內(nèi)蒙古小壩梁銅金礦的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)特征

趙金忠　袁宏偉　張鳴　杜小羽

摘要：本文根據(jù)在東烏旗開展的1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查修測和1∶25萬區(qū)域化探掃面工作所取得的成果，并收集在該地區(qū)開展過的1∶20萬區(qū)域重力和1∶5萬航空磁法測量成果，對小壩梁銅金礦的地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理特征進(jìn)行較為詳細(xì)的總結(jié)，為今后在該地區(qū)開展大比例尺的地質(zhì)調(diào)查工作提供參考。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)特征；成因類型；地球化學(xué)特征；濃度分級；地球物理特征；布格重力異常；磁場強(qiáng)度

1. 地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征：

銅礦體圍巖為下二疊——上石炭統(tǒng)格根敖包組碎屑巖。地層走向東西，傾向南，傾角60°～85°。礦區(qū)北部為中二疊統(tǒng)哲斯組凝灰質(zhì)粉砂巖，與格根敖包組呈斷層接觸。華力西期正長斑巖，分布于礦區(qū)南北兩側(cè)，侵入于格根敖包組碎屑巖中。中晚泥盆世超基性巖塊被格根敖包組安山巖、凝灰?guī)r不整合覆蓋（見圖1、圖2）。

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造比較簡單，斷裂呈北東東向分布，正長斑巖即沿此斷裂貫入，同時在其上盤距正長斑巖5m～150m處的裂隙中，形成呈雁行排列的東西向的蝕變帶及銅礦體。后生構(gòu)造在礦區(qū)北部搓碎正長斑巖，但未影響礦體。

金礦床分布于礦區(qū)東西向綠泥石化蝕變帶淺部，金礦體與銅礦體在空間上相伴出現(xiàn)，生成上有一定聯(lián)系（圖3）。礦床由17個大小不等的表生金礦及原生金（銅）礦體組成。礦體形態(tài)在平面上呈不規(guī)則透鏡狀、似脈狀、蝌蚪狀，礦體呈東西向斷續(xù)分布；在剖面上礦體呈楔子狀或透鏡體，大多數(shù)礦體上寬下窄，延深不大。

礦體在局部地段略有集中，平行產(chǎn)出。表生金礦體走向大體在NE60°～SE110°的范圍呈舒緩波狀彎曲，個別礦體走向呈北西向，礦體傾向SE137°～SW190°，傾角60°～87°之間，局部接近直立。

1.2 礦產(chǎn)特征

圍巖蝕變：銅礦區(qū)圍巖蝕變主要為綠泥石化，次為次生石英巖化、硅化、絹云母化和滑石化，地表有褐鐵礦化及高嶺土化。前者與正長斑巖脈的侵入有關(guān)，與銅礦同期生成。呈平行帶狀分布，局部有分枝復(fù)合現(xiàn)象。蝕變帶中一般含有粒狀黃鐵礦及黃銅礦小斑點(diǎn)。綠泥石化與絹云母化相伴生，強(qiáng)烈處黃銅礦較富集。次生石英巖化僅發(fā)育在地表氧化帶中，系受地表氧化作用時所生成的硫酸銅的水溶液作用所致，在普查找礦時可做為間接找礦標(biāo)志。硅化見于正長斑巖脈的邊緣外接觸帶，有少量浸染狀黃鐵礦。銅礦即產(chǎn)于凝灰質(zhì)砂巖內(nèi)以綠泥石化為主的蝕變帶中。金礦體圍巖以表生蝕變巖為主，常見有黃鉀鐵礬化、褐鐵礦化、赤鐵礦化、孔雀石化及高嶺土化等蝕變凝灰?guī)r、粗玄巖、玄武巖、火山角礫巖等。它們往往具有不同程度的金礦化，與礦體多為漸變過渡關(guān)系，無明顯界線。

