內(nèi)蒙古賀根山地區(qū)VMS型銅礦成礦地質(zhì)特征及找礦方向

王　成，田江濤，李大海，高　奇，李　濤，唐　毅

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，新疆烏魯木齊830000）

內(nèi)蒙古賀根山地區(qū)VMS型銅礦成礦地質(zhì)特征及找礦方向

王成*，田江濤，李大海，高奇，李濤，唐毅

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，新疆烏魯木齊830000）

賀根山地區(qū)位于西伯利亞板塊與華北板塊對(duì)接帶，地質(zhì)構(gòu)造背景復(fù)雜，成礦條件優(yōu)越，VMS型銅礦成礦潛力較大。VMS型銅礦具東西向展布特征，受格根敖包組玄武巖、玄武質(zhì)火山角礫巖和玄武質(zhì)凝灰?guī)r與火山機(jī)構(gòu)的控制。小壩梁礦區(qū)深部和外圍、扎很花和河北農(nóng)場(chǎng)為重點(diǎn)找礦方向。

VMS型銅礦；找礦方向；賀根山

1　區(qū)域地質(zhì)

研究區(qū)位于西伯利亞板塊與華北板塊對(duì)接帶，主體為二連—賀根山構(gòu)造帶［1］（圖1）。研究區(qū)中部為北東向展布的賀根山蛇綠混雜巖帶，南北兩側(cè)為中新生代盆地；中、新生代遭受了濱西太平洋構(gòu)造域的疊合改造；因此形成極為復(fù)雜的地殼結(jié)構(gòu)和構(gòu)造格局。研究區(qū)是研究造山帶沉積作用、巖漿作用、變形變質(zhì)作用和地質(zhì)構(gòu)造演化的理想場(chǎng)所，也是尋找與鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖系有關(guān)的鉻、鎳、鐵、鉑族及銅、金等多金屬礦床的有利成礦部位。

2　研究區(qū)地質(zhì)

研究區(qū)為草原覆蓋區(qū)，基巖出露情況較差，第四系覆蓋率達(dá)70%（圖1）。區(qū)內(nèi)基巖出露面積最大的為蛇綠巖塊，主要位于賀根山、河北農(nóng)場(chǎng)、扎很花、崇根山和小壩梁五一帶；巖漿巖除蛇綠巖外，還發(fā)育少量早白堊世花崗斑巖。構(gòu)造主要以斷裂為主，由北東向和北西向兩組斷裂組成，主要發(fā)育在蛇綠巖中，同時(shí)也切割改造地層。區(qū)內(nèi)缺失古生代泥盆紀(jì)以前的地層記錄；古生代的地層主要有泥盆系中上統(tǒng)塔爾巴格特組（D2-3t）凝灰質(zhì)砂板巖，石炭—二疊系格根敖包組（CPg）玄武質(zhì)—流紋質(zhì)熔巖和火山碎屑巖，二疊系下統(tǒng)哲斯組（P2zs）泥巖、砂巖、礫巖；中生代的地層主要有侏羅系下統(tǒng)紅旗組（J1h），白堊系下統(tǒng)大磨拐河組（K1d），均為內(nèi)陸湖相含煤地層。新生代地層為新近系上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組（N2b）磚紅色礫巖、砂巖、泥巖。研究區(qū)典型的銅礦為小壩梁中型VMS型銅（金）礦床［2-6］，主要賦存于格根敖包組地層中；格根敖包組（CPg）地層主要分布于研究區(qū)的賀根山、河北農(nóng)場(chǎng)、扎很花和小壩梁一帶，主要由4個(gè)巖性段組成，第一巖性段（CPg1）為蝕變火山集塊巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r；第二巖性段（CPg2）為玄武巖、玄武質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、長(zhǎng)石巖屑砂巖，含植物化石；第三巖性（CPg3）段為流紋斑巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、長(zhǎng)石巖屑砂巖；第四巖性段（CPg4）為長(zhǎng)石巖屑砂巖、凝灰質(zhì)泥巖。其中，第一（CPg1）、第二（CPg2）巖性段為含礦層位。

