內(nèi)蒙古烏拉特后旗呼和呼都格金礦區(qū)地質(zhì)特征及礦床成因分析

［關(guān)鍵詞］地質(zhì)特征；礦床成因；找礦標(biāo)志；巖漿熱液型金礦；呼和呼都格金礦區(qū)

烏拉特后旗呼和呼都格金礦區(qū)位于內(nèi)蒙古中部狼山—渣爾泰山銅、鉛、鋅多金屬成礦帶，區(qū)內(nèi)多見中元古代渣爾泰群地層中的沉積變質(zhì)型多金屬礦化和與古生代巖漿侵入活動(dòng)有關(guān)的熱液型、斑巖型、矽卡巖型等多金屬礦化[1]，以熱液型成因礦床為主[2-5]。一般認(rèn)為，金的成礦作用需具備三個(gè)要素，即：礦、熱源、構(gòu)造空間[6]。目前淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V特指熱液活動(dòng)發(fā)生在火山-淺成巖體系統(tǒng)淺部，礦化作用發(fā)生在火山活動(dòng)晚期，在時(shí)間和空間上與陸相火山巖和次火山巖密切相關(guān)，成礦流體為大氣降水與巖漿水混合熱液，并以大氣降水為主的一類金礦床[7]。而本區(qū)金礦床成因在時(shí)間與空間上具備何種條件是本次研究的重點(diǎn)，同時(shí)，確定本區(qū)金礦的找礦標(biāo)志亦是重中之重。

1. 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域地層分屬華北地層區(qū)陰山地層分區(qū)大青山地層小區(qū)。元古界地層呈北東向展布，橫貫全區(qū)，與各類侵入巖體一起構(gòu)成狼山主體。研究區(qū)內(nèi)地層主要分布有新太古界色爾騰山巖群自下而上分為東五分子巖組（Ar₃S^dw）和柳樹溝巖組（Ar₃S^l），中上元古界渣爾泰山群阿古魯溝組（Jxa），白堊系上統(tǒng)烏蘭蘇海組（K₂w）。

區(qū)域大地構(gòu)造位置屬華北板塊北部邊緣變形帶的西段。北部為古老變質(zhì)基底—古元古界寶音圖群，普遍經(jīng)歷了低角閃巖相—高綠片巖相的區(qū)域埋深變質(zhì)作用，局部經(jīng)歷了區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)作用，發(fā)育中深部構(gòu)造相強(qiáng)韌性變形作用。受到后期斷裂構(gòu)造的改造或侵入巖的侵入破壞[8]。

區(qū)域出露脈巖發(fā)育，但大小不一，分布亦極不均勻，主要集中于區(qū)域的南部，分布于巖體的外接觸帶或受構(gòu)造裂隙控制。脈巖巖性以中酸性為主，偶見基性。主要脈巖有輝綠巖脈、花崗巖脈、花崗閃長(zhǎng)巖脈、閃長(zhǎng)巖脈。方向以北東、南西向?yàn)橹?，個(gè)別小巖脈，如圖1所示。

2. 礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1 地層

研究區(qū)出露地層主要有中元古界渣爾泰山群阿古魯溝組（Jxa¹）一巖段，其次為第四系（Q₄）沖洪積、殘坡積物覆蓋。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)構(gòu)造較復(fù)雜。研究區(qū)北部主要分布有一條規(guī)模較大的構(gòu)造破碎帶，約60 m寬，傾向160°，傾角約50°。兩側(cè)巖石極為破碎，糜棱巖化強(qiáng)裂，普遍具碎裂結(jié)構(gòu)及糜棱結(jié)構(gòu)，具斷層角礫巖及斷層泥，并見褐鐵礦化現(xiàn)象。沿?cái)嗔延休^多的輝綠巖脈、角閃巖脈、石英脈貫入，局部見有褐鐵礦化現(xiàn)象。脈巖伴隨的熱液活動(dòng)使變質(zhì)巖中成礦礦物運(yùn)移和富集，在成礦有利部位富集，形成含礦帶。

