內蒙古前寒武紀地殼與成礦作用

摘要：內蒙古前寒武紀地殼演化有其本身的特點，其中有大量的鐵礦和金礦的出現。新太古代活動帶是早期為陸內硅鋁盆地型綠巖帶，其火上巖基性巖居多，常是雙峰式的，形成一批與綠巖帶有關的再生型熱液金礦床。與蛇綠巖相關的細碧巖—角斑巖建造產出有含銅礦床的溫都爾廟群。

關鍵詞：太古宙條帶狀鐵建造 二輝麻粒巖 超貧磁鐵礦 雙峰式 細碧巖—角斑巖建造

內蒙古自治區地處我國北部邊陲，東西綿延2500km，面積118.3萬km2，地域遼闊，是我國產金大省。區內大地構造跨越華北地臺和天山——內蒙——興安地槽兩個一級構造單元，地層發育較完全，構造活動強烈，不同時代巖漿活動頻繁，金礦成礦條件極為有利，具有較大找礦潛力。

1. 察哈爾右翼前旗興和巖群二輝麻粒巖超貧磁鐵礦

主要在礦區出露，呈似層狀廣泛分布在礦區及周圍，巖性為灰綠色，中細粒變晶結構，柱狀礦物微具定向排列，塊狀或似片麻狀構造。礦物成分主要由斜長石、角閃石、斜長石、石英、其次有少量綠泥石、絹云母、高嶺土等蝕變礦物，此外見有極少量磁鐵礦，磁鐵礦含量較高3～5%，局部富集礦化構成本區主要礦體。斜長角閃巖常與礦體相伴，并為礦體的直接頂底板圍巖。

1.1超貧型磁鐵礦，呈單斜層狀賦存于興和巖群葛胡窯組斜長角閃巖系中。沿層位分布穩定，與頂底板巖層走向一致，界線不清楚。磁鐵礦：多呈自形-半自形粒狀產出，部分磁鐵礦邊緣或整體常見到格狀赤鐵礦片晶。磁鐵礦粒度一般在0.1～0.5mm之間，大部分呈稀疏浸染狀，浸染狀嵌布在脈石間，與周邊礦物接觸關系相對簡單，磁鐵礦含量10～20%；部分聚晶狀磁鐵礦與斜長石、角閃石等脈石礦物相間分布構成皺紋條帶狀，皺紋條帶寬0.1～5mm。礦物含量10%-30%。

1.2礦石自然類型

礦石中鐵的獨立礦物主要為磁鐵礦，另有少量赤鐵礦、褐鐵礦及微量黃鐵礦。脈石礦物主要為角閃石，其次為陽起石、斜長石、石英等。根據礦石礦物和脈石礦物種類，礦石的自然類型為角閃巖型、超貧磁鐵礦石。

1.3礦石工業類型

按照礦石的可選性劃分為易磨、易選型鐵礦石。

根據mFe/（TFe-SiFe-SfFe-CFe）值劃分礦石工業類型，該值為91.84%>85%，其工業類型為需選超貧磁鐵礦石。

1.4礦床成因及找礦標志

該礦的形成與圍巖變質原巖的性質和形成環境關系密切，該變質巖系原巖為基性火山噴發形成富鐵的火山巖建造，經過長期變質作用，即形成角閃巖型超貧型磁鐵礦床。所以礦床屬火山——沉積變質型鐵礦。

礦體賦存在斜長角閃巖中，受層位控制明顯，與圍巖產狀一致，礦體走向近東西。褐黃色斜長角閃巖是礦體的頂底板，呈變晶結構，片麻狀構造。片麻理產狀清楚，產狀339-2°∠55-60°局部混合巖化，與礦體界線呈漸變關系。巖石堅硬，結構緊密，產狀變化小，穩固性較好。

2. 太古界烏拉山群和元古界二道洼群綠巖型鐵金礦

內蒙古前寒武紀地殼主要出露在呼和浩特市以北，其中有大量的鐵礦和金礦的出現。具有顯示良好找礦前景的1∶5萬高精磁異常。某礦區高磁異常總體呈北東東向線狀延伸，高磁異常寬約50-500m，長約2000m， 異常值一般為580-2800nT，極大值為7640nT，總體為正磁異常，北部等值線較密，平剖圖上異常形態線性特征明顯，揭示了容（控）礦構造的存在。初步推斷該異常是由含磁性物質分布引起（圖1）。

