內(nèi)蒙古查干礎(chǔ)魯金礦地質(zhì)特征及其金的產(chǎn)出特征

張 璞, 顏世平, 孟凡厚, 牛 飛, 韓福旺

(1. 河北省石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院，河北石家莊 050031； 2. 內(nèi)蒙古自治區(qū)第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，內(nèi)蒙古包頭 014010)

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內(nèi)蒙古查干礎(chǔ)魯金礦地質(zhì)特征及其金的產(chǎn)出特征

張 璞1, 顏世平2, 孟凡厚1, 牛 飛1, 韓福旺1

(1. 河北省石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院，河北石家莊 050031； 2. 內(nèi)蒙古自治區(qū)第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，內(nèi)蒙古包頭 014010)

查干礎(chǔ)魯金礦礦體賦存在侵位于阿木山組的淺成超淺成次火山巖(次石英粗安巖)中，是受構(gòu)造控制的蝕變巖型金礦床。通過(guò)對(duì)次石英粗安巖的巖石學(xué)特征、礦物學(xué)及地球化學(xué)特征進(jìn)行分析，顯示出次石英粗安巖為貧鈣型鋁過(guò)飽和系列，是金礦床的主要賦礦巖石，其次為細(xì)粒閃長(zhǎng)玢巖。有用組分主要為Au，其次為Ag。金主要以自然金形式存在，主要與次石英粗安巖中的石英脈關(guān)系密切，或是存在于假象黃鐵礦及褐鐵礦中，雖然微粒金產(chǎn)出數(shù)量最多，但從面積比上看，則以粗粒金、巨粒金為主，賦存狀態(tài)以晶隙金為主，包體金及裂隙金較少。自然金粒形態(tài)主要為片狀、彎曲片狀、不規(guī)則片狀。

地質(zhì)特征 產(chǎn)出特征 查干礎(chǔ)魯金礦 內(nèi)蒙古

Zhang Pu, Yan Shi-ping, Meng Fan-hou, Niu Fei, Han Fu-wang. Geological characteristics and occurrence characteristics of the Chaganchulu gold deposit in Inner Mongolia[J]. Geology and Exploration, 2015,51(2):0246-0252.

從20世紀(jì)50年代開始，包括研究區(qū)在內(nèi)的區(qū)域地質(zhì)研究工作就已開始，區(qū)域地層(內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1991；曹生儒，1993)研究均已開展，尤其對(duì)阿拉善北部地區(qū)碰撞契合后造山期巖漿作用等做了較詳細(xì)的研究(王金榮等，1995；王廷印等，1998)。但是對(duì)于產(chǎn)于查干礎(chǔ)魯蛇綠混雜巖帶中查干礎(chǔ)魯金礦的研究尚未見相應(yīng)成果發(fā)表，因此，本文在野外地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)主要賦礦巖石-次石英粗安巖的巖石學(xué)、巖相學(xué)等地球化學(xué)特征進(jìn)行分析，揭示其在成礦作用過(guò)程中的特點(diǎn)。

研究區(qū)面積為26.02 km2。地處內(nèi)蒙古自治區(qū)西部的沙拉扎山南麓，隸屬阿拉善盟阿拉善左旗銀根蘇木管轄，地勢(shì)以低山、丘陵為主，海拔一般在1200～1300 m。其南、北部均為沙漠戈壁區(qū)。其大地構(gòu)造位置處于巴丹吉林?jǐn)嗔褞е?，是查干礎(chǔ)魯-霍爾森蛇綠雜巖帶中部地帶，其北側(cè)是宗乃山-沙拉扎山陸殼基底火山弧(ZSCA)，南側(cè)是雅布賴-巴音諾爾陸弧(YBEA)。ZSCA-CHOM-YBEA從北向南彼此平行展布，構(gòu)成華北板塊北緣西段的火山弧-邊緣海-陸源湖系統(tǒng)(王廷印等，1993)，是華北地臺(tái)北緣的一條島弧和地臺(tái)的縫合線(吳泰然等，1992；1993)。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

