內(nèi)蒙古四子王旗孟克螢石成礦規(guī)律研究

蘇俊生，常衛(wèi)軍

（內(nèi)蒙古煤炭地質(zhì)勘查（集團(tuán)）一五三有限公司，呼和浩特 010010）

內(nèi)蒙古自治區(qū)四子王旗孟克區(qū)域大地構(gòu)造位置屬內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系蘇尼特右旗晚二疊紀(jì)地槽褶皺帶，二連坳陷區(qū)，處于蒙古弧形褶帶與新華夏構(gòu)造體系的復(fù)合部位[1]。為戈壁灘地貌，基巖出露較差，但近年來隨著地質(zhì)勘查力度的提高，發(fā)現(xiàn)有孟克、烏蘭哈達(dá)、西里廟、滿提等一系列大中型螢石礦，這些螢石礦的發(fā)現(xiàn)，對(duì)我們以后尋找類似礦產(chǎn)提供了線索。

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)四子王旗北部腦木更蘇木，地處戈壁丘陵區(qū)。受區(qū)域構(gòu)造影響，褶皺與斷裂比較發(fā)育。主要構(gòu)造線方向與區(qū)域構(gòu)造線方向一致[2]。

1.1 地層

根據(jù)李文國等編著的《內(nèi)蒙古自治區(qū)巖石地層》，孟克地區(qū)古生代地層分屬華北地層大區(qū)，內(nèi)蒙古草原地層區(qū)，錫林浩特-磐石地層分區(qū)[3]。區(qū)內(nèi)出露的地層由老到新主要有青白口系艾勒格廟組，下二疊統(tǒng)大石寨組三巖段,下二疊統(tǒng)大石寨組四巖段，現(xiàn)分別敘述如下：

（1）青白口系艾勒格廟組：自上而下為淺灰色變質(zhì)中粗粒石英砂巖、暗色細(xì)粒石英砂巖等沙壩相的巖石組合，具沖刷層理，槽狀交錯(cuò)層理；暗灰色泥質(zhì)板巖夾變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)細(xì)砂巖具水平層理、粒序?qū)永淼娜侵尴鄮r石組合。厚度＜716.3m。

（2）下二疊統(tǒng)大石寨組三巖段：巖性以區(qū)域變質(zhì)作用形成的變質(zhì)砂巖、粉砂巖為主，夾板巖，局部夾淺變質(zhì)的火山碎屑巖。在孟克北東部的中上部含有淺變質(zhì)的中性、中酸性凝灰?guī)r、熔巖夾層。在孟克南部、中部夾淺變質(zhì)的生物碎屑結(jié)晶灰?guī)r，為主要含礦層。厚度約234.1m。

（3）下二疊統(tǒng)大石寨組四巖段：該段巖性組合變化較大，底部以中性、基性火山巖為主；下部-中部以酸性和中酸性火山巖為主，夾正常沉積碎屑巖；頂部為正常沉積的砂質(zhì)和泥質(zhì)巖石為主夾中基性火山巖及少量酸性火山巖。厚度約117.4m。根據(jù)巖石組合特征和區(qū)域情況分析，大石寨組形成于中二疊世大陸邊緣海相裂谷帶火山-沉積盆地環(huán)境，其大量火山巖的形成正是晚古生代裂谷火山活動(dòng)的產(chǎn)物。

1.2 構(gòu)造

1.2.1 褶皺構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主體為比勒滾背斜和東格爾敖包褶皺群?，F(xiàn)將主要褶皺構(gòu)造予以描述。

（1）比勒滾背斜：位于比勒滾一帶，褶皺長度達(dá)25km，寬約5km，組成褶皺的地層均為二疊系下統(tǒng)大石寨組第四巖段的片理化流紋巖和片理化凝灰?guī)r，地層產(chǎn)狀較平緩，傾角均在45°左右，翼部對(duì)稱，軸向70°朝北東東向傾伏。為一不太緊密的線型褶皺。在褶皺的兩翼還發(fā)育有更低序次的小的層間褶皺。褶皺群的東部被燕山晚期花崗巖體所截，比勒滾背斜北翼由于遭到華力西晚期花崗巖體破壞，也已支離破碎。

（2）東格爾敖包褶皺群：位于東格爾敖包一帶，由一系列的背斜和向斜組成，被卷入該褶皺群的底層為青白口系艾勒格廟組一巖段的大理巖，褶皺軸向近東西，兩翼地層傾角均為45°～55°，組成極緊密的背向斜構(gòu)造，屬緊密線型褶皺。該褶皺群可分為東西兩部分，西部傾伏端朝東，東部傾伏端朝西，形成明顯的“馬鞍型”褶皺構(gòu)造。而中間傾伏的地帶，地貌上為一較大的鞍部。