華北陸塊北緣中段廣泛分布太古宙綠巖帶，同時也是我國中生代巖漿活動最發育的地區。中生代強烈的陸內造山運動，對區內早期的綠巖帶和其中的金及金礦床進行強烈的活化改造，形成殼源深熔花崗巖和有關的再生型金礦床。金礦床和綠巖帶具有親緣關系。成礦流體富氯和富硫，鹽度變化較大。

西起烏拉特前旗東至興和縣，大地構造位置處于內蒙臺隆，南臨鄂爾多斯拗陷，北接狼山——白云鄂博臺緣拗陷帶，太古界烏拉山群和元古界二道洼群的角閃巖相-綠片巖相變質巖層為主要礦源層。典型金礦床有超大型烏拉山金礦，分布有后石花、東伙房、摩天嶺、小南溝、哈拉沁、新地溝等一系列金礦床，金礦點眾多。探明資源量達50余噸，遠景資源量可觀。該區已成為內蒙古金礦資源基地[1]。

2.1 卯獨慶金礦床地質特征

該金礦床于1998年冬由地勘一院查證1∶5萬水系沉積物金化探異常時發現，目前已具一定規模。

礦區出露地層為古元古代二道洼巖群上部層位，主要巖石為綠泥角閃片巖、綠簾綠泥片巖、綠泥絹云石英片巖及大理巖。金礦化賦存于綠簾綠泥片巖與厚層大理巖過渡部位，含礦巖石組合為綠泥絹云石英片巖夾薄層大理巖。容礦構造為疊加在斜歪倒轉背形構造上的片理化帶。

在含金蝕變帶內已圈定二個工業金礦體。Ⅰ號金礦體已控制長度150m，平均厚26m，最大厚度為41.8m，礦石金平均品位為2.12×10-6，最高品位為18.31×10-6。Ⅱ號礦體已控制長300m，平均厚度14m，最大厚度25m，礦石金平均品位2.07×10-6，最高品位4.72×10-6。礦石金品位由地表向下有增高的趨勢。

礦石類型以褐鐵礦化綠泥絹云石英片巖型為主，次為片理化大理巖型。礦石中金礦物呈它形不規則粒狀，粒徑<0.02mm，大部分<0.005mm。金礦物嵌布在脈石、黃鐵礦、褐鐵礦中或其間。礦化蝕變為硅化、褐鐵礦化、絹云母化、綠泥石化及碳酸鹽化。前三者與金礦化關系密切[2]。

2.2新地溝-下半溝礦段金礦化特征

礦區出露地層為古元古代二道洼巖群，含金蝕變帶發育于糜棱巖化的絹云石英片巖、絹云綠泥石英片巖、長英質片巖組合中。

目前，總體可圈定為兩個金礦體帶。金礦體呈似層狀、透鏡狀斷續分布。由于褶皺構造發育，致使礦體多次重復出現。同時，由于后期斷裂作用而破壞了礦體的連續性，使礦體呈藕節狀分布。Ⅰ號金礦帶內金礦體由數層石英脈與蝕變巖型(或糜棱巖型)礦化組成。礦體金平均品位為2.16×10-6~4.27×10-6，厚度變化于0.65m~10.5m。Ⅱ號金礦帶金礦體為蝕變巖型(或糜棱巖型)礦化，礦體金平均品位變化于1×10-6~1.91×10-6。金礦石的主要金屬礦物有自然金、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦和赤鐵礦。自然金呈它形微細粒狀嵌布于脈石中。自然金粒徑多數<0.005mm，個別可達0.01mm。與金礦化密切相關的蝕變有鉀化、硅化、黃鐵礦化及褐鐵礦化[3]。

