內蒙古鉬礦找礦新進展及成礦遠景分析

沈存利, 張 梅, 于璽卿, 程文國, 高維裕, 周文川

(1.中國地質大學地球科學與資源學院,北京 100083;2.內蒙古自治區有色地質勘查局,呼和浩特 010010; 3.內蒙古自治區地質調查院,呼和浩特 010020;4.內蒙古自治區地質礦產開發局,呼和浩特 010010)

內蒙古鉬礦找礦新進展及成礦遠景分析

沈存利1,2, 張 梅1.3, 于璽卿2, 程文國2, 高維裕4, 周文川4

(1.中國地質大學地球科學與資源學院,北京 100083;2.內蒙古自治區有色地質勘查局,呼和浩特 010010; 3.內蒙古自治區地質調查院,呼和浩特 010020;4.內蒙古自治區地質礦產開發局,呼和浩特 010010)

近年來,內蒙古鉬礦勘查取得了一系列新進展,相繼發現和探明了大蘇計、烏蘭得勒、小狐貍山等大中型鉬礦,正在勘查的查干花、激流河和迪彥欽阿木鉬礦具有特大型遠景規模。本文在對近幾年新發現典型鉬礦床研究的基礎上,運用區域成礦學理論,初步總結了內蒙古鉬礦區域成礦規律。認為內蒙古鉬礦床成礦均與巖漿活動有關,主要成礦類型為斑巖型和火山-次火山巖型。成礦時代則主要為加里東中晚期、華力西晚期、印支期和燕山晚期4個時期。初步提出6個鉬礦成礦系統,劃分出9個鉬礦成礦遠景區。研究分析認為內蒙古鉬礦成礦條件優越,斑巖型及火山-次火巖型(銅)鉬礦床的找礦潛力仍然非常巨大。

內蒙古 鉬礦床 新進展 成礦遠景

Shen Cun-li,ZhangM ei,Yu Xi-q ing,Chen W en-guo,Gao W ei-yu,Zhou W en-chuan.New progresses in exploration ofmolybdenum depositsand analysis ofm ineralization prospect in InnerM ongolia[J].Geology and Exploration,2010,46(4):0561-0575.

按照板塊構造理論,內蒙古位于哈莎克斯坦、塔里木、華北及西伯利亞四大古生代板塊的結合部位,既有前寒武紀古陸塊,也有大規模古生代造山帶,東部地區還疊加了規模宏大的中新生代火山-巖漿巖帶。因此內蒙古成礦地質構造背景具有多樣性、多期次性和疊加性的特點。長期的地質構造演化既為巨量成礦金屬的運移和聚集提供了動力學保障,也為鉬金屬成礦作用提供了物質和能量來源,形成了眾多大、中、小型鉬及鉬多金屬礦床(黃崇軻等, 2001;翟裕生,2002;沈存利等,2004;沈存利等, 2009)。本文在對以往鉬礦勘查研究的基礎上,重點對近幾年新發現的鉬礦的成礦規律進行了分析研究,結合成礦地質環境和化探異常特征,從區域成礦遠景分析的角度,對全區鉬礦的勘查前景做出預測,旨在為鉬礦的找礦和勘探提供一些有益的參考信息。

1 以往鉬礦勘查概述

內蒙古鉬礦勘查始于上世紀七十年代,伴隨著銅礦等有色金屬礦產的勘查,發現和評價了烏奴克吐山大型斑巖型銅鉬礦床(1979)、八大關中型斑巖型銅鉬礦床(1977)、白乃廟中型斑巖型銅鉬礦床(1977)、流沙山中型斑巖型鉬(金)礦床(1984)、七一山小型熱液脈型鎢鉬多金屬礦床(1983),以及一系列小型鉬礦床及礦點,如雞冠山小型熱液型鉬礦床(1977)、鴨雞山小型熱液型銅鉬礦床(1977)、車戶溝小型斑巖型鉬礦床(1992)、庫里吐小型熱液型銅鉬礦床(1977)、敖侖花小型斑巖型鉬礦床(1983)、梨子山小型矽卡巖型鐵鉬礦床(1988)、南興安小型矽卡巖型鉬鐵礦床(1988)、西沙德蓋斑巖型鉬礦點(1988)等。但未發現獨立大型鉬礦床,只有1處大型和4處中型共伴生鉬礦床,到2003年年底,全區鉬礦保有資源儲量約為30萬噸。鉬礦床主要集中在大興安嶺中南段的克什克騰旗至翁牛特旗一帶,得爾布干的滿洲里一帶及西部阿拉善盟的額濟納旗。其中得爾布干一帶的銅鉬礦床由于品位較低一直未能利用,只有大興安嶺中南段進行小規模的開采。

圖1 內蒙古自治區主要鉬礦床及鉬成礦遠景區分布圖Fig.1 Map show ing distribution of major molybdenum deposits and m ineralization prospect in I nnerMongol ia

2 鉬礦找礦新進展及典型礦床實例

2004年以來,隨著自治區地質礦產勘查力度的不斷加大,以及鉬金屬價格的不斷上漲和鉬礦勘查投入的持續加大,全區鉬礦勘查取得了一系列重大突破。新發現和勘查評價了大中型鉬及鉬多金屬礦床十幾處。如:大蘇計大型斑巖型鉬礦床(2007～2008)、雞冠山大型火山-次火山熱液型鉬礦床(2006)、太平溝中型斑巖型鉬銅礦床(2007)、小東溝中型斑巖型鉬礦床(2005)、車戶溝中型斑巖型鉬礦床(2007)、敖侖花中型斑巖型鉬礦床(2007)、小狐貍山中型斑巖型鉬鉛鋅礦床(2008)、準蘇吉花中型斑巖型銅鉬礦床(2008)、太平川中型斑巖型銅鉬礦(2008)、烏蘭得勒中型斑巖型鉬礦床(2008);正在進行勘查的有:查干花大型斑巖型鎢鉬礦床、迪彥欽阿木大型火山-次火山熱液型鉬礦床、激流河大型火山-次火山熱液型鉬礦床、烏日尼圖中型斑巖型鉬礦床、臥羅河林場中型斑巖型鉬礦床、蘇家溝中型斑巖型鉬礦床、架子山中型斑巖型鉬礦床等

