內蒙古額濟納旗格日勒圖銅多金屬礦成礦條件及找礦前景分析

侯朝勇，王壽成，方同輝，劉濤，張凱

(1.有色金屬礦產地質調查中心， 北京 100012； 2.兩山資源科技(北京)有限公司， 北京 100012； 3.阿拉善盟融拓銅業開發有限公司， 內蒙古 額濟納旗 735400)

0 引言

格日勒圖銅多金屬礦點位于內蒙古阿拉善盟額濟納旗境內的珠斯楞地區，屬于北山成礦帶(聶鳳軍等，2002；徐志剛等，2008)。北山成礦帶是我國最具找礦突破潛力的重要成礦帶之一，已被列為我國16個國家級成礦帶之一，具有優越的成礦地質條件，已發現銅多金屬、銅鎳、鉛鋅、鈾、優質錳等礦產地幾十處(葛昌寶等，2002；楊合群等，2008)，巖金礦床(點)及礦化點101處(田爭亮和吳錫丹，2001)。在中蒙邊界成礦帶的劃分方案(李俊健等，2016)中，格日勒圖銅多金屬礦點位于珠斯楞—呼倫西北—雅干Cu-PbZn-Au-Ni成礦亞帶(Ⅳ級)。格日勒圖與珠斯楞海爾罕銅礦、呼倫西白金礦、小狐貍山銅鉬礦都位于雅干復背斜內，空間上相距不遠(圖1a)。格日勒圖銅多金屬礦點為該地區近幾年新發現的火山巖型硫化物礦床，成礦作用主要與早石炭紀安第斯型被動火山島弧環境下形成的一套海相火山巖建造有關，而珠斯楞海爾罕銅礦屬斑巖型銅礦，成礦作用主要與二疊紀—三疊紀花崗閃長巖有關(聶風軍等，2004；李俊健等，2013)，呼倫西白金礦(曹金虎等，2002；楊富林等，2011；李俊健等，2013)和小狐貍山銅鉬礦(彭振安等，2010a)則分別與侏羅紀和三疊紀斑狀、似斑狀花崗巖有關(彭振安等，2010b)，可見該地區經歷了多期次構造—巖漿熱液成礦作用(程佳孝等，2013)。本文對格日勒圖銅多金屬礦點的地質特征、地球化學特征、地球物理特征進行綜合分析，總結了地質、物化探等綜合找礦標志(楊富強等，2022)，探討分析了礦區及外圍地區的找礦前景，對珠斯楞地區多金屬礦勘探有一定的借鑒意義。

圖1 珠斯楞地區周邊礦產分布圖(a，據邵和明和張履橋，2016修改)和內蒙古北部地區區域地質簡圖(b)

1 區域地質背景

珠斯楞地區位于內蒙古北山東段、阿拉善地區北部，北部有近東西向的哈珠—雅干深大斷裂通過；東臨北東向的恩格爾烏蘇大斷裂(蛇綠巖帶)；南部有烏蘭套海深斷裂；西臨北北東向的拐子湖—呼和音烏蘇弧形擠壓帶(邵積東，1998；龔全勝等，2003；左國朝等，2003；潘桂堂等，2009)，為珠斯楞—杭烏拉構造帶的主要組成部分。特殊的大地構造位置控制了本區地層、巖漿巖的分布，也使得區內近東西向、北西向、北東向斷裂構造發育，并形成大量的次級斷裂和環形構造，控制區內金、銅等多種金屬礦產的產出，成礦地質條件優越。

區域地層由老到新分別為：元古界北山巖群、長城系古硐井群，寒武—奧陶系西雙鷹山組，志留系圓包山組，泥盆系伊克烏蘇組、臥駝山組、西屏山組，石炭系綠條山組、白山組，二疊系雙堡塘組、金塔組，三疊系珊瑚井組，白堊系赤金堡組、烏蘭蘇海組，第四系松散沉積物。格日勒圖銅多金屬礦位于石炭系下統白山組(C1b)層凝灰巖中。