查干礎(chǔ)魯蛇綠巖帶被認(rèn)為是晚古生代殘留的湖后盆地閉合所形成(吳泰然，1990; Wu T Retal.,1993; 張文等，2013)，是華北地臺(tái)北緣晚古生代一條島弧和地臺(tái)的縫合線。雜巖帶出露于上巴丹吉林?jǐn)嗔褞е?，斷裂發(fā)生強(qiáng)烈的變形，形成于晚石炭世。而蛇綠巖的侵位時(shí)間則應(yīng)在石炭紀(jì)之后，整個(gè)溝弧盆體系在早二疊世最終閉合，晚二疊世進(jìn)入后碰撞階段，形成后碰撞大型花崗巖體。由于特殊的地質(zhì)作用過(guò)程，使得內(nèi)蒙古阿拉善地區(qū)成為華北地臺(tái)北緣金、銀、銅、鉛、鋅、鈷、鎳、硼Ⅱ級(jí)成礦帶中的華北地臺(tái)北緣西段前寒武紀(jì)，燕山期鉛、鋅、銅、銀、金Ⅲ級(jí)成礦帶中的宗乃山-沙拉扎山古生代銅、鐵、金、鎳、鈷成礦帶。其中查干礎(chǔ)魯隸屬烏力吉-錫林浩特元古代、華力西、燕山期銅、鐵、鉻、金、螢石Ⅲ級(jí)成礦帶的中西段(李俊建等，2002)。

查干礎(chǔ)魯金礦區(qū)出露的地層主要為上古生界石炭系上統(tǒng)阿木山組。阿木山組絹云母板巖、微晶灰?guī)r為賦金巖石-次石英粗安巖的主要圍巖。白堊系上統(tǒng)烏蘭蘇海組，分布于礦區(qū)的南北兩側(cè)，以不整合形式覆蓋于阿木山組之上。由于受構(gòu)造活動(dòng)及巖漿活動(dòng)的影響，該套地層支離破碎，呈捕擄體及斷塊形式分布，地層的層序遭受破壞。

區(qū)內(nèi)的構(gòu)造非常復(fù)雜，主體構(gòu)造以近東西向逆斷層，次一級(jí)的近南北向的平移斷層切割逆斷層。近東西向斷裂破碎帶中見次石英粗安巖充填，且控制了礦區(qū)地層及巖漿巖的展布。褶皺構(gòu)造發(fā)育不強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為阿木山組地層呈樞紐近東西向展布的寬緩向斜。核部地層主要為阿木山組二段微晶灰?guī)r，查干礎(chǔ)魯金礦即位于該向斜構(gòu)造的北翼(圖1)。

圖1 查干礎(chǔ)魯金礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Simplified geologic map of the Chaganchulu gold deposit Qhpal-第四系沖洪積；C2a3ss-上石炭統(tǒng)阿木山組上段上部:鈣質(zhì)砂巖、含礫砂巖、石英砂巖； C2a3cg -上石炭統(tǒng)阿木山組上段下部礫巖； C2a2ls -上石炭統(tǒng)阿木山組中段:微晶灰?guī)r、礫狀灰?guī)r； C2a1sl -上石炭統(tǒng)阿木山組下段泥質(zhì)板巖；1-花崗斑巖脈；2-斜長(zhǎng)花崗巖脈；3-次石英粗安巖脈；4-閃長(zhǎng)玢巖脈；5-閃長(zhǎng)巖脈；6-破碎帶；7-性質(zhì)不明斷層；8-實(shí)測(cè)逆斷層；9-鉆孔位 置及編號(hào)；10-金礦脈；11-勘探線Qhpal -Quaternary liess and lak clay; C2a3ss -upper carboniferous third section in Alamu Formation: calcic sandstone，pebbly sandstone，quartz sandstone; C2a3cg -upper carboniferous third section in Alamu Formation: conglomerate; C2a2ls -upper carboniferous second section in Alamu Formation: micrite，conglomeratic limestone; C2a1sl -upper carboniferous first section in Alamu Formation: argillaceous slate; 1-granite porphyry vein; 2-plagioclase granite dike; 3-subtoscanite vein; 4-dioritic porphyrite dike; 5-diorite dike; 6-fracture zone;7-nature of the unknown fault; 8-measured thrust; 9-drill hole; 10-gold vein;11-prospecting line