截止2008年底,全區已探明資源儲量的鉬礦床有46處(圖1),其中大型礦床3個,中型8個,小型35個。鉬金屬資源儲量為64.43萬噸,其中2004年以來探明的為32.86萬噸,占51.3%。正在勘查的具有大、中型規模遠景的鉬礦床近十處,初步估算鉬金屬資源量將新增近100萬噸,如:查干花鉬礦26萬噸、查干德爾斯鉬鉍礦12萬噸、迪彥欽阿木鉬礦39萬噸、激流河鉬礦10萬噸等。因此,今后幾年內蒙古鉬礦資源儲量將成倍增長。以下僅選擇了4個典型礦床做重點介紹:

圖2 卓資縣大蘇計鉬礦地質略圖(據于璽卿等,2008修編)Fig.2 Sketch geologicalmap of the Dasujimolybdenum deposit in ZhuziCounty,I nnerMongol ia(modified from Yuet al.,2008)

2.1 卓資縣大蘇計鉬礦床(圖1內編號為29)

位于卓資縣境內。大地構造位于華北陸塊北緣的涼城斷隆。經兩次詳查已獲得(332)+(333)鉬金屬量約12萬噸,鉬礦體平均品位0.123%。

礦區出露太古界上集寧群第一巖組片麻巖,新太古代碎裂斜長花崗巖和鉀長花崗巖、三疊紀酸性雜巖體,以及基性、酸性脈巖類(見圖2)。三疊紀酸性雜巖體呈巖珠侵入于碎裂斜長(鉀長)花崗巖中,由石英斑巖、花崗斑巖、正長花崗巖、二長花崗巖及石英閃長巖組成,為賦礦巖石。

礦體賦存于石英斑巖體及正長花崗巖體內。地表礦化較弱,范圍較小,最高品位0.035%,均為氧化礦,氧化帶厚度45～130m,沒有次生富集帶。

原生鉬硫化礦體賦存在1350m標高以下(見圖3)。礦體主要位于巖體頂部和上部,與圍巖界線為漸變關系,以化學分析結果圈定礦體邊界。礦體總體形態為頂部、兩邊較薄,深部中間變厚,向東南側伏,為巨厚層狀,厚度150～230m,夾石較少。鉬品位一般0.074～0.246%,最高0.60%,平均品位0.123%,品位變化系數43.8%,品位變化均勻。

礦石礦物有輝鉬礦、黃鐵礦、褐鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、硬錳礦、軟錳礦、磁鐵礦等。礦石構造有脈狀、細脈狀、細網脈狀、角礫狀構造、浸染狀構造、蜂窩狀構造、塊狀構造等。

圍巖蝕變規模較大,有硅化、高嶺土化、絹云母化、絹英巖化、云英巖化、綠簾石化、黃鐵礦、褐鐵礦化、錳礦化等。

另外,在ZK203和ZK111中發現兩個小型隱伏鉛鋅銀礦脈,斜厚20～30cm,規模很小,未夠成單獨工業礦體。在礦區的東北部太古代斜長花崗巖中發育石英脈及蝕變巖型金礦脈,長近100m,寬3～5m,石英脈中金品位較高,其兩側的蝕變巖金品位1～5g/t。地表金礦化規模較小,深部未做進一步控制。

礦床類型為斑巖型(于璽卿等,2008),輝鉬礦的錸-鋨同位素年齡222.5±3.2Ma(張彤等, 2009),賦礦巖體形成時代即成礦時代,為印支期(三疊紀)。

圖3 卓資縣大蘇計鉬礦0線剖面圖(據于璽卿等,2008修編)Fig.3 Cross section of exploration l ine 0 in the Dasuji molybdenum deposit,Zhuzi county(modified from Yu et al.,2008)

2.2 蘇尼特左旗烏蘭得勒鉬礦床(圖1內編號為11)

位于蘇尼特左旗白音烏拉蘇木境內。大地構造位于西伯利亞板塊大陸邊緣東南之紅格爾古生代陸緣增生帶。經詳查估算(332+333)鉬金屬量53442噸,低品位鉬金屬量5100噸,伴生銅金屬量5319.42噸(內部資料,內蒙古自治區地質礦產勘查開發局,2009)。

礦區地層出露較少,僅在東部出露上石炭-下二疊統寶力高廟組一段,為一套陸相正常碎屑巖-火山巖沉積地層。區內侵入巖發育,有華力西晚期黑云母花崗巖、黑云二長花崗巖、花崗閃長巖及石英閃長巖,燕山晚期二長花崗巖,以及中酸性脈巖(見圖4)。華力西晚期黑云母花崗巖,其U-Pb同位素年齡測定結果206Pb/238U表面年齡加權平均值為292.6±0.5Ma。鉆孔中花崗閃長巖單顆粒鋯石U -Pb同位素年齡299.3±2.4Ma(內蒙古自治區地質調查院,2008a),因此,成巖時代為晚石炭世-早二疊世之間。

細粒二長花崗巖為隱伏巖體,為成礦母巖。鉆孔資料顯示,巖體東部及東北部產狀較陡,深部近于直立;西部產狀較平緩,為南西向侵入的小巖株,面積約2km2。巖石為灰白色-淺紫色,花崗結構,塊狀構造,主要礦物為鉀長石占35%,斜長石占35%,石英占30%,黑云母少量。巖石中輝鉬礦的Re-Os同位素等時年齡值為134.1±3.3Ma(內蒙古自治區地質調查院,2008a),成巖時代為燕山晚期(白堊紀早期)。

地表可見北西向展布的含鉬礦化硅質脈,礦體均為隱伏礦體,分為上部礦帶和下部礦帶兩部分(圖4)。

圖4 蘇尼特左旗烏蘭得勒鉬礦床地質略圖①Fig.4 Geologicalmap of theW ulandele molybdenumdeposit in Sun itezuo County①

上部礦帶:礦體產于石英閃長巖與花崗閃長巖的裂隙中,呈脈狀產出,北西向展布,產狀與地表礦化硅質脈一致,走向330°,傾向南西,傾角62°。礦體總體呈脈帶或脈群產出,礦脈帶東西長約2km,南北寬約1km,共分為234個礦體。除鉬礦化外,還伴生銅、鎢礦化,分布不均勻,多為單層伴生礦,少量共生礦。規模較大的礦體有S-1、S-5、S-9、S-10、S-15及S-32號礦體。

