哈達門地區金礦成礦規律及找礦方向研究

劉 華

（內蒙古包頭鑫達黃金礦業有限責任公司，內蒙古 包頭 014060）

哈達門金礦位于內蒙古包頭市，地理位置優越，是我國華北平原中重要的金礦聚集產地之一，擁有哈達門溝金礦和柳壩溝金礦兩處大型金礦床，同時具備泉山金礦和浪溝金礦等中等產量大小金礦床和多處小型金礦床，在該區域內所探獲的金礦資源量超過170多噸，為我國金礦資源查找和利用作出了突出貢獻。

自20世紀80年代末發現哈達門溝金礦以來，諸多專家學者針對哈達門溝金礦的成礦規律及其地質特征開展了科學研究，研究方向和內容涵蓋礦床地質特征、成礦流體、成礦物質研究和礦床規律探尋等諸多方面，對其內部和外部的找礦預測的深入研究相對較少，因此，本文基于哈達門地區金礦富集地區地質概況、地質背景以及地質特征，探討該地區金礦的成礦規律和未來的找礦方向，具備重要理論意義和現實價值。

1 區域地質概況

內蒙古哈達門溝金礦富集地區位于兩個二級構造板塊的交界處，是早前寒武紀時代變質地層大規模發育而形成的大面積的重要地質結構，其主體構造線較為接近東西方向，整個板塊內部呈現為構造斷裂地質，軸斷裂等地質構造發育程度較為成熟，巖漿活動較為頻繁和強烈[1]。金礦富集地區在寒武紀變質巖作用下，整個區域內大規模呈現變質巖和變質深巖結構，圖1即為該地區地質結構簡圖。

圖1 內蒙古哈達門溝地區地質結構簡圖

由圖1可知，哈達門溝金礦富集地區的變質地殼巖歸屬于新太古界烏拉山巖群結構，是該市礦區中較為重要的含金礦孕育結構，整個巖石體外觀為黑云角延長麻巖、角閃二長片麻巖等，礦區下部原始巖石結構為基性和中酸性的火山沉積巖，上部結構是較典型和傳統的孔茲變質深層巖。在該地區侵入后，與其下部結構變質地層一起遭受著強烈的變形改造。就哈達門溝金礦聚集區內褶皺和斷裂的構造發育情況而言，其構造以東西向為主，體現為一般較小規模結構[2]。在大斷裂總體結構的基調下，呈現為高角度南傾方向，大致體現為縱斷層，其次為近東南方向和西南方向的斷裂密集發育層，為平行展布結構形式，主要性質為逆斷層結構，是重要的礦區構造表現形式，哈達門溝和柳壩溝礦區的金礦脈即來自其中。

2 成礦區域地質背景

2.1 地層

內蒙古哈達門溝金礦富集地區地層結構是烏拉山和大青山地區外露地層的主要結構類型，表現為太古烏拉群和中原古宇馬家店群等諸多結構形式，在古生物界的寒武紀和石炭系中，存在著較為明顯的分布。由于內蒙古哈達門金礦聚集地位于我國華北板塊的交界處，該地區金礦田的金礦脈絡賦存于較晚的太古界烏拉山群變質巖結構體系中，礦區內部外露出的地層表現為太古界烏拉山群第三巖組結構形式。由于太古界烏拉山群第二、第三和第四巖性結構形式均為金屬礦體的主要承載結構部位，在上述結構形式中，進一步以石英巖為主，沙礫巖結構形式上部為基性火山巖結構和碳酸鹽結構，下部則表現為變質砂巖、砂礫巖甚至變質板巖等結構形式，從而為金礦的富集孕育了良好的地質結構條件。

2.2 構造

內蒙古哈達門溝金礦富集地區區域內部結地質構造較為復雜，斷裂、褶皺等構造類型較為發育，且該構造具備長期性、穩定性、承載性和可繼承性等諸多活動特征，圖2即為該礦地質作用形成的變化示意。在該金礦聚集地區內，其主體結構形式以烏拉山群結構形式為主，該類地質結構形式由烏拉山群地質特征構成，呈現出強烈的東西走向，金屬礦后期成立的掩體巖體侵入結構，巖層侵入行為又進一步破壞了其主體結構中地質構造的完整性，巖體在東西不同部分之間的構造樣式上存在著較大差異，從而使內蒙古哈達門溝金礦富集地區的金礦產地主要在其巖體東部區域。

