內(nèi)蒙古阿魯科爾沁旗南部金屬礦床特征及找礦方向

崔志磊，高 超，劉 輝，張化鵬，苗海兵

（內(nèi)蒙古山金地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024005）

阿魯科爾沁旗（簡稱阿旗）位于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市東北部，成礦區(qū)劃隸屬于蓮花山-大井子Cu-Ag-Pb-Zn 成礦帶（Ⅳ），區(qū)域上位于興蒙造山帶的東南段，大興安嶺南段東坡晚古生代增生造山帶，北東向嫩江斷裂與近東西向西拉沐倫河斷裂交匯部位的北西側(cè)（圖1）。大興安嶺南段經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)演化，構(gòu)造運(yùn)動和巖漿活動強(qiáng)烈，為內(nèi)生金屬成礦作用提供了有利地質(zhì)條件，迄今為止陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了勞家溝、半拉山、好力寶、龍頭山等大中型多金屬礦床多處以及一系列小型礦床，其中的西拉沐倫鉬礦帶橫跨阿旗中南部，是華北地區(qū)重要的多金屬成礦帶，成礦潛力巨大。本文通過總結(jié)阿旗南部典型礦床地質(zhì)特征、探討礦床成因，總結(jié)區(qū)內(nèi)金屬礦床的找礦方向。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域上屬于古亞洲洋構(gòu)造域興蒙造山帶的組成部分。興蒙造山帶目前被認(rèn)為是構(gòu)造巖漿活動最復(fù)雜、發(fā)展歷史最長的一條巨型造山帶。這一巨大的造山帶也是一個(gè)巨型的多金屬成礦帶，在其演化過程中形成了各種不同產(chǎn)出背景、成因類型的多金屬礦床（點(diǎn)）[1]。

區(qū)內(nèi)出露地層有石炭系中統(tǒng)本巴圖組，二疊系下統(tǒng)大石寨組，侏羅系中統(tǒng)新民組以及侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組、瑪尼吐組，具雙層結(jié)構(gòu)特征，即基底為晚古生代（以二疊系為主）地層，蓋層為燕山期地層。

圖1 華北克拉通北緣西拉沐倫鉬礦帶地質(zhì)簡圖（據(jù)曾慶棟等，2009 修改）

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造變形強(qiáng)烈，斷裂、褶皺構(gòu)造均較發(fā)育。主要構(gòu)造線方向呈北東向及近東西向，控制了區(qū)域內(nèi)構(gòu)造山脈和構(gòu)造盆地的形成。其中近東西向的西拉沐倫河斷裂、赤峰—朝陽斷裂是重要的構(gòu)造體分界線，北東向大興安嶺斷裂、嫩江斷裂是區(qū)內(nèi)最重要的區(qū)域性斷裂，其邊部的次級斷裂是本區(qū)重要的控礦、控巖構(gòu)造[2]。巖漿活動頻繁，中生代中-酸性巖漿活動強(qiáng)烈，分布廣泛，構(gòu)成著名的大興安嶺巖漿巖帶,其總體展布為北東向，與區(qū)域構(gòu)造線基本一致。巖漿巖以中-酸性侵入巖為主，有少量偏堿性小型侵入體。其時(shí)代以燕山期為主，海西晚期次之。與成礦關(guān)系最為密切的是二疊系火山-沉積巖和燕山期的中酸性火山侵入雜巖,其次是海西期花崗質(zhì)的侵入巖。

2 金屬礦床分布特征

阿旗南部成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，多金屬礦床（點(diǎn)）類型繁多、分布廣泛、成礦時(shí)代相對集中，礦床（點(diǎn)）基本呈北東向帶狀展布，多數(shù)礦床（點(diǎn)）均產(chǎn)出在侏羅系、二疊系火山—沉積地層中，并且與印支-海西期、燕山期中酸性侵入巖有密切的空間分布關(guān)系，暗示了晚古生代—中生代印支—海西階段及燕山階段的構(gòu)造—巖漿活動與金屬成礦作用的成因聯(lián)系。區(qū)內(nèi)金屬礦產(chǎn)以鉬銅為主，其次為鉛鋅銀等。礦床規(guī)模較大、具良好找礦前景的礦床主要有：①鉬（銅）礦床，代表礦床為勞家溝、半拉山、好力寶，規(guī)模為中型及以上；②銅多金屬礦床：代表礦床有扁扁山、潘家段；③鉛鋅銀礦床：代表礦床有龍頭山、三楞子山。結(jié)合各礦床成礦地質(zhì)特征，可以將區(qū)內(nèi)主要金屬礦床大致劃分為以下三種類型：①斑巖型；②中低溫?zé)嵋好}型；③熱水沉積—熱液改造型。

