內(nèi)蒙古四子王旗小南山地區(qū)輝長巖型銅、鎳礦成礦條件分析

摘要：四子王旗小南山地區(qū)銅、鎳礦賦存于輝長巖中，礦化區(qū)與線狀重力等值線密集帶或水平一階導(dǎo)數(shù)線狀異常（或串珠狀異常）重疊，推斷在礦區(qū)南北有近東西向斷裂存在。磁法測量顯示為一規(guī)則正異常。推測磁異常是由深部輝長巖巖體引起。由于該異常與化探cu多金屬組合異常吻合較好，同時(shí)在異常走向邊緣有小南山Cu、Ni礦床，異常組合形式及地質(zhì)條件都有可比性，進(jìn)一步做大比例地質(zhì)物化探工作。

1.地質(zhì)特征

據(jù)《內(nèi)蒙古自治區(qū)巖石地層》可知，本區(qū)前中生代地層區(qū)劃屬晉冀魯豫地層區(qū)，陰山地層分區(qū)，大青山地層小區(qū)；中、新生代地層區(qū)劃為濱太平洋地層區(qū)，大興安嶺——燕山地層分區(qū)，陰山地層小區(qū)。

1.1區(qū)域地層

區(qū)域出露地層自老至新為：新元古界白云鄂博群都拉哈拉組，尖山組，哈拉霍疙特組，比魯特組，白音寶拉格組；中生界侏羅系中統(tǒng)大青山組；新生界新近系上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組；第四系。

1.2輝長巖（Cu）地質(zhì)特征

分布在北極格——查干陶勒蓋與白林地——大石頭隱伏深斷裂之間的裂谷帶。有北吉生太巖體和小南山巖體（被礦區(qū)掩蓋無露頭），出露總面積約5km²。巖體均侵入與白云鄂博群地層中，北吉生太巖體呈巖株?duì)睿渲虚g有白云鄂博群都拉哈拉組、尖山組的頂垂體。向北東方向有巖脈分支，一直斷續(xù)延伸到八楞以力更，長8km，寬約300m-500m。小南山巖體呈近東西向、北西西向脈狀分布，脈體長1，200m-2，500m、寬200m-500m，忽力太輝長巖西端被二疊紀(jì)二長花崗巖斷截。

巖體普遍遭受變質(zhì)作用，輝石全部轉(zhuǎn)變?yōu)榧傧罄w閃石，1：20萬資料將北吉生太輝長巖體定為閃長巖。通過不同巖體，通過巖礦鑒定、巖石化學(xué)分析對(duì)比，北吉生太輝長巖與小南山輝長巖礦物成分、化學(xué)成分一致，確定為輝長巖。

輝長巖體與圍巖接觸帶蝕變強(qiáng)烈，主要蝕變類型為次閃石化、鈉黝簾石化、綠泥石化、絹云母化碳酸鹽化、黃鐵礦化、黃銅礦化等，蝕變形成次閃石片巖、次閃石化、綠泥石化、碳酸巖化輝長巖、黃鐵礦化、黃銅礦化輝長巖等接觸交代蝕變巖。

2.地球物理特征

2.1布格重力異常特征

本區(qū)在布格重力異常圖上位于寶音圖——白云鄂博——商都重力低值帶上，南北兩側(cè)重力相對(duì)較高，位于條帶狀低重力異常帶兩個(gè)極值間的平穩(wěn)區(qū)域場，△g為-165.00×10^-5m/s²～-180.00×10^-5m/s²。在剩余重力異常圖上，剩余重力為3.00×10^-5m/s²～-6.00×10^-5m/s²，預(yù)查區(qū)在L蒙-558負(fù)異常邊緣，該負(fù)異常區(qū)與酸性侵入巖有關(guān)，預(yù)查區(qū)北部G蒙-557正異常為古生代地層的反映。磁場為低緩正磁場背景，近東西向走向。可由線狀重力等值線密集帶或水平一階導(dǎo)數(shù)線狀異常（或串珠狀異常）推斷在礦區(qū)南北有近東西向斷裂存在。

