內蒙古哈爾楚魯銅銀多金屬礦地質特征及成因探討

姚春雷

摘要：哈爾楚魯銅銀多金屬礦大地構造位置處于西伯利亞板塊和華北板塊的接合部，位于兩大古板塊對接的縫合線附近本礦區前后共發現含銅銀、鋅礦體8條，由2個探槽和10個鉆孔共3條勘查線剖面控制：礦體分布在勘查區中南部，賦礦圍巖為中生界上侏羅統滿克頭鄂博組（J₃m）火山碎屑巖及部分凝灰質砂礫巖：礦石礦物主要為赤鐵礦、藍銅礦、藍灰銅礦、輝銅礦、銅藍、孔雀石、褐鐵礦等，脈石礦物主要為石英、長石、絹云母、綠泥石及綠簾石等；礦床工業類型為脈狀銅銀鉛鋅多金屬礦床；礦床成因類型為中低溫次火巖熱液型礦床。

關鍵詞：哈爾楚魯；銅銀多金屬礦；礦床成因探討

1.緒論

西烏珠穆沁旗哈爾楚魯銅銀多金屬礦位于內蒙古自治區西烏珠穆沁旗境內。本區地理上位于大興安嶺南西端北西坡，屬于丘陵區，最高海拔1119.9m，最低海拔960m，相對高差為160m左右。礦區地形比較平緩，東部為丘陵區，西部為溝谷區。年降水量300～400mm，平均降水量為350mm，多集中在7～8月份，年平均蒸發量約為2000mm左右，年蒸發量遠遠大于降水量。礦區附近水系不發育，向西約10.2km有布爾嘎斯臺河流通過。該河全長70km，洪水期流量3.5m³/s，平均流量0.15m³/s，屬季節性河流。地震動峰值加速度為0.05g，對照地震基本烈度為Ⅵ級。西烏旗資源富集，發現的礦產資源主要有煤、鉛、鋅、銀、銅、鐵、鎳、瑩石、大理石等。探明煤炭儲量522.7億噸，百億噸以下十億噸以上煤田有8處。探明有色金屬儲量228萬噸。

2.區域地質特征

本區大地構造位置處于西伯利亞板塊和華北板塊的接合部，位于兩大古板塊對接的縫合線附近；自晚古生代到中生代及新生代兩大古陸附近經歷多期次構造活動，并伴隨強烈的巖漿和火山活動。在成礦區域劃分上，屬于大興安嶺成礦帶的西側的大興安嶺西坡亞帶，大興安嶺中南段的錫林浩特一霍林郭勒成礦亞帶上。

2.1地層：古生界屬于華北地層大區，內蒙古草原地層區之錫林浩特——磐石地層分區；中新生界屬濱太平洋地層區，大興安嶺——燕山地層分區，烏蘭浩特——赤峰地層小區。區內出露的主要地層為中生界地層和零星分布的古生界地層。

2.2構造：本區大地構造位置處于西伯利亞板塊和華北板塊的接合部，屬兩大古板塊對接的縫合線附近，屬島弧狀分布的錫林浩特微板塊（古隆型板塊）的延長線上；屬于區域性北東東向構造與北北東向構造的交匯地帶；屬于晚古生代后兩大古陸俯沖對接后的構造活躍地帶；以及伴隨構造發生的晚古生界侵入活動和中生界侵入火山活動的強烈地帶。在成礦區域劃分上，本礦屬于大興安嶺成礦帶西側大興安嶺西坡亞帶。

區內主要發育三期構造：（1）北東向深大斷裂構造控制著區內的主體構造格架，伴有軸向北東向的平緩褶皺；（2）北北東向斷裂構造；（3）具有右行走滑性質的NNW向構造，改造了NE向構造。