3　典型礦床特征

礦區(qū)出露的地層有石炭—二疊系格根敖包組玄武巖、火山角礫巖、玄武質(zhì)凝灰?guī)r（圖2），凝灰?guī)r、玄武巖和火山角礫巖在長(zhǎng)達(dá)2km的范圍內(nèi)沿東西向呈互層狀穩(wěn)定產(chǎn)出。礦床位于東烏旗復(fù)背斜的南東翼，向斜的軸向?yàn)榻鼥|西向，核部巖性為凝灰質(zhì)粉砂巖，兩翼的巖性為凝灰?guī)r，傾角為75°至近直立；斷裂呈近東西向、近南北向展布。侵入巖主要有正長(zhǎng)斑巖、基性—超基性巖體。正長(zhǎng)斑巖主要出露于礦區(qū)北部，受東西向斷裂控制，走向?yàn)榻鼥|西向，傾向南，傾角較大，65°～80°；正長(zhǎng)斑巖明顯切割了礦體和含礦巖系（圖3），且在正長(zhǎng)斑巖中未發(fā)現(xiàn)明顯的礦化蝕變現(xiàn)象；由此可見(jiàn)，正長(zhǎng)斑巖體晚于含礦巖系而侵入其中，對(duì)礦體的形成沒(méi)有控制作用。基性—超基性巖體（輝長(zhǎng)巖、方輝橄欖橄巖）主要出露于礦區(qū)東南面，與凝灰?guī)r和玄武巖呈斷層接觸關(guān)系；調(diào)查發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)南部格根敖包組火山角礫巖中含方輝橄欖巖和輝長(zhǎng)巖礫石，由此判斷格根敖包形成的時(shí)間比超基性巖要晚，因此小壩梁銅礦的形成與基性—超基性巖關(guān)系不大。

圖1　研究區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖

小壩梁銅礦各礦體在平面上呈透鏡狀或似層狀斷續(xù)分布在東西長(zhǎng)近2km，南北寬約200m的狹長(zhǎng)帶狀火山角礫巖及玄武巖內(nèi)或其附近（圖2），在剖面上則常呈楔狀或漏斗狀。礦體走向近東西向，多數(shù)南傾，少數(shù)北傾，傾角為60°～75°。銅品位為0.30%～5.36%，主要集中在0.7%～2%。礦體分為2種，原生礦體和氧化礦體；原生銅礦體，頂板圍巖一般為凝灰質(zhì)泥巖、凝灰質(zhì)角礫巖，底板圍巖一般為凝灰質(zhì)角礫巖及玄武質(zhì)角礫巖，為隱伏礦或產(chǎn)于地下深部；氧化礦體主要分布于地表及淺部，主要為表生淋濾金礦體，氧化帶深度30～60m。

礦石分為硫化礦石和氧化礦石2種。有用礦物主要為原生黃銅礦、黃鐵礦及微量次生煙灰狀輝銅礦，并偶見(jiàn)有極少量的閃鋅礦和方鉛礦。黃銅礦多呈星散狀、浸染狀及少量細(xì)脈狀與黃鐵礦共生；部分呈塊狀，含有較多黃鐵礦或含銅黃鐵礦，且黃鐵礦形成早于黃銅礦。氧化礦石有用礦物以碳酸鹽類(lèi)孔雀石為主，其次有輝銅礦、斑銅礦，多沿裂隙填充。

圍巖蝕變較普通，主要為綠泥石化，次為次生石英巖化、硅化、絹云母化和滑石化，地表有褐鐵礦化及高嶺土化。綠泥石化與正長(zhǎng)斑巖脈的侵入有關(guān)，與銅礦同期生成，呈平行帶狀分布，局部有分枝復(fù)合現(xiàn)象。綠泥石化與絹云母化相伴生，強(qiáng)烈處黃銅礦較富集。次生石英巖化僅發(fā)育在地表氧化帶中，深部則無(wú)。

