內(nèi)蒙古烏拉特前旗甲浪溝金礦地質(zhì)特征及礦床成因

劉文權　楊德利　趙丹

摘要：內(nèi)蒙古烏拉特前旗甲浪溝金礦位于烏拉山金礦帶中，礦區(qū)內(nèi)侵入巖不發(fā)育，金礦賦存于太古界烏拉山群變質(zhì)巖系中，該巖組混合巖化強烈，石英—鉀長石脈、石英脈是本區(qū)主要金礦化體，而輝綠巖具有不同程度的金礦化。目前已經(jīng)圈定三條金工業(yè)礦體，礦體的主要圍巖蝕變?yōu)殁涢L石化、硅化、黃鐵礦礦、碳酸鹽化等，并為直接找礦標志。因本礦床產(chǎn)在太古界中—高級變質(zhì)巖中，嚴格受構造控制，與混合巖化有關的硅化，鉀長石化蝕變巖型金礦，即變質(zhì)——熱液金礦床。

關鍵詞：金礦；地質(zhì)特征；鉀長石化；烏拉山金成礦帶

1. 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)位于華北地臺北緣，內(nèi)蒙古臺隆，陰山斷隆中段；南鄂爾多斯坳陷帶的包頭斷陷，處于兩個Ⅱ級大地構造單元的臨界處，其又位于烏拉山—集寧—阜新太古代、燕山期金、銀、鐵、銅、鉛、鋅成礦帶內(nèi)

1.1 地層

區(qū)域內(nèi)出露地層主要以上太古界烏拉山群為主，為一套中深變質(zhì)巖系，根據(jù)《內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志》（1982年）將烏拉山群劃分為四個巖組，在本區(qū)域內(nèi)只出露其中的一、二、三巖組，即為一套斜長—角閃斜長片麻巖變質(zhì)建造巖系。其普遍遭受過區(qū)域混合巖化花崗巖化作用。其中在混合巖化過程中以鉀交代為主，從而導致斜長角閃巖和角閃斜長片麻巖類多呈條帶狀，條痕狀和眼球狀混合巖產(chǎn)出，同時，該套地層為區(qū)域內(nèi)金礦化的初始礦源層。

1.2 構造

本區(qū)經(jīng)歷了多期構造運動，構造非常復雜，褶皺、斷裂構造都很發(fā)育。

區(qū)域上褶皺構造以蘇計河槽—三分渠隱伏復背斜為主，該復背斜軸部隱伏在大佘太—茅家疙瘩新生代的斷陷盆地中，背斜軸走向東部近東西，西部為北西西。南翼由烏拉山次一級背向斜構造組成，北翼由色爾騰山背向斜構造組成。

區(qū)域內(nèi)斷裂構造也較為發(fā)育，主要為北東向、北西向兩組斷裂，長幾公里至幾十公里不等。

本礦區(qū)所處的上述區(qū)域構造環(huán)境，為區(qū)域礦產(chǎn)特別是金礦的形成提供了有利的運移賦存空間，尤其是以蘇計河槽—三分區(qū)復背斜起到主要的控礦作用，這從該復背斜南翼發(fā)現(xiàn)一系列巖金礦脈群（如哈達門溝礦脈群），就表明了這一點。

1.3 巖漿巖

區(qū)域巖漿巖較發(fā)育，各期構造運動中均有巖漿巖侵入。在本區(qū)域主要分布在礦區(qū)的西北部，為華力西期沙德蓋侵入巖巖體。晚太古代的侵入巖多呈東西向帶狀分布，其巖性為中粗粒似斑狀花崗巖，在該巖體南側1km～2km的外接觸帶上，有爛召溝、柳壩溝等金礦化點。印支期侵入巖有大樺背巖體，在礦區(qū)西部15km，出露面積達208km2，其巖性為中粗粒似斑狀黑云母花崗巖，該巖體分異作用差，按其結構分為兩個相帶，由淺肉紅色中細粒似斑狀黑云母花崗巖，過渡到中心的中粗粒黑云母花崗巖。