3. 中元古界白云鄂博群尖山組含金礦源層

地質背景和成礦作用來說，中、新元古代活動帶是具有良好前景的。而這重活動帶多數分布與古老克拉通周圍。本區金屬成礦作用與前寒武紀地殼特點關系表現尤為明顯。中元古界白云鄂博群尖山組淺變質碎屑巖為賽烏素金礦床近礦圍巖，礦區變質砂巖中元素平均含量相對地殼同類砂巖平均值普遍偏高，高出一個數量級的有Cr、Pb、Zn、Cu、V等，高出兩個以上數量級的有As、Ni、Th、Au等，這表明了礦區地球化學的一大特點。通過對尖山巖組二、三段地層中的主要巖類進行了含金性研究和統計，其中碳酸鹽巖類和板巖類基本上不含金或微含金，變質砂巖含金量為0—0.5×10-6者993件，占總數的66%，余者大于0.5×10-6為232件，占15%，表明變質砂巖普遍含金，尤其是含金量在0.01—0.5×10-6區段內頻數大比率最高。說明尖山組變質砂巖為礦源層之一。

4. 華北克拉通北緣邊部中元古代溫都爾廟群含鐵、金礦源層

內蒙古中部克拉通內部和邊緣所保留的新太古代活動帶的時間上是填補世界上缺乏記錄的空間期間。從地質條件來看它們是呈上啟下，位于太古宙和元古代之間，構造環境有具有過渡特點。這些新太古代活動帶是早期為陸內硅鋁盆地型綠巖帶，其火上巖基性巖居多，常是雙峰式的，但各地巖石主要化學成分變異大。而微量元素地球化學又常繼承了太古宙巖石的一些特點。

我區層狀銅、鉛鋅礦床在北方重要的成礦時期。由此可見我國北方古元古代活動帶的早晚地殼特點不同，環境各異，成礦作用在時間上、空間上以及類型上都有特點。地質和成礦特點上，古元古代早期趨向與國外的太古代綠巖帶的某些特點相近但時間滯后，晚期趨向與國外的中、新元古代裂谷的某些特點相近，但時間超前了。總之華北克拉通內及周邊古元古代活動帶由于成礦條件較好仍然是值得重視的找礦戰略要地。

上述情況來看，前寒武紀地殼與成礦關系密切。太古宙時期除形成巨大鐵礦等外，總的看來直接成礦條件較差。而古元古代活動帶則有較好的金屬礦床找礦前景。我區應以古元古代活動帶為主要目標，特別是后期與花崗巖有關的礦床的金屬成礦物質是前寒武紀地殼部分或全部提供的。因此前寒武紀地殼本身或之上的晚期活動帶，也應該是重要的找礦目標。許多金屬成礦作用并非直接來源地幔，是經過前寒武紀地殼生成和演化過程使金屬元素活化轉移以至于至前寒武紀時或以后成礦。

5. 金礦床的產出規律

5.1金礦床的產出嚴格受深大斷裂的控制

內蒙古中西部大部分地區處于華北地臺與天山-內蒙-興安地槽的結合部位， 內蒙古中部區深大斷裂既控制著不同構造單元，又控制著金礦床的空間產出位置，深大斷裂為控礦和導礦構造，其次級的斜滑移正斷層為容礦構造。烏拉特后旗-化德-赤峰深大斷裂為其分界線，控制著兩側金礦床的空間分布。阿左旗巴彥烏拉山金礦床(點)、朱拉扎嘎大型金礦床、達茂旗賽烏素地區一系列金礦床、白乃廟銅金礦床、白音哈爾金礦床、柴火欄子營和安家營子金礦床等一系列金礦床，均處于該深斷裂附近，受控于該深斷裂或它的次級斷裂。烏拉山山前大斷裂和臨-集大斷裂控制著烏拉山金礦田，大斷裂呈NEE向展布，礦體呈近EW向賦存于次級構造之中，成群成帶產出，呈現構造控礦特征。石崩深斷裂控制著老羊壕金礦床的產出。

5.2金礦床與部分地層有一定的密切關系

華北地臺北緣的金礦床多產于太古界-元古界中深變質巖系中；地槽區金礦床多產于元古界-古生界中淺變質巖系中。哈達門溝金礦床與華北地臺北緣絕大多數金礦床一樣，分布產出嚴格受古老變質基底制約，含礦層主要賦存于晚太古界烏拉山群第一巖組，第二巖組次之。從烏拉山群各類變質巖的成礦元素分析結果來看，金的背景值普遍偏高，最高值為32×10-9，為該區金的成礦作用提供了豐富的礦源。元古界二道洼群是本區金礦床（點）最多的層位，卯獨慶、新地溝等金礦床均出露在該地層中。