圖5 蘇尼特左旗烏蘭得勒鉬礦床0線剖面示圖①Fig.5 Profile of exploration l ine 0 in theW ulandele molybdenum deposit in Sun itezuo County①

下部礦帶:礦體賦存于中細粒二長花崗巖頂邊部,從西到東礦體埋深逐漸變深。與上部巖體接觸關系復雜,鉆孔中多為互層狀穿插。巖體接觸產狀為西部及南部較緩,東部和北部較陡,東部2線鉆孔顯示深部近于產狀直立。中細粒二長花崗巖普遍礦化,但礦化不均勻,礦體與礦化體無明顯界限。圈出81個礦體,為厚層、巨厚層或似桶狀柱狀,礦體最大厚度67.33m,主礦體平均品位為0.0832%,平均厚度26.03m。礦化單一,基本均為鉬礦化,個別小礦體伴生銅,但品位不高。主要礦體有X-1、X-2、X -3、X-4及X-5號礦體。

礦石礦物有輝鉬礦、黃銅礦、閃鋅礦、輝鉍礦、黑鎢礦、磁鐵礦、黃鐵礦。礦石構造為細脈狀、浸染狀、網脈狀及稀疏浸染狀、細脈浸染狀。

圍巖蝕變以云英巖化、硅化、鉀長石化、鈉長石化、高嶺土化、青盤巖化為主,次有褐鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化、碳酸鹽化、螢石化。礦化與云英巖化和硅化關系密切,云英巖化強的地段輝鉬礦化、黃銅礦化、黃鐵礦化及螢石化較強。

根據礦床特征分析,礦床類型為斑巖型,成礦時代為燕山晚期。

2.3 額濟納旗小狐貍山鉛鋅鉬礦床(圖1內編號為32)

位于額濟納旗賽漢陶來蘇木境內。大地構造位于哈薩克斯坦板塊大陸邊緣東南之黑鷹山被動陸緣。經詳查提交(332+333)鉬金屬量33508t,鉛金屬量93404t,鋅金屬量118138t。礦床平均品位Mo: 0.09%,Pb:0.085%,Zn:1.08%。礦區外圍及深部仍有較大找礦潛力,資源儲量有可能擴大(內蒙古自治區地質勘查院,2008b)。

礦床主要賦存于華力西晚期中細粒花崗巖內,圍繞巖體四周分布有奧陶系、泥盆系、石炭系火山碎屑巖(圖6)。巖體受控于NW、NE向兩組斷裂。南北長2.7km,東西寬約1.5km,出露面積4.05km2,呈巖株狀產出,向四周外傾,與圍巖接觸處傾角為40°～70°。

花崗巖巖體內部相帶界線明顯。邊緣相花崗巖呈灰白色,細粒結構;過渡相為淺肉紅色中?；蛑屑毩＝Y構;中心相多為粗粒斑狀、似斑狀淺肉紅色花崗巖。輝鉬礦主要賦存于巖體中細粒結構的邊緣相和過渡相中。

礦床總體呈弧形展布,寬度變化在70～580m之間(見圖7)。賦礦標高219.50～901.50m。礦體多呈透鏡體狀、脈狀產出,少數為厚大板狀。地表礦化較弱。鉆孔資料顯示,主礦體產于巖體的西南部位,富集于31～43線,向27線及51線礦體逐漸變薄,品位有所降低,最佳賦礦深度為300～600m。單礦層最大厚度84.18m。圈定出礦體127條,其中工業鉬礦體78條,低品位鉬礦體48條,鉛鋅鉬共生礦體1條。主要礦體有93、94、95號礦體,其中93和95號為鉬礦體,94號為鉛鋅鉬礦體。

圖6 額濟納旗小狐貍山鉛鋅鉬礦床地質略圖②Fig.6 Geologicalmap of the Xiaohulishan lead zinc molybdenum deposit in Ejina County②

93號鉬礦體,位于巖體的西南端23～59勘探線之間,為礦區規模最大的礦體,為隱伏礦體,賦礦標高671.5～476.5m。礦體賦存于鈉長石化中細粒似斑狀花崗巖體中,似層狀產出?？傮w走向NW～SE向,傾向220°,傾角24°?？刂谱呦蜷L度約516m,最大延伸為367.50m。礦體連續性較好,沿走向和傾向均有分支復合現象,分支為礦化不均勻所致,局部由低品位礦化體所造成。單工程礦體真厚度1.84～116.15m,平均厚度36.12m。鉬平均品位0.11%,品位變化系數776.97%,礦化不均勻。

礦石礦物主要為輝鉬礦,有少量閃鋅礦、方鉛礦及極少量的黃銅礦、黝銅礦、輝鉍礦、黃鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦。礦區Nb2O5、Ta2O5含量較高,Nb2O5在0.014～0.026%之間,Ta2O5在0.002～0.003之間,雖未達到工業品位,但Nb2O5含量較高。

礦石構造為細脈狀、浸染狀、網脈狀及稀疏浸染狀、細脈浸染狀。

圍巖蝕變具有明顯分帶現象。在礦區北部巖體中心鉀化強烈,向南依次為鈉長石化、鉀長石化、硅化、云英巖化,進入地層為角巖化、青磐石化、黃鐵礦化發育。

根據成礦特征分析,礦床類型為斑巖型,成礦時代為華力西晚期。

2.4 烏拉特后旗查干花鎢鉬礦(圖1內編號為27)

位于烏拉特后旗巴音前達門蘇木境內。大地構造位于華北陸塊北緣之寶音圖地塊。是在巴彥淖爾市準蘇海等四幅1/5萬礦產地質調查工作的基礎上,經1/萬化探異常查證發現的。包括查干花、查干得爾斯和馬尼圖3個礦區,其中查干花礦區已基本達到詳查,查干得爾斯礦區基本達到普查程度,初步估算鉬金屬資源量為38萬噸,鉬品位約為0.1%。

3個礦區地表礦化相似,主要為鎢鉬礦(化)石英脈。通過槽探、鉆探控制,地表和淺部主要為鎢礦(化)體,規模較小;深部為花崗巖型鎢鉬工業礦體,特別是在查干花、查干德爾斯礦區通過大量鉆孔控制,發現了厚大的鉬礦體。

查干花鎢鉬礦區(見圖8):地表發現5條鎢鉬礦化帶,鎢鉬礦體賦存于花崗閃長巖體及石英脈中。W03品位在0.045～0.11%之間;鉬礦化較弱,品位在0.013～0.037%之間。

