內蒙古額濟納旗博紅山金礦地質特征及礦床成因分析

張學軍

（中國建筑材料工業地質勘查中心內蒙古總隊，內蒙古呼和浩特 010010）

1 區域地質

1.1 地層

依據額濟納旗黑鷹山地區進行1∶5萬礦產地質調查資料，區域出露地層主要有：石炭系綠條山組、白山組；二疊系雙寶塘組、方山口組；第四系全新統。現由老到新分述如下：

（1）石炭系下統綠條山組：區域上分布于中部。呈北西西—南東東向展布，根據巖性組合，分為兩個巖段：第一巖段巖性主要為灰、灰黑色變質石英砂巖、粉砂質板巖、黃褐色絹云母石英片巖，該巖段內見黑綠色角閃安山巖及灰綠色安山質巖屑晶屑凝灰巖；第二巖段巖性主要為灰—深灰色薄層狀片理化變質粉砂巖、灰—灰黑色粉砂質板巖、千枚狀絹云母石英片巖夾灰巖透鏡體。其中，綠條山組一巖段為區內主要的賦礦地層。

（2）石炭系上統白山組：區域上僅在北東角見有少量出露。其巖性主要為深灰—灰綠色火山角礫巖、暗綠—灰綠色英安質巖屑晶屑凝灰巖、英安質玻屑晶屑凝灰巖、沉凝灰巖，夾灰黑—灰綠色英安質熔結凝灰巖、少量粉砂巖等。區域上與綠條山組呈穿插式接觸，在區內未見其直接接觸。

（3）二疊系下、中統雙堡塘組：在區域上分布于北部。大致呈北西西—南東東向展布，按巖性組合可分為兩個巖段：第一巖段巖性主要為灰色砂礫巖、變質巖屑長石砂巖、灰黑色變質粉砂巖。區域上與下伏白山組角度不整合接觸，區內為斷層接觸；第二巖段巖性主要為灰色薄層細砂巖、灰綠色粉砂巖夾薄層長石石英砂巖、灰黑—灰綠色厚層粉砂巖。

（4）二疊系上統方山口組：區域上僅于北部有少量出露。其主要巖性為淺灰綠色流動狀英安巖、英安質凝灰巖。

（5）第四系全新統：區域上主要分布于南部的現代河床及山麓一帶。以河流沖洪積物、砂礫石、風積砂土為主，少量坡積、殘積砂礫石。

1.2 構造與巖漿巖

工作區所處大地構造位置為古亞洲構造域哈薩克斯坦（準噶爾）板塊亞域東準噶爾造山帶墨鷹山—雅干華力西造山帶六駝山復背斜南部。區域上褶皺構造較發育，構造線走向近東西向，其中規模較大的褶皺主要有北部復式向斜和中南部蓬勃山復式向斜。區域內巖漿巖大面積分布，由石炭至二疊紀均有不同期次的巖漿活動。

2 研究區地質

2.1 地層

研究區內地層出露簡單，巖性相對單一，發育地層主要為石炭系下統綠條山組粉砂質板巖、硅質板巖、絹云母石英片巖和石炭系蓬勃山火山巖及少量第四系。

出露地層由老至新為：

（1）石炭系下統綠條山組一段：為研究區內出露的主要地層，分布在蓬勃山南北兩側相對較平緩的地段，呈北西西—南東東向展布，總體傾向北北東，傾角60°～75°。主要巖性為變質(粉)砂巖、硅質板巖、千枚巖，為一套淺海相沉積的碎屑巖、泥質巖夾凝灰巖和少量碳酸鹽巖。與蓬勃山火山巖犬牙交錯或被其疊覆。該層位是研究區內金的主要賦礦層位。

（2）石炭系蓬勃山火山巖：在研究區內分布廣泛，面積較大，主要分布于研究區中部，呈北西向展布，與石炭系下統綠條山組砂板巖呈犬牙交錯或疊覆于綠條山組砂板巖之中。其巖性主要為青灰色安山玄武巖、灰綠色綠泥石化次閃石化碳酸鹽化角閃安山巖、灰綠色綠簾石化綠泥石化角閃安山巖，巖性較單一。火山巖北東向節理、裂隙較發育，沿裂隙多有線狀石英脈充填，規模較小，具不同程度的金礦化。為噴發巖相夾正常淺海相沉積。