2.3 巖漿巖

研究區(qū)外圍分布有大面積巖漿巖，主要為二疊紀(jì)中－酸性火山巖和酸性火山巖。區(qū)內(nèi)巖漿巖出露面積均較小，敘述如下：

二疊紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖（Pγδ）：零星出露于研究區(qū)中部，呈巖小巖株?duì)町a(chǎn)出，接觸界面彎曲，并有小巖枝穿入阿古魯溝組圍巖。巖石呈灰色、灰白色花，具（中）細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分：斜長(zhǎng)石、石英、鉀長(zhǎng)石、黑云母、角閃石、碳酸鹽礦物、不透明礦物、副礦物等，含微量綠簾石。斜長(zhǎng)石半自形板狀，石英它形粒狀，不透明礦物為粒狀磁鐵礦，大小為0.15 mm以下。

二疊紀(jì)黑云母花崗巖（Pγ）：出露于研究區(qū)西南部，呈小橢圓狀產(chǎn)出。巖石呈灰白色，主要為細(xì)粒結(jié)構(gòu)，局部為中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，組成礦物均一，巖性變化不大，壓碎現(xiàn)象普遍。巖體長(zhǎng)軸呈北東-南西向，地表露頭較好，地形切割深，巖體中原生構(gòu)造、捕虜體、脈巖較發(fā)育。地表巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，尤以邊緣部位球形風(fēng)化較為普遍。原生節(jié)理發(fā)育，以層節(jié)理為主。

志留紀(jì)細(xì)粒閃長(zhǎng)巖（Sδ）：出露于研究區(qū)中部，呈巖小巖株?duì)町a(chǎn)出，并有小巖枝穿入阿古魯溝組圍巖。巖石呈深灰色，細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分主要有斜長(zhǎng)石、角閃石及少量黑云母。

2.4 化探異常特征

研究區(qū)位于1∶1萬(wàn)地球化學(xué)異常AS-11綜合異常內(nèi)，異常特征如下：

（1）地質(zhì)背景特征

異常面積約2.2 km²，異?？傮w呈南北向展布。出露地層為元古界渣爾泰山群阿古魯溝組一巖段，巖性主要有角閃黑云石英片巖、炭質(zhì)板巖、鈣質(zhì)千枚巖、砂質(zhì)灰?guī)r、變質(zhì)粉砂巖、石英巖，新生界第四系沖洪積砂礫石及殘坡積層。侵入巖為二疊紀(jì)中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖，脈巖為輝綠巖脈、閃長(zhǎng)巖脈。

（2）地球化學(xué)特征

異常由Au、As、Sb、Bi、Hg、Ag、Cu、Zn、Pb、Mo、Sn、Co、Mn 元素組成。各元素峰值分別為Au ＞100×10^-9、As9800×10^-6、Sb 85.8×10^-6、Bi 6.38×10^-6、Hg 67.1×10^-9、Ag2.2.1×10^-6、Cu 477.5×10^-6、Zn 1064.4×10^-6、Pb 279.94×10^-6、Mo 116.39×10^-6、Sn 16.439×10^-6、Co 301.99×10^-6、Mn200099×10^-6，異常濃度大，濃集中心明顯，吻合性好。As、Zn、Mn、Cu、Pb、Co離差較大，As、Au、Mo、Co的四級(jí)濃度分帶，其他的二—三級(jí)濃度分帶。

（3）異常解釋推斷與評(píng)價(jià)

該異常元素組合為一套中高溫?zé)嵋涸兀捎谠摦惓?qiáng)度高、面積大，元素組合好，濃集中心明顯，吻合性好。而且所處地質(zhì)環(huán)境既有構(gòu)造活動(dòng)又有巖漿巖侵入[9]，有金屬元素富集和賦存的條件，故認(rèn)為該地段是尋找以金為主的多金屬礦產(chǎn)的最佳靶區(qū)。