本區(qū)與同樣位于負(fù)異常區(qū)的小南山銅礦在成因上與重力推斷上環(huán)境相似。

2.2磁異常特征

根據(jù)1：5萬高精度磁法測量資料，本區(qū)有一處磁異常編號(hào)為I-1。

該磁異（I-1）常位于圖幅西北部，在西海卜子305°方位，距離9km，八楞以力更和黑蘭以力更之間，呈北東東向展布的長橢圓狀形態(tài)，長3km，寬0.87km，面積約1.6km²，異常峰值403nT。

異常區(qū)內(nèi)東部出露地層為白云鄂博群尖山組（chi）板巖夾變質(zhì)石英砂巖及都拉哈拉組（chd）變質(zhì)石英砂巖，西部巖性多為新近系（N26）泥巖、砂礫巖，西南部見輝長巖（Cu）。異常中心偏北見一條東西向斷裂破碎帶，切割異常，具褐鐵礦化、硅化。

實(shí)測△T值曲線從-81nT到379nT之間，異常區(qū)在90號(hào)點(diǎn)到130號(hào)點(diǎn)之間，北側(cè)為負(fù)值，呈北陡南緩，為一不規(guī)正負(fù)伴生曲線，范圍小，強(qiáng)度弱，化極后△T值曲線從-29nT到244nT之間，北側(cè)的負(fù)值大大減小，面南側(cè)的正值只有所減弱，上延300m后△T值曲線從19nT到143nT之間，為一規(guī)則正異常曲線。在異常中部有兩條近東西走向的實(shí)測斷層，初步推測磁異常是由深部輝長巖巖體引起。由于該異常與化探cu多金屬組合異常吻合較好，同時(shí)在異常走向邊緣有小南山cu、Ni礦床，異常組合形式及地質(zhì)條件都有可比性，建議進(jìn)一步做大比例地質(zhì)物化探工作。

3.遙感異常特征

本區(qū)位于Fe-1、OH-1異常的東部邊緣地區(qū)，信息提取鐵礦化蝕變強(qiáng)烈，羥基異常明顯，與輝長巖體吻合較好，異常呈北東東向帶狀展布，異常點(diǎn)集中，屬一級(jí)異常區(qū)。

4.地球化學(xué)特征

本區(qū)有一處土壤地球化學(xué)異常AP6，該異常位于西海卜子幅公合成——八楞以力更一帶，東西向展布，呈不規(guī)則狀，異常東西長5.7km，南北寬2.5km-3.0km，屬乙2類異常。異常套合較好，有明顯的濃集中心。該異常以Au、cu、Ni、zn為主，伴有Co、TFe、As、sh、Ag、Ph、Mo、w等元素（見圖1）。Au、Cu、Ni、Co、TFe、Zn異常重現(xiàn)性極強(qiáng)，分布形態(tài)非常相似，其他元素次之。各元素分帶清晰（多反映為較大規(guī)模的外帶和小范圍的中帶特征）。濃集中心明顯（雖然不同元素形態(tài)各異，甚至為多處濃集中心，但其高值點(diǎn)位置重合性強(qiáng)），各元素最高值分別為：Au12×10^-6、Cu214×10^-6、Ni88.9×10^-6、Zn123×10^-6、Co41×10^-6、TFe13.1%、As134×10^-6、Sb3.51×10^-6、AgO.12×10^-6、Pb98.6×10^-6。Mo5.16×10^-6、W3.72×10^-6。

AP6異常位于中上元古界白云鄂博尖山組、都拉哈拉巖組與二疊紀(jì)中粒二長花崗巖及早二疊紀(jì)黑云二長花崗巖和石炭紀(jì)灰黑色中粒輝長巖接觸部位。該區(qū)段為黃花灘——小南山銅、鎳、鉑成礦帶，區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，NE向、NEE向及NW、EW向構(gòu)造破碎帶多條，異常處有三處cu金屬量異常（Cul2、Cu13、Cu14），異常東部有一處I級(jí)黃金重砂異常。異常元素組合復(fù)雜，濃集中心明顯、分帶性清晰，礦化蝕變強(qiáng)烈，成礦地球化學(xué)條件有利，在異常區(qū)北部早二疊紀(jì)黑云二長花崗巖；中部白云鄂博都拉哈拉巖組；中東部石炭紀(jì)灰黑色中粒輝長巖體分布區(qū)均發(fā)現(xiàn)有寬度1-5米不等的鉛、銅、鎳多金屬礦化點(diǎn)（脈）一處，成礦地質(zhì)條件類似已知小南山cu、Ni礦點(diǎn)，推測異常可能為深部Cu、Ni礦（化）床引起。

