內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟種畜場化探效果及稀有金屬成礦帶的發(fā)現(xiàn)

程華生，閆曉輝，強 超

（華北地質(zhì)勘查局五一九大隊，河北 保定 071000）

內(nèi)蒙古錫林郭勒盟丘陵地區(qū)近年來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一批多金屬礦和稀有金屬礦床。從以往工作情況看，本區(qū)的地質(zhì)礦產(chǎn)工作主要集中在上世紀(jì)60～70年代，勘查的礦種主要為鐵礦、鉻鐵礦、煤礦、天然堿等。礦產(chǎn)勘查主要在錫林浩特以西地區(qū)，錫林浩特以南及以東一帶則工作程度較低。

隨著新一輪找礦熱潮的興起，我隊于2008年用水系沉積物測量及土壤地球化學(xué)測量相結(jié)合的方法在錫林郭勒盟種畜場一帶完成了種畜場等四幅1∶5萬化探普查工作，圈出了30多處化探綜合異常。其中Hs-8乙2異常受北東向斷裂破碎帶和侏羅紀(jì)巖漿巖及巖漿期后熱液活動控制，Sn、W、Th、Nb、Y等異常強度高、規(guī)模大，是尋找錫、鎢及稀有多金屬礦有利地段。隨后通過化探異常檢查和地質(zhì)評價工作，在種畜場石灰窖一帶發(fā)現(xiàn)了新井一敖包圖稀有多金屬成礦帶，可做進(jìn)一步找礦工作。

1 區(qū)域成礦環(huán)境

1.1 成礦地質(zhì)背景

本區(qū)大地構(gòu)造位置隸屬于內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系，位于兩個Ⅱ級構(gòu)造單元（北西部屬愛力格廟―錫林浩特中間地塊，南東部屬蘇尼特右旗晚二疊紀(jì)地槽褶皺帶）之結(jié)合部，兩者之間以西里廟-達(dá)青牧場擠壓破碎帶為界。由于受多次造山運動影響，褶皺強烈，斷裂發(fā)育，巖漿活動頻繁。地層由老到新依次出露中元古界溫都爾廟群哈爾哈達(dá)組；古生界二疊紀(jì)壽山溝組、大石寨組、林西組；中生界侏羅紀(jì)瑪尼吐組、白音高老組及新生界第四系（表 1）[1]。

區(qū)內(nèi)巖漿活動十分頻繁，包括二疊紀(jì)中酸性、中性侵入巖及侏羅紀(jì)中酸性侵入巖（表2）。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動十分強烈。中元古代末期的構(gòu)造變動不僅使北部地區(qū)的中元古代地層，形成了近東西向的緊密線形褶皺，同時還遭受到綠片巖相區(qū)域變質(zhì)作用。至二疊紀(jì)全區(qū)普遍遭受到了又一次強烈的構(gòu)造變動—二疊紀(jì)構(gòu)造運動，受其影響在中二疊世開始出現(xiàn)了火山活動，其后至二疊世末期，來自近南北向的強烈的擠壓應(yīng)力場不僅使二疊紀(jì)地層形成了大量的緊密褶皺、斷裂以及構(gòu)造糜棱巖帶（韌性剪切帶），并伴有大規(guī)模的同構(gòu)造期中酸性至中性巖漿侵入活動，其主體構(gòu)造線方向為北東東和北西向，至此基本上奠定了本區(qū)的構(gòu)造輪廓。侏羅紀(jì)的構(gòu)造表現(xiàn)形式以斷裂為主，伴之有大面積的酸性巖漿侵入和較頻繁的火山活動；新生代則以升降運動為主，并伴有大面積的基性火山活動[2]。