2.5 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變作用較發(fā)育，常見的有綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化、硅化等。綠泥石化：為礦區(qū)內(nèi)最常見的一類蝕變，通常有兩種類型，一種是伴隨構(gòu)造和成礦活動(dòng)分布于斷裂帶和礦脈及上下盤的熱液綠泥石化，一般蝕變強(qiáng)烈，原巖面貌全非，并影響圍巖，蝕變作用與礦化同時(shí)形成，構(gòu)成一定寬度的熱液礦化蝕變帶；另一類是與成礦無(wú)關(guān)的存在于變質(zhì)巖中的綠泥石化，蝕變范圍廣泛，但強(qiáng)度較弱，無(wú)明顯的蝕變界線，一般與金的成礦無(wú)關(guān)。絹云母化：礦化帶內(nèi)普遍存在的一種蝕變類型，一般發(fā)育于礦脈的兩壁，常表現(xiàn)為泥狀，系成礦構(gòu)造強(qiáng)烈扭動(dòng)下的蝕變產(chǎn)物，一般與金的成礦關(guān)系密切。硅化：礦區(qū)內(nèi)硅化蝕變不太強(qiáng)烈，通常表現(xiàn)為石英脈的充填或局部的硅質(zhì)增強(qiáng)。一般發(fā)育于礦化蝕變帶的中部。

各類蝕變作用均伴隨成礦活動(dòng)而發(fā)生，各類蝕變多以控礦構(gòu)造或礦脈為中心，形成線型對(duì)稱條帶狀分布。一般由中心向兩側(cè)依次為硅化（含礦石英脈）→綠泥石化構(gòu)造破碎帶→絹云母化斷層泥→強(qiáng)烈蝕變圍巖（黃鐵礦化、綠泥石化為主）→弱蝕變圍巖→正常巖石。

蝕變帶的寬度隨礦化強(qiáng)弱程度而變化。礦化弱時(shí)，蝕變作用僅限于礦脈本身，而不影響圍巖。礦化強(qiáng)烈時(shí)蝕變帶寬度可達(dá)數(shù)米。

各類蝕變中以綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化與成礦的關(guān)系最為密切。強(qiáng)烈絹云母化、綠泥石化的巖石本身即是金礦石，而黃鐵礦化的強(qiáng)弱則可以作為判別礦石貧富的一種標(biāo)志。

3. 礦體特征

3.1 礦體數(shù)目及分布特征

研究區(qū)內(nèi)共7條金礦體，地表單工程金礦體4條，主要對(duì)金礦體圈定3條，編號(hào)分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)。其他礦脈及礦化蝕變帶經(jīng)少量工程驗(yàn)證未達(dá)到工業(yè)礦體標(biāo)準(zhǔn)。

Ⅰ號(hào)礦體走向北東向，傾角65～70°，礦體呈透鏡狀產(chǎn)出，控制延深70.5 m?？刂频V體長(zhǎng)78 m，平均真厚度0.45 m，平均品位Au1.87 g/t，受東傾石英細(xì)脈引起礦化蝕變現(xiàn)象形成擠壓破碎帶含金石英脈不連續(xù)。礦體巖性為黃鐵礦化變質(zhì)細(xì)砂巖，圍巖為花崗閃長(zhǎng)巖。

Ⅱ號(hào)礦體走向近北東，傾向南東，傾角67～75°，形態(tài)為透鏡狀，控制礦體長(zhǎng)40 m，平均真厚度0.86 m，Au平均品位1.49 g/t。受石英脈引起礦化蝕變現(xiàn)象形成擠壓破碎帶含金石英脈。未見構(gòu)造和脈巖對(duì)礦體造成破壞。

Ⅲ礦體號(hào)礦體走向近北西，傾向西南，傾角70～85°，形態(tài)為脈狀產(chǎn)出，控制礦體長(zhǎng)120 m，平均真厚度0.85 m，Au平均品位1.15 g/t，礦體賦存于渣爾泰山群阿古魯溝組絹云石英千枚巖，受構(gòu)造影響。

3.2 礦石質(zhì)量

（1）礦石礦物成分

金屬礦物主要為自然金、褐鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦等。金的賦存狀態(tài)：金礦物以自然金為主，反射光下，為金黃色，他形粒狀，粒度0.0875～0.005 mm，嵌布在黃鐵礦、脈石（石英）中，金的賦存形式以裂隙金、粒間金、包體金為主。自然金形態(tài)為不規(guī)則幾何粒狀、粒狀、蟲狀、條狀。褐鐵礦：灰—灰白色，半自形假象粒狀，他形假象粒狀、不規(guī)則狀，交代黃鐵礦呈其假象粒狀，或沿黃鐵礦解理裂隙交代分布，粒度1.5～0.15 mm。黃鐵礦：淺黃白色，半自形粒狀，均質(zhì)，大?。?.06 mm，星散分布。黃銅礦：淡硫黃色，不規(guī)則粒狀，弱非均質(zhì)，大?。?.08 mm，零星與黃鐵礦連生分布。