5.金屬量異常特征（Cu12、Cu13、Cu14）

該異常位于八楞以力更南，異常呈帶狀或不規(guī)則狀，面積為1.8km2，出露巖性主要為晚二疊世輝長巖中穿插有幾條褐鐵礦化石英脈，異常點(diǎn)有HJF3、HJF5及HJF4組成，異常強(qiáng)度為1，000γ/g-2，000γ/g，銅含量相當(dāng)于0.1%～0.2%主要伴生元素為鎳，前人認(rèn)為該異常有褐鐵礦化石英脈引起。

6.銅、鋅、鎳礦化帶（13號(hào)礦化帶）

該礦化帶位于四子王旗八楞以力更北西約200m處，以Cu、zn、Ni礦化為特征，受輝長巖體控制，呈近東西向展布，圍巖為石炭紀(jì)灰綠色輝長巖（Cu）。發(fā)育北東向及近東西向兩組斷裂，沿?cái)嗔鸭芭詡?cè)裂隙有多條石英脈侵入，礦化多集中分布于兩組斷裂的交匯部位。在該礦化帶目前已發(fā)現(xiàn)三處礦化，分別如下：

6.1銅鋅礦化

位于輝長巖體中，具cu、zn礦化，位于北東向斷裂與近東西向斷裂帶的交匯部位，北東向斷裂控礦，具較強(qiáng)的褐鐵礦化，礦化脈賦存在斷裂破碎帶中，經(jīng)TC22探槽揭露。分為4條礦脈，圍巖均為糜棱巖化輝長巖，礦化脈特征如下：①號(hào)脈：寬2.0m，具鋅礦化，產(chǎn)狀：250°∠70°；②號(hào)脈：寬4.0m，具銅鋅礦化，產(chǎn)狀：245°∠66°；③號(hào)脈：寬4.0m，具銅鋅礦化，產(chǎn)狀：245°∠66°；④號(hào)脈：寬4.1m，具銅鋅礦化，產(chǎn)狀：248°∠60°。品位：Cu0.02%～0.03%、Zn0.02%。伴生元素：Pb0.01%、Ni0.01%～0.02%，礦化類型為熱液型。

6.2銅、鋅、鎳礦化

位于輝長巖體南部接觸帶，具cu、Ph、zn礦化礦化點(diǎn)位于輝長巖體與都拉哈拉組接觸帶，沿接觸帶有石英脈侵入，具褐鐵礦化、硅化、絹云母化、綠泥石化、糜棱巖化蝕變。接觸帶巖石破碎，蝕變強(qiáng)烈。礦化脈賦存于糜棱巖化輝長巖中。經(jīng)TC23探槽揭露，可分為3條礦化脈，圍巖為輝長巖及糜棱巖化輝長巖，礦化脈特征如下：①號(hào)脈：寬4.3m，產(chǎn)狀：291°∠68°，具Cu、zn、Ni礦化；②號(hào)脈：寬1.0m，產(chǎn)狀：289°∠52°，具Cu、zn礦化；③號(hào)脈：寬5.0m，產(chǎn)狀：289°∠52°，具Cu、zn礦化。品位：Cu0.02～0.04%、Zn0.02～0.03%、Ni0.07～0.20%。礦化類型為接觸交代型。

6.3銅礦化

位于輝長巖體北部接觸帶，在糜棱巖化輝長巖中石英脈發(fā)育，經(jīng)TC21探槽揭露共有8條石英脈分布，其中1號(hào)石英脈和4號(hào)石英脈具銅礦化，其中1號(hào)石英脈寬0.2m，產(chǎn)狀：125°∠55°；4號(hào)石英脈寬0.4m，產(chǎn)狀：165°∠75°，品位Cu0.02%。伴生元素：Zn0.01%、Ni0.01%，礦化類型為熱液型。

7.成礦條件分析

7.1含礦侵入巖

本區(qū)與銅形成有直接關(guān)系的侵入巖為中元古代輝長巖、橄欖巖等基性——超基性侵入巖。區(qū)內(nèi)銅礦床多與該期雜巖體有時(shí)間、空間和成因方面的密切關(guān)系。