表1 地層劃分序列表Table 1 Stratum division in the work area

表2 測區(qū)侵入巖劃分一覽表Table 2 Intrusion division in the work area

1.2 成礦地球化學(xué)環(huán)境

1.2.1 地球化學(xué)背景

工作區(qū)為干旱-半干旱荒漠、低山-丘陵草原景觀區(qū)，測區(qū)景觀以低山丘陵為主，植被發(fā)育，覆蓋較厚，水系不十分發(fā)育。海拔高度在1200 m左右，相對高差一般為100～200 m,最高山峰1 509.2 m，位于工作區(qū)東部。根據(jù)這一特點，化探工作采用了水系沉積物測量和土壤地球化學(xué)測量相結(jié)合的方法同步進(jìn)行，即在溝谷較明顯的低山區(qū)采集了水系沉積物樣品，在丘陵草原區(qū)的殘坡積層中采集了土壤樣品。

1.2.2 野外化探工作方法

在現(xiàn)場將采樣點標(biāo)繪在地形圖上，使用校正過的GPS結(jié)合地形圖定點。實地至少3點取樣，樣的點位標(biāo)繪在中心子樣點的位置，并在顯眼處作了標(biāo)記[3]。

根據(jù)前人在同類景觀區(qū)粒度實驗結(jié)果并結(jié)合化探普查規(guī)范要求，為避免風(fēng)塵沙的干擾，樣品粒級確定為-4～+20目[4]。

土壤樣品在溝頭，山坡采集了殘坡積層或母質(zhì)層（土壤C層），取樣深度一般為20～50 cm，最大采樣深度達(dá)80 cm；水系沉積物樣品取樣介質(zhì)為沖積、沖洪積砂，樣品取自水系中有利于沖洪積物聚集.沉積的水系底部。為了增加樣品的代表性，在采樣點附近20～30 m范圍內(nèi)沿水系或橫切河谷多處采集沖洪積物組合成一個樣品。樣品加工在野外駐地完成，嚴(yán)格實行了三級質(zhì)量檢查制度，包括臺組自互檢、項目檢查及隊級抽查。

水系沉積物測量采樣點共1231個，密度為6.12個/km2。外業(yè)檢查量43個，所占比例3.49%；水系沉積物測量加工樣密碼抽查量45個，所占比例3.66%。

土壤樣品共6523個，土壤地球化學(xué)外業(yè)檢查量205個，所占比例3.14%；土壤地球化學(xué)加工樣密碼抽查量216個，所占比例3.1%。此外，還對室內(nèi)資料整理及樣品加工進(jìn)行了檢查，總檢查量大于10%。

根據(jù)區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件，共分析14種元素，即Cu Pb Zn AgWSn MoTh Nb Y As Sb Cd Au等。檢出限、報出率等指標(biāo)嚴(yán)格按照中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試管理規(guī)范》（DZ0130.1—94）執(zhí)行。

元素分析方法，Au-石墨爐原子吸收光譜法；Cd-火焰原子吸收光譜法；AsSb-氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法；ZnThNbY-X熒光光譜法；CuPbSnAg-發(fā)射光譜法；MoW-極譜法。樣品分析由具有甲級化驗資質(zhì)的國土資源部呼和浩特礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心（內(nèi)蒙古自治區(qū)礦產(chǎn)實驗研究所）進(jìn)行。

元素的檢出限、報出率、標(biāo)樣合格率、內(nèi)檢合格率、外業(yè)抽檢合格率等指標(biāo)均滿足設(shè)計書及化探普查規(guī)范要求?；灁?shù)據(jù)完全可以作為編制各類地球化學(xué)圖件及進(jìn)行異常評價的依據(jù)。

1.2.3 微量元素在水系沉積物（土壤）測量中的分布特征

（1）元素含量分布特征

根據(jù)1∶5萬水系沉積物（土壤）測量成果，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，總結(jié)出工作區(qū)元素的分布分配特征（表 3）。

