毛登礦區(qū)錫銅礦成因分析

任韡

摘 要：毛登錫銅礦賦存于巖體邊緣及其外接觸帶的圍巖中，圍巖主要為火山巖、變質(zhì)粉砂巖和花崗斑巖等火山角礫巖，次級為變質(zhì)砂巖、流紋巖。該礦的礦化與花崗斑巖緊密相關(guān)，屬巖漿期后高、中溫的熱液礦床。

關(guān)鍵詞：毛登錫銅礦；圍巖蝕變；斷裂構(gòu)造；巖漿巖

中圖分類號：P618.65；P618.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）17-0153-02

毛登錫銅礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東部，錫林浩特市北偏東約50 km處。礦區(qū)的大地構(gòu)造位于天山—內(nèi)蒙古地槽褶皺系，內(nèi)蒙古華力西晚期褶皺帶的中部，三級構(gòu)造單元位于西烏珠穆沁旗復(fù)背斜的南東翼，四級構(gòu)造位于杰林牧場—毛登—寶登圖褶斷束的中段西北側(cè)。

1 地層

礦區(qū)內(nèi)新生界第三系、第四系地層分布廣泛，其他地層分布比較零散，主要為中生界侏羅系上統(tǒng)興安嶺群，其巖性主要為變質(zhì)粉砂巖和少量的流紋巖。

2 地質(zhì)構(gòu)造

毛登銅多金屬礦床的不同礦種在控礦構(gòu)造特征上表現(xiàn)出明顯的差異，銅、錫和鋅受到了明顯的斷裂構(gòu)造控制。盡管鉬礦在微觀上沿構(gòu)造裂隙面或節(jié)理充填成礦，但宏觀上礦體的總體產(chǎn)出狀態(tài)受斷裂控制不明顯，可能是因為總體上受到了在接觸帶發(fā)育的裂隙帶的控制。來自成礦巖體的成礦熱液在物質(zhì)梯度和熱梯度的作用下，以滲透的運移方式向外擴散和運移，沿著錯縱交叉的微構(gòu)造裂隙面和節(jié)理充填成礦。

研究區(qū)內(nèi)發(fā)育的構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造和節(jié)（劈）理，礦床主要受斷裂的控制。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育充足，以西北—東南向的斷裂發(fā)育最佳，也是礦床的主要控礦斷裂?？刂频V體產(chǎn)狀的西北向斷裂構(gòu)造一般表現(xiàn)為構(gòu)造強化帶，礦化作用往往受強度變形帶的控制，強變形帶發(fā)育成多期次、多方向的斷裂或劈理，并常在平面和剖面上交并、復(fù)合。

3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)的巖漿巖主要為阿魯包格山花崗斑巖體。

3.1 花崗斑巖

花崗斑巖體出露于礦區(qū)東部，出露面積約0.17 km2。其西側(cè)超覆侵入于中生界侏羅系上統(tǒng)興安嶺群中火山巖段火山角的礫巖上。

花崗斑巖中有類似流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖的巖石分布在其附近圍巖的內(nèi)側(cè)，由于這兩種巖石在礦區(qū)范圍內(nèi)混雜交生，難以劃分界線，且這兩種巖石是同一花崗巖漿侵入形成，都是巖漿在侵入冷凝的過程中受脈沖式爆發(fā)而形成的。本文除在下節(jié)巖石特征中分述外，均將二者統(tǒng)稱為花崗斑巖。

類似流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖的形成過程為：巖漿入侵時，壓力突然降低，巖漿中早期結(jié)晶的斑晶碎裂，此時的巖漿溫度較高，部分斑晶或碎斑會被熔蝕；巖漿固結(jié)成巖后，深部尚未固結(jié)的殘余巖漿沿巖石裂隙等部位灌入，殘余巖漿中的揮發(fā)份突然釋放（爆發(fā)），使巖漿中的晶體碎裂，呈現(xiàn)出類似流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖的特征。