該巖體邊部脈巖發(fā)育，見有細晶巖、褐簾石偉晶巖、花崗斑巖及石英脈，石英脈局部有金礦化、銅礦化和螢石化，巖體金的豐度值為1.33×10-9。

燕山期的侵入巖分布在礦區(qū)北西劉正溝和礦區(qū)北部張子溝一帶，其巖性為肉紅色中細粒鉀長花崗巖。

區(qū)域內(nèi)脈巖與各期侵入巖相伴隨，主要有花崗偉晶巖脈、細晶花崗巖脈、石英斑巖脈、輝綠玢巖脈、煌斑巖脈等。

1.4 區(qū)域地球化學特征

1.4.1 主要地層含金性特征：

本區(qū)分布地層主要為烏拉山群第二巖組腦包山組，其各種巖性含金量及微量元素含量特征是：

黑云角閃斜長片麻巖、黑云角閃二長片麻巖、含榴石黑云二長片麻巖等Au含量為克拉克值的數(shù)倍，片麻巖中Pb相對較高，Mo、Te在黑云二長片麻巖、黑云二長片麻巖，斜長角閃巖含量相對較高。

1.4.2 主要脈巖含金性特征：

金在角閃巖、花崗偉晶巖、閃長巖中含量較高，其它脈巖含量低。詳見表1。

總之，區(qū)域各種巖石中，唯太古界烏拉山群基性火山巖的變質(zhì)巖中含金最高，相關元素Pb、Sn、Bi、Mo、Te含量亦高，是金的初始礦源層。

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露的地層為晚太古界烏拉山群第二巖組（腦包山組）的一部分，為新太古界老變質(zhì)巖等。變形作用及層流剪切作用強烈，呈層狀無序形式。原始層序難以恢復，僅據(jù)其礦物巖石組合性特點及分布特點，將其由南向北劃分五個巖性段，其主要巖性有：①黑云角閃斜長變粒巖段：主要為角閃斜長變粒巖、黑云角閃斜片麻巖等。②條帶狀混合巖巖性段：該巖性段輝綠巖較為發(fā)育，是金礦體主要賦存部位。③黑云角閃斜長片麻巖巖性段：以黑云角閃斜長片麻巖為主，夾黑云斜長片麻巖。巖石發(fā)生程度不一的混合巖化作用。④條痕狀混合巖段：巖石系角閃黑云斜長片麻巖經(jīng)混合巖化所形成。⑤黑云二長片麻巖巖性段：以黑云二長片麻巖為主，夾黑云斜長片麻巖、黑云二長片麻巖、斜長角閃巖透鏡體。該巖組混合巖化強烈。

2.2 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)沒有大的巖體，但脈巖很發(fā)育，主要是花崗偉晶巖、輝綠巖、石英脈及石英—鉀長石脈等，其中，石英—鉀長石脈、石英脈是本區(qū)主要金礦化體，而輝綠巖具有不同程度的金礦化。

2.3 構造

礦區(qū)構造活動主要表現(xiàn)為褶皺及斷裂構造，具體表現(xiàn)為以下幾個方面：

褶皺構造：礦區(qū)地層從南向北，由老到新，呈現(xiàn)單斜構造，地層以南傾為主，傾角變化很大，從-30°到85°，局部發(fā)生倒轉。地層中，層間褶皺很發(fā)育，連續(xù)成群出現(xiàn)，形成腸狀褶皺，尖棱褶曲，說明該區(qū)巖層中扭曲褶皺是相當強烈的。

斷裂構造：礦區(qū)斷裂構造均為其次級構造。從形成時間上可分為成礦前，成礦期和成礦后的斷裂。

①成礦前的斷裂：多被早期脈巖充填。最早期的斷裂構造與礦區(qū)地層褶皺變質(zhì)作用相伴生，褶皺使不同巖層之間產(chǎn)生層間破碎，這種破碎帶與地層產(chǎn)狀一致。充填這種破碎帶的鉀長花崗偉晶巖隨著地層的褶皺而褶皺。隨著擠壓應力的進一步增大，又產(chǎn)生北東和北西兩組剪切破碎帶，它們都被花崗偉晶巖充填。