區(qū)內(nèi)侵入巖比較發(fā)育，以巖株、巖脈產(chǎn)出的燕山期酸性-中基性深成侵入巖為主，其次為少量小巖株?duì)町a(chǎn)出的華力西期輝長(zhǎng)巖。次火山巖主要為似層狀或?qū)捗}狀分布的燕山早期淺成侵入花崗斑巖、次石英粗安巖、細(xì)粒閃長(zhǎng)玢巖及順層或斜切層理侵入于阿木山組中的華力西期花崗閃長(zhǎng)斑巖。次火山巖的展布方向與礦區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造方向一致。金礦體直接產(chǎn)于淺成-超淺成次火山侵入體中，與圍巖無(wú)明顯的界限。次石英粗安巖為主要的賦礦巖石。

2 次石英粗安巖脈地質(zhì)特征

2.1 次石英粗安巖脈的產(chǎn)出特征

次石英粗安巖脈走向近東西向，局部近南東向，呈似層狀或?qū)捗}狀產(chǎn)出。總長(zhǎng)度大于10 km，寬度介于10～100 m之間。礦區(qū)中西部出露連續(xù)，而東部零星分布，金礦(化)體產(chǎn)于其中。地層與次石英粗安巖的接觸關(guān)系早期為侵入接觸，次石英粗安巖中見有地層捕擄體，后期演變?yōu)閿鄬咏佑|。接觸部位地層巖石未見任何蝕變礦化。鉆孔資料顯示次石英粗安巖脈體形態(tài)變化復(fù)雜，傾向上具有膨縮現(xiàn)象，剖面上呈囊狀。礦區(qū)金礦化次石英粗安巖脈至少發(fā)育二期，且近東西向早于北北西-近南北向(圖2)。

2.2 次石英粗安巖脈巖石學(xué)特征

次石英粗安巖侵入阿木山組，且地表可見有阿木山組微晶灰?guī)r、砂巖呈捕擄體的形式分布于次石英粗安巖之中。巖石呈淺肉紅色-灰紅色，隱晶質(zhì)、霏細(xì)結(jié)構(gòu)，肉眼及鏡下未見斑晶。主要礦物成分為斜長(zhǎng)石(65%～70%)、鉀長(zhǎng)石(10%)、石英(15%)，巖石中見有次生石英(5%～10%)，方解石及鐵質(zhì)少量。巖石普遍具碎裂現(xiàn)象，且具硅化、碳酸巖化、褐鐵礦化、絹云母化，褐鐵礦多分布于絹云母化較強(qiáng)的裂隙處。

圖2 查干礎(chǔ)魯金礦500勘探線剖面圖Fig.2 Cross section of exploration line 500 in the Chaganchulu gold deposit1-含礫砂巖；2-石英砂巖；3-粉砂巖；4-砂質(zhì)灰?guī)r；5-微晶灰?guī)r；6-泥質(zhì)板巖；7-花崗斑巖；8-石英斑巖；9-次石英粗安巖；10-斜長(zhǎng)花崗巖；11-閃長(zhǎng)巖；12-構(gòu)造角礫巖(破碎帶)；13-金礦體及編號(hào)；14-褐鐵礦化；15-產(chǎn)狀；16-探槽位置及編號(hào)；17-鉆孔位置 及編號(hào)；18-鉆孔測(cè)斜位置；19-樣品位置及編號(hào)；20-礦體真厚度/含金平均品位1-conglomeratic sandstone; 2-quartz sandstone; 3-siltstone; 4-sandy lime stone; 5-micrite; 6-argillaceous slate; 7-granitic porphyry; 8-quartz porphyry; 9-crushed subtoscanite; 10-plagioclase granite; 11-diorite; 12-fracture zone; 13-gold veinlet and numbers; 14-ferritization; 15-occurrence; 16-exploratory trench position and numbers; 17-drillhole position and numbers; 18-drilling survey position; 19- sampling position and numbers; 20-ture thickness of orebody/ average gold grade