圖2 地質示意圖

2.3 巖漿活動

內蒙古哈達門溝金礦富集地區內的巖漿活動發育已較為成熟，較大的巖體塊狀物質較少，但整個礦區內的脈巖結構發育層次相對較為完整，主要體現為石英脈、石英鉀長石脈等諸多結構形式。由于鉀長石脈和石英脈作為礦區成礦體制區域內金屬成礦的重要礦化物體結構，在不同時期地質構造運動中均有其內部巖漿的侵入物，使得該類金屬礦成礦區域內部在侵入巖結構作用下呈現出強烈的東西帶狀分布結構形式，表現為巖體結構東西方向的曲折變化。在金屬礦成片分布的五成溝地區、北泉水溝地區一帶，由于呂梁運動時期侵入巖的地質結構和作用，造成巖體狹小而長，呈現為垂直狀態，加上東西侵入巖分布在該區域內的作用力結構，導致其西期侵入巖結構在礦區部分為西北部，使其后期發育成熟的較大的巖體，具備后面根巖體結構形式，也就為金屬礦的富集和承載提供了有利條件。

2.4 區域地球物理地球化學特征

通常情況下，礦區地質構造區域地球物理和地球化學特征主要包含地球物理特征和地球化學特征兩大部分內容，就內蒙古哈達門溝金礦富集地區的地球物理特征而言，由于該金礦富集區位于烏拉山群地層結構形式中，而在該地層中蘊含的磁鐵石英巖的磁性作用較強，實際強度高達104n～106n之間，較其他的巖石結構的磁性更大，大于數倍以上。當該烏拉山群地質結構中含有較多的磁鐵巖石時，其結構形式將引起該區域內的強度異于其他平常區域，使烏拉山群不同地區由于其是否孕育磁鐵石英巖而存在較為明顯的磁性差異。

隨著該地區內部巖性結構的不同和含磁鐵礦數量大小的不同，在混合巖作用條件下，既含有磁鐵礦的相對片麻巖強度和磁性將會進一步減弱，使其礦區內的金屬化過程能夠與固化物質和鉀長石化物質作用相關聯。就內蒙古哈達門溝金礦富集地區的地球化學特征而言，該地層內的脈巖性質較為明顯，在角閃巖、花崗巖和延長巖實際金屬元素含量較高時，在其他的鹽體系結構中含量較低。通過取樣分析可知，在該礦區內的不同種礦石結構中，太古界烏拉山群體結構的基性火山巖變質巖中含有的金屬礦物質含量最高。

3 哈達門溝金礦區礦田典型金礦脈地質特征

進一步分析內蒙古哈達門溝金礦區礦田的典型金礦脈地質特征可知，該地區內的金屬礦含有的類別主要為石英、鉀長石英等諸多類型，以13號脈和313號脈為金礦類型的主要代表。13號金礦體主要包括石英脈、鉀長石脈和含金鉀長石蝕變結構類型，整個金屬礦的脈絡呈脈狀結構和似脈狀結構，形態較為簡單，通常在烏拉山群結構的黑云角片麻巖中生產。在此過程中，內蒙古哈達門金礦13號金礦體的礦脈長度大約為2200m，呈現出一定角度的傾角和東西變化傾向，整體金屬礦產較為穩定，平均傾角為60°左右，水文地質條件和工程成礦條件較為簡單，整個金屬礦成型和挖掘過程中的圍巖結構較為穩定。

4 礦區金礦床成礦規律

4.1 地層控礦

由于內蒙古哈達門金礦聚集的礦源結構為晚太古界的烏拉群山結構類型，多種多樣的巖性結構在該類地質結構中存在，而不同巖性結構的實際含有豐度值大小有所區別，但在太古界烏拉山群結構體系中，其金礦的含有豐度值較高，微量元素的實際方差值變化系數較大，特征如表1所示。由表可知，在內蒙古哈達門金礦聚集地，其礦產和其他元素在長時間的生成過程中，中間元素和其他元素之間發生過一定的遷移作用，由于該金屬礦區附近的巖體和脈沖巖體中所含金屬元素的豐度值大小遠低于克數值大小，且該巖體結構在該類型中被巖體地層作用影響，實際金屬元素的含量僅為1.33，沙德蓋巖體結構類型中實際金素含量僅僅為1.77，因此，在內蒙古哈達門烏拉山群變質結構中，金素元素的初始礦源層具備著較高的密度，是該金屬礦產地的重要基地，該結果也就直接控制著該礦產金屬礦元素的有效產出。

表1 礦區金屬元素在不同礦床特征上的變化

4.2 構造控礦

對絕大部分處于金屬礦成礦過程或金屬礦挖掘過程中的礦床而言，必然受到地質結構的制約和影響。在成礦過程中如此，在礦產的挖掘和獲取過程中同樣如此，金屬礦產尤為如此。因此，在內蒙古哈達門金礦床的聚集地，根據該金礦床的野外探查結果和參數分析，結合研究經驗和研究結果，表明該金屬礦床含量豐富的烏拉山金礦，直接受到華東板塊交界處東西向的脆性斷裂結構的影響，受到該板塊結構山前大斷裂地質構造的約束和控制。在此過程中，其金屬礦產聚集的區域在3000m的大斷裂的次生結構和派生結構的雙重作用下，造成兩者以銳角相交，因此，必須根據其地質構造采取有效措施，挖掘該金屬聚集地中的礦產資源，圖3即為該地區構造控礦規律示意圖。

