內蒙古察右中旗牛慶溝金礦地質特征及成因分析

張紅晨，邊雄飛

（山東省第六地質礦產勘查院，山東 威海 264209）

牛慶溝金礦位于察右中旗西南40km，是山東省地質礦產勘查開發局第六地質大隊探獲得一處小型金礦床。該金礦位于華北地臺北緣中段大青山成礦帶，區域內產出新地溝、大石槽、常福龍溝、補換溝、卯獨慶、摩天嶺等構造蝕變巖型、中～基性巖脈巖漿熱液型和綠巖型金礦[1-4]。通過對比，牛慶溝金礦與區域內的礦床具有共性，但又具有自己的成礦特性。作者通過分析礦床地質特征、礦體特征、礦石礦物組合、圍巖蝕變等方面的資料，初步分析礦床成因，總結該地區的找礦標志，為下一步找礦工作提供了方向。

1 研究區成礦地質背景

牛慶溝金礦大地構造位置處于華北地臺北緣，天山—陰山斷隆東段，武川—察右中旗大斷裂的東南側。太古界集寧群、烏拉山群是區內古老基底，元古界和古生界地層零散分布，卓資～旗下營一帶廣泛分布侏羅系和白堊系地層。區內巖漿活動頻繁，以酸性侵入巖為主，中基性巖次之，侵入太古界地層中。東西向構造是區域內的主體構造，近南北向、北西、北東向的扭性斷裂為次級斷裂構造。

2 研究區地質特征

2.1 地層特征

研究區地層主要為太古界烏拉山群片麻巖及少量大理巖，普遍遭受混合巖化。除烏拉山群之外，尚有中生界白堊系、新生界新近系、第四系。

烏拉山群片麻巖，分布廣泛，厚度大于410m，產狀37°∠15°。巖石呈灰綠色，由基體云閃斜長片麻巖和長英質脈體組成。基體花崗變晶結構，片麻狀構造，主要成分為斜長石、石英、黑云母和角閃石組成。脈體由中粗粒鉀長石、石英及少量斜長石組成。脈體的產出形態有兩種，一種脈體與片麻理一致，一種呈不規則脈狀切穿片麻理，以前者居多，后者次之。脈體寬度一般為1mm～10mm。烏拉山群大理巖，零星露出，厚度＞100m，產狀258°∠48°。巖石灰白色，以厚層狀為主，變晶結構，塊狀構造，主要礦物成分為方解石和白云石，在與輝綠巖接觸處，可見蛇紋石化。

白堊系固陽組以礫巖、砂礫巖為主，夾有砂層，局部為泥巖。新近系上新統磚紅色砂質粘土層由砂礫粘土組成，其中夾灰色砂礫層透鏡體，尚未固結成巖。第四系全新統主要為殘坡積、沖洪積泥沙礫石層。

2.2 構造特征

研究區內褶皺構造簡單，表現為單斜構造。斷裂構造是區內主要構造，主要分為控礦斷裂構造和成礦后斷裂構造。控礦斷裂構造主要為柳條壩～西房子斷裂，傾向北西，傾角60°～80°，該斷裂首先導致了輝綠巖的侵入，隨后發生了擠壓和錯動，使得輝綠巖及其兩側圍巖破碎蝕變，接著又發生了多期次的石英脈充填，晚期還有低溫碳酸鹽熱液活動，該斷裂是控制礦體的主要斷裂構造，接觸帶見斷塊及破碎帶，所有石英均破碎、拖引，斷裂屬擠壓作用形成；成礦后斷裂構造主要為賽莫爾兔～東房子斷裂，有近東西向和北西向兩組，斷裂帶中見輝綠巖的侵入，走向東西，斷面北傾，傾角60°左右，由于北盤上沖，使上盤的新地層剝蝕，同時造成Ⅰ、Ⅱ號輝綠巖脈右行錯位80m左右，顯示為右行壓扭性斷層。

