蒙古國南部曼萊蘇木銅金礦區(qū)地質特征與找礦遠景研究

王 偉，劉繼順，成 功

（1.中南大學地球科學與信息物理學院，有色金屬成礦預測教育部重點實驗室，長沙 410083；2.河南省有色金屬地質礦產局第七地質大隊，鄭州 450016）

0 引言

蒙古國南部的銅金資源巨大，其中世界級超大型銅金礦床（歐玉陶勒蓋）的發(fā)現(xiàn)，是21世紀最為轟動的找礦成果，也使該成礦區(qū)帶成為全世界的找礦熱地。隨著區(qū)內陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了歐玉陶勒蓋、查干蘇布爾加、蘇廷、嘎順、曼達赫、卡馬戈泰等一系列斑巖型銅鉬金礦床（點），在蒙古南部地區(qū)尋找斑巖型銅多金屬礦床引起了許多學者的關注［1－11］，并開展了一些研究工作。

前人的研究工作多見于查干蘇布爾加銅鉬礦。查干蘇布爾加銅鉬礦是1964年發(fā)現(xiàn)、至今尚未開發(fā)的蒙古國第三大（截至目前為止）斑巖型銅鉬礦床。前人對該礦床的礦床地質特征、礦化蝕變分帶和成礦時代等方面有過許多研究［8－9，12－14］，包括對查干蘇布爾加銅鉬礦床及含礦二長花崗斑巖、花崗閃長斑巖進行精確同位素定年和系統(tǒng)地球化學研究，從成礦環(huán)境、成礦物質來源和形成機理方面進行了探討，對深化南蒙古成礦帶及中蒙邊境斑巖型礦床的認識具有重要意義。

對于曼達赫銅礦床西側新發(fā)現(xiàn)的曼萊蘇木銅金礦區(qū)的研究工作，目前還未見報道。本次工作是在對曼萊蘇木銅金礦區(qū)實地調查的基礎上，力圖對曼萊蘇木銅金礦區(qū)的成礦地質條件進行探討，以期為該區(qū)下一步的找礦工作提供幫助。

1 區(qū)域地質概況

1.1 區(qū)域地層

蒙古國南部地區(qū)出露的地層主要有泥盆系、石炭系、二疊系、侏羅系、白堊系、第四系。

（1）泥盆系。區(qū)內的泥盆系為廣闊的海盆沉積建造，是構成古生代陸緣增生帶的主要組成部分，主要由海相安山－英安巖、英安－流紋巖和深海相硅質巖、碧玉巖及凝灰碎屑巖組成，局部夾碳酸鹽巖。下部為一套安山巖及其凝灰?guī)r，厚900m；上部為凝灰－沉積巖，厚達1 000m。該地層分布廣泛，化石豐富，整合覆于志留系之上，并常與志留系呈逐漸過渡關系。

（2）石炭系。在南戈壁地區(qū)廣泛分布，主要為玄武巖、玄武安山巖、安山巖、英安巖、流紋巖以及砂巖、粉砂巖等，厚達2 100m；巖性在橫向上和縱向上變化較大。屬海相火山巖、陸源碎屑巖和陸相火山巖、碎屑巖建造。

（3）二疊系。在南戈壁地區(qū)分布較為廣泛，大部分為陸相沉積，少數(shù)為海相沉積，個別地區(qū)化石豐富。屬陸相偏堿性基性火山巖、正常系列的中－酸性火山巖、碎屑巖建造，厚約2 000m。

（4）侏羅系。主要為上侏羅－下白堊統(tǒng)，屬陸相碎屑巖、含煤碎屑巖及中－酸性火山巖（包括安山巖、英安巖、流紋巖、火山碎屑巖），厚度變化較大，一般200～2 000m。在南戈壁地區(qū)有小面積分布，多為角度不整合覆蓋在上古生界之上，或被下白堊統(tǒng)沉積不整合覆蓋。

（5）白堊系。主要為上白堊統(tǒng)紅色陸源碎屑巖、泥質灰?guī)r、頁巖、有機質頁巖等，厚度約1 000m。在南戈壁地區(qū)分布較為廣泛，屬盆地沉積建造。

（6）第四系。主要為河谷沖積層，在高山區(qū)為冰川和冰水沉積。局部有風成黃土及富含砂金的河流相沉積、沼澤及湖相沉積。

1.2 區(qū)域構造

蒙古國南部地區(qū)位于西伯利亞板塊與華北陸塊之間古生代造山帶東蒙古地幔異常區(qū)（構造隆起帶）南緣，區(qū)內發(fā)育有蒙古中央大斷裂（MML）、蒙東斷裂（EMF）。蒙東斷裂是區(qū)內的重要控巖、導礦構造（圖1）。