（3）第四系全新統：多為河流沖洪積物、坡殘積物及風成砂，分布在山間洼地及半坡。巖性主要為沖洪積砂礫石、坡殘積物及風成砂。

2.2 構造

研究區總體構造線方向為北西至近東西，主要受研究區北部和蓬勃山南兩條斷裂所制約，派生出近東西向及北東向的次一級小斷裂。這些斷裂即是含礦構造，又是控礦和儲礦構造。目前發現的金礦體和礦化體、礦化蝕變帶，都不同程度地受其影響和控制。

褶皺：主要為蓬勃山復向斜的其中一個次級背斜，褶皺軸展布在研究區中部，見弧狀彎曲，背斜主要由石炭系綠條山組粉砂巖、含炭硅質板巖、片巖及少量安山巖等組成，褶皺呈緊密線狀，兩翼巖層產狀近于一致，傾角在60°～70°。其中南翼被花崗閃長巖侵入破壞殆盡，殘缺不全。北翼在研究區北部被斷層破壞，局部褶曲發育，產狀變化較大。

斷層：主要發育有四組斷裂，以近東西向的逆斷層為主，北東向、北西向和近南北向斷層為次級斷裂。

2.3 巖漿巖

主要分布在研究區西南部。僅見有石炭紀晚世深灰色中細粒閃長巖產出。

石炭紀閃長巖：位于研究區西南部，與綠條山組粉砂質板巖呈侵入接觸關系。巖性為深灰色中細粒閃長巖，具細粒結構，塊狀構造。礦物成分以長石、石英為主，二者含量約40%～50%，黑云母、角閃石次之，含量約30%～40%，另含少量副礦物。黑云母呈黑褐色鱗片狀，片徑約2mm左右，常呈聚合體形式產出。角閃石呈灰褐色，短柱狀，玻璃光澤，可見晶面條紋。地表風化后綠泥石化蝕變強烈。與綠條山組接觸帶及附近，粉砂質板巖有不同程度的綠簾石化現象，呈團塊狀分布不均勻。

3 礦體地質

3.1 礦體特征

礦體賦存于石炭系綠條山組一巖段地層和石炭系蓬勃山火山巖礦化構造破碎蝕變巖帶中。礦化構造蝕變巖帶呈北西西—近東西向展布。礦化構造蝕變巖帶內主要發育有3條主干控礦斷裂，即斷裂，為順層滑動剪切性質，具有先期擠壓、后期擴張的特征。研究區共計圈定9個金礦體，編號為Au1-Au9礦體。Au1、Au2礦體為研究區的主礦體。

Au1礦體：礦體位于研究區北東部，延伸至礦界外,地表由探槽控制，深部由鉆孔控制。含礦巖性為鐵質、碳酸鹽巖膠結的碎裂狀石英脈及硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化板巖、千枚巖組成，含金碎裂狀石英脈貼近斷裂面分布。

礦體呈似層狀或透鏡狀產出。傾向14°，傾角66°～74°，平均傾角70°。礦體產狀由東向西，由地表向深部，由徒漸變緩。工程控制礦體長度368.58m,控制延深244.21m；礦體埋藏深度215.07m。礦體厚度0.88～12.37m，平均厚度2.94m,厚度變化系數75.57%，厚度穩定程度屬穩定型；礦體厚度由東向西變薄、由地表至深部呈楔形尖滅。礦石品位：Au平均品位1.47g/t；伴生平均品位16.58g/t。礦體品位總體呈由上至下變低的特點，底部圈定為低品位礦石。礦體與圍巖之間界線不清晰，由工業礦體→礦化體呈漸變過渡關系。

Au2礦體：礦體地表由探槽控制，深部由鉆孔控制。含礦巖性為鐵質、碳酸鹽巖膠結的碎裂狀石英脈及硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、局部銅礦化安山巖、變質英安質晶屑凝灰巖、蝕變安山質晶屑凝灰熔巖的碎裂巖組成。礦體呈脈狀產出。傾向北，傾角64°～78°，平均傾角70°。礦體產狀由東向西，由地表向深部，由徒漸變緩。工程控制礦體長度537.45m,控制延深181.73m；礦體埋藏深度139.90m。礦體厚度0.80～5.07m，平均厚度1.93m,厚度變化系數71.87%，厚度穩定程度屬穩定型；礦體厚度由地表至深部呈楔形尖滅。礦石品位：Au平均品位2.30g/t；伴生Ag平均品位9.00g/t。