區域巖漿巖：(1)火山巖：區域內噴出巖較發育，沿著構造帶薄弱地段噴出，以裂隙噴溢為主，近東西向展布，與區域構造線基本一致。噴出巖巖性復雜，變化較大，在縱、橫方向上均有巖相變化。由酸性、中性和基性熔巖構成。多與正常沉積巖相間成層產出。(2)侵入巖：區內侵入巖巖石類型繁多，有基性、中性、中酸性和酸性各類巖石。以中酸性、酸性巖為區內主要巖石類型。巖石產出形態以巖基狀為主，還有一小部分呈巖株和巖枝狀產出，主要呈近東西向、北東向展布。侵入巖的分布受構造控制明顯，侵入于背斜核部和擠壓帶中。侵入巖的侵入期有華力西中期、晚期和燕山早期。

區域構造：位于華北板塊西緣與興蒙造山帶接觸部位的阿拉善地塊，雅干復背斜南部，北部有近東西向雅干大斷裂，東側臨北東向恩格爾烏蘇大斷裂。區內構造線以北西向為主，北東向次之，受北西向早期基底構造控制，地層呈北西向展布。巖漿巖多沿次級構造產出，北東向構造多錯斷北西向構造。整個構造演化過程中均有壓扭性構造應力存在，在南北向區域構造應力作用下，形成了呼倫西白—珠斯楞海爾罕的反S型構造，同時在拐子湖巖體北部邊緣形成了黑平山環形韌性剪切帶。褶皺以北西向的呼倫西白—珠斯楞復背斜為主導，兩翼內發育了一系列的次級褶皺構造。新構造運動則表現為地殼總體抬升和差異升降。

2 礦區地質特征

格日勒圖銅多金屬礦區內出露地層主要為石炭系下統白山組(C1b)一、二段(圖2)，一段主要出露于研究區南部，二段主要出露于研究區北部，研究區東南部多為第四系洪積物及風積物覆蓋。一段巖性主要為玄武巖、安山巖及安山質凝灰巖，流紋質凝灰角礫巖、凝灰巖，局部夾有薄層凝灰質砂巖、炭質粉砂巖和灰巖透鏡體，為區內Fe-Cu-Pb-Zn-Ag礦產的含礦層位；二段巖性為流紋巖、安山巖和少量凝灰質角礫巖、流紋質角礫凝灰巖。

圖2 格日勒圖銅多金屬礦區地質簡圖(據李蒲剛等，2020①修改)

研究區東南部分布一條北東向的隱伏斷裂構造F71，F71總體走向40°～50°，總體產狀307°∠70°，控制了區內含礦火山巖建造的走向延伸。東北部分布一個環形構造。

區內晚石炭世及二疊世侵入巖發育，主要分布于研究區北部和西部，由老而新依次為：石炭世中粒石英閃長巖(Cδο)，二疊世花崗閃長巖(Pγδ)，中粗粒、細粒二長花崗巖(Pηγ)。

3 礦體及圍巖蝕變特征

3.1 礦體特征

格日勒圖銅多金屬礦賦存于石炭系下統白山組(C1b)基性—酸性火山(碎屑)巖建造中的北東向礦化蝕變破碎帶內。礦化層底板為灰綠色蝕變玄武巖及基性凝灰巖，頂板為灰黃—灰白色流紋質火山碎屑巖。地表共發現銅多金屬礦體6條，包括銅、鉛鋅礦體4條，鉛礦體1條、鋅礦體1條。另外在礦區東北部環形構造處發現銅礦化點2處。探槽及鉆探工程控制礦化帶長度500～920 m、視厚度1.60～50 m，平均16.07 m；蝕變帶厚度8.6～99.2 m，平均53.15 m。經鉆探工程驗證，14個鉆孔見到1～7 m厚的塊狀銅、鉛鋅(銀)礦層，其中ZK0001和ZK0801中發現銅最高品位分別為11.97%和4.85%、厚度分別為3.50 m和2.01 m的富礦體。目前控制規模較大的有Cu1、Cu2礦體。