脈石礦物為石英、斜長(zhǎng)石、白云母、黑云母、角閃石等。石英：它形粒狀，分布于斜長(zhǎng)石之間，大小以＜0.2 mm的微粒為主。斜長(zhǎng)石：半自形板條狀，蝕變基本同斑晶，大小以0.2～0.5 mm之間的細(xì)粒為主，＜0.2 mm的微粒次之。黑云母：片狀，向白云母退變，分布于斜長(zhǎng)石之間，大小以0.2～0.5 mm的細(xì)粒為主，＜0.2 mm的微粒次之。白云母：片狀或鱗片狀，相對(duì)集中，呈條紋狀，長(zhǎng)軸定向分布于石英顆粒之間，大小多在0.3 mm以下。角閃石：柱狀，斷面六邊形，綠泥石化，少數(shù)顆粒閃石式解理可見，大小多在0.5～4.5 mm之間。

（2）礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)為半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、半自形假象粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造為稀疏浸染狀構(gòu)造、星點(diǎn)狀浸染構(gòu)造。

3.3 礦石類型

呼和呼都格研究區(qū)礦石的自然類型包括氧化型和原生型。依據(jù)肉眼觀察和巖礦鑒定，氧化帶深度在30 m左右，地表至30 m以上基本上屬于氧化型礦石，但普遍氧化不完全，內(nèi)部仍保留原生礦石成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征。30 m以下范圍內(nèi)的礦石基本為原生礦石。

金屬礦物比較單一，主要為黃鐵礦，其他礦物少見，根據(jù)肉眼觀察和巖礦鑒定，礦石中硫化物含量較少，平均含量小于1%。微量礦物有磁鐵礦、褐鐵礦、自然金、自然銀等。根據(jù)礦石的礦物共生組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，可將本礦床礦石劃分為兩個(gè)類型。

（1）石英脈型金礦石

本類礦石金屬礦物有黃鐵礦及少量、磁鐵礦、自然金等。脈石礦物主要為石英，含量占90%以上，其次為絹云母、高嶺土等，礦石為半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀、角礫狀構(gòu)造。品位較好，撿塊樣最高品位達(dá)10.60 g/t。

（2）蝕變巖型金礦石

蝕變巖型金礦石是本區(qū)主要礦石類型，金屬礦物少見，主要有黃鐵礦、少量褐鐵礦、脈石礦物主要為石英，其次為絹云母、白云母、碳酸鹽礦物，石英在礦石中呈細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀產(chǎn)出，色暗，油脂光澤，當(dāng)硅化強(qiáng)時(shí)品位較好，金品位大于7.13 g/t。

3.4 礦體圍巖與夾石

礦體賦存于絹云石英千枚巖及石英脈，礦體頂板近礦圍巖為絹云石英片巖及褐鐵礦化硅化千枚巖，硅化黃鐵礦化絹云石英千枚巖、蝕變千巖；而底板多為含炭質(zhì)千枚巖、炭質(zhì)板巖和絹云石英千枚巖、礦體與圍巖界線不清楚，需靠化驗(yàn)結(jié)果圈定金礦體。圍巖中Au品位為0.00～0.33 g/t。

礦體中無(wú)大于剔除厚度的夾石。

4. 礦床成因類型、礦體成礦條件及找礦標(biāo)志分析

4.1 礦床成因類型

本次研究依據(jù)野外和坑道內(nèi)的實(shí)際觀察，根據(jù)礦體空間賦存特征、控礦因素、圍巖蝕變、礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物組合特征，結(jié)合中－新元古代成礦期兼有變質(zhì)熱液成礦作用和巖漿熱液成礦作用[10]，初步確定其成因類型為構(gòu)造控制的與燕山期中酸性侵入巖有關(guān)的巖漿熱液型脈狀金礦床。