3.2 礦石質量

礦石主要有不等粒變晶結構、粒狀變晶結構、顯微鱗片變晶結構、變余泥質結構、隱晶質結構；碎裂狀構造、板狀構造、千枚狀構造、塊狀構造、脈狀構造。

研究區內金主要以獨立礦物自然金存在,賦存形式主要為粒間金、裂隙金，呈裸露與半裸露金存在，賦存于石英、黃鐵礦、黃銅礦的顆粒間或石英、黃鐵礦集合體微裂隙中；少量為包裹金，包裹金是被晚期生成的黃鐵礦或黃銅礦、碳酸鹽巖、硅酸鹽巖礦物等包裹。碎裂石英脈礦石中裸露與半裸露金占總量的52.55%；酸鹽包裹金占總量的8.64%；硫化物包裹金占總量的30.86%；褐鐵礦包裹金占總量的1.47%；硅酸鹽包裹金占總量的6.48%。千枚巖、板巖金礦石中：裸露與半裸露金占總量的76.14；酸鹽包裹金占總量的5.68%；硫化物包裹金占總量的11.36%；褐鐵礦包裹金占總量的3.41%；硅酸鹽包裹金占總量的3.41%。

4 礦床形成機制及演化

根據野外觀察及綜合研究分析，研究區金礦化成因類型為構造控制的淺成中低溫熱液充填型金礦化體系。其成礦大體可分為三個階段：

成巖階段：主要為石炭系綠條山組地層沉積階段，形成了一套淺海相沉積的碎屑巖、泥質巖夾少量碳酸鹽。之后為火山活動期，除初期具有較強烈的噴發和噴溢，主要為寧靜環境下的熔巖溢出，形成了石炭系蓬勃山安山巖、英安巖、安山玄武巖等中基性、中性火山熔巖。為后期成礦提供了礦源條件。

成礦階段：由于石炭系晚期地層發生褶皺，形成了蓬勃山復式褶皺和蓬勃山南、北兩大斷裂，受該兩條斷裂的影響，研究區內派生一些近東西向的次一級斷裂，形成了控礦、容礦構造，同時受該兩條斷裂構造的影響，研究區內形成規模較大的片理化帶。為后期的熱液活動準備了良好的通道和儲礦場所。伴隨著區域構造運動，金等成礦物質發生活化、遷移。含礦熱液沿前期形成的斷裂帶向上運移，在次級構造、節理、裂隙等低壓擴容帶中沉淀，并不斷富集。同時，充填了大量的石英脈。另外，礦床的形成與研究區南850m處侵入的兩期晚石炭中細粒閃長巖和花崗閃長巖有著成因的聯系，巖漿巖的侵入提供了礦源、熱源，并促使周圍地層中金礦化元素發生不同程度的活化遷移，礦液沿斷裂構造上升，在構造有利部位沉淀形成礦體。研究區金礦體在空間分布均呈近東西向產出，嚴格受斷裂構造控制。礦脈產狀受構造產狀限定，幾乎所有鉆孔都可見構造角礫，層位較穩定，圍巖蝕變基本沿礦脈所處的構造呈線狀展布。說明礦脈是礦液沿早期構造空間充填而成；礦床中圍巖蝕變主要有硅化、綠泥石化、絹云母化、方解石化等，屬中低溫熱液蝕變組合，據此，推斷該礦床成因為構造控制的中—低溫巖漿熱液型金礦床。

成礦后期：由于動力變質作用和區域變質作用，使該地區地層及含礦化體內形成了碎裂巖化、片理化、碳酸鹽化、硅化、綠泥石化、綠簾石化等礦化蝕變現象。使金等成礦物質再度富集，形成目前的礦化體。根據礦石結構、構造分析，博紅山金礦成礦過程中伴隨著構造的改造，熱液在最初成礦時形成的礦石以浸染狀和致密塊狀的類型產出，成礦后構造對礦體又發生了破壞，將原有礦石搓碎，再膠結形成含浸染狀或致密塊狀的構造角礫巖，而后熱液繼續充填交代成礦，形成角礫型礦石。

礦床類型屬中—低溫破碎—蝕變巖性金礦床，成礦時代為晚石炭世—早二疊世。