巖石名稱樣號(hào)SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2OP2O5H2O燒失量次石英KWGS0174650028137608403500370150625302940024053078粗安巖KWGS0276580038131806303200240090345192510027059057閃長(zhǎng)玢巖KWGS035572123157423936700463964773352430438371611

圖3 硅-堿關(guān)系圖Fig.3 Silicon-Alkaline relations Pc-苦橄玄武巖；B-玄武巖；O1-玄武安山巖；O2-安山巖；O3-英安巖；R-流紋巖；S1-粗面玄武巖；S2-玄武質(zhì)粗面安山巖；S3-粗面安山巖；T-粗面巖、粗面英安巖；F-副長(zhǎng)石巖；U1-堿玄巖、碧玄巖；U2-響巖質(zhì)堿玄巖；U3-堿玄質(zhì)響巖；Ph-響巖；Ir-Irvine 分界線，上方為堿性，下方 為亞堿性；▲-次石英粗安巖；■-閃長(zhǎng)玢巖Pc-picrite basalt；B-basalt；O1-basaltic andesite；O2-andesite；O3-dacite；R-rhyolite；S1-trachybasalt；S2-basaltic andesite coarse surface；S3-trachyandesite；T-trachyte、trachy dacite；F-feldspathoidite；U1-tephrite、 basanite；U2-phonotephrite；U3-pollenite,tephritic phonolite,tephriphonolite；Ph-phonolite；Ir-Irvine boundary，above line is alkaline ， below is sub-alkaline；▲-quartz coarse andesite；■-diorite porphyrite

圖4 堿度分析圖Fig. 4 alkalinity analyses ▲-次石英粗安巖；■-閃長(zhǎng)玢巖▲-quartz coarse andesite；■-diorite porphyrite

根據(jù)次石英粗安巖巖石化學(xué)分析結(jié)果可見(表1)，其主要化學(xué)成分變化不大，SiO2含量相對(duì)較高，75%左右，Al2O3在13%，K2O在2%左右，Na2O在5%左右。根據(jù)硅堿關(guān)系圖解分析屬于亞堿性系列(圖3)。根據(jù)堿度圖解分析圖(圖4)可知細(xì)粒閃長(zhǎng)巖為鈣堿性系列，而次石英粗安巖為堿性系列。

3 金礦石特征

3.1 金礦石的產(chǎn)出特征及其類型

根據(jù)鉆孔和槽探資料，礦區(qū)內(nèi)含礦巖石中除自然金外未見到新鮮的金屬硫化物。金礦石的自然類型均為氧化礦石。金礦化主要產(chǎn)于近東西向和近南東分布的次石英粗安巖脈中，礦石主要為褐鐵礦化和硅化的碎裂次石英粗安巖型礦石，其次為蝕變閃長(zhǎng)玢巖型礦石，局部可見有構(gòu)造角礫巖型礦石(圖2)。

礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的次石英粗安巖型和蝕變閃長(zhǎng)玢巖型金礦體均呈脈狀，礦體傾向在70°～160°，傾角在56°～74°之間，長(zhǎng)度在33～48 m，寬度在1～6.7 m之間。金品位在0.15～17.3g/t之間。深層礦體品位大于淺層。

3.2 金礦石的巖性特征

礦化巖石呈肉紅色，碎裂狀，具硅化、褐鐵礦化、高嶺土化、絹云母化。

金礦化次石英粗安巖具半自形粒狀結(jié)構(gòu)和交代假象結(jié)構(gòu)。半自形粒狀結(jié)構(gòu)的金礦石中假象黃鐵礦呈半自形粒狀分布。交代假象結(jié)構(gòu)的礦石中褐鐵礦交代黃鐵礦，而保留黃鐵礦假象。構(gòu)造主要為星散浸染狀構(gòu)造，其次為角礫狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

