礦體受層位控制，呈似層狀產(chǎn)于3號與4號石墨礦體之間。鐵鋅礦體主要產(chǎn)于中太古界烏拉山巖群淺灰白色強硅化透輝石化大理巖頂部的矽卡巖中，極少量產(chǎn)于白云母石英片巖所夾的含鐵石英巖中。礦床由3條鋅礦體、4條鐵鋅礦體、1條鐵銅礦體、4條鐵礦體組成。目前以1、2、3、4號鐵鋅礦為主礦體，其資源/儲量，占全區(qū)總資源/儲量的95%，各礦體規(guī)模均為大型。

盡管本區(qū)與相鄰的卡修他他接觸交代型鐵礦床相似，但根據(jù)巖（礦）石的礦物組合、變質(zhì)程度，認為鐵鋅礦與石墨礦成礦時代和圍巖大致相同，且和區(qū)域變質(zhì)時代相同；根據(jù)地球物理特征和目前控制程度，推測深部可能存在與成礦同期或更早一些的巖漿巖、或巖漿活動的派生產(chǎn)物。

在區(qū)域變質(zhì)的過程中，受高溫高壓影響所產(chǎn)生的熱水溶液或深部熱水溶液攜帶著Zn、Fe、Mn等有用元素，沿云母和石英片巖與大理巖的接觸帶或大理巖的層面進行流動、滲透。當達到形成矽卡巖化或矽卡巖的溫度和壓力時，交代置換了部分巖石——尤其是大理巖等碳酸巖類的巖石，形成了層狀矽卡巖。矽卡巖成巖的造巖礦物形成之后，熱水溶液中的Zn、Fe、Mn相對富集，在揮發(fā)組分S的參與活動下，交代溶蝕了磁鐵礦和造巖礦物，形成了閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦和大量黃鐵礦、磁黃鐵礦等金屬硫化物，以石英和碳酸鹽細脈的微弱活動而告終，最后形成鐵鋅礦床。且3號與4號石墨礦體對鐵鋅礦的形成，又起到了屏蔽的作用。由此，認為該礦床應(yīng)為沉積變質(zhì)加后期熱液改造的隱伏礦床。

6.2 沉積變質(zhì)型晶質(zhì)石墨礦床

礦體受層位控制，主要產(chǎn)于中太古界烏拉山巖群白云母石英片巖中，部分產(chǎn)于淺灰白色強硅化透輝石化大理巖夾有云母石英片巖薄層中。礦體以1、2、3、4號礦體為主，其資源/儲量，占全區(qū)總資源/儲量的98%，各礦體規(guī)模均為大型。

在區(qū)域變質(zhì)的高溫高壓的影響下，含炭質(zhì)的片巖、片麻巖或大理巖中的揮發(fā)分被驅(qū)散，而碳的成分集中并結(jié)晶，形成隱伏的沉積變質(zhì)型石墨礦床。

6.3 沉積型鐵礦床

礦體受古風化殼控制，主要產(chǎn)于侏羅系地層底部，為隱伏礦床。

7 礦化蝕變特征與找礦標志

7.1 礦區(qū)圍巖蝕變

主要見有矽卡巖化、硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化等。矽卡巖主要分布見于太古界三層大理巖的上部，部分見于中部或下部。矽卡巖以其巖石組合和分布大致可歸納為三大類：

第一類：以透輝石、石榴子石為主。多分布于厚大矽卡巖帶的下部及下段大理巖的中部。

第二類：以陽起石黑云母為主，含少量石榴子石。多位于厚大矽卡巖帶中部。

第三類：以陽起石、石英、斜長石為主的。多分布于厚大矽卡巖帶的上部及中、下段大理巖的頂部。

含礦矽卡巖主要見于前述三層大理巖的上部，部分見于中部或下部。含礦矽卡巖主要是第一類矽卡巖，位于下段大理巖的上部。最厚約300余米，東西長3000m左右，延深800m仍未尖滅。平面上東寬西窄，中部收斂變窄，西部部分位于大理巖的中部。

7.2 找礦標志

1）鐵鋅礦體、石墨礦體均受層位控制，主要位于中太古界烏拉山巖群下段的淺灰白色強硅化透輝石化大理石、矽卡巖中；

2）鐵鋅礦體主要產(chǎn)于3、4號石墨礦體之間；

3）沉積型鐵礦主要產(chǎn)于侏羅系地層與中太古界烏拉山巖群不整合面附近；

4）煤礦主要產(chǎn)于潮水盆地的邊部。

8 結(jié)論

扎木敖包礦區(qū)已經(jīng)圈定了3條鋅礦體、4條鐵鋅礦體、1條鐵銅礦體、4條鐵礦體，23條晶質(zhì)石墨礦體，1層沉積型鐵礦體，9層煤。其中石墨礦帶長大于3000m、鐵鋅礦帶長大于2400m。尤其是1-4號石墨礦體控制長已達2400m、1-4號鐵鋅礦體控制長達2000m。且厚度從淺部至深部已呈逐漸增厚、品位變富的趨勢。

本文探討的扎木敖包礦區(qū)成礦地質(zhì)條件、礦床成因，劃分了沉積變質(zhì)-熱液型鐵鋅礦床、沉積變質(zhì)型晶質(zhì)石墨礦床、沉積型鐵礦床和煤四種礦床類型，總結(jié)了各礦床的找礦標志。對該區(qū)擴大沉積變質(zhì)-熱液型鐵鋅礦、沉積變質(zhì)型石墨礦的資源/儲量，以及在礦區(qū)周邊相同地質(zhì)條件地區(qū)尋找同類型礦床，能夠起到積極指導作用。

[1]鐵、鋅、石墨、煤礦各類地質(zhì)勘查規(guī)范.

[2]扎木敖包鐵鋅石墨礦續(xù)作評估報告.