Cu1號礦體為地表露頭銅、鋅礦體，呈似層狀，分布于3線至8線之間，經探槽及鉆孔控制礦體走向長度240 m；最大垂深280 m；最大斜深340 m，控制最小厚度為ZK0401孔的0.54 m；最大厚度為ZK0001孔的7.29 m，平均厚度2.01 m。礦體Cu品位0.12%～2.34%，平均品位0.87%；Zn品位0.14%～4.63%，平均品位1.08%。

Cu2號礦體為隱伏銅、鋅礦體，呈似層狀，分布于3線至4線之間，工程控制礦體走向長度120 m，最大垂深140 m,最大斜深240 m，控制最小厚度為ZK0002孔的0.75 m，最大厚度為ZK0001的3.50 m，平均厚度2.13 m。礦體Cu品位0.03%～11.97%，平均品位4.56%；Zn品位0.09%～4.40%，平均品位1.47%；Pb品位0.03%～1.21%，平均品位0.39%；Ag品位2.24×10-6～73.06×10-6，平均品位26.16×10-6。

3.2 礦石特征

礦石為銅鋅礦化凝灰巖，礦石金屬礦物有黃鐵礦、褐鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銅礦、藍輝銅礦、銅藍等。脈石礦物主要為石英、斜長石、絹云母、方解石等，綠簾石、高嶺石少量。礦石結構以他形柱粒狀結構、半自形粒狀結構、鑲嵌結構為主。礦石構造主要為浸染狀、條帶狀構造，次為填隙狀構造。

3.3 圍巖蝕變特征

研究區賦礦巖性為酸性層凝灰巖，含礦層明顯褪色，呈灰白色。礦體頂板圍巖主要為酸性流紋質火山碎屑巖，圍巖蝕變主要有絹云母化、硅化、黃鉀鐵礬化、黏土化、褐鐵礦化、黃鐵礦化；底板圍巖主要為玄武巖、安山質玄武巖，圍巖蝕變主要有綠泥石化、綠簾石化、褐鐵礦化、碳酸鹽化。

4 地球化學特征

研究區內1∶10000土壤(巖屑)地球化學測量工作共圈出4個規模較大的Au-Ag-Cu-Pb-Zn-As-Sb-Hg-Bi-Mo-W多元素組合異常(圖2)，編號AP-1～AP-4。

AP-4號異常：異常分布于測區的西南部，呈橢圓狀展布，長軸走向為NE-SW向，長約1770 m，寬約500 m。前緣暈As、Sb和Hg發育，其平均含量分別為As72.91×10-6、Sb2.97×10-6和Hg49.17×10-9，極值含量分別為As888.28×10-6、Sb45.14×10-6和Hg280.15×10-9；尾暈元素Mo發育一般，其平均含量為Mo4.44×10-6，極值含量為Mo23.14×10-6；成礦元素以Cu、Pb和Zn含量較高，其平均含量分別為Cu70.27×10-6、Pb219.18×10-6和Zn207.58×10-6，極值含量分別為Cu519.3×10-6、Pb 2774×10-6和Zn2459.8×10-6；Ag含量一般，平均含量為Ag0.52×10-6，極值含量為Ag6.388×10-6。異常濃集中心顯著，各元素異常套和良好，異常元素組合為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、W、Mo。目前發現的格日勒圖銅多金屬礦點位于該異常中。

