內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗博紅山金礦地質(zhì)特征及礦床成因分析

張學(xué)軍

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心內(nèi)蒙古總隊(duì)，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

1 區(qū)域地質(zhì)

1.1 地層

依據(jù)額濟(jì)納旗黑鷹山地區(qū)進(jìn)行1∶5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查資料，區(qū)域出露地層主要有：石炭系綠條山組、白山組；二疊系雙寶塘組、方山口組；第四系全新統(tǒng)?，F(xiàn)由老到新分述如下：

（1）石炭系下統(tǒng)綠條山組：區(qū)域上分布于中部。呈北西西—南東東向展布，根據(jù)巖性組合，分為兩個(gè)巖段：第一巖段巖性主要為灰、灰黑色變質(zhì)石英砂巖、粉砂質(zhì)板巖、黃褐色絹云母石英片巖，該巖段內(nèi)見黑綠色角閃安山巖及灰綠色安山質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r；第二巖段巖性主要為灰—深灰色薄層狀片理化變質(zhì)粉砂巖、灰—灰黑色粉砂質(zhì)板巖、千枚狀絹云母石英片巖夾灰?guī)r透鏡體。其中，綠條山組一巖段為區(qū)內(nèi)主要的賦礦地層。

（2）石炭系上統(tǒng)白山組：區(qū)域上僅在北東角見有少量出露。其巖性主要為深灰—灰綠色火山角礫巖、暗綠—灰綠色英安質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r、英安質(zhì)玻屑晶屑凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r，夾灰黑—灰綠色英安質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、少量粉砂巖等。區(qū)域上與綠條山組呈穿插式接觸，在區(qū)內(nèi)未見其直接接觸。

（3）二疊系下、中統(tǒng)雙堡塘組：在區(qū)域上分布于北部。大致呈北西西—南東東向展布，按巖性組合可分為兩個(gè)巖段：第一巖段巖性主要為灰色砂礫巖、變質(zhì)巖屑長石砂巖、灰黑色變質(zhì)粉砂巖。區(qū)域上與下伏白山組角度不整合接觸，區(qū)內(nèi)為斷層接觸；第二巖段巖性主要為灰色薄層細(xì)砂巖、灰綠色粉砂巖夾薄層長石石英砂巖、灰黑—灰綠色厚層粉砂巖。

（4）二疊系上統(tǒng)方山口組：區(qū)域上僅于北部有少量出露。其主要巖性為淺灰綠色流動(dòng)狀英安巖、英安質(zhì)凝灰?guī)r。

（5）第四系全新統(tǒng)：區(qū)域上主要分布于南部的現(xiàn)代河床及山麓一帶。以河流沖洪積物、砂礫石、風(fēng)積砂土為主，少量坡積、殘積砂礫石。

1.2 構(gòu)造與巖漿巖

工作區(qū)所處大地構(gòu)造位置為古亞洲構(gòu)造域哈薩克斯坦（準(zhǔn)噶爾）板塊亞域東準(zhǔn)噶爾造山帶墨鷹山—雅干華力西造山帶六駝山復(fù)背斜南部。區(qū)域上褶皺構(gòu)造較發(fā)育，構(gòu)造線走向近東西向，其中規(guī)模較大的褶皺主要有北部復(fù)式向斜和中南部蓬勃山復(fù)式向斜。區(qū)域內(nèi)巖漿巖大面積分布，由石炭至二疊紀(jì)均有不同期次的巖漿活動(dòng)。

2 研究區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

研究區(qū)內(nèi)地層出露簡單，巖性相對(duì)單一，發(fā)育地層主要為石炭系下統(tǒng)綠條山組粉砂質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖、絹云母石英片巖和石炭系蓬勃山火山巖及少量第四系。

出露地層由老至新為：

（1）石炭系下統(tǒng)綠條山組一段：為研究區(qū)內(nèi)出露的主要地層，分布在蓬勃山南北兩側(cè)相對(duì)較平緩的地段，呈北西西—南東東向展布，總體傾向北北東，傾角60°～75°。主要巖性為變質(zhì)(粉)砂巖、硅質(zhì)板巖、千枚巖，為一套淺海相沉積的碎屑巖、泥質(zhì)巖夾凝灰?guī)r和少量碳酸鹽巖。與蓬勃山火山巖犬牙交錯(cuò)或被其疊覆。該層位是研究區(qū)內(nèi)金的主要賦礦層位。

（2）石炭系蓬勃山火山巖：在研究區(qū)內(nèi)分布廣泛，面積較大，主要分布于研究區(qū)中部，呈北西向展布，與石炭系下統(tǒng)綠條山組砂板巖呈犬牙交錯(cuò)或疊覆于綠條山組砂板巖之中。其巖性主要為青灰色安山玄武巖、灰綠色綠泥石化次閃石化碳酸鹽化角閃安山巖、灰綠色綠簾石化綠泥石化角閃安山巖，巖性較單一?；鹕綆r北東向節(jié)理、裂隙較發(fā)育，沿裂隙多有線狀石英脈充填，規(guī)模較小，具不同程度的金礦化。為噴發(fā)巖相夾正常淺海相沉積。

