科爾沁右翼前旗德伯斯銅錫礦地質特征

邰彥德，劉大瑋，吳敬欣，王艷梅

1.吉林省地質科學研究所 ，吉林 長春 130033；2.吉林省第五地質調查所，吉林 九臺 130500

德伯斯銅錫礦床位于內蒙古自治區科爾沁右翼前旗德伯斯鎮西約3 km，歸屬于大興安嶺多金屬成礦帶，此成礦帶是我國北方重要的銅多金屬成礦集中區。區內已發現大型礦床9 處、中型8 處、小型礦床15 處，礦床主要為與巖漿侵入和火山活動有關的熱液脈型、矽卡巖型和斑巖型礦床。

1 區域地質背景

德伯斯礦區所處大地構造單元為古亞洲似緯向構造域與中生代濱西太平洋似經向構造域疊加區。二連浩特一扎蘭屯深大斷裂與北北東向大興安嶺主脊斷裂交匯附近。出露地層為二疊系，是一套淺變質的海相細碎屑巖沉積組合夾中—酸性火山巖，包括壽山溝組（P1ss）、大石寨組（P1ds）和哲斯組（P2zs）；侏羅系的滿克頭鄂博組（J3mk）、瑪尼吐組（J3mn）和白音高老組（J3b）。 區內侵入巖分布較廣，主要分布在區內東部、西北和西南部。其中以燕山期侵入巖最為發育，以中酸性巖類為主，與內生金屬礦化關系密切。華力西晚期有超基性蛇紋石化橄欖巖、輝綠巖和中酸性巖類包括細粒閃長巖、黑云母二長花崗巖、花崗閃長巖、細粒花崗巖、閃長玢巖、正長斑巖、花崗閃長斑巖和花崗斑巖。本區成礦條件優越、成礦期次多、強度大、礦床類型多樣化、有豐富的銅、鉛、鋅、鎢、錫等多金屬礦產。

2 礦區地質

2.1 地層

礦區出露地層主要為二疊系壽山溝組，少部分侏羅系滿克頭鄂博組及第四系。壽山溝組（P1ss）分布于本區大部，巖性以淺變質砂板巖為主，自下而上劃分為3 個巖性段：

（1）角巖化砂板巖 （Hs-Sl）：巖性為中粗粒變質長石砂巖局部夾薄層灰黑色泥質板巖，受熱液變質多已角巖化，是主要礦化富集層位。

（2）葉片狀粉砂質板巖（St-Sl）：巖性為泥質、粉砂質長石砂巖，葉理十分發育。

（3）淺黃色砂質板巖 （Ss-Sl）：巖性為淺黃色細粒變質長石砂巖。

2.2 構造

由于受區域構造影響，本區以斷裂構造為主。北北東向（F1）斷裂縱貫礦區，呈舒緩波狀，具壓扭性，長約1 500 m。沿此斷裂帶石英脈呈透鏡狀，斷續分布。

北東向（F2）斷裂形成較早具有張扭特點，傾向SE，傾角60°，長560 m，表現為擠壓破碎帶。帶內巖性為片理化砂質板巖、糜棱巖化砂質巖，局部見有構造角礫，粒徑為1～3 cm，次棱角狀，硅質膠結。巖石中褐鐵礦化、綠泥石化較強，是主要的賦礦構造。目前所發現的部分礦（化）體產于此破碎帶中。

2.3 巖漿巖

礦區西北部發育有早白堊世侵入巖體。主要為黑云母花崗巖。巖石呈淺肉紅色、灰白色，具中?；◢徑Y構，塊狀構造。在其與二疊系壽山溝組接觸帶已發生絹英巖化、硅化和高嶺土化，并且裂隙侵入有晚期石英脈等。

3 礦床地質

3.1 礦化蝕變帶特征

德伯斯銀、銅、錫蝕變帶位于礦區北西，長1 600 m，寬300～600 m（見圖1）。

總體呈北東—南西走向，受北東向構造控制。產于早白堊世黑云母花崗巖與早二疊系壽山溝組砂板巖接觸帶。帶內見有黃銅礦、斑銅礦、錫石、輝鉬礦、毒砂、斜方砷鐵礦、黃鐵礦、孔雀石、褐鐵礦等。圍巖蝕變具有自接觸帶向外依次為次生石英巖化、絹云母化、陽起石化、粘土化、硅化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化的特點。

次生石英巖化：巖石白色，主要礦物是石英，陽起石、絹云母次之，長石微量。石英有兩種形式：一種為細粒狀，分布較均勻。一種為粒級相對較粗，粒徑多在0.2 mm 左右，團塊狀、脈狀，為晚期硅化作用的結果。