AP-1異常位于測區北部，異常呈橢圓狀展布，長約1800 m，寬約900 m。前緣暈As、Hg與尾暈元素W、Mo較為發育，其平均含量分別為As31.51×10-6、Hg37.76×10-9、W9.49×10-6和Mo3.37×10-6，極值含量分別為As190.07×10-6、Hg97.78×10-9、W259.6×10-6和Mo7.23×10-6。Au、Cu、Pb、Zn含量一般，且相互套合于整個組合異常中，平均含量分別為Au3.82×10-9、Cu45.07×10-6、Pb187.15×10-6和Zn86.41×10-6，極值含量分別為Au8.95×10-9、Cu140.36×10-6、Pb2024×10-6和Zn131.9×10-6，濃集中心明顯，異常元素組合為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Bi、Mo、W。該異常位于石炭系白山組流紋巖中，異常南邊部出露一條碎裂巖帶。該異常前緣暈As、Hg與尾暈元素W、Mo較為發育，成礦元素Au、Cu、Pb、Zn含量一般，從異常特征和所處地質部位來看，該異常具有一定的找礦前景。

AP-2異常位于測區北部，異常呈橢圓狀展布，長約1100 m，寬約900 m。前緣暈元素As、Hg和Sb發育較好，其平均含量分別為As51.63×10-6、Hg50.53×10-9和Sb2.36×10-6，極值含量分別為As726.74×10-6、Hg1590.63×10-9和Sb5.37×10-6；尾暈元素Mo和W發育較好，其平均含量分別為Mo4.16×10-6和W2.34×10-6，極值含量分別為Mo17.27×10-6和W5.57×10-6；Au、Ag、Cu、Pb含量一般,但相互套合于組合異常中，平均含量分別為Au4.79×10-9、Ag0.15×10-6、Cu55.07×10-6和Pb28.85×10-6，極值含量分別為Au11.69×10-9、Ag0.317×10-6、Cu163.53×10-6和Pb36.91×10-6。濃集中心明顯，異常元素組合為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Bi、Mo、W，異常位于石炭系白山組流紋巖中，異常前緣暈As、Hg與尾暈元素W、Mo較為發育，成礦元素Au、Cu、Pb、Zn含量一般，從異常特征和所處地質部位來看，該異常具有一定的找礦前景。

AP-3號異常分布于測區西南部，異常呈橢圓狀展布，長軸走向為NE-SW向，長約2900 m，寬約550 m。前緣暈和尾暈元素均發育一般，成礦元素Cu發育較好，其平均含量為Cu45.25×10-6,極值含量為Cu249.4×10-6，Au、Ag、Pb、Zn含量一般。異常元素組合為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Bi、Mo、W。該異常位于石炭系石英閃長巖中，異常部位可見石英閃長巖和中細粒二長花崗巖等。該異常成礦元素以Cu含量較高，但方差和變異系數較小。結合異常特征和所處地質部位來看，該異常以Cu元素為主，其他元素發育較差且相互套合不好，異常邊界與巖體邊界基本一致，推測該異常的形成可能與石炭系石英閃長巖有關，而非礦致異常。

5 地球物理特征

5.1 航磁異常特征

從磁力異常特征來看(圖3)，該區磁力異常較為發育，總體呈北西高、南東低，西高東低之特征。磁力異常呈北東向展布，同時發育3處環形異常，白山組地層的磁性特征顯示出局部的差異性，南西側(即目前主要見礦地段)顯示低磁背景特征，而北東側白山組地層(目前尚未完全控制)則顯示出高磁異常特征。

圖3 格日勒圖銅多金屬礦區磁力化極異常平面圖

通過磁異常圈定斷裂構造9條、環形構造3處。磁異常特征較好的反映了地層、巖漿巖的分布范圍、接觸關系和空間展布，其中位于測區南部的相對低磁區—“低磁蝕變盆地”呈北東向縱貫測區。“低磁盆地”與火山活動有關，為多期次的火山熱液活動引起巖石的蝕變或熱退磁所致，與地表或深部的礦化蝕變有關。3處環形構造推測與熱液通道有關。三處環形構造位于同一“低磁盆地”之內，存在相同的地球物理場，可能是同一成礦帶的不同巖漿熱液通道。已有的找礦結果顯示，礦(化)體均位于相對低的磁異常部位，對比3處環形異常可發現，H2環形異常較H1與H3磁異常更低，H3環形異常部位已局部見到了與已知礦體部位相同的火山巖與Cu礦化體，但大面積出露的是后期石英閃長巖，結合磁異常特征認為H3環形異常是成礦后熱液通道被后期石英閃長巖充填，破壞了原有的礦(化)體。而H2環形異常低磁蝕變更強，剝蝕更淺、地勢更低，推測可能存在著更大更厚、保留更完整的塊狀硫化物礦體。