（3）第四系全新統(tǒng)：多為河流沖洪積物、坡殘積物及風(fēng)成砂，分布在山間洼地及半坡。巖性主要為沖洪積砂礫石、坡殘積物及風(fēng)成砂。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)總體構(gòu)造線方向?yàn)楸蔽髦两鼥|西，主要受研究區(qū)北部和蓬勃山南兩條斷裂所制約，派生出近東西向及北東向的次一級(jí)小斷裂。這些斷裂即是含礦構(gòu)造，又是控礦和儲(chǔ)礦構(gòu)造。目前發(fā)現(xiàn)的金礦體和礦化體、礦化蝕變帶，都不同程度地受其影響和控制。

褶皺：主要為蓬勃山復(fù)向斜的其中一個(gè)次級(jí)背斜，褶皺軸展布在研究區(qū)中部，見弧狀彎曲，背斜主要由石炭系綠條山組粉砂巖、含炭硅質(zhì)板巖、片巖及少量安山巖等組成，褶皺呈緊密線狀，兩翼巖層產(chǎn)狀近于一致，傾角在60°～70°。其中南翼被花崗閃長巖侵入破壞殆盡，殘缺不全。北翼在研究區(qū)北部被斷層破壞，局部褶曲發(fā)育，產(chǎn)狀變化較大。

斷層：主要發(fā)育有四組斷裂，以近東西向的逆斷層為主，北東向、北西向和近南北向斷層為次級(jí)斷裂。

2.3 巖漿巖

主要分布在研究區(qū)西南部。僅見有石炭紀(jì)晚世深灰色中細(xì)粒閃長巖產(chǎn)出。

石炭紀(jì)閃長巖：位于研究區(qū)西南部，與綠條山組粉砂質(zhì)板巖呈侵入接觸關(guān)系。巖性為深灰色中細(xì)粒閃長巖，具細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分以長石、石英為主，二者含量約40%～50%，黑云母、角閃石次之，含量約30%～40%，另含少量副礦物。黑云母呈黑褐色鱗片狀，片徑約2mm左右，常呈聚合體形式產(chǎn)出。角閃石呈灰褐色，短柱狀，玻璃光澤，可見晶面條紋。地表風(fēng)化后綠泥石化蝕變強(qiáng)烈。與綠條山組接觸帶及附近，粉砂質(zhì)板巖有不同程度的綠簾石化現(xiàn)象，呈團(tuán)塊狀分布不均勻。

3 礦體地質(zhì)

3.1 礦體特征

礦體賦存于石炭系綠條山組一巖段地層和石炭系蓬勃山火山巖礦化構(gòu)造破碎蝕變巖帶中。礦化構(gòu)造蝕變巖帶呈北西西—近東西向展布。礦化構(gòu)造蝕變巖帶內(nèi)主要發(fā)育有3條主干控礦斷裂，即斷裂，為順層滑動(dòng)剪切性質(zhì)，具有先期擠壓、后期擴(kuò)張的特征。研究區(qū)共計(jì)圈定9個(gè)金礦體，編號(hào)為Au1-Au9礦體。Au1、Au2礦體為研究區(qū)的主礦體。

Au1礦體：礦體位于研究區(qū)北東部，延伸至礦界外,地表由探槽控制，深部由鉆孔控制。含礦巖性為鐵質(zhì)、碳酸鹽巖膠結(jié)的碎裂狀石英脈及硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化板巖、千枚巖組成，含金碎裂狀石英脈貼近斷裂面分布。

礦體呈似層狀或透鏡狀產(chǎn)出。傾向14°，傾角66°～74°，平均傾角70°。礦體產(chǎn)狀由東向西，由地表向深部，由徒漸變緩。工程控制礦體長度368.58m,控制延深244.21m；礦體埋藏深度215.07m。礦體厚度0.88～12.37m，平均厚度2.94m,厚度變化系數(shù)75.57%，厚度穩(wěn)定程度屬穩(wěn)定型；礦體厚度由東向西變薄、由地表至深部呈楔形尖滅。礦石品位：Au平均品位1.47g/t；伴生平均品位16.58g/t。礦體品位總體呈由上至下變低的特點(diǎn)，底部圈定為低品位礦石。礦體與圍巖之間界線不清晰，由工業(yè)礦體→礦化體呈漸變過渡關(guān)系。

Au2礦體：礦體地表由探槽控制，深部由鉆孔控制。含礦巖性為鐵質(zhì)、碳酸鹽巖膠結(jié)的碎裂狀石英脈及硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、局部銅礦化安山巖、變質(zhì)英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、蝕變安山質(zhì)晶屑凝灰熔巖的碎裂巖組成。礦體呈脈狀產(chǎn)出。傾向北，傾角64°～78°，平均傾角70°。礦體產(chǎn)狀由東向西，由地表向深部，由徒漸變緩。工程控制礦體長度537.45m,控制延深181.73m；礦體埋藏深度139.90m。礦體厚度0.80～5.07m，平均厚度1.93m,厚度變化系數(shù)71.87%，厚度穩(wěn)定程度屬穩(wěn)定型；礦體厚度由地表至深部呈楔形尖滅。礦石品位：Au平均品位2.30g/t；伴生Ag平均品位9.00g/t。