②成礦期的斷裂構造：對一些成礦前的斷裂等構造行跡進行了疊加和改造，因而發(fā)生強烈的鉀長石化、硅化、碳酸巖化，形成石英鉀長石脈，并形成金礦化。破碎帶交代完全時原巖成分已不易辨認，兩側交代不完全的部分可見碎裂巖，這個斷裂構造是礦區(qū)內(nèi)的一條主構造。在礦區(qū)內(nèi)見有三組北西向構造破碎帶，其中有兩組發(fā)育于早期的輝綠巖脈中，另一組發(fā)育于地層中，北西走向，長200m～500m，寬1m～4m。

③成礦后斷裂：礦區(qū)范圍內(nèi)不發(fā)育，對礦體破壞的成礦后斷裂主要為北東方向一組，斜切礦化脈，使礦脈錯開30m斷距，為平推逆斷層性質(zhì)。

2.3 混合巖化

礦區(qū)巖石混合巖化非常普遍，早期表現(xiàn)為鈉質(zhì)交代，以形成灰白色長英質(zhì)脈體為特點，形成注入式混合巖。晚期的鉀交代分布范圍廣，強度高，礦區(qū)中的黑云二長片麻巖中的鉀長石是交代斜長石的產(chǎn)物，交代結構和交代殘留結構很普遍。

總之，本區(qū)的變質(zhì)作用尤其是混合巖化作用與本區(qū)的金礦化關系密切，它促使了早期的地質(zhì)活化作用進而形成初始的礦源層，同時也為初始含礦流體的再次遷移、沉積富集提供了部分熱源動力。

2.4 圍巖蝕變

鉀長石化蝕變是甲浪溝礦區(qū)金礦床最主要的圍巖蝕變，礦體主要產(chǎn)于鉀長石化蝕變巖內(nèi)，或產(chǎn)于鉀長石化蝕變巖中心的石英脈中。這種紅色蝕變使甲浪溝礦區(qū)成為獨特的金礦類型。除此之外，碳酸鹽化、赤鐵礦化、綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化也相當發(fā)育，形成了明顯的蝕變分帶，并具有強烈的物質(zhì)成分帶出帶入。其它圍巖蝕變有碳酸鹽化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、硅化等。上述圍巖蝕變具有明顯分帶性。

3. 礦床特征

本勘查區(qū)含金地質(zhì)體主要是含金石英脈、含金石英鉀長石脈和含金蝕變巖，以含金石英鉀長石脈為主，含金石英脈穿插在含金石英鉀長石脈中，含金蝕變巖分布在兩側，由于硫化物含量很少，氧化帶不發(fā)育，地表呈現(xiàn)褐紅色石英鉀長石脈帶，標志特別明顯。

在勘查區(qū)內(nèi)分布有含金石英—鉀長石脈三條，其中1、2號脈賦存在輝綠巖中，3號脈賦存于片麻巖中，嚴格受構造控制，呈北西西—南東東向分布。彼此大致平行出露，其中1號脈礦化較好。

1號脈以鉀長石為主，石英次之，脈體多呈肉紅色或褐紅色，脈長近500m，寬1m～5m，117°方向展布，南傾，傾角50°～65°。在此脈中賦存有AuⅠ和AuⅠ-1兩條金工業(yè)礦體，AuⅠ是主礦體，與礦脈產(chǎn)狀一致，金品位2.06～25.31×10-6，平均5.21×10-6。AuⅠ號礦體雖然有膨縮現(xiàn)象，但總體上礦體較連續(xù)。該脈礦化為礦區(qū)的主要金礦化。

2號、3號石英—鉀長石脈，位于1號脈北部與1號脈大致平行展布，其規(guī)模及礦化程度均不及1號脈。其中2號脈長210m，厚1.12m～1.8m，Au平均品位1.74×10-6，礦化不連續(xù)，3號礦脈長170m，平均厚1.29m，礦化較弱，Au平均品位為0.94×10-6。