銅礦體特征：本區(qū)銅礦總的分為兩大類，一為占本區(qū)儲量大部分的氧化礦體，次為下部的原生硫化礦體。前人經(jīng)初勘圈定礦體共21個（見表1）。其中氧化礦體13個；原生硫化礦體6個；上部為氧化礦石，下部為硫化礦石的礦體2個。本區(qū)銅礦具有垂直分帶現(xiàn)象，地表0m～2m左右，為地表淋濾帶，僅剩有褐鐵礦化的鐵帽及粉末狀粘土等物；其下為氧化帶，氧化深度一般為30m～60m，而以30m左右深度的氧化礦石品位較富，故認(rèn)為30m～40m為氧化富集帶；其下為硫化礦體（原生帶）。由于本礦床屬窄小的脈狀礦體，不可能聚集大量的銅礦溶液，因而沒有次生硫化富集帶。

銅礦石特征：氧化礦石有用礦物以碳酸鹽類孔雀石為主，其次有藍(lán)銅礦、黝銅礦和極少量赤銅礦，其中藍(lán)銅礦、黝銅礦多沿裂隙填充。氧化礦的薄膜結(jié)晶成放射狀、羽毛狀等結(jié)構(gòu)，硅孔雀石及蛋白石類呈半透明的細(xì)脈，赤銅礦有粒狀及斑點(diǎn)狀結(jié)晶體。孔雀石是本區(qū)氧化礦最多的一種，常與上述幾種氧化礦混雜共生，也有單獨(dú)地呈斑點(diǎn)狀及小細(xì)脈存在。由于氧化礦存在于蝕變帶中及裂隙發(fā)育或片理發(fā)育的構(gòu)造帶中，故礦石疏松破碎。硫化礦石有用礦物主要為原生黃銅礦、黃鐵礦及微量次生煙灰狀輝銅礦，并偶見有極少量的閃鋅巖和方鉛礦。含鉛、鋅一般<0.5%，個別樣品含銅在3%以上，鋅在0.7%～0.9%之間，可綜合利用。黃銅礦多呈星散狀、浸染狀及少量細(xì)脈狀與黃鐵礦共生；部分呈塊狀，含有較多黃鐵礦或含銅黃鐵礦。

金礦體規(guī)模：金礦體規(guī)模大小不等，長度16m～190m，厚度0.78m～5.27m，延深15m～67m。主要礦體厚度變化系數(shù)為62%～67%，其礦體厚度穩(wěn)定程度屬較穩(wěn)類。各礦體中金的品位一般在3.38克/噸～12.72克/噸之間，主要礦體的品位變化系數(shù)在54%～82%之間，其有用組份分布均勻程度屬較均勻類。

金礦體形態(tài)：原生金礦體（即原生銅礦體或其上部次生硫化物富集帶中，金品位達(dá)到工業(yè)要求者），其形態(tài)主要呈透鏡體狀，局部平行產(chǎn)出，其產(chǎn)狀與銅礦體產(chǎn)狀一致，走向東西向，傾角南，傾角69度左右。其礦石的金平均品位為4.9克/噸，最高42.3克/噸，銅平均品位為3.51%，最高可達(dá)8.48%。

成礦時代及工業(yè)類型：本礦床成礦時代為華力西晚期。126地質(zhì)隊(duì)根據(jù)本礦床呈東西向延長，數(shù)條大致相平行的帶狀礦體系受成礦前構(gòu)造斷裂帶及破碎帶所控制，又據(jù)原生黃銅礦石中混有大量黃鐵礦，故認(rèn)為銅礦床屬于黃鐵礦型小型銅礦床。

金礦床賦存在華力西晚期超淺成相正長斑巖侵入體與格根敖包組中基性火山巖的外接觸帶之綠泥石化蝕變帶中。金礦體產(chǎn)出的空間部位，大多數(shù)在銅礦床的氧化帶內(nèi)和綠泥石化蝕變帶中，嚴(yán)格受近東西向低級別的張性斷裂構(gòu)造控制。礦體形態(tài)剖面上多呈楔子狀或不規(guī)則透鏡體狀，其延深都不大，并與氧化銅礦體密切共生，部分金礦體就賦存在銅礦體內(nèi)。金礦體是含銅黃鐵礦化或原生礦體經(jīng)過長期的風(fēng)化、淋濾作用，使金活化、遷移或次生富集于有利的構(gòu)造部位形成的。依據(jù)上述成礦地質(zhì)特征，金礦床成因類型屬風(fēng)化淋濾型金礦床。

