內(nèi)蒙古哈爾楚魯銅銀多金屬礦地質(zhì)特征及成因探討

姚春雷

摘要：哈爾楚魯銅銀多金屬礦大地構(gòu)造位置處于西伯利亞板塊和華北板塊的接合部，位于兩大古板塊對接的縫合線附近本礦區(qū)前后共發(fā)現(xiàn)含銅銀、鋅礦體8條，由2個探槽和10個鉆孔共3條勘查線剖面控制：礦體分布在勘查區(qū)中南部，賦礦圍巖為中生界上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組（J₃m）火山碎屑巖及部分凝灰質(zhì)砂礫巖：礦石礦物主要為赤鐵礦、藍(lán)銅礦、藍(lán)灰銅礦、輝銅礦、銅藍(lán)、孔雀石、褐鐵礦等，脈石礦物主要為石英、長石、絹云母、綠泥石及綠簾石等；礦床工業(yè)類型為脈狀銅銀鉛鋅多金屬礦床；礦床成因類型為中低溫次火巖熱液型礦床。

關(guān)鍵詞：哈爾楚魯；銅銀多金屬礦；礦床成因探討

1.緒論

西烏珠穆沁旗哈爾楚魯銅銀多金屬礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)西烏珠穆沁旗境內(nèi)。本區(qū)地理上位于大興安嶺南西端北西坡，屬于丘陵區(qū)，最高海拔1119.9m，最低海拔960m，相對高差為160m左右。礦區(qū)地形比較平緩，東部為丘陵區(qū)，西部為溝谷區(qū)。年降水量300～400mm，平均降水量為350mm，多集中在7～8月份，年平均蒸發(fā)量約為2000mm左右，年蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降水量。礦區(qū)附近水系不發(fā)育，向西約10.2km有布爾嘎斯臺河流通過。該河全長70km，洪水期流量3.5m³/s，平均流量0.15m³/s，屬季節(jié)性河流。地震動峰值加速度為0.05g，對照地震基本烈度為Ⅵ級。西烏旗資源富集，發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)資源主要有煤、鉛、鋅、銀、銅、鐵、鎳、瑩石、大理石等。探明煤炭儲量522.7億噸，百億噸以下十億噸以上煤田有8處。探明有色金屬儲量228萬噸。

2.區(qū)域地質(zhì)特征

本區(qū)大地構(gòu)造位置處于西伯利亞板塊和華北板塊的接合部，位于兩大古板塊對接的縫合線附近；自晚古生代到中生代及新生代兩大古陸附近經(jīng)歷多期次構(gòu)造活動，并伴隨強(qiáng)烈的巖漿和火山活動。在成礦區(qū)域劃分上，屬于大興安嶺成礦帶的西側(cè)的大興安嶺西坡亞帶，大興安嶺中南段的錫林浩特一霍林郭勒成礦亞帶上。

2.1地層：古生界屬于華北地層大區(qū)，內(nèi)蒙古草原地層區(qū)之錫林浩特——磐石地層分區(qū)；中新生界屬濱太平洋地層區(qū)，大興安嶺——燕山地層分區(qū)，烏蘭浩特——赤峰地層小區(qū)。區(qū)內(nèi)出露的主要地層為中生界地層和零星分布的古生界地層。

2.2構(gòu)造：本區(qū)大地構(gòu)造位置處于西伯利亞板塊和華北板塊的接合部，屬兩大古板塊對接的縫合線附近，屬島弧狀分布的錫林浩特微板塊（古隆型板塊）的延長線上；屬于區(qū)域性北東東向構(gòu)造與北北東向構(gòu)造的交匯地帶；屬于晚古生代后兩大古陸俯沖對接后的構(gòu)造活躍地帶；以及伴隨構(gòu)造發(fā)生的晚古生界侵入活動和中生界侵入火山活動的強(qiáng)烈地帶。在成礦區(qū)域劃分上，本礦屬于大興安嶺成礦帶西側(cè)大興安嶺西坡亞帶。

區(qū)內(nèi)主要發(fā)育三期構(gòu)造：（1）北東向深大斷裂構(gòu)造控制著區(qū)內(nèi)的主體構(gòu)造格架，伴有軸向北東向的平緩褶皺；（2）北北東向斷裂構(gòu)造；（3）具有右行走滑性質(zhì)的NNW向構(gòu)造，改造了NE向構(gòu)造。