東格爾敖包褶皺群構(gòu)造形跡極其復(fù)雜，保存的又極不完整，南北東三面均為華力西期花崗巖破壞，特別是褶皺群的南部，不僅被巖體破壞，還遭到了強(qiáng)烈動(dòng)力變質(zhì)作用，地層及巖體均受到強(qiáng)烈擠壓，形成各類壓碎巖、糜棱巖，甚至為眼球狀壓碎片麻巖。而褶皺群內(nèi)部又為斷裂破壞，現(xiàn)存構(gòu)造面貌已被破壞的凌亂不堪。

1.2.2 斷裂構(gòu)造

（1）東格爾敖包壓扭性斷裂：是東格爾敖包褶皺群內(nèi)主要一條斷裂，長4.4km，走向近東西，大致平行褶皺軸向展布。斷層面傾向南（160°～195°），傾角23°～55°，兩盤為右旋式（順時(shí)）扭動(dòng)及上沖。沿?cái)嗔研纬?0m～100m寬的破碎帶，其間石英脈發(fā)育，斷裂帶上巖石均具壓碎結(jié)構(gòu)，局部糜棱結(jié)構(gòu)，角礫狀構(gòu)造，地層產(chǎn)狀紊亂揉搓褶曲強(qiáng)烈。該斷裂已把褶皺群東部褶皺構(gòu)造形跡破壞，構(gòu)成向斜在構(gòu)造上相互不能銜接，其間背斜已被該斷裂破壞。

（2）比勒滾背斜北翼組成貴勒斯太斷裂帶：包括兩條走向近東西和一條走向北北東向斷裂。其中近東西向斷裂為壓扭性規(guī)模較大，在區(qū)內(nèi)出露長度為10.5km，兩盤相對(duì)扭動(dòng)為右旋式（順時(shí)針向），沿?cái)嗔褞r石被壓碎，可見30m～140m的擠壓破碎帶，斷裂兩側(cè)巖石普遍具硅化、糜棱巖化，局部糜棱巖化帶最寬可達(dá)220m，并有細(xì)粒閃長巖脈沿該斷裂帶侵入。北北東向斷裂，長5.5km，屬早期張性斷裂，被東西向斷裂錯(cuò)斷為南北兩部分，南段傾向南東東，傾角45°，沿?cái)嗔褞в形⑷醭噼F礦化及放射性異常。北段傾向北西西，傾角48°～80°，斷裂帶寬50m～100m，有明顯的斷層角礫。沿?cái)嗔褞r漿期后熱液活動(dòng)強(qiáng)烈，賦存有工業(yè)意義的螢石礦脈。有的角礫為螢石礦膠結(jié)，螢石成礦后，又被后期蛋白石脈充填，證明該區(qū)經(jīng)歷了多次構(gòu)造變動(dòng)和巖漿活動(dòng)。

這些復(fù)雜的褶皺和斷裂構(gòu)造控制著本區(qū)內(nèi)生礦床的形成，尤其是孟克螢石礦床的形成明顯受北北東向的張性斷裂控制。

1.3 巖漿巖

區(qū)域巖漿巖極其發(fā)育，約占基巖出露面積的36%左右。主要分布在區(qū)域北部。巖體形態(tài)主要為巖基和巖株，有的呈脈群產(chǎn)出。巖體展布方向明顯受構(gòu)造控制。區(qū)內(nèi)主要見華力西晚期的片麻狀細(xì)粒黑云母二長花崗巖，占出露面積的20%左右；燕山期的中粗細(xì)粒黑云母二長花崗巖和中細(xì)粒似斑狀黑云母二長花崗巖等巖漿巖。其中以華力西晚期的巖漿巖出露面積大，燕山期的巖漿巖分布范圍廣，其他巖體零星出露。

2 礦體特征

2.1 礦體

孟克螢石礦體賦存于下二疊統(tǒng)大石寨組三巖段的層間蝕變破碎帶中，礦體呈似層狀、透鏡狀與圍巖基本整合產(chǎn)出，與圍巖接觸面相對(duì)平整，頂、底板均為結(jié)晶灰?guī)r。圈定螢石礦體3條，具體特征見表1。

表1 礦體特征表

2.2 礦石類型

礦石中礦物成分較為簡單，主要以塊狀、網(wǎng)脈狀螢石為主，少量層狀、囊狀礦石類型，根據(jù)礦石的產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，通過類比其他成型礦區(qū)，將孟克地區(qū)螢石大致劃出兩種礦石類型：

（1）塊狀螢石：紫色，晶粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀、晶洞狀構(gòu)造，交代殘余結(jié)構(gòu)，螢石含量為65%～80%。