2.3 巖漿巖

區內巖體出露面積較小，主要為輝綠巖脈，其次為玄武巖。輝綠巖脈比較集中，形成巖脈群，總體呈北東向，走向43°左右，傾向北西，傾角65°左右，總體上巖脈集中于柳條壩～西房子的扭裂帶中。玄武巖主要分布在礦區中部一帶，分布于太古界烏拉山群地層及新近系上新統之上。

3 礦體特征

牛慶溝礦區通過勘查圈定了2個主要金礦體，編號分別為Ⅰ-1-①和Ⅰ-2-①。Ⅰ-1-①礦體位于Ⅰ-1號礦化帶中，賦礦標高1576m～1865m。礦體長738m，斜深302m，傾向307°～317°，傾角61°～78°，規模屬于中型，厚度0.60m～6.87m，平均厚1.62m，厚度變化系數125.73，屬于厚度較穩定礦體。礦體中金品位1.00～38.53×10-6，礦體平均品位4.45×10-6，品位變化系數138.43%，屬于有用組分分布較均勻型礦體。Ⅰ-2-①礦體位于Ⅰ-2號礦化帶中，賦礦標高1493m～1831m。礦體長704m，斜深398m，傾向314°～317°，傾角63°～82°，規模屬于中型，厚度0.60m～7.45m，平均厚2.00m，厚度變化系數140.61%，屬于厚度不穩定礦體，礦體中金品位1.00～19.23×10-6，礦體平均品位3.26×10-6，品位變化系數84.37%，屬于有用組分分布均勻型礦體。

4 礦石特征

4.1 礦石礦物成分

通過野外觀察和巖礦鑒定分析，礦石主要由金屬礦物和脈石礦物組成，金屬礦物主要為黃鐵礦,其次為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、自然金和銀金礦，含量1%～6%之間。脈石礦物主要為絹云母、綠泥石、石英，其次為角閃石、斜長石、黑云母、白云母、方解石，含量88%～94%。黃鐵礦是主要金屬硫化物和載金礦物，約占金屬礦物總量的90%。早期黃鐵礦為自形—半自形，以立方體為主，粒徑大于1mm，呈浸染狀分布，具壓碎現象，一般含金較低，與成礦關系不大。與成礦期有關的黃鐵礦為半自形—它形粒狀，呈不均勻星散狀、似斑雜狀或沿裂隙充填分布，含金高。局部黃鐵礦被銅、鉛、鋅金屬硫化物交代，地表黃鐵礦氧化為褐鐵礦。金礦物主要為自然金，主要賦存在黃鐵礦、石英之中，這些金礦物多數為微粒金，粒度小于0.0023mm，占總粒數75%。金礦物形態復雜多樣，呈尖角狀、枝叉狀、長角粒狀、微細粒狀等。

4.2 礦石化學成分

通過礦石光譜半定量全分析、礦石化學多元素分析、礦石化學全分析及礦石組合分析，Au品位一般1.00～6.79×10-6，平均3.72×10-6；組合分析顯示Ag平均品位為2.08×10-6，為伴生有益組份，其它成分Cu、Pb、Zn、Mo、Co、Sb等含量均很低；有害成分為As，含量較低為2.1～3.7×10-6，不會對金礦質量造成不利影響。

4.3 礦石結構構造

礦石結構有自形晶～半自形晶結構、他形粒狀結構、交代結構、壓碎結構。礦石構造主要為浸染狀構造、塊狀構造及脈狀構造。

4.4 圍巖蝕變

礦床圍巖蝕變發育，金礦化的強度跟蝕變的強度、規模密切相關，通過分析圍巖蝕變礦物組合及分布，蝕變類型主要有硅化、絹云母化，綠泥石化、黃鐵礦化和碳酸鹽化等。其中硅化和黃鐵礦化和金礦化十分密切，硅化主要見糜棱蝕變輝綠巖及礦化巖石中，有兩種形式：一是以膠結物形式膠結形成絹英巖化，使巖（礦）石變得致密堅硬；二是硅質細脈順沿片理面分布。硅化與礦化正相關，硅化越強金品位越高。早期黃鐵礦呈自形細晶狀產于蝕變巖中，亦見于輝綠巖脈內。晚期粗晶黃鐵礦主要見于石英脈或方解石脈的兩側。