由表3分析看出，相對于地殼豐度，濃度克拉克值＞1.2含量相對偏高的元素包括As Sn Th W；濃度克拉克值在1.2～0.8之間，與地殼豐度相當(dāng)?shù)脑厥茿gPb Sb，其余元素YNb MoZn Cd Au Cu的濃度克拉克值＜0.8，含量相對偏低。

（2）元素的分異特征

由變異系數(shù)分析（表3），變異系數(shù)Cv＞1.2分異能力較強的元素是W Au As Sn Sb；Cv值在1.2～0.8間具一定分異能力的元素是Cu Ag Th；而Z n P bMoNb YCd的Cv值＜0.8，分異能力較弱。

綜合分析，本區(qū)As Sn Th W等具一定高背景，而W Au As Sn Sb Cu Ag Th等具一定分異能力，有局部富集趨勢。因此，本區(qū)具有找與中酸性侵入巖有關(guān)的稀有金屬、金多金屬等礦產(chǎn)的地球化學(xué)前提。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

區(qū)內(nèi)出露的地層主要為上二疊迭統(tǒng)林西組（P3l）含炭質(zhì)板巖和粉砂巖，深灰色，粉細(xì)粒結(jié)構(gòu)，板狀或?qū)訝顦?gòu)造，受構(gòu)造作用的擠壓，部分地段為千枚狀構(gòu)造。硅化程度相對較強（圖1）。

地層中有侏羅紀(jì)花崗巖（Jγ）侵入，靠北東部的規(guī)模相對較大，有數(shù)平方千米，中部為巖株，單個不足1 km2。

花崗巖由于構(gòu)造運動的作用鈉長石化云英巖化強烈，呈淺灰白色.細(xì)中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。局部地段可見有輕微的天河石化。

靠東南部有二疊紀(jì)暗灰綠色細(xì)-中粒閃長巖（Pδ）分布，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。成份為角閃石，長石及石英少量。

構(gòu)造活動強烈，北東向是區(qū)內(nèi)的主構(gòu)造線，巖體的展布與構(gòu)造線明顯的一致。礦化范圍北西及南東二邊各有一條為北東向的大斷層帶，次一級的北西向斷裂也較為發(fā)育，且切斷了北東向的斷裂。這些構(gòu)造的強烈活動使區(qū)內(nèi)的花崗巖產(chǎn)生了鈉長石化和云英巖化，同時也使銣、鋰、釔這些稀有稀土金屬熱液上升富集。

表3 工作區(qū)化探掃面元素含量特征表Table 3 Characteristics of the element contents in the work area

3 地球化學(xué)異常特征

（1）異常篩選

異常查證之前，根據(jù)異常特征、異常所處的地質(zhì)環(huán)境，結(jié)合已知礦點的分布特征，對區(qū)內(nèi)綜合異常進(jìn)行了評序。異常評序選取的地球化學(xué)、地質(zhì)變量有異常元素的規(guī)模、襯度、地層、巖漿巖、構(gòu)造、礦點等。異常評序的目的是為了研究化探異常和工業(yè)礦床之間的相關(guān)性。對異常的襯度、規(guī)模、元素組合、地質(zhì)背景、已知礦點等因素進(jìn)行量化，分別賦予不同的分值，最后按總分值的高低進(jìn)行評述。

（2）異常特征

1∶5萬化探掃面共圈出34處綜合異常，其中Hs-8乙2位于種畜場石灰窯稀有多金屬礦區(qū)。

從表4看出，Hs-8乙2異常主要由Sn W Sb等元素組成，元素組合復(fù)雜，有多個濃集中心（圖2），元素組份分帶由中心向外表現(xiàn)為Th Y Nb→Sn W Mo→Zn Pb Cd Cu AgAs Sb。

其中W峰值達(dá)336×10-6，平均值16.59×10-6；Sn 峰值達(dá) 500×10-6，平均值 63.65×10-6；Th 峰值達(dá)466×10-6，平均值61×10-6。襯度普遍較高，說明各元素異常清晰；規(guī)模較大的有Sn WTh等；Sn WTh As AgPb等元素濃度達(dá)到4級。大于異常下限個數(shù)較多的元素是Sn WTh YNb等。