3.2 礦石質(zhì)量

礦石主要有不等粒變晶結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)、顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)、變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)；碎裂狀構(gòu)造、板狀構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造。

研究區(qū)內(nèi)金主要以獨(dú)立礦物自然金存在,賦存形式主要為粒間金、裂隙金，呈裸露與半裸露金存在，賦存于石英、黃鐵礦、黃銅礦的顆粒間或石英、黃鐵礦集合體微裂隙中；少量為包裹金，包裹金是被晚期生成的黃鐵礦或黃銅礦、碳酸鹽巖、硅酸鹽巖礦物等包裹。碎裂石英脈礦石中裸露與半裸露金占總量的52.55%；酸鹽包裹金占總量的8.64%；硫化物包裹金占總量的30.86%；褐鐵礦包裹金占總量的1.47%；硅酸鹽包裹金占總量的6.48%。千枚巖、板巖金礦石中：裸露與半裸露金占總量的76.14；酸鹽包裹金占總量的5.68%；硫化物包裹金占總量的11.36%；褐鐵礦包裹金占總量的3.41%；硅酸鹽包裹金占總量的3.41%。

4 礦床形成機(jī)制及演化

根據(jù)野外觀察及綜合研究分析，研究區(qū)金礦化成因類型為構(gòu)造控制的淺成中低溫?zé)嵋撼涮钚徒鸬V化體系。其成礦大體可分為三個(gè)階段：

成巖階段：主要為石炭系綠條山組地層沉積階段，形成了一套淺海相沉積的碎屑巖、泥質(zhì)巖夾少量碳酸鹽。之后為火山活動(dòng)期，除初期具有較強(qiáng)烈的噴發(fā)和噴溢，主要為寧靜環(huán)境下的熔巖溢出，形成了石炭系蓬勃山安山巖、英安巖、安山玄武巖等中基性、中性火山熔巖。為后期成礦提供了礦源條件。

成礦階段：由于石炭系晚期地層發(fā)生褶皺，形成了蓬勃山復(fù)式褶皺和蓬勃山南、北兩大斷裂，受該兩條斷裂的影響，研究區(qū)內(nèi)派生一些近東西向的次一級(jí)斷裂，形成了控礦、容礦構(gòu)造，同時(shí)受該兩條斷裂構(gòu)造的影響，研究區(qū)內(nèi)形成規(guī)模較大的片理化帶。為后期的熱液活動(dòng)準(zhǔn)備了良好的通道和儲(chǔ)礦場(chǎng)所。伴隨著區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，金等成礦物質(zhì)發(fā)生活化、遷移。含礦熱液沿前期形成的斷裂帶向上運(yùn)移，在次級(jí)構(gòu)造、節(jié)理、裂隙等低壓擴(kuò)容帶中沉淀，并不斷富集。同時(shí)，充填了大量的石英脈。另外，礦床的形成與研究區(qū)南850m處侵入的兩期晚石炭中細(xì)粒閃長巖和花崗閃長巖有著成因的聯(lián)系，巖漿巖的侵入提供了礦源、熱源，并促使周圍地層中金礦化元素發(fā)生不同程度的活化遷移，礦液沿?cái)嗔褬?gòu)造上升，在構(gòu)造有利部位沉淀形成礦體。研究區(qū)金礦體在空間分布均呈近東西向產(chǎn)出，嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。礦脈產(chǎn)狀受構(gòu)造產(chǎn)狀限定，幾乎所有鉆孔都可見構(gòu)造角礫，層位較穩(wěn)定，圍巖蝕變基本沿礦脈所處的構(gòu)造呈線狀展布。說明礦脈是礦液沿早期構(gòu)造空間充填而成；礦床中圍巖蝕變主要有硅化、綠泥石化、絹云母化、方解石化等，屬中低溫?zé)嵋何g變組合，據(jù)此，推斷該礦床成因?yàn)闃?gòu)造控制的中—低溫巖漿熱液型金礦床。

成礦后期：由于動(dòng)力變質(zhì)作用和區(qū)域變質(zhì)作用，使該地區(qū)地層及含礦化體內(nèi)形成了碎裂巖化、片理化、碳酸鹽化、硅化、綠泥石化、綠簾石化等礦化蝕變現(xiàn)象。使金等成礦物質(zhì)再度富集，形成目前的礦化體。根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造分析，博紅山金礦成礦過程中伴隨著構(gòu)造的改造，熱液在最初成礦時(shí)形成的礦石以浸染狀和致密塊狀的類型產(chǎn)出，成礦后構(gòu)造對(duì)礦體又發(fā)生了破壞，將原有礦石搓碎，再膠結(jié)形成含浸染狀或致密塊狀的構(gòu)造角礫巖，而后熱液繼續(xù)充填交代成礦，形成角礫型礦石。

礦床類型屬中—低溫破碎—蝕變巖性金礦床，成礦時(shí)代為晚石炭世—早二疊世。