二道洼群為一套產于古元古代為裂陷槽環境下的碎屑巖——泥巖——碳酸鹽夾火山巖沉積建造，變質程度屬綠片巖相—低角閃巖相。產于二道洼巖群金礦床主要產于其上部層位，為絹云綠泥石英片巖、絹云石英片巖、長英質片巖等，它們的原巖為陸源細碎屑巖。這些巖石形成于火山噴發活動間歇期或由火山活動向正常沉積作用過渡時期，或由陸源碎屑沉積向碳酸鹽巖沉積的過渡時期，即它們形成于沉積環境發生變遷的階段。這樣的環境往往有利于成礦物質的聚集，而形成金的初始聚集層。

下元古界二道洼群微量元素地球化學分布特征：

由表1可見，該群底部為紅山溝組綠片巖建造，上部為哈拉沁組碳酸鹽巖夾絹云片巖建造。紅山溝組以富集Ti、V、Sn、Th、La、Zr、Nb、Rb、Ba為特征。其中Nb和Zr濃集系數為3.34和2.92；哈拉沁組富集Cr、Ni、Co、V、Au、Sr、La、F、P等元素，其中Au均值為3.72，該組中二個黑云石英片巖含金分別為40.4ng/g和31.7ng/g，Au疊加強度系數3.75。該群相對貧化元素有Li、Mn、Ag、As、Sb、Bi、Hg、W、Mo、Cd、U、B、P。

該群含礦性特征：以成礦元素Au富集成礦為特征，特征元素組合是Cu、Cr、Ni、Au，說明金的成礦與綠泥絹英片巖有關。賦金礦部位通常都在綠片巖頂部和灰巖底部或灰巖夾黑云石英片巖中。這是由于含金變質熱液遇到碳酸鹽巖堿性障時地球化學環境的改變而引起金的沉淀富集成金礦。金礦還受斷裂和褶皺構造控制，如哈拉沁金礦受褶皺背斜構造的虛脫部位形成很富的石英脈型金礦（金品位大于10g/t），卯獨慶金礦受斷裂構造轉變處或交匯處形成金的富集。另外，二道洼群分布區的金礦圍巖中金明顯富集，如哈拉沁礦區圍巖中含金均值6.5ng/g，新地溝金礦圍巖中含金均值3.4ng/g，卯獨慶金礦圍巖中金含量為4~6ng/g ，說明二道洼群巖石中原始金含量豐富，致使成礦后圍巖中殘存金也多。

白云鄂博群、渣爾泰山群、溫都爾廟群地層中均產出有金礦床，如哈拉沁、哈拉更、卯獨沁等金礦床均產于二道洼群綠片巖地層中；摩天嶺、巨金山、南泉子金礦床(點)產于中元古界馬家店群大理巖構造破碎帶中；賽烏素、新呼熱金礦床產于自云鄂博群淺變質砂巖和炭質板巖中；榆樹壩金礦床賦予元古界渣爾泰群書記溝組地層中；白音哈爾、白乃廟、巴彥寶力道金礦床賦存于元古界溫都爾廟群變質碎屑巖及其與巖體內、外接觸帶[4]。

參考文獻：

[1]徐國權，張履橋，李建伏，內蒙古中部大青山東段二道洼巖群分布區金礦找礦方向， (內蒙古自治區礦產實驗研究所， 呼和浩特市，010020) 內蒙古地質，

[2]康紅在.呼和浩特市大青山區卯獨慶金礦床地質特征[J].內蒙古地質，2000，(4).

[3]張振法、吳長柱.內蒙古地軸中段新地溝金異常區綜合找礦模式[J].內蒙古地質，1998，(1).

[4]內蒙古金礦床分布規律及找礦方向尹 忠(中國人民武裝警察部隊黃金第二支隊，內蒙古呼和浩特010010) 內蒙古地質， 總第105期