蒙古中央大斷裂、蒙東斷裂（NE向走滑斷裂）控制著西伯利亞板塊和華北板塊的演化。中晚古生代時期，隨著南蒙古洋向北俯沖的進行，陸上火山－巖漿活動發(fā)育，局部發(fā)育弧上盆地，形成島弧。在島弧內部發(fā)育的次級深大斷裂分割了其內島弧火山巖漿構造帶、弧間盆地或弧上盆地或弧上盆地火山－沉積構造帶等不同次級單元。

1.3 區(qū)域巖漿巖

蒙古國南部地區(qū)晚古生代的火山活動特別強烈，二疊－石炭紀火山巖組成了巨大的南蒙古火山帶，近EW向延伸長達1 400km，寬約60～140km。

區(qū)內侵入巖分布廣泛，以中二疊世—晚石炭世花崗巖、花崗閃長巖以及晚石炭世花崗閃長巖為主，呈近EW、NEE、NE向展布，其分布受弧形斷裂帶的控制。部分地區(qū)有古生代純橄欖巖、橄欖巖、蛇紋巖分布。

圖1 蒙古國南部曼萊蘇木銅金礦區(qū)地質構造位置圖（據(jù)文獻［15］改編）Fig.1 Simplified tectonic map of Manlay Cu，Au mineralization zone

1.4 區(qū)域礦產

蒙古國南部地區(qū)礦產以銅、鉬、金、鉛鋅、鎢、錫等多金屬為主。在蒙東斷裂（EMF）北西側南蒙古單元（SM）巴嘎地體及其周圍發(fā)育有查干蘇布爾加大型銅鉬礦、歐玉陶勒蓋大型銅金鉬礦和納林呼都格銅礦等多處礦床，其中查干蘇布爾加大型銅鉬礦床和歐玉陶勒蓋大型銅金鉬礦床具有重大的經濟意義和重要的科研價值。

2 礦床地質特征

曼萊蘇木礦區(qū)位于中蒙邊境蒙古南戈壁—中國東烏旗多金屬成礦帶西段，南蒙古成礦區(qū)曼萊—曼達赫銅鉬成礦帶。礦區(qū)緊鄰shuteen（蘇廷）銅礦和新近發(fā)現(xiàn)的Bronze Fox District銅金礦，距Tsagaan Suvarga（查干蘇布爾加）銅鉬礦約50km。

2.1 礦區(qū)地層

曼萊蘇木銅金礦區(qū)出露地層主要有：泥盆系、石炭系、二疊系、第四系。

（1）泥盆系。分布礦區(qū)南部邊緣，主要為火山沉積巖，由粉砂巖、凝灰質砂巖、安山玢巖、及凝灰熔巖、角閃巖、凝灰質角閃巖組成。

（2）石炭系。為一套較厚的夾海相火山熔巖的沉積物，由淺灰－深灰、褐色凝灰質砂巖、凝灰質礫巖、粉砂巖組成。主要分布于礦區(qū)的南東部和中西部。

（3）二疊系。主要為海相－陸相沉積巖和火山巖，屬于造山型磨拉石堆積。下部以偏堿性的中基性火山巖為主，中部為海相或海陸交互相碎屑－碳酸鹽巖建造，上部為陸相碎屑巖建造。地層中盛產蜓類、腕足類、珊瑚、苔蘚、有孔蟲及古植物等多門類化石。主要分布于礦區(qū)的中北部和南西部。

（4）第四系。河谷沖積層，高山區(qū)有冰川和冰水沉積。有風成黃土及富含砂金的河流相沉積、沼澤及湖相沉積。主要分布于礦區(qū)的中南部和北部。

2.2 礦區(qū)構造

曼萊蘇木礦區(qū)地處蒙古中央大斷裂（MML）的南緣，蒙東斷裂（EMF）的北西部位（圖1）。礦區(qū)內斷層及次一級構造發(fā)育，多見EW向、NE向、NW向斷層和次一級小構造發(fā)育。礦區(qū)中部有山前斷裂帶貫穿礦區(qū)，走向近EW，可見斷層三角面，多見次一級EW向、NE向斷裂，斷裂傾向多為SE或SW，傾角40°～60°；南中部多見EW向構造蝕變破碎帶、孔雀石化石英脈發(fā)育，一般寬1～3m（孔雀石化石英脈一般寬5～15cm），長10～200m；北部多見EW、NE向構造蝕變破碎帶、礦化石英脈發(fā)育，一般寬2～5m，長10～200m。