4　其他新發(fā)現(xiàn)的礦化蝕變點(diǎn)特征

在野外實(shí)際填圖過(guò)程中，研究區(qū)中部的扎很花地區(qū)格根敖包組地層玄武巖中發(fā)現(xiàn)了2處銅礦點(diǎn)，凝灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)1處銅礦化點(diǎn)。新發(fā)現(xiàn)的2處銅礦點(diǎn)，分別位于扎很花西北部和東南部，這2處孔雀石化特征相似，孔雀石呈膜狀分布在玄武巖裂隙面上，伴生有較強(qiáng)烈的硅化、褐鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化，表現(xiàn)出較強(qiáng)的熱液蝕變特征，礦化蝕變帶呈近東西向展布（走向110°左右），走向延長(zhǎng)大于200m，地表視寬度30～50m左右。這2處銅礦點(diǎn)同時(shí)伴隨著較強(qiáng)的Au、Zn異常，個(gè)別樣品的Au、Zn含量接近邊界品位（表1）。

在扎很花以西格根敖包組晶屑凝灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)銅礦化，巖石為灰黑色，塊狀構(gòu)造，可見(jiàn)石英脈穿插，主要金屬礦物為孔雀石、黃銅礦；孔雀石呈面狀分布于巖石裂隙面，黃銅礦呈浸染狀零星分布于巖石內(nèi)部，局部見(jiàn)藍(lán)銅礦。

通過(guò)對(duì)比分析研究區(qū)南部銅礦和北部小壩梁銅礦成礦地質(zhì)特征和成礦元素分布特征，筆者認(rèn)為研究區(qū)南部的銅礦和北部的小壩梁銅礦同屬VMS型銅礦的范疇。

另外在研究區(qū)東北方向東烏旗一帶，天津地調(diào)中心承擔(dān)的內(nèi)蒙古東烏旗等六幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)格根敖包組地層存在多處孔雀石化。

5　控礦條件分析

島弧環(huán)境是VMS型礦床形成的重要環(huán)境之一［7-11］，通過(guò)對(duì)格根敖包組中火山巖進(jìn)行巖石學(xué)方面的研究，確定其為陸緣弧火山巖，形成環(huán)境為島弧環(huán)境［12］。研究區(qū)所有的銅礦床、礦點(diǎn)或礦化點(diǎn)均無(wú)一例外地呈東西向產(chǎn)于格根敖包組玄武巖、玄武質(zhì)火山角礫巖中，因而其受格根敖包組控制。

前人研究表明火山機(jī)構(gòu)和同生斷裂對(duì)VMS型礦床而言，為重要的控礦要素［13-14］。研究區(qū)所有已發(fā)現(xiàn)的銅礦化，其附近均發(fā)育有火山機(jī)構(gòu)；研究區(qū)南部的斷裂多為后期斷裂，因而對(duì)整個(gè)研究區(qū)而言，研究區(qū)的斷裂構(gòu)造對(duì)銅礦的形成均沒(méi)有起到明顯的控制作用，其主要受火山機(jī)構(gòu)的控制。

圖2　小壩梁礦區(qū)地質(zhì)圖

圖3　礦體剖面圖

前已論述，小壩梁銅礦的形成不受其礦區(qū)附近的正長(zhǎng)斑巖和超基性巖的控制；對(duì)于整個(gè)研究區(qū)而言，新發(fā)現(xiàn)的銅礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)周邊的巖體、巖脈其形成時(shí)代均晚于格根敖包組地層，其內(nèi)部和邊緣附近均未發(fā)現(xiàn)明顯的礦化蝕變，因而，對(duì)于整個(gè)研究區(qū)而言，侵入巖對(duì)小壩梁銅礦的形成沒(méi)有明顯控制作用，其主要受格根敖包組火山巖的控制。