深部已施工60多個鉆孔,見礦率為97%。地表的脈狀礦體深部變為一個礦化體(見圖9)。鉬礦體主要產于早二疊世花崗閃長巖中,在寶音圖群三巖段的變質巖中也有少量礦體,在東部的早侏羅世黑云母花崗巖中也發現有礦少量鉬礦(化)體。鉬礦體多呈近水平似層狀或巨厚層狀,部分為透鏡狀和脈狀。礦體走向為335°,傾向北東,傾角較緩。共圈出12層鉬礦體,主礦體為1層。鉬礦體厚度多在1.50～173m之間,最厚為356.73m。鉬品位在0.06%～0.89%之間,最高4.44%,平均品位為0.11%。鉬礦體埋深在13.77～160m,標高在780～1413m,礦體總體向南東側伏,側伏角約30°,伴生少量鎢和鉍,但鉬與鎢、鉍不正相關。

查干德爾斯鉬鉍礦區:為三個礦段,由北向南依次為Ⅰ號礦段、Ⅱ號礦段、Ⅲ號礦段。

Ⅰ號礦段:礦體呈似層狀或透鏡狀。長度大于600m,寬大于200m,主礦體厚9.50m～87.3m。一般品位Mo:0.12～0.16%,礦段平均品位0.137%。其中,ZK108-13號孔在812m終孔還停在礦體中。

Ⅱ號礦段:礦體呈層狀、似層狀或透鏡狀。長度大于1000m,厚度2m～68m,一般品位Mo:0.132～0.312%,礦段平均品位0.246%。

Ⅲ號礦段:該礦段控制程度較低,礦體呈脈狀、透鏡狀,脈狀礦體由石英脈成礦,最長達400余米,厚1m～4m。礦體一般品位Mo:0.095～0.25%,礦段平均品位0.154%。

根據目前所取得的資料分析,該礦床地表以石英脈型鎢礦化為主;而深部是稀疏-稠密浸染狀構造為主的斑巖型鉬礦化,鉬礦化規模較大,圍巖蝕變強烈,具有較典型的斑巖型鉬礦床的基本礦化特征,礦床成因屬斑巖型鎢鉬礦床。

關于該礦床的成礦時代,內蒙古第一地質礦產勘查開發院認為,主要鉬礦體產于早二疊世花崗閃長巖中,說明礦化與花崗閃長巖關系密切。1/20萬區調報告中花崗閃長巖的同位素測年為289Ma,推測成礦時代為華力西晚期。但值得注意的是,查干花礦區的5線、11線等剖面西端的早侏羅世黑云母花崗巖中存在少量的鉬礦體;而查干楚魯鎢鉬礦區的鎢鉬礦體產于早侏羅世黑云花崗巖體內。因此,礦區花崗閃長巖體與黑云母花崗巖體之間的關系,以及它們對鉬礦化的貢獻和形成時代都需要進一步研究。

3 鉬礦區域成礦規律研究

3.1 礦床成因類型

從2003年以前,內蒙古發現的鉬礦大、中型規模以上者很少,多數為小型鉬礦床。大、中型鉬礦也多為共伴生礦,如烏奴克吐山銅鉬礦、八大關銅鉬礦、白乃廟銅鉬礦等。礦床成因類型也比較多樣,有斑巖型、熱液脈型、矽卡巖型及火山熱液型等。其中斑巖型鉬礦床多為大、中型共伴生鉬礦床,如烏奴克吐山銅鉬礦床等,其它成因類型者多為小型礦床,如雞冠山、庫里吐等當時認為是為熱液脈型礦床。

圖7 額濟納旗小狐貍山鉛鋅鉬礦床35線剖面示意圖②Fig.7 Profile of exploration line No.35 in the Xiao hulishan lead zinc molybdenum deposit in Ejina county②

2004年以來,一方面,原來的部分小型鉬礦床或鉛鋅礦點,隨著勘查程度的提高,鉬資源儲量擴大到大、中型規模,而成因類型也有了新認識,多數礦床為斑巖型,如庫里吐鉬礦,個別為與火山及次火山熱液有關,如雞冠山鉬礦和迪彥欽阿木鉬礦。另一方面,在一些空白區(有色金屬礦床也很少,如二連東北部、寶音圖一帶)相繼發現了十幾處大、中型(或具有大、中型遠景規模)鉬礦床(詳見表1)。其礦床成因類型除少量為與火山及次火山熱液有關外,均為斑巖型;從目前發現的大、中型鉬礦床的成因類型可以看出,內蒙古鉬礦床的成因類型主要集中于斑巖型和火山-次火山熱液型兩種,實際上,這兩種類型均與淺成-超淺成巖漿活動有關。此外,大、中型鉬礦床還具有如下特征:

(1)剝蝕程度較淺的斑巖型鉬礦區,上部為脈狀構造為主的脈狀礦體;下部為浸柒狀構造為主的斑巖型礦體,如烏蘭德勒鉬礦等。

圖8 烏拉特后旗查干花鎢鉬礦床地質略圖Fig.8 Geologicalmap of the Chaganhua Tungsten-molybdenum deposit in W ulate County

(2)部分礦床上部礦化多樣呈脈狀產出,如鉛鋅礦化、鎢礦化、鉬礦化;下部則以鉬礦化為主,如查干花礦區地表以脈狀鎢礦化為主、迪彥欽阿木礦區原為鉛鋅銀礦點、大蘇計礦區地表具有金銀鉛礦化。

(3)斑巖體侵入的圍巖具多樣性,有沉積巖、火山-沉積巖及早期形成的中酸性侵入巖。如,小東溝鉬礦賦礦巖體為燕山期中粗粒斑狀花崗巖,侵入于上二疊統巖性為凝灰巖。大蘇計鉬礦賦礦巖體為印支期正長花崗巖和石英斑巖,侵入于太古代斜長花崗巖中。

(4)從全區鉬礦床資源儲量規模分析,占據主導地位的礦床類型為斑巖型,約占總資源儲量的80%。特別是近年來新發現的具有大中型遠景規模的鉬礦床,其成因類型絕大多數為斑巖型。因此,斑巖型鉬礦床是內蒙古最重要的鉬礦床成因類型。