5.2 激電測深剖面異常特征

從激電測深反演斷面圖來看(圖4)，深部礦體與激電異常對應明顯，且配套低阻異常，屬典型的低阻高極化異常特征(侯朝勇等，2019)，符合塊狀硫化物礦床的找礦理論地球物理模型，且電阻率呈現“三明治”(陳衛等，2011；劉建權等，2020)結構特征，反應了石炭系白山組(C1b)含礦火山建造的特征—上部酸性火山巖(流紋巖)相對高阻異常；下部中基性火山巖(玄武巖)相對高阻異常；中間夾蝕變強烈的含礦層(層凝灰巖)相對低阻異常。根據這一激電異常特征對2線、6線、9線、16線的激電異常進行了鉆探驗證，驗證孔均見到工業礦體，與激電異常套合度很高。

圖4 格日勒圖銅多金屬礦區2線激電測深綜合剖面圖

6 找礦標志及前景分析

6.1 找礦標志

(1)地層標志：銅多金屬礦體主要賦存于白山組基性-酸性火山(碎屑)巖建造中的北東向礦化蝕變破碎帶內，北東向F71構造以及次級構造控制了含礦地層的走向及礦化帶的分布。

(2)賦礦巖性：頂板為灰黃—灰白色流紋質火山碎屑巖，底板灰綠色蝕變玄武巖及基性凝灰巖，中間夾蝕變強烈的含礦層(酸性層凝灰巖)。

(3)圍巖蝕變：賦礦巖性為層凝灰巖，含礦層明顯褪色，呈灰白色。礦體頂板圍巖主要為酸性流紋質火山碎屑巖，圍巖蝕變主要有絹云母化、硅化、黃鉀鐵礬化、粘土化、褐鐵礦化、黃鐵礦化；底板圍巖主要為玄武巖、安山質玄武巖，圍巖蝕變主要有綠泥石化、綠簾石化、褐鐵礦化、碳酸鹽化。

(4)化探標志：1∶50000、1∶10000Cu等多金屬元素的地球化學綜合異常，酸性火山巖含礦建造出現Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Bi、Mo、W多元素組合異常，對尋找與火山巖有關的銅多金屬十分有利。

(5)地球物理標志：高磁異常背景(基性火山巖)邊緣的局部明顯低磁異常+中低阻異常+高極化異常為找礦有利部位。

(6)遙感蝕變標志：硅化+羥基蝕變組合異常部位與火山巖有關的銅多金屬關系密切。

6.2 找礦前景分析

通過前期的地物化工作以及工程揭露情況，XT18區內共圈出4個規模較大的1∶10000巖屑地球化學Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Bi、Mo、W多元素組合異常，異常前緣元素As、Hg、Sb較為發育，成礦元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn含量較高，元素套合良好，其中AP-4異常經鉆探驗證在深部有厚大富銅鋅礦體，表明找礦前景良好。

從航磁、激電異常特征來看，研究區異常特征總體可概括為“一隆、二盆、三環、四帶”(圖5)，即一個火山穹隆帶、二個低磁蝕變盆、三處環形磁異常、四條激電異常帶。目前所控制的礦(化)體均位于火山巖穹隆帶北西側的“低磁蝕變盆”中的JD2號激電異常的西南段，JD2號激電異常的東北段、JD1以及火山巖穹隆帶南東側“低磁蝕變盆”中發育的JD3、JD4激電異常與已知礦體處在相同的地質、地球化學、地球物理環境，具有較好的找礦前景。