3.1 礦石的礦物特征

3.1.1 礦物組合

金屬礦物：主要礦物是金、黃鐵礦，其次是方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦、輝銅礦、磁鐵礦、赤鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦，少量的金屬礦物有：銅藍、磁黃鐵礦。

脈石礦物：主要是石英、斜長石、鉀長石、黑云母、角閃石、白云母，少量的礦物質(zhì)有：絹云母、鐵白云石、方解石、高嶺土、綠泥石，副礦物有：鋯石、磷灰石。

金礦物：主要是自然金，其次是碲金礦，賦存在載金礦物-黃鐵礦之中。金礦物顆粒以粒間金、裂隙金為主，其次為包體金。

3.1.2 成礦階段的劃分及礦物生成順序

①金—石英—鉀長石階段：

主要礦物組合為：鉀長石+石英+絹云母+綠泥巖+方解石+鏡鐵礦+黃鐵礦。

石英特征：為鉀交代的伴生產(chǎn)物，呈文象帶，蠕蟲狀，細脈狀。

②金—石英—多金屬硫化物階段：

主要礦物組合為：石英+黃鐵礦+黃銅礦+方鉛礦+閃鋅礦+輝銅礦。

石英特征：為富硅質(zhì)熱液沿張扭性斷裂充填交代的產(chǎn)物，多產(chǎn)在礦脈的中部。這一期石英脈在形成過程中遭受過剪切作用。

③金—石英—黃鐵礦階段

是主要成礦期，主要礦物組合為：石英+黃鐵礦+絹韻母+方解石。

石英特征：煙灰色或乳白色，石英，呈細粒狀、網(wǎng)脈狀穿插于礦體中，石英表面暗化混濁。有一定的透明感，它緊依附乳白色石英脈的主體而存在，分布不均勻，也沒有獨立形體，是早期石英經(jīng)變形作用改變，二氧化硅交代和重結晶而成，這種煙灰色的石英是一種重要的找礦標志。

該期的黃鐵礦多呈微細粒浸染狀，并與方鉛礦共生。

④石英—碳酸巖階段：

主要礦物組合為：石英+方解石+菱鐵礦+（鐵白云石）。這一階段石英含量較少，呈淡白色，晶簇狀、梳狀、石英晶體自形程度很高，常與碳酸鹽礦物伴生，含金性差。

3.2 礦石類型

本區(qū)屬貧硫化物型礦石，硫化物的總量一般只有2—3%，金屬礦物比較單一，主要是含金黃鐵礦，其它硫化物都很少，按礦物共生組合，結構構造，礦石自然類型可分為含金黃鐵礦—石英脈型，含金黃鐵礦—石英鉀長石脈型及含金黃鐵礦—硅化鉀長石化蝕變巖型三種類型。

上述三種礦石類型呈漸變過渡和交替分布，石英鉀長石脈是強烈的硅化、鉀長石化的結果，原巖的礦物成份已基本上不存在，而蝕變巖型礦石還可以見到交代殘留的斜長石、角閃石、黑云母，這兩種類型僅僅是硅化、鉀長石化程度不同，石英是主要脈石礦物，各類型均有石英細脈、網(wǎng)脈分布，而石英脈型礦石僅僅是石英脈的寬大部位，所以各種礦石類型交替出現(xiàn)，很難單獨圈出。