陽起石化：淺綠色，針狀、柱狀、纖維狀，粒級相對細小。

絹云母化：灰褐色，細小鱗片狀集合體。

粘土巖化：灰白色，粉末狀，主要礦物為高嶺土。

圖1 德伯斯銀、銅、錫礦床地質圖Fig.1 Geological map of Debosi silver, copper, tin deposit

硅化：白色、灰白色，石英粒度較粗，呈塊狀、脈狀分布。硅質：青灰色、呈團塊狀分布。與本區礦化關系密切。

綠泥石化： 灰綠色，多為鱗片狀集合體，集合體粒級較大0.3～1 mm，在蝕變巖中與硅化伴生。與本區礦化關系密切。

綠簾石化：草綠色，他形粒狀，粒徑0.1～0.2 mm。碳酸鹽化：灰白色，板狀、粉末狀、細脈狀。鉆孔見其細脈被后期石英細脈切穿。

3.2 礦體特征

德伯斯銅錫礦區發現礦體8 個，總體為北東，局部呈北西。呈透鏡狀、似層狀分布。主要賦存于二疊壽山溝組泥質板巖與砂板巖接觸帶部位的砂板巖中或破碎蝕變帶內，受北東、北西向構造控制明顯。地表以脈狀或浸染狀交代礦體產出，深部鉬礦體多以石英細脈或網脈狀產出。主要礦體特征如下：

號銀銅礦體∶位于05-11 勘探線之間，呈北東向脈狀、透鏡狀分布，走向40°，傾向SE°，傾角55°～65°。沿走向和傾向具尖滅再現、分支復合的特點。礦體長80 m,真厚度3.23 m，Cu最高品位∶1.68%，平均品位∶0.70%； Ag 最高品位∶94.4×10-6，平均品位∶62.15×10-6。

②號錫礦體∶位于04-10 勘探線之間,呈北東向似層狀分布，走向NNE，傾向NW ，沿走向具有膨大和縮小分支復合現象。礦體長205 m，平均見礦厚度2.53 m。Sn 最高品位∶0.593%，平均品位∶0.277%。

⑥號錫銅礦體∶位于01-02 勘探線之間,呈透鏡狀分布，走向40°，傾向SE。沿傾向具有膨大現象。礦體長140 m，平均見礦厚度2.53 m。Sn最高品位∶0.58%，，平均品位∶0.28%；Cu 最高品位∶0.54%，平均品位∶0.29%。

3.3 礦石特征

3.3.1 礦石成分（1）金屬礦物有黃銅礦、錫石、輝鉬礦、褐鐵礦、黃鐵礦、孔雀石、銅藍、毒砂等。

黃銅礦：銅黃色，強金屬光澤，一般為他形粒狀，單晶粒級一般在0.01～0.06 mm，集合體粒級0.3～0.4 mm。有兩種形式分布，一種為他形粒狀或集合體浸染狀分布，見有分布在褐鐵礦中（見圖2），其內也見有黃鐵礦（見圖3）；一種在閃鋅礦中呈細小乳濁狀系固溶體分解結果。

錫石：褐色，主要呈他形粒狀，集合體少見，單晶粒級一般為0.02～0.1 mm，多數以浸染狀分布在巖石中（見圖4），少數為針狀，沿巖石的裂隙分布（圖5）。

輝鉬礦：灰白色，金屬光澤，片狀及其集合體，集合體粒級在0.2～1 mm，主要分布在石英細脈中。褐鐵礦：褐黑色，一般為他形粒狀集合體，粒級多在0.3～0.5 mm，個別粒級較粗大，可達2 mm，大多以浸染狀分布，少數呈細小的顯微脈狀沿巖石裂隙分布。

黃鐵礦：淺黃銅黃色，半自形粒狀，粒級多在0.3～0.5 mm，最小粒級在0.01 mm 左右，最大粒級2 mm；單體為立方體晶型，晶面見縱橫晶紋，多數以浸染狀分布在礦石中，大部分被褐鐵礦交代溶蝕。

孔雀石：孔雀綠色，一般為放射纖維狀集合體，內反射色為淡綠色，集合體粒級為0.2 mm。

銅藍：天藍色，主要呈板狀，非均質性明顯，主要和黃銅礦接觸連生并交代黃銅礦。

毒砂：一般為半自形菱形，長條狀或半自形粒狀，集合體主要呈浸染狀形式產出，單晶粒級相差較大，一般在0.1 mm 左右，小者可達0.01 mm，集合體粒級大者＞1 mm。

（2）非金屬礦物有石英、綠泥石、絹云母等。石英：白色、無色，一種為細粒狀，粒徑多在0.2 mm 左右，分布較均勻。一種為粒級相對較粗，粒徑多在0.5 mm 左右，團塊狀、脈狀，為晚期硅化作用的結果。綠泥石： 灰綠色，多為鱗片狀集合體，集合體粒級較大0.3～0.8 mm。