圖5 格日勒圖銅多金屬礦區綜合物探立體示意圖

通過對研究區內礦(化)體的展布特征、地球物理異常特征、構造分布特征的綜合分析，認為研究區成礦演化過程可以歸納為早石炭世海底火山噴發形成基性火山巖基底，并發育形成VMS礦床；后期受構造擠壓，形成復式背斜；稍晚的巖漿沿構造侵入對已有VMS型礦體改造破壞。礦區目前已發現礦(化)體應是改造破壞后保留下來的礦體。而三處環形異常則為受同一斷裂(F71)控制的同時期的三處巖漿熱液通道(圖6)，就三處磁異常特征及地質特征來看，H3環形異常內已被后期石英閃長巖充填，可能意味著與已知礦體同類型礦(化)體被侵蝕破壞，H1環形異常也有被后期構造和巖漿活動不同程度的改造破壞現象，而H2環形異常低磁蝕變更強，剝蝕更淺、地勢更低，推測可能存在著更大更厚、保留更完整的塊狀硫化物礦體。

圖6 格日勒圖銅多金屬礦磁力化極異常示意圖(a)與成礦模式構想示意圖(b)

從目前的認識來看，研究區內下石炭統火山巖地層白山組C1b是重要的含礦地層建造，北東向構造是主要的控礦構造。而研究區外圍仍有大面積出露的白山組火山巖地層，同時顯示有1∶50000化探綜合異常，地表蝕變破碎帶發育，表明成礦條件較好，具有很大的火山巖型塊狀硫化物礦床找礦空間。珠斯楞廣泛分布有下石炭統綠條山組、白山組地層。綠條山組是島弧邊緣重力流沉積形成的一套淺海陸棚碎屑巖，反映造山帶次深海至濱?？焖偬臉嬙飙h境。白山組為中酸性火山巖為主的火山—碎屑巖組合，形成于島弧環境，由基性到酸性演化序列可劃分5個火山噴發旋回，有利于尋找火山巖型銅多金屬礦產。

7 結論

(1)格日勒圖銅多金屬礦化體均賦存于下石炭統白山組(C1b)火山巖建造中，北東向構造是主要的控礦構造，含礦巖性為酸性層凝灰巖。礦化層底板為灰綠色蝕變玄武巖及基性凝灰巖，頂板為灰黃—灰白色流紋質火山碎屑巖。礦化層表現為高磁背景(基性火山巖)邊緣的低磁異常+低阻高極化激電異常。地表礦化帶表現為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Bi、Mo、W多元素組合異常。根據含礦建造、賦礦巖性、礦體特征、圍巖蝕變情況，初步推斷格日勒圖銅多金屬礦為與海相火山巖有關的銅多金屬礦床。

(2)JD2號激電異常的東北段、JD1以及火山巖穹隆帶南東側“低磁蝕變盆”中發育的JD3、JD4激電異常與已知礦體處在相同的地質、地球化學、地球物理環境，具有較好的找礦前景。

(3)區內三處環形異?？赡転槭芡粩嗔?F71)控制下的三處巖漿熱液通道，H2環形異常部位具有與已知礦相同的地質構造環境且低磁蝕變更強，剝蝕更淺，有望找到更大更厚、保留更完整的塊狀硫化物礦體。

(4)珠斯楞地區廣泛分布有下石炭統白山組(C1b)火山巖地層，同時顯示有1∶50000化探綜合異常，地表蝕變破碎帶發育，表明成礦條件較好，具有很大的火山巖型塊狀硫化物礦床找礦空間。

注 釋

① 李蒲剛，劉永，吳斌，梁偉杰，張旭，王剛，龔明，朱剛. 2020. 內蒙古自治區額濟納旗格日勒圖銅鉛鋅多金屬礦普查報告[R]. 中國冶金地質總局第三地質勘查院.