3 典型礦床地質(zhì)特征及礦床成因

3.1 勞家溝斑巖型銅鉬礦床

礦床地質(zhì)特征：勞家溝礦床位于阿旗南約12Km 勞家溝村一帶。截至2011 年，該礦床探獲工業(yè)礦石19.5 億噸，鉬金屬量13萬噸，鉬平均品位0.069%，達(dá)到大型規(guī)模①。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋質(zhì)熔巖及火山碎屑巖。褶皺、斷裂構(gòu)造不發(fā)育，但巖體中裂隙構(gòu)造非常發(fā)育，是主要的容礦、導(dǎo)礦構(gòu)造。巖漿巖以斑狀二長花崗巖為主，呈巖基產(chǎn)出。圍巖蝕變具典型的斑巖型銅鉬礦蝕變分帶特征，平面上由中心到外圍大致可劃分為鉀化帶—云英巖化帶—泥化帶—青磐巖化帶。鉀化—云英巖化帶為強(qiáng)蝕變帶，分布于成礦巖體中心，為近礦圍巖蝕變，主要礦物成分為堿性長石、石英、絹云母；泥化—青磐巖化帶為弱蝕變帶，分布于礦體的外圍，礦物成分有高嶺土、白云母、綠泥石、綠簾石、石英、黃鐵礦。

礦區(qū)內(nèi)已發(fā)圈定礦體13 條，均賦存于斑狀二長花崗巖體中，礦體呈似層狀密集產(chǎn)出（圖2）。其中0 號礦體走向長約1800m，礦體最大厚度15.54m，平均厚度6.05m，Mo 平均品位0.096%。

礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦、輝鉬礦、金紅石、鈦鐵礦，少量或微量的毒砂、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦。主要的脈石礦物為石英、角閃石、透閃石，少量的方解石、長石、陽起石，微量的電氣石、磷灰石。礦石結(jié)構(gòu)主要有包裹結(jié)構(gòu)、葉片狀結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)、半自形、自形粒狀結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為細(xì)粒浸染狀，次為脈狀和團(tuán)塊狀。

圖2 勞家溝礦區(qū)55 勘查線礦體分布略圖（據(jù)內(nèi)蒙古第十地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院①）

礦床成因：勞家溝礦區(qū)斑狀二長花崗巖鋯石U-Pb 年齡為241.3±1.3 Ma,二長花崗斑巖鋯石U-Pb 年齡為238.6±1.8 Ma，輝鉬礦Re-os 等時(shí)線年齡為234.9±3.1Ma，形成時(shí)代為中三疊世[3]，成礦年齡與二長花崗斑巖年齡相近，反映了銅鉬礦體與二長花崗斑巖之間的成因聯(lián)系。斑狀花崗巖巖石類型屬高硅富堿鈣堿性（偏堿性）系列，說明巖漿來源于下地殼及上地幔，由下地殼重熔而形成，礦石的硫具深源性，主要來自于斑雜巖體。成礦流體為以高氧逸度、高鹽度、高溫、含Co2為特征的巖漿熱液型流體，成礦溫度為280℃～420℃，成礦深度大約為5Km～7 Km。

礦床形成于印支期西伯利亞板塊與華北板塊碰撞造山后伸展階段的背景之下，由此誘發(fā)強(qiáng)烈的巖漿侵入活動，在侵入晚期由于巖漿液態(tài)不混溶作用形成了高氧逸度、高鹽度、高溫、含Co2的含礦氣水熱液，在地殼快速抬升的過程中由于壓力降低，導(dǎo)致流體多次沸騰，造成成礦物質(zhì)沉淀。

3.2 扁扁山熱液脈型銅多金屬礦床

礦床地質(zhì)特征：扁扁山礦區(qū)位于阿旗雙勝鎮(zhèn)西側(cè)約0.6Km。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為石炭系上統(tǒng)白家店組粉砂質(zhì)泥巖、結(jié)晶灰?guī)r，二疊系下統(tǒng)大石寨組安山巖、砂巖，侏羅系上統(tǒng)瑪尼吐組酸性火山碎屑巖。巖漿巖僅零星出露閃長玢巖脈和安山巖脈。發(fā)育北西向、北東向、近東西向三組斷裂，其中北東向斷裂為主要的容礦構(gòu)造，控制了礦體的產(chǎn)出。

礦體的圍巖主要為酸性火山碎屑巖，礦化蝕變類型有黃鐵礦化、褐鐵礦化、硅化、絹云母化及綠泥石化。黃鐵礦化、硅化、褐鐵礦化、絹云母化與礦化關(guān)系最密切，為近礦圍巖蝕變。