5 礦床成因分析

牛慶溝金礦床地處華北地臺北緣內蒙古臺隆陰山斷隆三級構造單元，區內廣泛分布太古界、下元古界老變質巖。礦區內構造～巖漿活動強烈，發育十多條輝綠巖脈。在輝綠巖與烏拉山組片麻巖內、外接觸帶出現金礦化，金礦化過程受構造控制，而空間上與輝綠巖脈相伴產出。輝綠巖脈沿早期構造帶侵入，與片麻巖呈侵入接觸關系，輝綠巖產出位置指示了構造薄弱帶的位置，其接觸帶為成礦熱液運移和富集提供了有利空間，成礦可能與輝綠巖侵入之后發生的熱液活動有關。鉆孔中Au礦化及異常地段，出現明顯的Mo、W、Bi等高溫元素組成，且成礦物質Au有向輝綠巖和片麻巖中擴散的跡象；礦化位置出現強烈的硅化，伴隨硅化作用產生了一系列的次生黃鐵礦化現象；人工重砂鑒定結果顯示，區內含金礦石中富含數量較多的鋯石單礦物。鋯石是中酸性巖體中的典型礦物，通常形成在中酸性巖體中，或與中酸性熱液活動有關，據此推測礦區深部可能存在中酸性隱伏巖體，即與金有關的成礦熱液可能來自深部中酸性巖體。這種后期含金熱液流體沿構造薄弱帶侵入，隨溫度、壓力等地球化學環境條件改變而發生沉淀，富集形成金礦(化)體。

由此認為，牛慶溝金礦床屬構造蝕變巖型金礦，地表輝綠巖脈代表構造薄弱帶的產出位置，成礦熱液可能來自深部中酸性巖體。

6 找礦標志

該礦床明顯的受構造的控制，其直接找礦標志是：

（1）侵位于北東向壓扭性斷裂帶中的基性巖脈，并在巖脈上、下盤有一定的厚度和產狀穩定的碎裂～糜棱蝕變巖。

（2）在碎裂～糜棱蝕變巖中，有較強的粗晶和碎裂黃鐵礦化，并伴隨有絹云母化、綠泥石化和碳酸鹽化。其中粗晶黃鐵礦及碎裂黃鐵礦的大量出現，即預示金礦化的存在。

7 結論

（1）牛慶溝金礦位于華北地臺北緣中段大青山成礦帶東部邊緣，該區出露地層主要為太古界烏拉山群片麻巖及少量大理巖；斷裂構造是區內主要構造，控制金礦化的產出狀態；礦區主要圈定了2個金礦體，屬厚度較穩定、有用組分較均勻礦體；金屬礦物主要為黃鐵礦,金礦物主要為自然金；礦石結構有自形晶～半自形晶結構、他形粒狀結構、交代結構、壓碎結構，礦石構造為浸染狀構造、塊狀構造及脈狀構造；圍巖蝕變類型主要有硅化、絹云母化，綠泥石化、黃鐵礦化和碳酸鹽化。

（2）牛慶溝金礦床受斷裂構造控制，屬構造蝕變巖型金礦。金礦化與構造關系更為密切，空間上與輝綠巖脈相伴產出。輝綠巖脈與片麻巖接觸帶為成礦熱液運移和富集成礦提供了有利空間，成礦熱液可能來自深部中酸性巖體，含金熱液流體沿構造薄弱帶侵入，隨溫度、壓力等地球化學環境條件改變而發生沉淀，富集形成金礦(化)體。