（2）網(wǎng)格狀螢石：淺灰紫色、無色，晶粒狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格狀構(gòu)造、交代構(gòu)造，晚期石英網(wǎng)格中鑲嵌粒狀螢石，硅質(zhì)網(wǎng)格的大小及疏密變化較大，同螢石含量反向消長，多為貧礦石。

2.3 礦石的礦物成分

據(jù)巖礦鑒定資料，塊狀螢石由不同粒級(jí)的具有立方體、八面體晶型的螢石組成，呈細(xì)晶狀，粒度一般在0.011mm～0.637mm之間，多為他形等軸渾圓狀或簡單多角直邊狀集合體。脈石礦物主要為石英，其成分較為簡單；條帶狀礦石中礦石礦物為較純的螢石條帶和含泥質(zhì)的暗色螢石條帶組成，螢石均為細(xì)晶狀，條帶寬一般在0.5cm～1.0cm，黑白條帶間多呈交代過渡關(guān)系。脈石礦物為暗色條帶中的泥質(zhì)及石英。

3 成礦規(guī)律

3.1 礦床成因

孟克地區(qū)位于內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系蘇尼特右旗晚二疊紀(jì)地槽褶皺帶、斷裂帶，多期次的構(gòu)造疊加，頻繁復(fù)雜的熱液活動(dòng)，為成礦創(chuàng)造的地質(zhì)條件較好。螢石礦分布整體受構(gòu)造條件的控制，深大斷裂為熱液活動(dòng)提供了通道和容礦空間，熱液活動(dòng)為成礦提供了能量和物質(zhì)來源，次一級(jí)的斷裂構(gòu)造又為成礦熱液與圍巖交代作用提供了良好的環(huán)境，螢石礦的分布與深大斷裂有關(guān)，更與其派生的次級(jí)斷裂有密切聯(lián)系，螢石礦體均分布下二疊統(tǒng)大石寨組三巖段的層間蝕變破碎帶中，礦化嚴(yán)格受近東西向大斷裂及北北西向次生斷裂構(gòu)造控制，礦體均賦存在巖體破碎帶內(nèi)。鑒于上述特征探討其礦床成因，具體從以下幾個(gè)方面予以剖析：

經(jīng)區(qū)域資料了解，加里東期構(gòu)造活動(dòng)對(duì)螢石礦波及較強(qiáng)，來自南北向的擠壓應(yīng)力，致使下古生代底層呈東西向分布，巖層片理發(fā)育并具不同程度的變質(zhì)，沿底層走向可見有進(jìn)東西向的褶皺及斷裂構(gòu)造。繼后由與華力西期構(gòu)造活動(dòng)對(duì)早期的底層和疊加使東西向斷裂再次復(fù)活，為巖漿的侵入提供了通道，伴隨構(gòu)造活動(dòng)，巖漿多次侵入，掩體長軸方向與主構(gòu)造線一致呈東西向分布。后期由于燕山期構(gòu)造作用，使巖體局部遭受較強(qiáng)的斷裂構(gòu)造，巖體內(nèi)北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育，并明顯錯(cuò)斷早期東西向斷裂。由于該期構(gòu)造作用產(chǎn)生大量較高的含氟較高的變質(zhì)熱液，沿主構(gòu)造運(yùn)移過程中在圍巖中獲取了大量的鈣，在次級(jí)的斷裂構(gòu)造中形成了螢石礦化。

經(jīng)對(duì)含礦圍巖的微觀分析了解，巖石中含有碳酸鈣礦物，巖漿期后熱液中攜帶了大量的氟離子，形成了含氟熱液，在次級(jí)層間破碎帶中與圍巖交代，使熱液中的氟與圍巖中的鈣結(jié)合析出氟化鈣，局部富集形成螢石礦化蝕變帶和螢石礦體。

綜上所述，孟克螢石礦體的形成是含氟熱液交代圍巖中的鈣離子的結(jié)果。

3.2 找礦標(biāo)志

（1）近南北向斷裂構(gòu)造是本區(qū)主要含礦構(gòu)造，是今后找礦重點(diǎn)部位及找礦標(biāo)志，應(yīng)著重注意，加強(qiáng)研究。

（2）區(qū)內(nèi)硅化蝕變帶及石英脈與螢石礦化有密切聯(lián)系，強(qiáng)的硅化蝕變可以作為找礦間接標(biāo)志。

（3）下二疊統(tǒng)大石寨組三巖段的層間蝕變破碎帶中、華力西期巖體與石英脈接觸帶是成礦作用形成的良好場所，構(gòu)造疊加，多期次熱液活動(dòng)頻繁部位是本區(qū)直接的找礦標(biāo)志。