3.2 巖石特征

3.2.1 花崗斑巖

花崗斑巖多為淺肉紅色、黃灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶主要為石英、正長石和斜長石，直徑1～4 mm，呈碎裂狀，可見熔蝕現(xiàn)象，含量在50%左右。石英呈自形狀，部分斑晶被熔蝕成港灣狀、圓滑狀，含量在20%左右。長石含量在30%左右，主要為正長石、斜長石。正長石呈板狀，可見卡氏雙晶；斜長石斑晶較少，多為酸性更長石，呈板狀，可見聚片雙晶，常見絹云母化，偶見黑云母?；|(zhì)由石英和長石組成，粒度多在0.1 mm左右，長石多絹云母化、碳酸鹽化。

3.2.2 類流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖

類流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖呈灰白色、灰綠色或灰黑色，碎裂斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，偶見流紋構(gòu)造。晶屑主要由石英、正長石、斜長石組成，粒度0.5～4 mm，含量在60%左右。晶屑呈棱角狀并常見裂紋，熔蝕現(xiàn)象不明顯。長石多已絹云母化。晶屑膠結(jié)物為長英質(zhì)，約占40%左右。此外，巖石中常見2～50 mm的隱晶質(zhì)巖漿巖角礫、粉砂質(zhì)板巖、變質(zhì)粉砂巖、安山巖和硅質(zhì)巖等巖屑。

根據(jù)3個花崗斑巖的鉀-氬同位素年齡推算，礦區(qū)花崗斑巖的侵入年代應(yīng)處于燕山晚期。

3.3 變質(zhì)作用

本地區(qū)的變質(zhì)作用主要為熱變質(zhì)作用，但因巖漿巖為超淺成產(chǎn)物，所以熱變質(zhì)作用的效果不明顯，巖漿巖多為長英質(zhì)角巖化。

3.3.1 花崗斑巖的自變質(zhì)作用

礦區(qū)內(nèi)的花崗斑巖普遍經(jīng)過自變質(zhì)呈現(xiàn)出了絹云母化、綠泥石化，部分為高嶺土化。巖石的自變質(zhì)多見于花崗斑狀結(jié)構(gòu)或鱗片變晶結(jié)構(gòu)，斑晶和基質(zhì)中的長石幾乎全部被絹云母取代，顯微鏡下僅能見到長石晶體的假象。巖石中絹云母、綠泥石的含量一般>30%. 蝕變花崗斑巖內(nèi)的接觸帶附近，局部可見厚度為0.4～2.5 m的硅化帶，其中硅化強烈的部位常賦存有錫礦化，錫品位高達0.4%，但難以圈出單獨的錫礦體。此種硅化蝕變是本區(qū)的找礦標志之一，為我們在斑巖中尋找工業(yè)礦體提供了線索。

3.3.2 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖受巖漿熱液變質(zhì)作用出現(xiàn)了長英質(zhì)角巖化現(xiàn)象，主要有云英巖化、黃玉電氣石化、硅化、絹英巖化、綠泥石化、赤鐵礦和褐鐵礦化等。以上各種圍巖蝕變特征是本區(qū)錫石—石英脈和錫石—硫化物石英脈礦床、斑巖型鉬礦床的直接找礦標志。

4 礦化特征

礦床賦存于花崗斑巖體南西邊緣及其接觸帶的圍巖中，礦體圍巖主要為火山巖、變質(zhì)粉砂巖和花崗斑巖等火山角礫巖，次級為變質(zhì)砂巖、流紋巖。隨著花崗巖漿的結(jié)晶和分異演化，富含Mo、Sn、Cu等元素的氣水熱液在巖體內(nèi)接觸帶及其圍巖裂隙和節(jié)理中運移、充填成礦，離巖體較遠，含礦熱液的則主要通過西北向斷裂構(gòu)造裂隙運移、充填成礦。花崗斑巖是本礦床的成礦母巖，其中的微裂隙、西北向斷裂構(gòu)造及其次級構(gòu)造裂隙既是導(dǎo)礦構(gòu)造，也是容礦構(gòu)造。