圖3 黃銅礦中見黃鐵礦晶體（×200）Fig.3 Distribution of chalcopyrite in pyrite crystals (×200)

圖4 錫石浸染狀分布（×200）Fig.4 Disseminated distribution of cassiterite(×200)

圖5 錫石沿巖石裂隙脈狀分布（×200）Fig.5 Cassiterite along the rock f issure vein (× 200)

絹云母：灰褐色，以細小鱗片狀集合體形式產出。

3.3.2 礦石結構、構造

礦石結構：他形粒狀結構、半自形—他形粒狀結構、交代溶蝕結構、自形—半自形粒狀結構、半自形粒狀結構、乳濁狀結構、固溶體分離結構。礦石構造：浸染狀構造、細脈狀構造、塊狀構造。

3.3.3 礦石類型

礦石自然類型分為氧化礦和原生礦；按礦石結構、構造分為浸染狀礦石和細脈狀礦石；按礦石工業類型分為銅銀礦石、銅錫礦石、錫礦石及鉬礦石等工業類型。礦石類型變化特點：自北西向南東的變化情況為鉬礦石-銅錫礦石混合礦石-錫礦石-銅銀礦石。

4 地球化學特征

4.1 微量元素地球化學特征

從表1 中可以看出壽山溝組砂質板巖中的Cu是中國東部同類巖石的3.71 倍，Sn 是27.97 倍，Ag 是31.89 倍，Pb 是5.11 倍，Zn 是2.03 倍. 說明本區壽山溝組砂質板巖中多種金屬元素較富集。

4.2 稀土元素地球化學特征

4.2.1 地層稀土元素特征（見圖6）

圍巖樣品取自砂質板巖和泥質板巖，稀土∑REE 變化在169.709～269.674 之間，具輕稀土富集型分配模式∑LREE/∑HREE 比值變化在2.98～3.31 之間，（La/Yb）N 比值變化在9.74～11.31之間，δEu=1.27～1.31，表明輕稀土分餾高于重稀土，銪具弱的正異常。

4.2.2 礦石的稀土特征

銅錫礦石樣品取自鉆孔巖芯，銅礦石稀 土∑111.382～245.665， 明 顯 低 于 巖 石，∑LREE/ ∑HREE 比 值 變 化 在3.52～4.53 之間，（La/Yb）N 比 值 變 化 在11.03～16.65 之 間，δEu=2.44～2.97。錫礦石稀土∑110.669～131.583明顯低于圍巖，∑LREE/∑HREE 比值變化在1.80～1.85 之間，（La/Yb）N 比值變化在6.06～6.71 之間，δEu=1.52～1.74。

4.2.3 巖漿巖的稀土特征

花崗巖稀土∑REE 變化在120.153～124.095之間，∑LREE/∑HREE 比值變化在3.69～4.69之間，（La/Yb）N 比值變化在11.41～14.47 之間，δEu=0.50～0.59。

5 礦床物質來源及成因探討

對于德伯斯銅錫礦床的成礦物質來源，主要有兩種意見，一種認為二疊系壽山溝組是銅錫礦的主要礦源層，另一種認為早白堊世花崗巖體是銅錫礦的主要來源。

從微量元素地球化學可知，礦石與砂質板巖的較高含量微量元素組合一致，砂質板巖中Cu、Sn背景高。從稀土元素來看，礦石稀土元素平均含量標準化配分模式與早二疊系壽山溝組砂質板巖稀土配分模式基本一致，而與花崗巖稀土模式明顯不同。表明銅、錫礦成礦物質來源與二疊系壽山溝組關系密切。

表1 德伯斯礦區巖石組成元素豐度值Table 1 Element abundance value of Debosi mining area rocks

圖6 德伯斯礦區巖石/礦石稀土元素配分模式圖Fig.6 Rare earth element partitioning pattern of rocks (ores) of Debosi mining area

從包體成分來看，大興安嶺中段硫同位素研究資料表明：本區主要銅、鉛礦區的硫化物δ34S‰值一般為-0.17～4.9，接近隕石硫同位素數據。但個別黃鐵礦δ34S‰為-7.6 及-20 具有生物硫特征，說明各期成礦活動前曾經歷硫同位素的均一化作用，并反映了硫主要來自深源，部分來自相應礦源層。

礦體受北東向張扭性斷裂控制，與早白堊世黑云母花崗巖體密切相關，是成礦作用多期疊加的產物，由巖漿熱液萃取圍巖成礦物質，隨含礦熱液運移到構造擴容帶后，當地球化學障發生急劇變化就形成了本區中—低溫熱液型銅錫礦床。

[1] 李文國,等.內蒙古自治區巖石地層[M].中國地質大學出版社，1996.

[2] 鐘寶興.大興安嶺中段銅、鉛區域分布規律[J].吉林地質.1985,(3).