3.3 礦體圍巖及蝕變特征

礦體頂?shù)装鍑鷰r為輝綠巖，黑云角閃斜長片麻巖。

頂?shù)装宓膰鷰r蝕變主要是鉀長石化、硅化、絹云母化、碳酸鹽化和黃鐵礦化。鉀長石化是微斜石交代斜長石，呈脈狀、細脈狀分布，與圍巖接觸處有明顯的交代暈帶，與圍巖呈漸變關系。硅化主要是石英脈，細脈和網(wǎng)脈，與石英脈接觸外圍巖亦表現(xiàn)硅質(zhì)增加。硅化可以分兩期，早期的石英脈呈寬脈。細脈產(chǎn)出，切穿和膠結鉀長石脈角礫；晚期的石英脈多呈細脈和網(wǎng)脈，是主要金礦化期。絹云母與鉀長石化范圍相近，但絹云母化在礦體中較少，在圍巖中較發(fā)育，有些斜長石已全部絹云母化，向外側逐漸消失，綠泥石化主要是熱液交代鐵鎂質(zhì)礦物的產(chǎn)物，角閃石、輝石交代成綠泥石后，有時還保留原礦物的假象，成團塊狀，向兩側于區(qū)域變質(zhì)的綠泥石呈過度關系。碳酸鹽化是方解石細脈、鐵白云石細脈穿插于礦體與圍巖中。是成礦區(qū)后的圍巖蝕變，有時碳酸鹽化寬數(shù)十米。

4. 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

根據(jù)眾多有關烏拉山地區(qū)金礦成因信息及資料，結合本礦床的具體特點，提出以下成因觀點。

甲浪溝金礦產(chǎn)于晚太古界變質(zhì)的中基性火山熔巖、凝灰質(zhì)巖—碎屑巖建造，屬中—高級變質(zhì)相（高角閃巖相）。礦體嚴格受構造控制，礦體大致呈近東西向展布，平行于區(qū)域性深大斷裂——呼包大斷裂，礦化范圍距深大斷裂5km范圍內(nèi)。主要礦化類型為硅化、鉀長石化蝕變巖，鉀長石化為其主要特征，金屬硫化物較簡單，以黃鐵礦為主，其總量僅2%～3%，屬貧硫化物型。下面從幾個方面敘述有關礦床成因的問題：

① 關于礦源層問題

新太古界烏拉山群地層為主要含礦層位，各種巖性的含金豐度值都較高，微量元素的方差、變化系數(shù)都比較大，說明金及其它元素發(fā)生過遷移作用。礦區(qū)主要巖性含金特征見表2。

礦區(qū)附近巖體和脈巖，金的豐度值都低于克拉克值，大樺背巖體含金僅1.33×10-9，沙德蓋巖體含金僅1.77×10-9，輝綠玢巖含金3.67×10-9所以烏拉山群變質(zhì)巖是金的初始礦源層。

礦區(qū)南側有一條比較大的構造破碎帶，北東東走向，寬數(shù)十米，長達數(shù)公里。沿斷裂帶有糜棱巖和構造角礫巖，屬張扭性斷裂構造。帶中鉀長石化、硅化、碳酸鹽化很強烈，并有金礦化體分布在斷裂帶北側的次一級構造破碎帶之中。

總之，將該區(qū)金礦床定位于哈達門溝式金礦。它是產(chǎn)在太古界中—高級變質(zhì)巖中，嚴格受構造控制，與混合巖化有關的硅化，鉀長石化蝕變巖型金礦，即變質(zhì)——熱液金礦床。

4.2 找礦標志

本區(qū)的找礦標志概括有以下幾方面：

第一，從區(qū)域地質(zhì)背景看：①太古界中—高級變質(zhì)巖，原巖石為中基性火山巖夾碎屑巖，屬優(yōu)地槽型沉積；②區(qū)域性深大斷裂附近，一般在3km～5km范圍內(nèi)對成礦最為有力；③火成巖分布廣泛，特別是脈巖發(fā)育區(qū)。

第二，從區(qū)域地球物理化學背景看：①航磁異常高值區(qū)中的低值帶；②重力異常的高梯度變化帶；③區(qū)域含金背景值高于地殼克拉克值2倍以上。

第三，蝕變特征標志：①鉀長石化、硅化、絹云母化、綠泥石化及黃鐵礦化；②表生的褐鐵礦化、銅礦化（孔雀石、蘭銅礦）由于是貧硫化物型，氧化礦不發(fā)育，但鉀長石已被染成赫色、褐色。

第四，地球化學異常特征：以金異常為主，伴有Ag、Cu、Pb、As異常。用水系沉積物化學測量可以取得較好的找礦效果。

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