圖9 烏拉特后旗查干花鎢鉬礦床A-A’線剖面示意圖Fig.9 Profile of exploration line A-A’in the Chaganhua Tungsten-molybdenum deposit in W ulate County

3.2 礦床空間分布

從內蒙古自治區主要鉬礦床分布圖(圖1)可知,內蒙古鉬礦床集中分布在重要有色金屬成礦帶內,有得爾布干成礦帶的額爾古納-滿洲里一帶;大興安嶺中南段的東部的敖倫花一帶和南部的小東溝至庫里吐一帶;二連-東烏旗-阿榮旗成礦帶的二連東北部、東烏旗東北部、阿爾山至太平溝及鄂倫春的西南部;華北陸塊北緣西段的西沙德蓋至大蘇計一帶;黑鷹山-雅干成礦帶的中部地區;烏力吉-錫林浩特成礦帶的寶音圖至白乃廟一帶。綜觀鉬礦床的分布和賦存情況,內蒙古鉬多金屬礦床主要有以下幾方面特點:

(1)從礦種上,主要為獨立鉬礦床和銅鉬共伴生礦床,少量為鎢鉬、鈾鉬和鉛鋅鉬共伴生礦床。

(2)從品位上,內蒙古鉬礦床品位變化較大,多數礦床平均品位大于0.08%,部分礦床平均品位大于0.1%。

(3)從礦體厚度上,礦體普遍厚度較大,一般厚度在幾十米至上百米,有的甚至大于200m。

(4)從埋藏深度看,目前發現的礦床多數埋藏較淺,適合露天開采,如卓資縣大蘇計、雞冠山、小東溝鉬礦床等。

3.3 成礦時代

內蒙古鉬礦的成礦時代主要與區域構造活動關系密切。由于新發現的鉬礦較多,且規模很大,而研究程度還比較低,成礦時代是由區域地質資料推斷的,并沒有同位素年齡數據佐證,需要進一步深入研究。就目前的研究程度(見表1)可知,鉬礦成礦時代集中分布四個階段,由老至新為:

(1)加里東中、晚期(512～440 Ma)。主要有2處鉬礦床,七一山鎢錫鉬礦,黑云花崗巖類K-Ar法同位素測年為512Ma,是內蒙古目前最古老鉬礦;白乃廟銅鉬(金)礦,賦礦巖石花崗閃長斑巖的Sm-Nd同位素等時線年齡為440±40Ma(聶鳳軍等,1995)。

(2)華力西中、晚期(332～236 Ma),以晚期為主:西部額濟納旗有3處分別為,流沙山鉬(金)礦的輝鉬礦的Re-Os同位素等時年齡值為260± 10Ma(聶鳳軍等,2002);額勒根烏蘭烏拉銅鉬礦的輝鉬礦的Re-Os同位素等時線年齡為332.0±9.0Ma (聶鳳軍等,2005);小狐貍山鉛鋅鉬礦的賦礦巖石為華力西晚期花崗巖。中部赤峰地區原認為均為燕山期成礦,近幾年的同位素測年表明有部分鉬礦床為華力西晚期成礦。如車戶溝鉬礦賦礦二長花崗斑巖鋯石U-Pb同位素年齡值為245Ma,輝鉬礦Re-Os同位素年齡值為257.5±2.5Ma;庫里吐鉬礦含礦巖石似斑狀二長花崗巖的鋯石U-Pb同位素年齡值為236Ma,輝鉬礦Re-Os同位素年齡值為236± 3.3Ma;元寶山鉬礦賦礦石英二長斑巖的鋯石U-Pb同位素年齡值為269±3Ma,輝鉬礦Re-Os同位素年齡值為248.0±2.6Ma(張連昌等,2010)。

(3)印支期(225～190Ma):目前僅發現有3處,中部有大蘇計鉬礦和西沙德蓋鉬礦;太平川銅鉬礦以前認為是燕山晚期成礦的,賦礦花崗斑巖的鋯石U-Pb同位素年齡值為202.0±5.7Ma(陳志廣等,2010)。

(4)燕山期(180～130Ma):主要集中在180～ 150 Ma(早-中侏羅世)和130～120Ma(早白堊世)兩個時期。集中分布在內蒙古中東部,是內蒙古最主要的鉬礦成礦時代。有著名的烏奴克吐山銅鉬礦,近幾年所測的輝鉬礦Re-Os等時線年齡為178 ±10Ma,代表熱液成礦時間,而含礦巖體形成于188.3±0.6Ma(李諾等,2007);雞冠山銅鉬礦輝鉬礦Re-Os年齡測定結果為151.1±1.3Ma(曾慶棟等, 2009);小東溝鉬礦輝鉬礦Re-Os年齡測定結果為135.5±1.5Ma(聶鳳軍等,2007)和138.1±2.8Ma(覃鋒等,2008);碾子溝鉬礦礦輝鉬礦Re-Os年齡測定結果為153±5Ma(張作倫等,2009)。此外,二連東北部的烏蘭德勒鉬礦、迪彥欽阿木鉬礦、半砬山鉬礦、敖倫花銅鉬礦等均為燕山期成礦。

4 成礦遠景區特征分析

依據成礦地質構造環境、鉬及相關元素地球化學異常,以及已有鉬礦床綜合分析,可粗略劃分出9個鉬成礦遠景區(圖1),分別為額濟納旗流沙山-小狐貍山、華北陸塊北緣西段、二連東北部、小東溝-庫里吐一帶、得爾布干、阿爾山-鄂倫春、寶音圖白乃廟、敖倫花一帶及東烏旗鉬成礦遠景區。

4.1 得爾布干鉬成礦遠景區(Ⅰ)

大地構造位于西伯利亞板塊東南大陸邊緣之滿洲里-莫爾道嘎非火山被動陸緣帶,為著名的銅多金屬成礦帶。上世紀八十年發現了烏奴格吐山、八八一、八大關銅鉬礦,烏奴格吐山賦礦巖石為二長花崗斑巖;八八一和八大關的賦礦巖石為石英閃長巖,均為燕山中晚期斑巖型銅鉬共伴生礦床。近幾年,在該區北部的額爾古納市和根河市鉬礦勘查取得新突破,發現了太平川中型銅鉬礦和激流河鉬礦(具有大型遠景)。