7.2基性——超基性巖的成礦專屬性

本區(qū)域內(nèi)銅礦化強(qiáng)度的變化，大體與輝長巖、橄欖巖含銅性的變化趨勢相一致。其化學(xué)成分的變化，尤其是酸度的改變，與金屬成礦元素組合之間存在著一定的聯(lián)系，輝長巖相對(duì)富含銅、鎳及鈷，橄欖巖相對(duì)富含鉻、鎳等元素。基性——超基性巖所含的礦質(zhì)主要來源于上地幔深部礦源層，通過基性玄武質(zhì)巖漿結(jié)晶分異、巖漿上侵把礦質(zhì)從礦源層中活化、在重力作用富集于巖體底部形成底部礦體或轉(zhuǎn)移上升而形成淺部礦體。本區(qū)基性——超基性巖體本身就是最主要的賦礦圍巖。

7.3賦礦地層

本區(qū)與小南山式巖漿型銅礦賦存有關(guān)的地層為白云鄂博群尖山組及哈拉霍乞特組。該區(qū)銅礦床部分礦體賦存于輝長巖、橄欖巖體與尖山組、哈拉霍乞特組接觸帶外側(cè)圍巖地層中，多形成巖漿期后熱液交代型——泥灰?guī)r型、砂巖型及次閃片巖型銅鎳礦，反映出巖性對(duì)銅鎳礦成礦有一定的影響，它會(huì)影響到礦石的礦物種類、礦化作用方式、礦體形態(tài)產(chǎn)狀和礦床成因類型。

7.4控礦構(gòu)造

從本區(qū)區(qū)域布格重力異常圖和剩余布格重力異常圖可以看出，本區(qū)重力特征線的總體延伸方向?yàn)榻鼥|西向，北東向或北西向次之。反映本區(qū)深部構(gòu)造呈近東西走向，但是，不同地段的主次方向是有變化的，而正是這些發(fā)生變化的地方正是發(fā)育礦床或礦點(diǎn)集中的地方。小南山銅鎳礦地區(qū)位于東西向與北東向構(gòu)造疊加區(qū)，而克布銅鎳礦地區(qū)位于近東西向與北西向構(gòu)造疊加的地區(qū)。

7.5化探異常特征

由銅單元素異常圖可知，本區(qū)與巖漿型銅礦相關(guān)的銅異常形態(tài)多呈長橢圓形，長軸總體走向呈近東西向或北東東向，與區(qū)內(nèi)基性——超基性雜巖體總體走向基本一致。異常規(guī)模中等，強(qiáng)度較高，呈串珠狀斷續(xù)分布，有幾處明顯的濃集中心，cu三級(jí)濃度分帶，銅異常值在18～68×10^-6之間。礦床及礦點(diǎn)均位于化探異常范圍內(nèi)或附近。

7.6航磁異常特征

由航磁等值線平面圖及航磁化極△T等值線平面圖可知，本預(yù)測區(qū)礦床或礦點(diǎn)多分布于正負(fù)磁異常交接帶附近，或負(fù)磁異常中低值變異區(qū)，異常值在-150～0nT之間。

7.7重力異常特征

剩余重力異常等值線圖上，礦床及礦點(diǎn)多分布于重力異常梯級(jí)帶，剩余重力異常值在-4～4×10^-5m/s²。

7.8成礦時(shí)代

白云鄂博巖群1：20萬及1：25萬區(qū)調(diào)在與含銅鎳礦輝長巖同期的角閃輝長巖和輝綠巖中獲得了單顆粒鋯石U-Pb表面年齡為l，056Ma及1，831±37Ma；而王楫等，1992年確定其形成年齡為367Ma（全巖K-Ar），屬華力西期侵入產(chǎn)物。

結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)背景來看，本區(qū)輝長巖等基性——超基性巖多侵位于中新元古代裂谷系白云鄂博巖群中，部分在華力西期花崗巖中呈捕虜體產(chǎn)出，未與古生代地層接觸。從輝長巖體自身來看，總體呈近東西向分布，巖石蝕變強(qiáng)、片理化現(xiàn)象顯著，與本區(qū)前寒武紀(jì)地質(zhì)體的展布及變形特征更為接近。綜上，認(rèn)為本區(qū)銅礦床應(yīng)形成于中元古代。