4 異常查證

化探掃面成果出來后，隨即就開展了異常檢查工作。包括踏勘檢查及詳細(xì)檢查。

踏勘檢查階段，主要是根據(jù)異常區(qū)提取單點樣品分析結(jié)果，對各元素高值點進(jìn)行地質(zhì)踏勘檢查，細(xì)心觀察采樣點附近的巖性變化，采取礦化蝕變或有代表性的巖石樣品，對含量可能較高的樣品做進(jìn)一步地質(zhì)追索工作[6-7]。

圖1 種畜場石灰窯礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological sketch map in the Zhongxuchang Shihuiyao deposit

圖2 HS-8乙2綜合異常剖析圖Fig.2 Hs-8乙2 comprehensive anomaly analysis

工作方法包括點距為40 m，比例尺為1/1萬的地化綜合剖面；點距為20 m，比例尺為1/1萬的激電中梯剖面及電測深。

在查證的HS-8乙2異常區(qū)采集了一些樣品，經(jīng)分析，含稀有金屬礦物組合為：鈮鐵礦、天河石（鉀長石）、獨居石、錫石、磷釔礦、綠柱石、鋯石、黃玉、白云母、螢石等。據(jù)單礦物成分分析，鋰、銣主要賦存于白云母中（呈類質(zhì)同象），鈮、鋰賦存于鈮鐵礦及錫石中，鈹賦存于綠柱石中，錫賦存于錫石中。因此，重新取樣后分析了Nb Ta Cs Rb Li WSn等元素。

詳細(xì)檢查階段，通過部分槽探工程揭露，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)淺灰白色侏羅紀(jì)云英巖化、鈉長石化的細(xì)粒花崗巖（Jr）相當(dāng)發(fā)育，位于北東向大構(gòu)造帶中，螢石礦北礦帶靠南地帶，由101～104四個小巖體構(gòu)成。礦物成分為白云母、鈉長石、石英及少量黃玉。

鈉長石化花崗巖含鈮、銣。銫、鋰較高，伴生稀有元素鉭、釔、錫等。其礦物組合為鈮鐵礦、黃玉、獨居石、錫石、磷釔礦、鋯石等，以前四種礦物分布較普遍，含量相對也較高。

該稀有金屬礦床分布在巴潤烏德溝北東向成礦帶中，與侏羅紀(jì)花崗巖大巖體邊部及外部小巖株、巖枝鈉長石化花崗巖和云英巖化花崗巖有關(guān)。北東向稀有金屬礦帶規(guī)模較大，長20 km左右，寬約5 km。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)（礦）化點4處，礦化面積達(dá)30 km2。所含的稀有金屬元素有多種，以鈮、鉭、銫、銣、鋰為主。據(jù)光譜分析結(jié)果，他們的含量部分達(dá)到或接近工業(yè)邊界品位，并含有十萬分之幾到萬分之幾的鉭，是一個稀有金屬找礦希望較好的成礦帶。

經(jīng)檢查，將該稀有金屬礦帶劃分兩種類型：含鈮、銫、銣、鋰弱云英巖化鈉長石化花崗巖；含鋰、銣、錫強云英巖化鈉長石化花崗巖。

（1）含鈮、銫、銣、鋰的弱云英巖化鈉長石化花崗巖

礦化帶位于種畜場石灰窯東部101號巖枝，東石灰窯104號巖體兩個巖體，面積分別為0.15 km2和2.09 km2。單個巖體長0.6～2.6 km，寬0.5～ 2 km。受南北向及東西向斷裂構(gòu)造控制，巖體呈穹隆狀，以層節(jié)理及橫節(jié)理比較發(fā)育，尤其在巖體邊部更為清楚。