2006年對烏奴格吐山銅鉬礦進行了勘探(北京金有地質勘查有限責任公司,2007)。目前已被開采利用。新的勘探工作證實銅鉬賦存于二長花崗斑巖中,為一個中心空的長環形狀的礦體。長軸2600m,短軸13500m,走向50°左右,總體傾向北西。以F7斷裂為界分為南、北兩個礦段。北礦段環形中部有寬約900m左右的無礦核部;南部段無礦核部寬150～850m。礦體沿走向、傾向均有分枝復合、膨脹收縮。鉬礦體分布于環形礦帶的內環,而銅礦體分布于外環。在鉬礦體靠內接觸帶有一圈斷續邊際經濟的鉬礦體;而在銅礦體的外接觸帶也分布一圈斷續邊際經濟的銅礦體。北礦段在內環有沿小裂隙貫入的分枝小礦體,使礦體形態復雜。由于品位較低,近兩年才被開發利用。

太平川銅鉬礦的賦礦巖石為花崗閃長斑巖。共圈出13條鉬礦體和10個銅礦塊及數十條鉬礦化體。成因類型為斑巖型,成礦時代為印支期。初步估算金屬資源量(333+334):鉬12756噸,銅8254噸。激流河鉬礦產于中生代火山巖中,初步判斷為火山-次火山熱液型礦床,目前正在進一步勘查中。因此,該區主要存在印支-燕山中晚期鉬成礦作用,而成礦類型主要為斑巖型,礦種多為銅鉬共伴生礦,初步認為該區存在印支-燕山期斑巖型銅鉬礦成礦系統。

該區鉬、銅及相關元素異常大量分布,異常規模較大,印支-燕山期中酸性巖廣泛分布,因此,成礦條件極為有利。但由于該區條件艱苦,工作環境較差,工作程度很低,尋找大型斑巖型和火山-次火山熱液型銅鉬礦的潛力還很大。

4.2 阿爾山-鄂倫春鉬成礦遠景區(Ⅱ)

大地構造位于西伯利亞板塊東南大陸邊緣之紅格爾-扎蘭屯火山型被動陸緣。該區工作程度很低,以前僅發現一些小型礦床和礦點,如梨子山小型矽卡巖型鐵鉬礦、南興安小型斑巖型鉬礦等。近幾年,發現了阿榮旗太平溝中型銅鉬礦和臥羅河林場中型鉬礦。其成礦均與燕山晚期中酸性火山巖漿活動有關。

太平溝銅鉬礦的賦礦巖石為花崗斑巖,呈巖株侵入于侏羅紀上統滿克頭鄂博組流紋巖、流紋質凝灰巖中。銅鉬礦(化)體圍繞花崗斑巖與凝灰巖內接觸帶分布。地表鉬礦化較弱。經深部鉆探控制,礦化范圍長1100m,寬600m,共圈出9條鉬礦體,北東走向,長10～700m不等,平均厚度為4～32.62米。2007年普查提交鉬金屬量(333+334?)49104噸,平均品位0.091%,銅6732噸,平均品位0.41%。礦石構造有浸染狀、細脈浸染狀和細脈狀,以細脈浸染狀礦化為主。

礦床類型為斑巖型。成礦時代為早白堊世。

該區成礦條件良好,但地質工作程度很低,大部分區域基本為礦產勘查的空白區。太平溝和臥羅河林場鉬礦的發現揭示出該區良好的鉬礦找礦前景。隨著礦產勘查工作的深入會有更大的新發現。

4.3 東烏旗鉬礦礦遠景區(Ⅲ)

大地構造位于西伯利亞板塊東南大陸邊緣之紅格爾-扎蘭屯火山型被動陸緣的古生代增生陸緣帶。該區為鉛鋅銀礦床集中區,鉬礦床很少,但近期也有重大突破。除在西烏珠穆沁旗大烏蘭林場發現多處鉬礦化點外,在東烏旗迪彥欽阿木(原為鉛鋅礦點)深部發現鉬礦(據中國冶金地質總局項目匯報),礦體受北西向斷裂構造控制,賦礦圍巖主要為中奧陶統漢烏拉組的凝灰巖、安山巖和上侏羅統查干諾爾組,凝灰質角礫巖、晶屑巖屑凝灰巖、安山巖中。其中,Ⅲ號礦化帶規模最大,控制延長約1600m以上,帶寬幾十米到300m左右,礦帶總體走向310°～340°,西部傾向S W,東部傾向NE,傾角40°～50°之間。初步估算鉬金屬資源量約40萬噸,鉬平均品位0.103%。初步分析成因可能與燕山晚期火山-次火山熱液有關,目前還正在勘查中。

根據成礦地質條件、地球化學異常特征,以及與相鄰地區對比分析,該區具有形成燕山晚期斑巖型鉬礦的成礦潛力。

4.4 二連東北部鉬成礦遠景區(Ⅳ)

大地構造位于西伯利亞板塊東南大陸邊緣之紅格爾-扎蘭屯火山巖型被動陸緣的古生代增生陸緣帶。二十一世紀之前該區為空白區。近幾年來,隨著地質大調查項目的不斷深入,首先在鉬礦勘查方面取得重大突破。發現了準蘇吉花中型銅鉬礦、烏日尼圖中型鉬礦、烏蘭得勒中型鉬礦及烏蘭敖包小型鉬礦,總鉬金屬量近20萬噸,構成一個鉬礦集中區。這些礦床的共同特點是:第一,地表只有少量規模很小的礦化硅質脈,礦化較弱,多數構不成工業礦體;第二,成礦與中酸性侵入巖有關,巖性多為花崗閃長巖和石英閃長巖;第三,礦化特征多表現為上部為熱液脈狀礦體,下部則為巖體含礦的細脈浸染狀或細脈狀礦體,礦化不均勻,品位變化較大;下部礦化僅發育在巖體頂部。按成因類型上部為熱液脈型,下部則為斑巖型,構成了典型的斑巖銅鉬成礦系統。烏蘭得勒礦區輝鉬礦的Re-Os同位素測年表明,成礦時代為燕山晚期。而對上部熱液脈狀礦體容礦巖石為石英閃長巖和花崗閃長巖同位素測年說明,其成巖時代為華力西晚期。其它幾個礦床的地表容礦花崗閃長巖類,據區域地質調查資料成巖年代為華力西晚期,推測其成礦年齡可能為燕山晚期,但目前沒有同位素資料,有待于進一步研究。