金礦化閃長(zhǎng)玢巖具微粒半自形-它形晶結(jié)構(gòu)，星散浸染狀-顯微脈狀構(gòu)造。具有角礫狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造的礦石礦物主要以角礫狀及網(wǎng)脈狀分布于脈石礦物中。星散浸染狀構(gòu)造的礦石礦物呈星散浸染狀分布于礦石中。

3.3 金礦石的成分特征

金礦化次石英粗安巖的礦物成分主要為自然金、假象黃鐵礦(1%)及褐鐵礦，假象黃鐵礦呈黃鐵礦外型，多為立方晶形，褐鐵礦呈它型，細(xì)脈狀沿裂隙充填；脈石礦物為石英、長(zhǎng)石、絹云母、高嶺土。次生石英巖中褐鐵礦存在兩種形態(tài)，一種為假象黃鐵礦，晶形呈黃鐵礦外型，另一種為不規(guī)則脈狀，沿裂隙分布；絹云母交代長(zhǎng)石；綠泥石、綠簾石交代黑云母、角閃石；次生石英、方解石沿裂隙分布。

金礦化閃長(zhǎng)玢巖中的礦物成分除自然金外見有黃鐵礦及褐鐵礦，黃鐵礦呈微粒(0.11～0.002 mm)半自形-它形晶，分布不均，個(gè)別被褐鐵礦交代，含量極少(小于1%)；脈石礦物成分主要為斜長(zhǎng)石、角閃石、絹云母、綠泥石、綠簾石、方解石及石英。脈石礦物成分絹云母、高嶺土、綠泥石、綠簾石為次生蝕變的產(chǎn)物。蝕變閃長(zhǎng)玢巖中褐鐵礦存在兩種形態(tài)，一種為假象黃鐵礦，晶形呈黃鐵礦外型，另一種為不規(guī)則脈狀，沿裂隙分布；絹云母交代長(zhǎng)石；綠泥石、綠簾石交代黑云母、角閃石；次生石英、方解石沿裂隙分布。

礦石的有用組份單一，組合樣基本分析結(jié)果(表2)表明Au含量80.5×10-9～201×10-9， Ag品位≤3.0g/t，Cu、Pb、Zn含量均極低，As含量較高，達(dá)51.5×10-6～618×10-6。

3.4 石英脈的產(chǎn)出特征

石英脈出露較少，呈不規(guī)則網(wǎng)狀分布。與次石英粗安巖脈關(guān)系密切。

4 金礦物特征及其賦存狀態(tài)

金礦石中金主要以自然金的形式存在。賦礦在次石英粗安巖和蝕變閃長(zhǎng)玢巖中自然金的顏色均呈濃(金)黃色。由于金礦物的顆粒數(shù)比與面積比意義完全不一樣(韋龍明，2000)，作者對(duì)兩個(gè)參數(shù)都做了統(tǒng)計(jì)(表3)。數(shù)據(jù)顯示，次石英粗安巖中微粒金的數(shù)量多，就顆粒數(shù)而言，以微粒者占大多數(shù)，其次是細(xì)粒，中粒-巨粒的數(shù)量只占16%；但就面積比而言，絕對(duì)以巨粒金為主，其次是粗粒金，微粒-中粒金只占17.2%?？傮w上，自然金粒度小至0.001 mm，大至1.12 mm，形態(tài)主要為片狀、彎曲片狀、不規(guī)則片狀，其厚度均小于0.010 mm，多數(shù)≤0.005 mm。蝕變閃長(zhǎng)玢巖中自然金，大小以中粒金為主，其次是粗粒-巨粒金，微粒-細(xì)粒金最少，金粒形態(tài)上多為彎曲片狀，少數(shù)為麥粒狀，粒徑0.001～1.98 mm，片狀金厚度小于0.01 mm，以小于0.005 mm為主。