礦床可按成礦的地質(zhì)特征，礦體的形態(tài)、規(guī)模，礦石的類型、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，主要金屬礦物等因素進行劃分。本礦區(qū)有兩種類型的礦床，一種為受花崗斑巖和接觸帶控制的斑巖型鉬礦床，另一種為石英脈型錫礦。石英脈型錫礦可分為脈狀和細網(wǎng)脈狀兩種類型。脈狀礦體指厚度>0.15 m的含錫石英脈；細網(wǎng)脈狀礦體指厚度<0.15 m的含錫石英脈。本區(qū)以大脈型礦體為主。

礦區(qū)內(nèi)靠近巖體的礦物以銅鉬為主，遠離巖體的以錫銅為主；靠近巖體的礦脈細而密集，遠離巖體的礦脈大而稀疏。

鉬礦化主要存在于地表80 m以下，在外接觸帶的礦化在平面上向接觸帶逐漸增強，接觸帶可能為礦化的中心，但因斑巖型鉬礦常見于斑巖體內(nèi)，所以礦化中心也很有可能在斑巖體內(nèi)。在空間分布上，錫、銅等的礦化則分布在鉬礦體外側(cè)和上部。

5 錫銅礦成因分析

5.1 地層斷裂活動的影響

因受近東西向和東北向深斷裂活動的影響，深部花崗質(zhì)含礦熔漿向上運移，并侵位于背斜南西的傾沒部位。含礦熔漿在運移和后冷凝過程中發(fā)生分異演化，形成含礦熱流體，圍巖中封存的水和物質(zhì)成分與天水的持續(xù)加入，形成了含礦熱液沿著巖體頂部及圍巖中斷裂裂隙帶充填的復(fù)合礦帶。

5.2 板塊活動的影響

中生代受太平洋板塊活動的影響，在大興安嶺地區(qū)發(fā)生了大規(guī)模的構(gòu)造巖漿活動，形成了與東北向構(gòu)造藕合的西北向斷裂裂隙構(gòu)造帶。礦區(qū)位于背斜構(gòu)造的傾沒端，屬于構(gòu)造薄弱部位，西北向的斷裂裂隙構(gòu)造發(fā)育良好，為礦液活動中成礦物質(zhì)的沉積提供了有利的空間條件。

5.3 火山角礫巖的影響

發(fā)育在含礦巖體南側(cè)圍巖中的火山角礫巖，其角礫主要為大量中性、中基性的硅質(zhì)巖等物質(zhì)，強烈的火山作用為該套地層帶來了豐富的成礦物質(zhì)。其脆性和孔隙度大的特點為礦液活動提供了有利的空間條件。因此，火山角礫巖為礦床形成的主要圍巖。

5.4 礦化的影響

在含礦熱液形成和演化的初期，巖體頂部和邊部可能形成云英巖型或花崗巖型等面型礦（化），這種面型礦（化）體下部為石英細脈型礦化，或含錫硅酸鹽細脈型礦化。隨著含礦熱液從巖體向外運移，加上圍巖中物質(zhì)成分的加入，其溫度逐漸降低，并在近巖體周圍形成富含揮發(fā)成分的含錫云英巖脈和含錫螢石石英脈；隨著與巖體距離的增大和礦液的演化，礦化體由錫石云英巖型、錫石石英型逐漸向錫石硫化物石英型、錫石硫化物型變化。

〔編輯：張思楠〕

Maodeng Tin Copper Mining Area Causes Analysis

Ren Wei

Abstract： Maodeng Tin Copper Mining occurs in the surrounding rock edge and the outer contact zone， the surrounding rock is mainly volcanic， metamorphic and granitic porphyry siltstone volcanic breccia， secondary metamorphic sandstone， and rhyolite. The mineralization is closely related to mine granite porphyry， after magmatic high temperature hydrothermal deposits.

Key words： Maodeng Tin Copper Mining； rock alteration； faults； magmatic rocks