2.3 礦區(qū)侵入巖

曼萊蘇木礦區(qū)巖漿巖主要為花崗閃長巖和花崗巖。主要分布于礦區(qū)的南中部，呈EW向帶狀?；◢忛W長巖為粉灰至灰色，半自形粒狀結構，似斑狀結構，巖石中斜長石含量40%～60%，石英15%～25%，暗色礦物角閃石、黑云母含量達20%，以及少量磷灰石、鋯石、榍石等?；◢弾r中長石斑晶（粒徑0.7～1.5cm）的含量可達20%～40%。

礦區(qū)南中部地表的花崗巖多見近EW向的石英脈，脈寬一般3～20m，長幾十到幾百米，石英脈多向S傾，傾角60°±，局部近直立；局部地段可見孔雀石化石英脈群；在南西部浸染狀孔雀石化蝕變較為明顯。

3 礦體地質特征

曼萊蘇木銅金礦床的銅金礦（化）體多見于石炭系火山－沉積巖（石炭系凝灰?guī)r、泥巖）、花崗閃長巖、花崗巖中，受斷裂構造和石英脈控制。礦（化）體出露寬從幾米到四五十米不等，長幾米到幾百米。礦化主要有孔雀石化、褐鐵礦化和黃鐵礦化；黃鐵礦化呈立方體嵌布于石英脈和凝灰?guī)r中，局部黃鐵礦呈薄膜狀充填在裂隙面；褐鐵礦化常成帶狀展布，與金礦關系密切。圍巖蝕變主要有硅化、云英巖化、碳酸鹽化。硅化常呈帶狀分布，碳酸鹽化常呈脈狀出現(xiàn)，巖體接觸帶多有云英巖化。礦石組構多呈細網脈、致密浸染狀。

曼萊蘇木銅金礦床礦化類型分為石英脈型、斑巖型及蝕變帶型3種。

（1）石英脈型。主要分布于礦區(qū)南中部花崗巖中，通過地表揀塊樣和槽探揭露共圈連出7條銅金礦（化）體，礦（化）體厚0.15～1.90m不等，長幾米到200m，傾向大多為S，傾角較大，有些近直立。局部石英脈及圍巖中銅金品位較富，多見硅化、孔雀石化蝕變現(xiàn)象，局部可見藍銅礦、自然金（圖2）。

（2）斑巖型。主要分布于礦區(qū)南西部花崗巖（脈）中，寬5～10m，長約900m，近EW 走向。礦石礦物以黃銅礦、孔雀石為主，黃銅礦及孔雀石呈微細粒浸染狀均勻分布在花崗巖體內，并有分帶現(xiàn)象。黃銅礦顆粒肉眼較少見，孔雀石肉眼觀察比較明顯。礦石品位相對較貧（圖3）。在此花崗巖（脈）南西側還見有礦化石英脈發(fā)育，脈寬約0.15m，長十幾米，走向60°，傾向S，傾角近直立。

圖2 孔雀石化、褐鐵礦化石英脈Fig.2 Malachite and Limonite quartz veins

圖3 孔雀石化花崗巖Fig.3 Malachite granite

（3）蝕變帶型。主要分布在礦區(qū)北部遠離巖體的位置，受斷裂構造控制。以構造蝕變巖型金礦為主要成礦類型，規(guī)模較大的有5條，寬約5～40m，長幾百米到4km不等，多為近EW向，見硅化、褐鐵礦化、碳酸鹽化等蝕變現(xiàn)象。其中，規(guī)模最大者長約4km，礦（化）體受構造破碎帶控制，產于石炭系凝灰?guī)r、泥巖中，揀塊樣的金品位最高可達w（Au）＝12.1×10－6；在近EW向構造蝕變帶兩側多伴有近EW向、NE向的褐鐵礦化石英脈（一般寬5～15 cm，長幾米到數(shù)十米），屬石英脈原地風化殘留物，多見褐鐵礦化、鐵錳染等蝕變現(xiàn)象（圖4）。

4 成礦地質條件分析

圖4 蝕變破碎帶露頭Fig.4 Outcrop of altered cataclastic zone

在南蒙古成礦區(qū)曼萊—曼達赫銅鉬成礦帶上發(fā)現(xiàn)有多處銅金礦床，除本次研究的曼萊蘇木銅金礦床外，在其西北部有善赫／嘎順銅礦床，西南部有歐玉陶勒蓋銅金礦床，東部緊鄰有蘇廷銅礦床，東南部有查干蘇布爾加銅（鉬）礦床，東北部有曼達赫銅礦床和新近發(fā)現(xiàn)的Bronze Fox District銅金礦等（圖1），它們地處相同的地質成礦帶、具有類似的礦化類型，即具有相同或相似的成礦地質特征。