2.3巖漿巖：（1）侵入巖：區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，分布廣泛，自華力西晚期以來的各階段均有侵入活動和火山活動。主要有燕山晚期中性、酸性巖體和華力西晚期超基性巖體。（2）火山巖：區(qū)內(nèi)火山作用強(qiáng)烈，火山巖分布廣泛，巖石類型繁多，表現(xiàn)在縱向上跨兩個時代，包括晚侏羅世、第四系晚更新世陸相火山巖。其中以北東向、北北東向條帶狀展布的晚侏羅世火山活動最為強(qiáng)烈，噴發(fā)量大，巖石類型多樣，分布最廣，是本區(qū)最主要的火山活動；晚更新統(tǒng)火山活動則相對較弱，分布也較局限；前者以基性、中性、中酸性巖類為主，且多具蝕變特征，后者巖性單一，全為玄武巖類巖石。（3）脈巖：區(qū)內(nèi)脈巖不發(fā)育，并受時空位置限制。壽山溝組地層中發(fā)育中基性和酸性巖脈、而中酸性巖脈則發(fā)育在燕山期巖體內(nèi)。說明脈巖主要與晚二疊紀(jì)、晚侏羅紀(jì)大規(guī)模的侵人體有密切關(guān)系。脈巖出露形態(tài)簡單，未發(fā)現(xiàn)兩次以上復(fù)合型巖脈，脈巖以北東向、北北東向最發(fā)育，其次為北西向和近南北向，脈巖規(guī)模相差很大，大者長500m～1000m，寬10m～20m，小者1m～5m，寬5m～50em。巖石類型有閃長玢巖、石英閃長玢巖、細(xì)?；◢弾r、花崗斑巖、流紋巖、流紋斑巖、脈石英等。

3.礦區(qū)地質(zhì)

3.1地層：礦區(qū)大部分被第四系覆蓋。地層出露較差、由老至新有：（1）上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組（J₃m）：上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組（J₃m）大面積出露于礦區(qū)中部和北部。由巨厚的酸性火山碎屑巖及部分凝灰質(zhì)砂礫巖組成，覆蓋巨厚，大于1179m，于火山機(jī)構(gòu)附近以爆發(fā)和噴發(fā)相為主，遍布全區(qū)。為本礦的賦礦地層。（2）全新統(tǒng)（Q_h）：在勘查區(qū)內(nèi)全新統(tǒng)松散堆積物發(fā)育，分布在溝谷中，主要為沖坡積、沖洪積物及殘坡積碎石，風(fēng)成砂及亞砂土。殘坡積層厚多>2m，部分地區(qū)厚度>15m。

3.2構(gòu)造：礦區(qū)內(nèi)火山及次火山多次活動，致使早期形成的斷裂再次復(fù)活，在斷裂帶及兩側(cè)形成一系列的北西向、北東向及近南北向斷裂，在礦區(qū)內(nèi)以南北向為主。

3.3巖漿巖：區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，侵入主要有閃長玢巖、二長斑巖脈、花崗斑巖脈、石英脈等。各種脈巖沿裂隙充填，規(guī)模不大，均與礦化關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)火山巖滿克頭鄂博期（J₃m）火山碎屑巖為主。（1）燕山期閃長玢巖（J₃δμ）燕山中期閃長玢巖（δμ₅³）零星出露于礦區(qū)北部，其中規(guī)模較大的巖體分布于礦區(qū)外西北部，呈巖株分布，出露面積約2km²，與滿克頭鄂博組火山碎屑巖（J3塒）呈侵入接觸。中長石斑晶呈板柱狀0.2mm～2mm，具聚片雙晶和環(huán)帶構(gòu)造，含量29%左右；黑云母斑晶呈棕褐淺黃色片狀，含量4%；基質(zhì)中長石微晶呈長條狀，<0.2mm，具聚片雙晶雜亂分布，含量67%，副礦物少量。（2）火山巖：礦區(qū)內(nèi)以滿克頭鄂博期（J₃m）火山巖為主，堆積厚度大，相變明顯。由巨厚的酸性火山碎屑巖及部分凝灰質(zhì)砂礫巖組成，伴隨小規(guī)模的中性噴發(fā)。主要巖性有：流紋質(zhì)含礫、含角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r、巖屑晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)角礫弱熔結(jié)凝灰?guī)r。噴發(fā)旋回總體表現(xiàn)為酸性火山噴發(fā)為主，以爆發(fā)相和噴發(fā)相互層分布，溢流相次之。表明礦區(qū)位于火山機(jī)構(gòu)中或附近。（3）脈巖：礦區(qū)內(nèi)脈巖主要為二長斑巖脈、花崗斑巖脈、石英脈等。

4.礦床地質(zhì)特征

4.1礦體特征：（1）控制情況及空間分布：本礦區(qū)前后共發(fā)現(xiàn)含銅銀、鋅礦體8條，由2個探槽和10個鉆孔共3條勘查線剖面控制。見表2。礦體分布在勘查區(qū)中南部，賦礦圍巖為中生界上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組（J₃m）火山碎屑巖及部分凝灰質(zhì)砂礫巖。（2）礦體特征：本礦床的含鉛鋅銅銀礦體受構(gòu)造蝕變帶控制，礦體為脈狀，走向北北西，傾向西，傾角55-68°。礦體均賦存于流紋質(zhì)火山碎屑巖中，頂?shù)装鍘r石均為火山碎屑巖。通過工作共發(fā)現(xiàn)8條含鉛鋅銅銀礦體。4號礦體規(guī)模最大，為主體。3礦體為鉛礦體，5礦體為鋅礦體，其余為銅銀多金屬礦體。

