別魯烏圖銅硫多金屬礦床找礦標志的建立

［摘要］2018～2021年，原內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院與中國地質(zhì)大學（北京）合作完成了“內(nèi)蒙古自治區(qū)中部滿都拉—白乃廟一帶銅金多金屬礦成礦規(guī)律與找礦預測”項目。通過對別魯烏圖礦床產(chǎn)的詳細研究，認為該礦床屬于早古生代海相火山熱液型銅多金屬成礦系統(tǒng)。本文對別魯烏圖銅硫多金屬礦的礦區(qū)地質(zhì)及地球物理、地球化學特征進行了詳細的研究，建立了該礦床的找礦標志。

［關鍵詞］別魯烏圖；找礦標志；成礦系統(tǒng)

別魯烏圖礦自1957年發(fā)現(xiàn)以來，歷經(jīng)普查、詳查及儲量核實工作，查明銅金屬量114604.25 t。礦區(qū)在開采過程中，多家科研單位對該礦床及所在區(qū)域進行了較為細致的研究。多年來不同單位的研究成果存在較多的分歧，筆者通過收集前人的資料，并進行了實地勘察，對別魯烏圖礦的找礦標志進行了總結，為將來在該地區(qū)進行找礦工作提供指導性思路。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦床位于著名的白乃廟銅礦東部。礦區(qū)內(nèi)古生代地層僅見有中志留統(tǒng)徐尼烏蘇組火山―沉積巖系以及下二疊統(tǒng)三面井組復理石建造［1］（圖1）。礦體賦存于中志留統(tǒng)徐尼烏蘇組火山―沉積巖系中。成礦區(qū)范圍內(nèi)地層褶皺、斷裂構造發(fā)育。

二疊統(tǒng)三面井組巖性為濱淺海相碎屑巖、灰?guī)r等，灰?guī)r中含蜓、珊瑚、腕足等化石。

賦礦巖系為中志留統(tǒng)徐尼烏蘇組火山―沉積巖系，從下至上劃分為三個巖性段：

下部為火山―沉積巖段：以層狀流紋質(zhì)鈉長玢巖、鈉質(zhì)流紋英安巖、英安巖以及凝灰質(zhì)細砂巖和粉砂巖為主，與上覆的銅硫多金屬礦體呈過渡接觸關系。地表常見有原生硫化物礦體風化淋濾后形成條帶狀鐵帽。

中部為銅硫多金屬礦體：主要由凝灰質(zhì)細砂巖和火成碎屑巖組成，其內(nèi)發(fā)育大量的黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦，局部見有電氣石巖透鏡體和熱液角礫巖。

上部為凝灰質(zhì)細砂巖段：主要為凝灰質(zhì)細砂巖、粉砂巖等。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦體的幾何形體和產(chǎn)出規(guī)模嚴格受地層控制（圖2）：第一，礦體多呈層狀，圍巖產(chǎn)狀與礦體產(chǎn)狀基本一致，控礦特征明顯。金屬礦物主要包括黃鐵礦，磁黃鐵礦，黃銅礦，方鉛礦、閃鋅礦等[3，4] ，典型的非金屬特征礦物電氣石的大量分布等。第二，主礦體有五條，板巖是重要的賦礦地層。礦體總體產(chǎn)狀傾向NE，走向SE，礦體一般較連續(xù)，基本呈順層展布。第三、后期的構造破碎帶與礦體垂直，破碎帶內(nèi)可見黃鐵礦化，硅化等礦化蝕變，有后期構造改造的特征。

2.2 主要礦物組成

礦石礦物主要有黃鐵礦（圖3-A）、磁黃鐵礦（圖3-F）和黃銅礦（圖3-C），次為方鉛礦（圖3-D）、閃鋅礦、磁鐵礦、自然鉍、雄黃和雌黃等。脈石礦物主要有黑云母、綠泥石、石英（圖3-F）、次為方解石（圖3-E）、電氣石（圖3-B）、斜長石、絹云母、鋯石、磷灰石和榍石等[5] 。

A-結晶程度高，呈立方體的粗粒黃鐵礦（Py）；B-放射狀、長柱狀的電氣石（Tur）；C-黃銅礦（Cp）；D-脈狀鉛鋅礦化，Gn為方鉛礦；E-Cal為方解石（Cpl）；F-團塊石英（Qz）以及磁黃鐵礦（Pyr）2.3 礦石結構和構造礦石結構主要有細脈浸染狀、塊狀、條帶狀、紋層狀：其中細脈浸染狀發(fā)育在礦體頂、底板的流紋質(zhì)英安巖或凝灰質(zhì)細砂巖內(nèi)；塊狀、條帶狀、紋層狀為主體礦石的構造類型。礦石礦物多呈渾圓斑狀或浸染狀集合體。

2.4 主要蝕變類型及分布特征

別魯烏圖礦區(qū)圍巖蝕變以硅化為主（隱晶質(zhì)的硅化發(fā)育，有的形成硅化巖，局部可見乳白色石英脈），次為綠泥石化、碳酸鹽化、滑石化等。在礦體中還存在黃鐵礦化。未見明顯的蝕變分帶，但從礦體及近礦圍巖向外硅化由強變?nèi)酢?/p>

3 礦區(qū)地球物理特征

礦區(qū)開展過1∶5000比例尺的激發(fā)極化法和1∶10000比例尺的地面磁測工作。在本區(qū)具有找礦標志的鐵帽或褐鐵礦化強烈的地段激電和磁測有明顯異常顯示。激電異常的強弱反映金屬硫化物含量；磁異常的強弱與磁性礦物（磁黃鐵礦、黃鐵礦等）的含量多寡有關。根據(jù)激電異常的特征和地質(zhì)特點，將本區(qū)十個激電異常歸納成六個異常帶，現(xiàn)將具有代表性的Ⅱ號異常帶電、磁異常組合及特點敘述如下：