（1）控礦因素及礦體空間賦存特征

空間上金礦體賦存于上元古界渣爾泰山群阿古魯溝組褐鐵礦化絹云石英千枚巖、花崗閃長(zhǎng)巖和石英脈構(gòu)造裂隙中，研究區(qū)西側(cè)有石英脈出露。含礦巖石為黃鐵礦化變質(zhì)細(xì)砂巖、褐鐵礦化絹云石英千枚巖，少量構(gòu)造角礫巖，其規(guī)模、產(chǎn)狀、形態(tài)嚴(yán)格受構(gòu)造裂隙控制。

（2）蝕變特征

研究區(qū)內(nèi)圍巖蝕變作用較發(fā)育，見有硅化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化以及黃鐵礦化和褐鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦等金屬礦化，為熱液蝕變的產(chǎn)物。構(gòu)造破碎帶中心蝕變較強(qiáng)，種類較多，向兩側(cè)逐漸變?nèi)酢?/p>

4.2 礦體成礦條件

（1）地層條件

研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)鐵、金、鎳等礦（化）點(diǎn)，大部分都位于上元古界渣爾泰山群中，其中多數(shù)多金屬礦體存于阿古魯溝組一巖段，礦體的產(chǎn)狀明顯受層位及巖性控制。礦體呈層狀、似層狀，產(chǎn)狀與圍巖一致。

渣爾泰山群含礦地層為一套淺海相炭泥質(zhì)巖、碳酸鹽巖和硅質(zhì)細(xì)碎屑巖。下部為石英片巖、綠泥千枚巖；中部為綠泥絹云千枚巖、石英絹云母片巖、含炭質(zhì)絹云母板巖；上部以炭質(zhì)板巖和絹云綠泥片巖為主。從巖性特征分析，成礦環(huán)境為深淺海的強(qiáng)還原環(huán)境。有用礦物的賦存也有一定的規(guī)律，金主要賦存在硅化石英細(xì)脈絹云石英千枚巖中。

（2）構(gòu)造條件

研究區(qū)內(nèi)的礦（化）點(diǎn)分布是受北東向斷裂控制或與斷裂構(gòu)造的發(fā)育有關(guān)?？梢钥吹胶笃诤V熱液沿構(gòu)造裂隙活動(dòng)的產(chǎn)物，這說(shuō)明斷裂構(gòu)造對(duì)有用礦物的富集起著很重要的作用[11]。

（3）巖漿巖條件

研究區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)直接與巖漿巖有關(guān)的不多，僅見與二疊紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖有關(guān)的金礦化。該巖體形成過(guò)程中產(chǎn)生的后期熱液，沿北東向構(gòu)造裂隙侵入炭質(zhì)板巖、絹云綠泥片巖、變質(zhì)砂巖及碳酸鹽巖地層，形成多金屬的礦化蝕變。結(jié)合以往研究，礦化蝕變是礦體成礦的重要條件[12]。

4.3 找礦標(biāo)志

根據(jù)礦床地質(zhì)特征及礦床成因分析，認(rèn)為礦體主要發(fā)育于裂隙構(gòu)造，上元古界渣爾泰山群阿古魯溝組褐鐵礦化絹云石英千枚巖、花崗閃長(zhǎng)巖和石英脈是重要的找礦標(biāo)志，圍巖有較強(qiáng)的硅化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化以及黃鐵礦化和褐鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦等金屬礦化。

5. 結(jié)論

（1）礦床內(nèi)發(fā)現(xiàn)的金礦體主要呈透鏡狀、脈狀，賦存于上元古界渣爾泰山群阿古魯溝組褐鐵礦化絹云石英千枚巖、花崗閃長(zhǎng)巖和石英脈構(gòu)造裂隙，礦化與構(gòu)造活動(dòng)及巖脈侵入活動(dòng)密切，圍巖蝕變作用較發(fā)育，多見金屬礦化，為熱液蝕變的產(chǎn)物。認(rèn)為礦床成因類型為構(gòu)造控制的與燕山期中酸性侵入巖有關(guān)的巖漿熱液型脈狀金礦床。

（2）研究區(qū)找礦標(biāo)志主要為構(gòu)造（裂隙構(gòu)造發(fā)育）、地層（上元古界渣爾泰山群阿古魯溝組褐鐵礦化絹云石英千枚巖、花崗閃長(zhǎng)巖和石英脈）、圍巖蝕變（硅化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化以及黃鐵礦化和褐鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦等金屬礦化）。