2.3巖漿巖：（1）侵入巖：區內巖漿活動頻繁，分布廣泛，自華力西晚期以來的各階段均有侵入活動和火山活動。主要有燕山晚期中性、酸性巖體和華力西晚期超基性巖體。（2）火山巖：區內火山作用強烈，火山巖分布廣泛，巖石類型繁多，表現在縱向上跨兩個時代，包括晚侏羅世、第四系晚更新世陸相火山巖。其中以北東向、北北東向條帶狀展布的晚侏羅世火山活動最為強烈，噴發量大，巖石類型多樣，分布最廣，是本區最主要的火山活動；晚更新統火山活動則相對較弱，分布也較局限；前者以基性、中性、中酸性巖類為主，且多具蝕變特征，后者巖性單一，全為玄武巖類巖石。（3）脈巖：區內脈巖不發育，并受時空位置限制。壽山溝組地層中發育中基性和酸性巖脈、而中酸性巖脈則發育在燕山期巖體內。說明脈巖主要與晚二疊紀、晚侏羅紀大規模的侵人體有密切關系。脈巖出露形態簡單，未發現兩次以上復合型巖脈，脈巖以北東向、北北東向最發育，其次為北西向和近南北向，脈巖規模相差很大，大者長500m～1000m，寬10m～20m，小者1m～5m，寬5m～50em。巖石類型有閃長玢巖、石英閃長玢巖、細?；◢弾r、花崗斑巖、流紋巖、流紋斑巖、脈石英等。

3.礦區地質

3.1地層：礦區大部分被第四系覆蓋。地層出露較差、由老至新有：（1）上侏羅統滿克頭鄂博組（J₃m）：上侏羅統滿克頭鄂博組（J₃m）大面積出露于礦區中部和北部。由巨厚的酸性火山碎屑巖及部分凝灰質砂礫巖組成，覆蓋巨厚，大于1179m，于火山機構附近以爆發和噴發相為主，遍布全區。為本礦的賦礦地層。（2）全新統（Q_h）：在勘查區內全新統松散堆積物發育，分布在溝谷中，主要為沖坡積、沖洪積物及殘坡積碎石，風成砂及亞砂土。殘坡積層厚多>2m，部分地區厚度>15m。

3.2構造：礦區內火山及次火山多次活動，致使早期形成的斷裂再次復活，在斷裂帶及兩側形成一系列的北西向、北東向及近南北向斷裂，在礦區內以南北向為主。

3.3巖漿巖：區內巖漿巖發育，侵入主要有閃長玢巖、二長斑巖脈、花崗斑巖脈、石英脈等。各種脈巖沿裂隙充填，規模不大，均與礦化關系密切。區內火山巖滿克頭鄂博期（J₃m）火山碎屑巖為主。（1）燕山期閃長玢巖（J₃δμ）燕山中期閃長玢巖（δμ₅³）零星出露于礦區北部，其中規模較大的巖體分布于礦區外西北部，呈巖株分布，出露面積約2km²，與滿克頭鄂博組火山碎屑巖（J3塒）呈侵入接觸。中長石斑晶呈板柱狀0.2mm～2mm，具聚片雙晶和環帶構造，含量29%左右；黑云母斑晶呈棕褐淺黃色片狀，含量4%；基質中長石微晶呈長條狀，<0.2mm，具聚片雙晶雜亂分布，含量67%，副礦物少量。（2）火山巖：礦區內以滿克頭鄂博期（J₃m）火山巖為主，堆積厚度大，相變明顯。由巨厚的酸性火山碎屑巖及部分凝灰質砂礫巖組成，伴隨小規模的中性噴發。主要巖性有：流紋質含礫、含角礫巖屑晶屑凝灰巖、流紋質角礫凝灰巖、巖屑晶屑凝灰巖、流紋質凝灰巖、流紋質角礫弱熔結凝灰巖。噴發旋回總體表現為酸性火山噴發為主，以爆發相和噴發相互層分布，溢流相次之。表明礦區位于火山機構中或附近。（3）脈巖：礦區內脈巖主要為二長斑巖脈、花崗斑巖脈、石英脈等。

4.礦床地質特征

4.1礦體特征：（1）控制情況及空間分布：本礦區前后共發現含銅銀、鋅礦體8條，由2個探槽和10個鉆孔共3條勘查線剖面控制。見表2。礦體分布在勘查區中南部，賦礦圍巖為中生界上侏羅統滿克頭鄂博組（J₃m）火山碎屑巖及部分凝灰質砂礫巖。（2）礦體特征：本礦床的含鉛鋅銅銀礦體受構造蝕變帶控制，礦體為脈狀，走向北北西，傾向西，傾角55-68°。礦體均賦存于流紋質火山碎屑巖中，頂底板巖石均為火山碎屑巖。通過工作共發現8條含鉛鋅銅銀礦體。4號礦體規模最大，為主體。3礦體為鉛礦體，5礦體為鋅礦體，其余為銅銀多金屬礦體。