4.2礦石質(zhì)量：（1）礦石物質(zhì)組成該礦床中礦石礦物組合較為復(fù)雜。礦石礦物主要為赤鐵礦、藍(lán)銅礦、輝銅礦、藍(lán)灰銅礦、銅藍(lán)、孔雀石、褐鐵礦等，少量毒砂、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦；主要礦物共生組合有：赤鐵礦：褐鐵礦組合、赤鐵礦-孔雀石組合、輝銅礦-藍(lán)輝銅礦-銅藍(lán)-黃銅礦-毒砂組合，再次為方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦組合，毒砂-黃銅礦-黃鐵礦組合、毒砂-黃銅礦組合。脈石礦物主要為石英、長石、綠泥石、絹云母及綠簾石等。（2）礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造：礦區(qū)內(nèi)礦石結(jié)構(gòu)為自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、半自形-不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、致密塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、微裂隙填充構(gòu)造、膠狀、蜂窩狀構(gòu)造及土狀、破碎構(gòu)造等。

4.3礦石工業(yè)類型與品級：（1）礦石工業(yè)類型：本礦床為脈狀填充型銅銀多金屬礦，按礦石主要可回收有用組分的種類劃分為銅銀型礦石、銅銀鉛型礦石、單銀型礦石、單鋅型礦石；按礦石可回收組分的含量可劃分為低品位礦石和工業(yè)品位礦石，大于邊界品位小于最低工業(yè)品位為低品位礦石，大于最低工業(yè)品位為工業(yè)品位礦石；根據(jù)礦石有用組分的可選性，本礦產(chǎn)品主要為銅、銀、鉛，銅鉛混合浮選-銅鉛分離-混合浮選尾礦酸浸，銀主要賦存在銅、鉛精礦中，由此可以認(rèn)為本礦礦石屬較難選礦石。（2）礦石品級：根據(jù)礦石Cu、Ag、Ph、Zn等有用組分含量的差異劃分不同工業(yè)品級，可分為富礦石和貧礦石。品位大于最低工業(yè)品位小于礦床平均品位的礦石為貧礦石，大于礦床平均品位的礦石為富礦石。富礦石主要為土狀-破碎狀富銅銀礦石、土狀-破碎狀富鋅礦石、蜂窩狀富銅銀鉛礦石、土狀-破碎狀貧鋅礦石、浸染狀貧銅銀礦石。

4.4礦體圍巖和夾石：礦體主要賦存在中生界侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組（J₃m）酸性火山碎屑巖地層中，其頂?shù)装鍘r石均為流紋質(zhì)火山碎屑巖，礦體與圍巖界線不清，靠化學(xué)分析結(jié)果確定礦體界線；原生硫化礦近礦脈均有浸染狀礦化存在，并且黃鐵礦化較為發(fā)育。

近礦圍巖的物質(zhì)成分：流紋質(zhì)角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)含角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰?guī)r流紋質(zhì)：主要成分為火山角礫和巖屑、長石、石英、凝灰物質(zhì)，其次為方解石、絹云母、綠泥石、綠簾石等。

4.5成礦階段劃分：由成礦階段的演化可大致確定成礦物質(zhì)遷移富集的過程，該礦床成礦作用主要分為四個階段：石英-黃鐵礦-毒砂階段、石英-黃銅礦-閃鋅礦-方鉛礦階段、石英-黃鐵礦-綠泥石階段、表生氧化階段。

5.結(jié)論

（1）本區(qū)大地構(gòu)造位置處于西伯利亞板塊和華北板塊的接合部，位于兩大古板塊對接的縫合線附近。在成礦區(qū)域劃分上，屬于大興安嶺成礦帶的西側(cè)的大興安嶺西坡亞帶，大興安嶺中南段的錫林浩特一霍林郭勒成礦亞帶上。（2）礦區(qū)大部分被第四系覆蓋。地層出露較差、由老至新有：上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組（J₃m），全新統(tǒng)（Q_h）。礦體主要賦存于上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組（J₃m）地層氧化淋濾帶內(nèi)。（3）該礦床成礦作用主要分為四個階段：石英-黃鐵礦-毒砂階段、石英-黃銅礦-閃鋅礦-方鉛礦階段、石英-黃鐵礦-綠泥石階段、表生氧化階段。（4）礦床成因類型為中低溫次火山巖熱液型礦床。