表2 查干礎(chǔ)魯金礦床組合分析樣品結(jié)果表①

表3 次石英粗安巖中自然金粒度及分布特征統(tǒng)計(jì)表

注：Q為石英脈；Lm為石英脈中假象黃鐵礦；ξ為次石英粗安巖

通過(guò)對(duì)金礦石的光片觀察，無(wú)論是顆粒數(shù)還是面積占比(表3)上看，自然金的產(chǎn)出均與次石英粗安巖中的石英脈關(guān)系密切，絕大部分的自然金產(chǎn)于石英脈中，其次產(chǎn)于黃鐵礦中或黃鐵礦與石英粒間，而自然金很少直接產(chǎn)于次石英粗安巖中(顆粒數(shù)比僅6%，面積比約10%)。自然金的賦存狀態(tài)則以晶隙金為主，包體金及裂隙金較少。金礦化閃長(zhǎng)玢巖中的自然金以裂隙金為主，均分布在脈石礦物中。

5 結(jié)論

(1) 查干礎(chǔ)魯金礦區(qū)內(nèi)金礦化主要受兩期斷裂構(gòu)造控制。金礦體直接產(chǎn)于淺成—超淺成次火山侵入體中，與圍巖無(wú)明顯的界限。礦體呈不規(guī)則團(tuán)塊狀或羽裂狀分布，規(guī)模不大。

(2) 屬過(guò)鋁質(zhì)鈣堿性系列的次石英粗安巖脈是查干礎(chǔ)魯金礦床的主要賦礦巖石，其次為閃長(zhǎng)玢巖、構(gòu)造角礫巖。

(3) 金礦化帶內(nèi)礦化巖石均呈肉紅色，碎裂狀，具硅化、褐鐵礦化及絹云母化。金礦化與硅化、褐鐵礦化、絹云母化及碳酸鹽化呈正相關(guān)關(guān)系。石英粗安巖脈、蝕變閃長(zhǎng)玢巖是最佳找礦標(biāo)志。

(4) 次石英粗安巖中微粒金的數(shù)量多，粗粒、巨粒金為主。金礦化次石英粗安巖中自然金主要與石英脈關(guān)系密切，以晶隙金為主，包體金及裂隙金較少。

[注釋]

① 崔來(lái)旺.2003.內(nèi)蒙古烏力吉-巴彥烏拉山金礦評(píng)價(jià)報(bào)告[R].

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[附中文參考文獻(xiàn)]

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Geological Characteristics and Occurrence Characteristics of the Chaganchulu Gold Deposit in Inner Mongolia

ZHANG Pu1，YAN Shi-ping2，MENG Fan-hou1，NIU Fei1，HAN Fu-wang1

(1.ShijiazhuangUniversityofEconomics,Sijiazhuang，Hebei050031; 2.TheFifthBureauofGeologyandMineralExploraltionandDevelopmentofInnerMongolia,Baotou,InnerMongolia014010)

Ore bodies of the Chaganchulu gold deposit, a tectonic-altered rock type, occur in hypabyssal-superficial volcano instrusive-rock (sub-volcano quartz trachyandesite) in the Amushan Formation. Analyses of petrology, petrography and geochemistry of the sub-volcano quartz trachyandesite have revealed a calcium-poor type and aluminum- oversaturated series, a major host rock for the gold deposit, and secondly host-rock fine-grained diorite-porphyrite. The useful component is mainly Au, followed by Ag. The main mineral components are of natural gold, pyrite and limonite. The coarse and huge grains occur in gold, which are flake-shaped, or bending, irregular, and the thickness of which is less than 0.010 mm. The natural gold, an intercrystalline one, is closely related to the quartz vein in the sub-volcano quartz trachyandesite.

Geological characteristics, occurrence, Chaganchulu gold deposit, Inner Mongolia

2014-03-17；

2014-12-16；[責(zé)任編輯]陳偉軍。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：41402009)資助。

張璞(1965年-)，女，2005年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)，獲博士學(xué)位，教授，長(zhǎng)期從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。E-mail: zhang_pu2222@163.com。

P618.51+ P612

A

0495-5331(2015)02-0246-07