鈉長石化花崗巖含鈮、銣、銫、鋰較高，伴生稀有元素鉭、釔、錫等。其礦物組合為鈮鐵礦、黃玉、獨居石、錫石、磷釔礦、鋯石等，以前四種礦物分布較普遍，含量相對也較高。

兩巖體中含黃玉均較高，局部達(dá)13%～14%，黃玉呈半自形-他形柱狀或集合體狀不均勻分布于巖石中或包含于石英中，粒度0.005～3.1 mm。礦物組合除黃玉外，另有鉀長石（含量39%～40%），石英 30% ～ 31%，鈉長石9%～10%，白云母6%～7%。

化學(xué)分析表明，Rb最高達(dá)0.51%，光譜定量分析 Rb＞1000 ×10-6、Nb （33.6 ～60.5）×10-6、Ta（10.3 ～21.4）×10-6、Li（669～1044）×10-6,該礦含銣較高，達(dá)0.1%以上。101號巖體礦化面積約占巖體出露面積的50%，104號礦化面積約占區(qū)內(nèi)巖體出露面積的80%。

（2）含鋰、銣、錫的強云英巖化鈉長石化花崗巖

位于種畜場幅東北部，由102號小巖枝和103號巖株組成。

102號巖體呈橢圓形，長軸東西向，面積0.24 km2，巖體為強云英巖化的鈉長石化花崗巖，頂部幾乎全蝕變?yōu)殁c長石化云英巖，云英巖主要礦物組成為石英54%～60%，鈉長石7%～18%，白云母22%～33%，少量黃玉。

103號巖體呈不規(guī)則狀，長軸近東西向，面積2.16 km2。巖體為云英巖化鈉長石化細(xì)?；◢弾r，組成礦物為正長石24%～38%，石英34%～36%，鈉長石17%～28%，白云母0.5%～23%，少量螢石。

化學(xué)分析顯示，Rb最高達(dá)0.4%，定量光譜分析結(jié)果表明，兩巖體含 Rb均大于 1000×10-6、Li（135 ～630）×10-6、Y （105.1 ～ 857）×10-6、Nb（41.1～ 90.2）×10-6、Sn （43.1～ 300.3）×10-6、Be（5.1～113）×10-6。102號巖體礦化面積占露頭面積100%，103號巖體礦化面積占露頭面積的50%。

5 找礦效果

在異常查證過程中采集的29個定量光譜樣和6件化學(xué)揀塊樣（分析單位同上），分析結(jié)果表明，Th的含量有10個樣品在0.004%～ 0.099%之間；Y有11個樣在0.01%～ 0.0857%間，最高一個為0.16%；Rb的含量普遍較高，有23件在0.027%～0.3%間，后來，對24件高值樣品副樣進(jìn)行化學(xué)分析，Rb的含量在0.031%～0.51%之間，其中有17件在0.064%～0.51%間，符合或超過了工業(yè)邊界品位。Li有13件在0.021%～0.4%間。W的含量有11件為0.006%以上；Sn有2件為0.02%～0.03%，Ag大于1 g/t者15件，最高1件為6.86 g/t;Au一件為0.025 g/t。這些均顯示了本區(qū)良好的找礦前景[1，8-9]。

6 結(jié)論

（1）在低山丘陵、植被發(fā)育而溝系切割不十分強烈的地區(qū)，化探工作采用水系沉積物測量和土壤地球化學(xué)測量相結(jié)合的方法同步進(jìn)行，既可滿足采樣密度，又可保證樣品分布較均勻，從而更好地為地質(zhì)綜合找礦提供更直接、可靠的化探信息[10]。

（2）多年的找礦實踐表明，許多稀有稀土金屬、貴重金屬、有色金屬礦的發(fā)現(xiàn)與化探異常密不可分。對于經(jīng)過反復(fù)論證過的綜合異常要及時進(jìn)行地表工程揭露和鉆探驗證，總結(jié)經(jīng)驗與教訓(xùn)。

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