地表出露的1 號礦帶控制長度為240m，由兩條近似平行礦體（B1、B2）組成，兩者最大距離約8m，最小距離1—2m，沿走向略呈舒緩波狀，具分枝復(fù)合現(xiàn)象（圖3），礦體最大厚度6.53m，平均厚度3.29m。平均品位Au3.93g/t，Ag56.11g/t，Cu1.08%②。礦石礦物有黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦，呈細(xì)脈狀分布于石英脈中，金金屬礦物主要為自然金及銀金礦。脈石礦物主要為石英、方解石、絹云母、綠泥石、綠簾石等。

圖3 扁扁山銅多金屬礦地質(zhì)圖

礦床成因：扁扁山礦床受構(gòu)造控制明顯，斷裂構(gòu)造為含礦流體的運(yùn)移提供了通道，同時(shí)提供了成礦空間。礦床屬于中溫-中低鹽度熱液體系，成礦流體早期以巖漿水為主，后期有大氣降水混入。礦石硫化物δ34S 值接近于零，表明硫來自于深部巖漿作用，礦石中的鉛可能是地幔鉛和造山帶鉛的混合物。因此，扁扁山銅多金屬礦形成于燕山晚期巖漿上侵，由于巖漿熱液上升，壓力降低，導(dǎo)致流體不混溶，引起早期銅的析出；同時(shí)流體在相對封閉的系統(tǒng)逐漸演變?yōu)殚_放系統(tǒng)，在沿?cái)嗔堰\(yùn)移過程中不斷與大氣降水混合，由此改變了初始流體的pH、溫度、壓力，導(dǎo)致后期Au、Ag、Pb、Zn 等金屬元素在成礦有利部位沉淀[4]。

3.3 龍頭山熱水沉積型銀鉛鋅多金屬礦床

礦床地質(zhì)特征：龍頭山礦區(qū)位于阿旗雙勝鎮(zhèn)龍頭山村西0.5Km。礦區(qū)內(nèi)地層主要為下二疊統(tǒng)大石寨組灰?guī)r、晶屑巖屑凝灰?guī)r、粉砂質(zhì)凝灰?guī)r、鈣質(zhì)粉砂巖、蝕變安山巖等，大石寨組地層是龍頭山礦床的容礦圍巖。

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，褶皺微弱。斷裂構(gòu)造主要為北西西向，是本區(qū)的控礦構(gòu)造，控制著熱液期礦（化）體的分布，為熱液活動、金屬元素富集提供了有利空間。巖漿巖主要有礦區(qū)東部偏南的石英斑巖脈和閃長玢巖脈等。

礦化帶賦存于結(jié)晶灰?guī)r與中酸性火山巖－火山碎屑巖接觸部位的破碎帶中。I 號礦帶地表揭露長度約350m，寬10～25m，下盤圍巖為凝灰?guī)r等，上盤圍巖為大理巖，平均品位為Ag，236g/t；Pb，1.91%；Zn，3.60%。II 號礦帶揭露長度約200m，礦帶地表出露部分可見寬度17～25m。與I 號礦帶呈平行斜列狀展布。礦帶上盤為結(jié)晶灰?guī)r，下盤為凝灰?guī)r。礦石平均品位Ag357g/t，Pb2.29%，Zn3.35%③。

礦石中主要金屬礦物為輝銀礦、自然銀礦、深紅銀礦、方鉛礦、閃鋅礦，次為黃鐵礦、黃銅礦、褐鐵礦、赤鐵礦、軟錳礦等。主要的脈石礦物為石英、方解石、鐵白云石、菱鐵礦、絹云母和粘土礦物（高嶺土、蒙脫石等）。礦石結(jié)構(gòu)主要有自型、半自形晶粒結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代熔蝕結(jié)構(gòu)、鮞狀結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要為蜂窩狀構(gòu)造、碎裂構(gòu)造－角礫狀構(gòu)造、致密塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造和軟沉積滑動變形構(gòu)造等。

礦床成因：龍頭山礦床具“兩期成礦，三類礦化”的成礦特征，成礦期主要有兩個(gè)，即海西期早二疊世的熱水沉積期和燕山構(gòu)造活動熱液改造期，前者為主要成礦期。熱水沉積期礦化類型為（似）層狀、筒柱狀兩類，熱液改造期具脈狀（透鏡狀）礦化[5]。龍頭山礦床賦礦圍巖富集Bi、Zn、Pb 等成礦元素，礦床的金屬元素可能來源于二疊系地層；富重晶石（重晶石與金屬礦物密切共生，是與金屬礦物同一成礦階段的產(chǎn)物）礦石樣品具有海底熱水沉積成因特征，重晶石礦物的δ34S 值與二疊紀(jì)海水δ34S 值接近，海水可能是龍頭山礦床中重晶石礦物硫的主要來源；硫同位素具有幔源硫特征，可能是后期熱液改造作用的結(jié)果，鉛可能來源于上、下地殼、造山帶和地幔等多個(gè)源區(qū)[5]。