Ⅱ號異常帶（DGJ-5、6；C2）（圖4）：基本與北礦帶對應，地表礦化帶出露鐵帽。異?？傞L近1500 m，寬200 m，ηs max＝9％，呈帶狀分布。

磁異常十分顯著，異常寬闊而值高，寬度約400 m±、△Zmax＝310 nt。磁異常曲線圓滑，近似對稱，平面圖等值線有北陡南緩之勢，并西段梯度小、寬度大，東段曲線幅度逐漸增高。峰值明顯。

綜合分析，磁異常與激電異常伴隨緊密，磁性測定結果：本區(qū)地表出露各種巖性均無磁性，唯有含一定量磁性共生礦物的金屬硫化物才具磁性顯示，如鐵帽才具較弱磁性反應。所以，推斷該激電異常帶是含有一定量的磁鐵礦和磁黃鐵礦體所致。據(jù)ZK303孔驗證結果表明：在92.26～109.82 m有累計17.56 m厚的細脈浸染狀黃銅礦層。由此可見，激發(fā)極化法和地面磁法配合能取得滿意的找礦效果。

4 地球化學特征

元素組合為Cu、Bi、Ag、W、Sb、Pb、Zn、As、Au、Ni、Mo、Co等，具親Cu元素組合特征，成礦元素Cu、Au、Bi、As、Sb強度高規(guī)模大，具四級濃度分級，Ag、W為三級分帶。別魯烏圖銅多金屬礦床具有明顯的濃集中心，異常分布具有水平分帶特征，由內(nèi)向外依次為Cu、Mo、As、Ni、Co→Au、Ag、Pb、Zn、Sb、W、Bi。

5 礦床成因分析

別魯烏圖礦床圍巖凝灰?guī)r鋯石U-Pb同位素年齡為437±3.5 Ma，切穿礦體的閃長玢巖年齡為430±3.8 Ma，其限定主成礦作用發(fā)生于早志留世。奧陶紀開始古亞洲洋向南俯沖在包爾汗圖―白乃廟一帶產(chǎn)生島弧巖漿作用，在430 Ma左右別魯烏圖地區(qū)處于成熟島弧環(huán)境，局部的拉張應力產(chǎn)生弧間裂谷，并且引發(fā)來自幔源的基性巖漿底侵到下地殼發(fā)生地殼部分熔融和殼幔相互作用，形成礦區(qū)廣泛出露的一套沉積—火山巖地層，構成別魯烏圖礦床的圍巖。同時與弧后張性環(huán)境有關的巖漿活動在海底形成次火山巖漿房并富集了大量成礦金屬，最終在有利的構造部位沉淀成礦，從而形成別魯烏圖VMS 型礦床。

6 結論

本文充分吸收前人的成果，并根據(jù)本次對典型礦床研究的成果，結合1∶5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查結合1∶25萬地物化資料綜合分析，建立了別魯烏圖銅礦找礦標志：

（1）地表直接找礦標志：鐵帽為金屬硫化物風化淋濾殘留的產(chǎn)物，是直接的找礦標志。

（2）區(qū)域地質(zhì)找礦標志：

A.構造背景：與俯沖有關的島弧及弧后環(huán)境。

B.賦礦地質(zhì)體主要為早古生代的海相火山―沉積地層（特別注意具有弧后盆地特征徐尼烏蘇組碎屑巖夾火山巖段，白乃廟組綠片巖也值得注意）。

C.侵入巖：別魯烏圖礦床存在后期熱液疊加改造的情況，有獨立及共生的銅、硫、鉛鋅礦體存在，與華力西期巖漿活動有密切的關系。

D.礦化：電氣石化是較好的找礦標志，其次為硅化，且硅化與成礦呈正相關性。

E.控礦構造主要索倫―西拉木倫深大斷裂及其派生的北東、北西向斷裂。構造發(fā)育地段是形成熱液疊加礦床的有利地段。

（3）區(qū)域地球化學找礦標志：元素組合為Cu、Bi、Ag、W、Sb、Pb、Zn、As、Au、Ni、Mo、Co等，其中Au、Cu、Ag、Pb、W、Mo等元素異常達內(nèi)帶。

（4）區(qū)域地球物理找礦標志：航磁為正磁場，局部正磁異常呈南東東走向之橢圓形，△T曲線寬緩而峰部尖，兩翼均出現(xiàn)有旁側(cè)異常，重力位于高背景區(qū)，較緊密的梯度帶上。

［參考文獻］

［1］聶鳳軍，張洪濤，孫浩，等. 論內(nèi)蒙古別魯烏圖銅硫多金屬礦床的火山熱液成因［J］. 礦床地質(zhì)，1990（04）：339-351.

［2］徐通，李鵬，王銀川. 內(nèi)蒙古別魯烏圖銅硫多金屬礦成因類型及找礦標志［J］. 西北地質(zhì)，2014，47（02）：181-190.

［3］李俊建，和余量，付超，等. 豫西Au-Mo-W-Pb-Zn-Ag-Fe-鋁土礦-石墨成礦帶主要地質(zhì)成礦特征及潛力分析［J］. 地質(zhì)學報，2016，90（07）：1504-1524.

［4］熊濤. 動態(tài)搜索估值在某銅鈷礦床中的應用［J］. 有色冶金設計與研究，2024，45（03）：6-9+20.

［5］趙娟. 內(nèi)蒙古別魯烏圖銅礦床特征及成因研究［J］. 世界有色金屬，2018（18）：89-90.