6　找礦方向

（1）根據(jù)“就礦找礦”的原則，要加強(qiáng)小壩梁銅礦礦區(qū)深部和外圍的找礦工作。

（2）根據(jù)已有的調(diào)查資料，扎很花和河北農(nóng)場(chǎng)一帶，主要出露玄武巖和火山角礫巖，發(fā)育火山機(jī)構(gòu)，且已發(fā)現(xiàn)有多處礦化蝕變的線(xiàn)索（扎很花為2處銅礦點(diǎn)，1處銅礦化點(diǎn)；河北農(nóng)場(chǎng)1處銅礦化點(diǎn)），其成礦條件可以和小壩梁銅礦形成較好的對(duì)比，為另一重點(diǎn)找礦方向。

（3）賀根山地區(qū)格根敖包組受構(gòu)造作用改造較大，褶皺較發(fā)育，雖出露面積較廣，但巖性主要為流紋斑巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、長(zhǎng)石巖屑砂巖、凝灰質(zhì)泥巖等，缺乏含礦巖性段；同生斷裂和火山機(jī)構(gòu)不發(fā)育，在野外地質(zhì)調(diào)查的過(guò)程中，也未見(jiàn)到明顯的孔雀石化和硅化等圍巖蝕變，因而成礦潛力有限。

表1　研究區(qū)南部扎很花地區(qū)銅礦樣品測(cè)試結(jié)果

［1］聶鳳軍，江思宏，張義，等.中蒙邊境中東段金屬礦床成礦規(guī)律和找礦方向［M］.北京：地質(zhì)出版社，2007.

［2］陳德潛，趙平，魏振國(guó).論小壩梁銅礦床的海底火山熱液成因［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，1995（2）：190-203.

［3］蘇磊.內(nèi)蒙古小壩梁VMS型銅礦床地質(zhì)特征與成礦構(gòu)造環(huán)境［M］.武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）出版社，2012：46-47.

［4］孫艷霞，張達(dá)，等.內(nèi)蒙古小壩梁銅金礦床的硫、鉛同位素特征和噴流沉積成因［J］.地質(zhì)找礦論叢，2009，24（4）：282-285.

［5］王長(zhǎng)明，鄧軍，等.內(nèi)蒙古小壩梁銅金礦床的地質(zhì)特征與噴流沉積成因［J］.黃金地質(zhì)，2007，28（6）：9-12.

［6］徐毅，趙鵬大，張壽亭，等.內(nèi)蒙古小壩梁銅金礦地質(zhì)特征與綜合找礦模型［J］.黃金地質(zhì)，2008，29（1）：12-15.

［7］Urabe T，Yuasa M，Nakao S，et al.Hydrothermal Sulfide from a Submarine Caldera in the Shhichito lwojima Ridge，Northwestern Pacific［J］.Marine Geology，1987（74）：295-299.

［8］Urabe T，Marumo K.A New Model for Kuroko-Type Deposits of Japan［J］.Episodes，1991，4（3）：246-251.

［9］侯增謙，韓發(fā)，夏林沂，等.現(xiàn)代與古代海底熱水成礦作用——以若干火山成因塊狀硫化物礦床為例［M］.北京：地質(zhì)出版社，2003.

［10］Wilson M.Igneous Petrogenesis［M］.London：Unmin.Hy-man，1989.

［11］李文淵.塊狀硫化物礦床的類(lèi)型、分布和形成環(huán)境［J］.地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2007，29（4）：331-342.

［12］任利民，凌文黎，葛夢(mèng)春，等.1∶50000賀根山等五幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告［R］.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)調(diào)查院，2012.

［13］莫宣學(xué)，喻學(xué)惠.火山成因塊狀硫化物研究現(xiàn)狀［A］//陳毓川.當(dāng)代礦產(chǎn)資源勘查評(píng)價(jià)的理論與方法［M］.北京：地震出版社，1999.

［14］張達(dá)，吳淦國(guó)，減文拴，等.火山成因塊狀硫化物礦床及其古構(gòu)造環(huán)境研究現(xiàn)狀綜述［J］.礦床地質(zhì)，2002，21（增刊）：87-89.

P611

A

1004-5716（2016）06-0153-04

2016-01-04

2016-01-05

王成（1989-），男（漢族），湖北天門(mén)人，工程師，現(xiàn)從事礦產(chǎn)勘查工作。