龍頭山礦床重晶石礦物中大量發(fā)育水溶液包裹體，其中與成礦有關(guān)的流體包裹體研究表明，龍頭山礦床含礦流體具低溫、低鹽度、低Co2含量的特征，并且大量發(fā)育水溶液包裹體，同時(shí)缺乏含子晶包裹體和富/含Co2包裹體，與改造熱液特征[6]十分吻合。

龍頭山礦床是早二疊世海相火山—沉積過程的產(chǎn)物，熱水沉積期是整個(gè)礦床形成的奠基期，形成了礦床內(nèi)最主要的（似）層狀礦體以及筒柱狀礦體。熱液改造期主要是區(qū)域構(gòu)造和熱液活動事件中成礦物質(zhì)的局部活化富集，主要形成脈狀（透鏡狀）礦體，一般由熱液沿構(gòu)造破碎帶充填所致，因此礦體受斷裂構(gòu)造控制作用明顯。

4 找礦方向討論及結(jié)論

阿旗南部金屬礦床成因類型主要有三種：①斑巖型；②中低溫?zé)嵋好}型；③熱水沉積—熱液改造型。金屬礦床呈北東向帶狀展布，與印支-海西期、燕山期中酸性侵入巖有密切的空間分布關(guān)系，礦床分布廣泛，成礦時(shí)代相對集中，多數(shù)礦床均形成于晚二疊—中三疊世（230Ma～270Ma）、晚侏羅—早白堊世（130Ma～140Ma）兩個(gè)時(shí)期，不同成因類型的礦床成礦時(shí)代有所不同。

（1）斑巖型礦床多為鉬、銅礦，成礦集中于晚二疊—中三疊世（230Ma～270Ma）、晚侏羅—早白堊世（130Ma～140Ma）兩個(gè)時(shí)期，如勞家溝（234.9±3.1）Ma、雞冠山（245.5±2.7）Ma、好力寶（264.7±2.8）Ma，敖侖花（129.4±3.4）Ma、半拉山（132.1±1.8）Ma[2，3，7，8]。

（2）中低溫?zé)嵋好}型礦床多為銅鉛鋅多金屬礦，成礦時(shí)代集中在早白堊世，如扁扁山109.2Ma、敖包吐（140.0±0.5）Ma[9]。

（3）熱水沉積—熱液改造型礦床為銀鉛鋅礦，目前該類型礦床在阿旗南部僅發(fā)現(xiàn)龍頭山礦床一處，具“兩期成礦，三類礦化”的成礦特征，成礦期主要有兩個(gè)，即早二疊世的熱水沉積期和燕山期熱液改造期，前者為主要成礦期。值得一提的是，龍頭山熱水沉積型礦床是研究區(qū)近年來首次提出的礦床類型，對區(qū)內(nèi)找礦勘查工作具有較大的指導(dǎo)意義。

總體而言，區(qū)內(nèi)金屬礦床成礦流體以巖漿熱液為主，個(gè)別礦床有大氣降水混入；硫同位素具深源性；鉛同位素具多源特征，鉛的來源可能為地幔和造山帶。

綜上所述，研究區(qū)內(nèi)金屬礦床的成礦動力學(xué)背景有兩種，一是印支—海西期西伯利亞板塊與華北板塊碰撞造山后伸展背景，二是燕山晚期巖石圈大規(guī)模拉伸減薄—軟流圈上涌背景。各種研究成果表明，研究區(qū)金屬礦床與晚古生代—中生代構(gòu)造—巖漿活動之間具有密切的成因聯(lián)系，區(qū)內(nèi)海西—印支期與燕山期發(fā)生過大規(guī)模構(gòu)造—巖漿—成礦事件，因此海西—印支期及燕山晚期的構(gòu)造巖漿活動地帶是重要的找礦方向。

①內(nèi)蒙古第十地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院.2011.內(nèi)蒙古阿魯科爾沁旗勞家溝鉛鋅多金屬礦區(qū)普查報(bào)告。

②核工業(yè)二四三大隊(duì).2009.內(nèi)蒙古自治區(qū)阿魯科爾沁旗扁扁山礦區(qū)金銀銅鉛鋅礦普查工作總結(jié)。

③中國冶勘總局第一地質(zhì)勘查院.2005.內(nèi)蒙古阿魯科爾沁旗龍頭山礦區(qū)Ⅰ號帶銀多金屬礦詳查報(bào)告。