2. 地球化學(xué)特征

小壩梁礦區(qū)元素組合為Cu、Pb、Au、Hg、Cd、U、Sn、Bi、Cr、Co、Ni、Fe2O3、Mn、V、La、Y、Zr、F、P、Sr。各元素特征見表2及圖4。

強(qiáng)度高、規(guī)模大的元素是Au、Cu、Cd、Hg、Cr、Co、Ni、U、Y。各元素極值為：Au7.64×10-9、Cu94.3×10-6、Cd1.063×10-6、Hg263.33×10-9、Cr3001.1×10-6、Co100.89×10-6、Ni1974.3×10-6、U19.02×10-6、Y108.8×10-6。具有四級以上濃度分級的元素是Hg、Ni，三級濃度分級的元素是Au、Cd、Co、F、U，二級濃度分級的元素是Cu、Cr、Bi、Sn、Mo、P、Sr、Y，其余元素均為一級濃度分級。

在銅金礦床處各元素組合好，強(qiáng)度高，規(guī)模大，濃集中心和濃度分級明顯，主要組合元素是Cu、Au、As、Hg、Cd、Fe2O3、Cr、Co、Ni、V，這是礦區(qū)主要成礦元素和指示元素。

3. 地球物理特征

由1∶20萬區(qū)域布格重力異常圖可見（圖5），小壩梁銅金礦位于相對重力高值區(qū)，異常走向北東，等值線寬緩，布格重力異常值一般在-87.43～88.49×10-5m/s2之間，與該區(qū)出露的超基性巖相對應(yīng)。向北西和南東布格重力異常值逐漸變低，異常值一般在-125.71～-120.64×10-5m/s2之間，與第四系對應(yīng)較好。

在1∶5萬航磁異常圖（圖6）上該異常位于正負(fù)磁異常梯度帶上，磁異常較雜亂，總體上北部和南部為正磁異常，異常走向?yàn)楸睎|東向，等值線較密集，磁場強(qiáng)度一般在100nT～500nT之間，最高為1200nT。中部為負(fù)磁異常，走向北東，磁場強(qiáng)度一般在-50nT～-300nT之間，最低-400nT。航磁異常與該區(qū)出露的超基性巖關(guān)系密切。

4. 結(jié)論

銅礦床為華力西晚期黃鐵礦型小型銅礦床。金礦床賦存在華力西晚期超淺成相正長斑巖侵入體與格根敖包組中基性火山巖的外接觸帶之綠泥石化蝕變帶中。金礦體產(chǎn)出的空間部位，大多數(shù)在銅礦床的氧化帶內(nèi)和綠泥石化蝕變帶中，嚴(yán)格受近東西向低級別的張性斷裂構(gòu)造控制。礦體形態(tài)剖面上多呈楔子狀或不規(guī)則透鏡體狀，其延深都不大，并與氧化銅礦體密切共生，部分金礦體就賦存在銅礦體內(nèi)。金礦體是含銅黃鐵礦化或原生礦體經(jīng)過長期的風(fēng)化、淋濾作用，使金活化、遷移或次生富集于有利的構(gòu)造部位形成的，屬風(fēng)化淋濾型金礦床。金礦床與古生界下二疊統(tǒng)格根敖包組火山巖地層中形成的黃鐵礦型銅礦床有著生成關(guān)系，金礦體主要賦存于金屬硫化物（銅）礦床的上部氧化帶中，個別原生銅礦體之中金也較富集，在其局部形成工業(yè)礦體。因此下二疊統(tǒng)格根敖包組中基性火山巖即是銅礦的找礦地層標(biāo)志，又是尋找金礦的地層標(biāo)志，應(yīng)加強(qiáng)礦區(qū)外圍大比例尺的綜合地質(zhì)工作，擴(kuò)大找礦范圍。

參考文獻(xiàn)：

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