4.1 歐玉陶勒蓋銅金礦床 成礦地質條件

歐玉陶勒蓋銅金礦床［3，10，12］位于曼萊—曼達赫銅鉬成礦帶中部，礦區(qū)出露奧陶系—二疊系地層。奧陶系地層為泥質巖、砂巖、石英礫巖和石英巖；志留系為泥質巖、砂巖、火山碎屑巖和礫巖；泥盆系為安山巖和枕狀玄武巖；石炭系為硅質巖、灰?guī)r、砂巖、礫巖、火山碎屑巖；二疊系主要為砂巖和鈉閃堿流巖；白堊系主要為砂巖、硅質巖、含恐龍化石礫巖夾層狀玄武質熔巖。構造主要為NE向和NW向斷裂，其中NE向斷層或破碎帶可能與區(qū)域性NE向左行走滑斷裂構造活動有關［16］。侵入巖主要為泥盆紀閃長巖、正長巖和黑云母花崗巖，以及石炭紀閃長巖、花崗閃長巖、花崗巖和正長巖等；其中，晚泥盆世石英二長閃長巖和花崗閃長斑巖體以高鉀和富硅為特征，并且與銅（金）礦化帶具有密切時空分布關系。

4.2 查干蘇布爾加銅（鉬）礦床成礦地質條件

查干蘇布爾加銅（鉬）礦床［13，14，16］位于曼萊—曼達赫銅鉬成礦帶東部，礦區(qū)內出露的地層主要為石炭系砂巖、凝灰?guī)r、凝灰砂巖、生物灰?guī)r、英安玢巖、安山玢巖和粗面安山巖等。礦區(qū)構造主要由NE向和NW向斷裂及裂隙帶所控制，多形成斷塊狀；這些斷裂控制著巖墻、巖株狀侵入體、角礫巖化帶、熱液蝕變礦化帶的產出。主要控礦構造是產于查干蘇布爾加巖體內、外的NE向構造帶，呈雁列狀分布。區(qū)內侵入巖主要由查干蘇布爾加侵入雜巖組成，雜巖體出露面積約130km2，主要巖性為閃長巖、花崗巖、花崗閃長斑巖、正長花崗斑巖和二長花崗斑巖，其中花崗閃長斑巖、正長花崗斑巖和二長花崗斑巖與銅（鉬）礦成礦有密切的空間分布關系。

綜上所述，曼萊蘇木銅金礦床的成礦地質條件與歐玉陶勒蓋銅金礦床、查干蘇布爾加銅（鉬）礦床十分相似，即它們具有相同或相似的含礦地層或巖石組成，礦區(qū)構造均為NE向和NW向斷裂，與礦化有關的侵入巖形成時代和巖石組成基本相似。

5 找礦前景探討

通過對遙感解譯，野外調查、物化探和山地工程揭露等結果進行分析，初步認為曼萊蘇木銅金礦區(qū)存在2個找礦遠景區(qū)：南部烏蘭敖包成礦遠景區(qū)和北部奧尤特成礦遠景區(qū)（圖5）。

（1）烏蘭敖包成礦遠景區(qū)。烏蘭敖包成礦遠景區(qū)位于研究區(qū)南部，區(qū)內出露的地層有泥盆系、石炭系、二疊系、第四系。與查干蘇布爾加大型銅鉬礦床、歐玉陶勒蓋大型銅金鉬礦床在層序上是完全相同的，巖性也基本相似，只是地層的沉積厚度、發(fā)育程度、火山活動強度等方面存在一定差別。區(qū)內發(fā)育有NE向和NW向斷層。該區(qū)中部有晚石炭世侵入巖出露，呈帶狀EW向展布，巖性以花崗巖、花崗斑巖、花崗閃長巖為主，為本區(qū)對成礦有利的侵入巖體。在該區(qū)中部和南西部發(fā)育有銅金礦（化）帶。該區(qū)具有很好的成礦遠景，有望找到斑巖型銅金礦床。

圖5 曼萊蘇木銅金礦區(qū)成找礦遠景區(qū)Fig.5 Potential areas in Manlay Cu，Au mineralization zone

（2）奧尤特成礦遠景區(qū)。奧尤特成礦成景區(qū)位于研究區(qū)北部，區(qū)內出露的地層與南部成礦遠景區(qū)基本一致。NW、NE和NW向斷層是重要的導礦和容礦構造。在其東部有少量花崗巖、花崗斑巖、花崗閃長巖出露。區(qū)內已發(fā)現(xiàn)5條近EW向的金礦化蝕變構造帶、蝕變破碎帶，其成礦作用與花崗閃長巖、花崗斑巖體有關。因此，該區(qū)具備構造蝕變帶型金礦的找礦前景。

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