該區鉬、銅、鉛鋅、銀等元素含量較低,但異常規模較大,顯示出隱伏銅鉬礦的異常特征,因此,除在華力西晚中酸性巖體附近尋找隱伏銅鉬礦外,要特別注意尋找燕山晚期小型中酸性巖體有關的斑巖銅鉬礦。

4.5 敖倫花一帶鉬成礦遠景區(Ⅴ)

大地構造位于華北板塊北部大陸邊緣之寶音圖-錫林浩特火山型被動陸緣的烏蘭浩特-林西晚古生代裂谷帶。為大興安嶺中南段成礦帶東坡。該區已發現敖侖花、半砬山(張曉靜等,2010)和勞家溝3處中型斑巖型鉬礦床,以及小井子北礦區、653.1高地、馬鞍山等幾處小型熱液脈型銅鉬礦。礦床類型以斑巖型為主,同位素測年資料顯示,成礦時代為140～130Ma,為早白堊世。代表性礦床為敖倫花銅鉬礦。

敖倫花銅鉬礦區位于阿魯科爾沁旗所在地天山鎮北80km。賦礦巖石為燕山期斜長花崗斑巖,圈出銅鉬礦2個,北西走向,控制長度分別500m、600m,平均厚度30.94m、40.84m,埋深43.40m、75.46m。礦石礦物主要為黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦等。礦石構造為細脈狀、網脈狀、浸染狀。礦床類型為斑巖型。2007年估算資源儲量(122b+333類金屬量):銅90963噸,鉬17831噸。

該區分布有多處以鉬為主的多元素組合化探異常,并有燕山晚期中酸性小侵入體和火山巖分布,是尋找大型斑巖型鉬礦極為有利地區,特別是一些鉛鋅礦化點,其深部和外圍極有可能找到規模較大的斑巖型銅鉬礦。

4.6 小東溝-庫里吐一帶鉬成礦遠景區(Ⅵ)

大地構造位于華北板塊北部大陸邊緣之鑲黃旗-翁牛特旗火山型被動陸緣的晚古生代增生陸緣帶。該區是內蒙古開發鉬礦資源最早的地區,也是鉬礦最集中的地區。已發現十幾處大、中、小型鉬礦床和一系列鉬礦點。礦床成因類型多樣,有斑巖型、矽卡巖型、火山-次火山熱液型及熱液脈型。代表性礦床有小東溝、雞冠山、車戶溝、庫里吐等。成礦時代以前均認為是燕山期。近幾年,對車戶溝、庫里吐及元寶山礦區的同位素測年資源表明,該區還存在華力西晚期鉬的成礦作用,成礦年齡在257～236Ma。依據目前的研究程度,初步認為該區具有兩個鉬礦成礦系統。燕山期與火山-巖漿作用有關的鉬礦成礦系統和華力西晚期斑巖型鉬礦成礦系統。

燕山期鉬礦成礦系統,以小東溝和雞冠山為代表,成礦類型以斑巖型和火山-次火山熱液型為主,還有矽卡巖型和熱液脈型,成礦時代為150～130 Ma。小東溝鉬礦賦存于燕山晚期中粗粒斑狀花崗巖體內靠近巖體邊部(張曉靜,2010)。共圈出15條鉬礦體,其中工業礦體6條,走向近南北、北西、北東,傾角27°～35°。長150～800m,寬100～600m,平均厚度1.96～9.28m,鉬平均品位0.071～0.154%。礦石構造有浸染狀、細脈狀及團塊狀。成因類型為斑巖型(程小珍等,2007)。成礦時代為早白堊世。雞冠山銅鉬礦產于晚侏羅世粗面質角礫凝灰巖、石英粗面巖和流紋巖中,均為隱伏礦體。呈不規則長扁豆狀,平面上呈略向北突的弧形,走向自西向東變化為40°～74°～105°,傾向北西或北東,傾角54°～74°。長大于780m,均寬140m,延深大于480m。礦石構造有細脈狀和浸染狀。礦石類型有凝灰巖、熔巖型和脈巖型。圍巖蝕變有硅化、螢石化、黃鐵礦化、鉀長石化,蝕變不強。礦床類型為火山-次火山巖熱液型。成礦時代為晚侏羅世。

華力西晚期鉬礦成礦系統,以車戶溝和庫里吐為代表,均為斑巖型礦床,車戶溝礦區含礦巖石為正長斑巖;庫里吐礦區的賦礦巖石為二長花崗巖;元寶山礦區含礦巖石為石英二長斑巖,成礦時代為晚二疊世。

從成礦地質構造和化探異常綜合分析,該區鉬礦成礦條件良好,是尋找華力西晚期和燕山晚期大型及特大型鉬礦最重要的地區。

4.7 寶音圖白乃廟鉬成礦遠景區(Ⅶ)

大地構造位于華北板塊北部大陸邊緣之寶音圖地塊和索倫-西烏旗晚古生代增生陸緣帶。該區早期僅發現了白乃廟(鉬)銅礦、化得縣三勝小型熱液脈型鎢鉬礦等礦點。

近期在烏拉特后旗發現了查干花鎢鉬礦床,具有特大型遠景。該區1/5萬礦調圈出9個綜合異常,對其中的2個異常檢查發現了查干花、查干德爾斯及馬尼圖3個礦區,初步估算鉬金屬資源量近40萬噸,隨著勘查工作的深入資源量有可能進一步增加。

白乃廟礦床的主要特點是礦化分為綠片巖型和花崗閃長斑巖型兩種,對鉬礦的成因多數學者認為是與花崗閃長斑巖有關。同位素測年資料表明成礦時代為志留紀。

該區成礦條件良好,地表已發現大量的小型礦床和礦點(礦化點),在這些礦床和礦點的外圍和深部尋找斑巖型銅鉬礦具有很好的前景,特別是化德-多倫一帶鎢礦床(點)的深部要注意尋找斑巖型鉬礦床。

4.8 華北陸塊北緣西段鉬成礦遠景區(Ⅷ)