4.2礦石質量：（1）礦石物質組成該礦床中礦石礦物組合較為復雜。礦石礦物主要為赤鐵礦、藍銅礦、輝銅礦、藍灰銅礦、銅藍、孔雀石、褐鐵礦等，少量毒砂、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦；主要礦物共生組合有：赤鐵礦：褐鐵礦組合、赤鐵礦-孔雀石組合、輝銅礦-藍輝銅礦-銅藍-黃銅礦-毒砂組合，再次為方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦組合，毒砂-黃銅礦-黃鐵礦組合、毒砂-黃銅礦組合。脈石礦物主要為石英、長石、綠泥石、絹云母及綠簾石等。（2）礦石結構與構造：礦區內礦石結構為自形晶粒狀結構、它形晶粒狀結構、半自形-不規則粒狀結構、交代殘余結構。

礦石構造主要為塊狀構造、致密塊狀構造、脈狀構造、浸染狀構造、團塊狀構造、微裂隙填充構造、膠狀、蜂窩狀構造及土狀、破碎構造等。

4.3礦石工業類型與品級：（1）礦石工業類型：本礦床為脈狀填充型銅銀多金屬礦，按礦石主要可回收有用組分的種類劃分為銅銀型礦石、銅銀鉛型礦石、單銀型礦石、單鋅型礦石；按礦石可回收組分的含量可劃分為低品位礦石和工業品位礦石，大于邊界品位小于最低工業品位為低品位礦石，大于最低工業品位為工業品位礦石；根據礦石有用組分的可選性，本礦產品主要為銅、銀、鉛，銅鉛混合浮選-銅鉛分離-混合浮選尾礦酸浸，銀主要賦存在銅、鉛精礦中，由此可以認為本礦礦石屬較難選礦石。（2）礦石品級：根據礦石Cu、Ag、Ph、Zn等有用組分含量的差異劃分不同工業品級，可分為富礦石和貧礦石。品位大于最低工業品位小于礦床平均品位的礦石為貧礦石，大于礦床平均品位的礦石為富礦石。富礦石主要為土狀-破碎狀富銅銀礦石、土狀-破碎狀富鋅礦石、蜂窩狀富銅銀鉛礦石、土狀-破碎狀貧鋅礦石、浸染狀貧銅銀礦石。

4.4礦體圍巖和夾石：礦體主要賦存在中生界侏羅系上統滿克頭鄂博組（J₃m）酸性火山碎屑巖地層中，其頂底板巖石均為流紋質火山碎屑巖，礦體與圍巖界線不清，靠化學分析結果確定礦體界線；原生硫化礦近礦脈均有浸染狀礦化存在，并且黃鐵礦化較為發育。

近礦圍巖的物質成分：流紋質角礫巖屑晶屑凝灰巖、流紋質含角礫晶屑巖屑凝灰巖、流紋質晶屑巖屑凝灰巖、流紋質凝灰巖流紋質：主要成分為火山角礫和巖屑、長石、石英、凝灰物質，其次為方解石、絹云母、綠泥石、綠簾石等。

4.5成礦階段劃分：由成礦階段的演化可大致確定成礦物質遷移富集的過程，該礦床成礦作用主要分為四個階段：石英-黃鐵礦-毒砂階段、石英-黃銅礦-閃鋅礦-方鉛礦階段、石英-黃鐵礦-綠泥石階段、表生氧化階段。

5.結論

（1）本區大地構造位置處于西伯利亞板塊和華北板塊的接合部，位于兩大古板塊對接的縫合線附近。在成礦區域劃分上，屬于大興安嶺成礦帶的西側的大興安嶺西坡亞帶，大興安嶺中南段的錫林浩特一霍林郭勒成礦亞帶上。（2）礦區大部分被第四系覆蓋。地層出露較差、由老至新有：上侏羅統滿克頭鄂博組（J₃m），全新統（Q_h）。礦體主要賦存于上侏羅統滿克頭鄂博組（J₃m）地層氧化淋濾帶內。（3）該礦床成礦作用主要分為四個階段：石英-黃鐵礦-毒砂階段、石英-黃銅礦-閃鋅礦-方鉛礦階段、石英-黃鐵礦-綠泥石階段、表生氧化階段。（4）礦床成因類型為中低溫次火山巖熱液型礦床。