圖3 構造控礦規律示意圖

4.3 巖漿巖控礦

巖漿巖控礦規律是金屬礦產的聚集過程中影響其產量大小和挖掘難易程度的重要原因，由高溫帶所生成鍛造結構，在構造體系中受到其侵入變質巖的影響，在長期的地質作用下，形成較為穩定的熱力系統擴容空間結構，從而使金屬元素在周圍的古老地層結構中，向著該熱力系統和擴容空間進一步變化，最終壓縮熱力系統參數值和能量值，縮小其擴容空間的具體大小，因此，隨著內蒙古哈達門地區金屬礦產偉晶巖結構從深層巖不斷向前沖的遷移，到高溫度地帶向中低溫度層結構地帶的不斷變化，其成巖作用力的大小將進一步演化成具體形態的表現，使得金屬礦產最終的形式有所不同，金屬元素也就被大量富集于該礦產聚集地的東部位置。在紅色的石英巖石結構層中，該類巖石結構作為成巖結構的重要類型，為成礦階段的中間地層結構生成、為金屬礦產提供了有利孕育條件。

5 找礦遠景分析

5.1 找礦標志

根據上文對內蒙古哈達門溝金礦區礦田地質結構、礦田典型金礦脈地質特征以及礦區的金礦床成礦規律進行分析和研究可知，該金礦聚集地的找礦標志主要呈現出獨特的磚紅色結構的石英和鉀長石脈絡結構形式，尤其是在該鉀長石脈絡結構形式中富含有褐鐵礦化和黃鐵礦化的相應脈體結構中，能夠富集金屬礦物質元素的可能性將大幅度提升。就該礦區內金屬礦物質和小型的礦物學標志物的分析可知，金屬礦物、脈石礦物和礦石礦物的組合將是尋找金屬礦物的直接標志。在內蒙古哈達門金礦聚集地主要體現為礦物的組合結構，包含鉀長石英、黃鐵礦、娟云母結構形式，石英黃鐵礦、黃銅礦結構形式等多種類型，在該金屬礦的礦床結構中，由于礦體是黃鐵礦結構形式，以六面體外觀造型為主，其單一種類較多，因此，有利于整個內蒙古哈達門溝金礦區礦物質元素的找尋和挖掘。

5.2 找礦遠景探討

內蒙古哈達門地區金屬礦物質元素的礦脈分布較為均勻，均分布于大樺背巖體結構的東部，呈現出了較為強烈的脈狀帶結構形式和黑云角閃斜長片麻巖結構形式，其具體產地脈絡結構大體一致。在該金屬礦物聚集地的基底結構，富含113號脈體結構形式，東側則為13號脈體結構形式，中部則為25號和28號金屬礦脈體結構形式，相互之間的成礦地質條件基本接近，都是產自于前寒武紀時期，是變質巖結構形式的結晶體基礎之上產生的，屬于在該礦物質上的空礦結構規律成型得到的金屬礦物質。在該區域內的褶皺、斷裂和地質構造等活動以及巖漿活動等均為強烈，實際的成礦規律較為相同，綜上所述可知，在內蒙古哈達門地區金屬礦物質的找尋活動中，基本可按照313號脈結構、314號脈結構以及314號脈結構進行尋找。由于內蒙古哈達門地區金屬聚集地的礦脈結構，主要包括13號、25號、28號和313號，在地表工作過程中的脈體結構形式甚至進一步包括314號脈和304號脈等諸多類別，從現階段該金屬礦區的整體情況來看，314號脈體結構和304脈體結構均表現為石英和鉀長石結構的脈絡類型，地表具備較為強烈的金屬礦成礦規律結構，其下部所蘊含的金屬礦物質元素也具備較好的品位，實際的產出和13號脈、25號脈等基本相同。

6 結論

總而言之，本文以內蒙古哈達門溝金屬礦聚集地為研究對象，在探究該地區區域地質概況的基礎上，分析了礦區的地層構造、巖漿活動、區域地球物理和地球化學特征等，并深度研究了哈達門溝金礦區礦田典型金礦脈的抑制特征，分析探尋了該金屬礦礦區礦床的成礦規律，并分析了找礦標志和找礦遠景，旨在為哈達門溝金礦區金屬元素的探尋和挖掘提供更扎實的技術支撐和指導。