位于華北陸塊北緣西段的渣爾泰山-大青山一帶,是著名的鉛鋅、鐵、金成礦帶(張梅等,2009)。近兩年,卓資山南部大蘇計印支期大型斑巖型鉬礦的發現,使該區尋找斑巖型礦床受到廣泛關注。而烏拉特前旗的西沙得蓋中型鉬礦床,其賦礦巖石為斑狀鉀長花崗巖,成因類型為斑巖型,成礦時代為印支期。可見,兩個礦床的成礦類型和時代非常相似,構成印支期斑巖型鉬礦成礦系統。該區鉬及相關元素異常和印支期中酸性巖體廣泛分布,顯示出尋找斑巖型鉬礦有很好的前景。

4.9 額濟納旗流沙山-小狐貍山鉬成礦遠景區(Ⅸ)

位于阿拉善盟額濟納旗西北部。大地構造屬于哈薩克斯坦板塊東南大陸邊緣之黑鷹山火山巖型被動陸緣的西部。目前已發現流沙山中型鉬(金)礦、小狐貍山中型鉛鋅鉬礦和額勒根烏蘭烏拉小型銅鉬礦。流沙山鉬(金)礦的賦礦巖石為石英閃長巖和花崗閃長巖等組成的雜巖體。礦化受雜巖體環型斷裂系統的控制,構成了近于平行的環狀礦化體。小狐貍山鉛鋅鉬礦的賦礦巖石為華力西晚期花崗巖。額勒根烏蘭烏拉銅鉬礦賦礦巖石為華力西中期鉀長花崗巖。3個礦床的形成均與華力西中-晚期中酸性侵入巖有關,成因類型均為斑巖型,構成了華力西中-晚期斑巖型鉬成礦系統。該區分布有大量華力西中-晚期中酸性巖體,鉬、銅、鉛鋅等元素異常廣泛發育,尋找華力西中-晚期斑巖型大型銅鉬及鉛鋅鉬礦有良好的前景。

5 結語

(1)內蒙古鉬多金屬礦床的成因類型主要為斑巖型,占總儲量的80%以上;其次為火山-次火山熱液型,小型鉬多金屬礦床多為熱液脈型,這些礦床深部具有尋找斑巖型鉬多金屬礦的潛力。

(2)內蒙古鉬礦的成礦時代主要有4期,即燕山晚期、印支期、華力西晚期和加里東中晚期。在空間分布上主要表現與區域構造活動有關,東部以燕山晚期為主;中部以印支期為主;西部額濟納旗流沙山-小狐貍山地區則以華力西晚期為主。

(3)可初步確定有6個鉬多金屬礦成礦系統,分別為:額濟納旗華力西晚期斑巖型鉬成礦系統、華北陸塊北緣西段印支期斑巖型鉬礦成礦系統、小東溝-庫里吐一帶燕山晚期有巖漿有關的鉬礦成礦系統和華力西晚期斑巖型鉬礦成礦系統、二連東北部燕山晚期斑巖型鉬礦成礦系統、得爾布干印支-燕山期斑巖型銅鉬礦成礦系統。

(4)近幾年內蒙古鉬礦勘查取得多項重大突破,到2008年底鉬金屬資源儲量已增加了1倍,隨著烏拉特后旗查干花等幾個大型礦床詳查的結束,鉬金屬資源儲還將顯著增加。

(5)通過上述各成礦遠景區的成礦特征及資源潛力分析可知,內蒙古鉬礦,特別是銅鉬礦具有良好的找礦前景,應積極加強大型或特大型斑巖型和火山-次火山熱液型銅鉬礦床找礦和勘查,要具有在小型熱液型鉬、銅鉬、鉛鋅礦深部和外圍尋找斑巖型鉬及銅鉬礦的找礦思路。

致謝:研究工作得到彭潤民教授的細心指導,黃占起、王新亮教授級高工提供了部分資料,蘇尚國教授對本文提出具體修改意見,楊德利、伊如貴、娜日莎清繪了部分圖件,在此表示衷心感謝。

[注釋]

①內蒙古第七地質礦產勘查開發院.2009.內蒙古自治區蘇尼特左旗烏蘭德勒礦區銅鉬礦詳查報告

②內蒙古自治區地質勘查院.2008.內蒙古自治區額濟納旗小狐貍山礦區鉛鋅鉬礦詳查報告

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[附中文參考文獻]

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New Progresses in Exploration ofM olybdenum Deposits and Analysis ofM ineralization Prospect in I nnerM ongolia

SHEN Cun-li1,2, ZHANGMei1,3, YU Xi-qing2, CHEN Wen-guo2, GAO Wei-yu4, ZHOU Wen-chuan4
(1.China University of Geosciences,Beijing 100083;2.Nonferrous Geological Bureau of InnerM ongolia,Huhhot 010010; 3.Geological Survey Institute of InnerMongolia,Huhhot 010020;4.Geology andM inerals Bureau of InnerMongolia,Huhhot 010010)

A series of new progresses have been made in molybdenum deposit exploration in InnerMongolia in recently years,such as the Dasujimolybdenum deposit,Wulandele molybdenum deposit,and Xiaohulishan molybdenum deposit that have been discovered and exploited successively.And the Chaiganhua molybdenum deposit,Jiliuhe molybdenum deposit,and Diyanqinamu molybdenum deposit are under exploring.These deposits have probably a good prospect of extremely large scales.This paper studies these new discovered deposits.Using regional metallogenic theory,we summarize molybdenum deposit formation rules in InnerMongolia.We think that the source of allmolybdenum deposits is relatedwith magmatis m in this region.Themajor deposit types include porphyrymolybdenum deposits and volcanic-subvolcanic molybdenum deposits.The metallogenic periods of ore formation are the middlelate Caledonian,late Variscan,Indo-China and late Yanshan.Periods.Six molybdenum metallogenic systems are suggested,from which nine prospective molybdenum deposits are speculated.We think themolybdenum metallogenic conditions are excellent,and there is a bright exploration prospectofporphyry (copper)molybdenum deposits and volcanic-subvolcanic(copper)molybdenum deposits in InnerMongolia.

InnerMongolia,molybdenum deposits,new progresses,mineralization prospect

book=7,ebook=345

P618.65+P612

A

0495-5331(2010)04-0561-15

2010-02-08;

2010-06-29;[責任編輯]鄭 杰。

科技部重點研究項目北山-狼山地區銅多金屬成礦規律與評價技術示范研究(編號:2006BAB01A09)資助。

沈存利(1966年-)男,博士后,正高級工程師,長期從事礦產地質綜合研究及技術管理工作,E-Mail:nmshencunli@sohu.com。