內蒙古金巴山東銅礦床地質特征與成因研究

郭霄仙　關鍵東　張穎

摘 要： 金巴山東銅礦床位于北山晚華里西地槽褶皺帶內，是21世紀初期發現的一個小型熱液型銅礦床，礦床賦存于下石炭統綠條山組地層中，為一套由石英巖、變質砂巖、黑云斜長角閃巖組成的區域變質巖建造。礦體受斷裂控制明顯。筆者采用野外觀察、顯微鏡觀察、相似礦床綜合類比等技術方法對該礦床的成因進行了比較深入的研究分析，結合礦床中發育的熱液型礦床典型的蝕變現象，筆者認為該礦床屬于海西期晚期階段形成的與花崗巖漿有關的中低溫熱液型銅礦床。這對該區今后找礦工作具有重要指導意義。

關鍵詞： 金巴山東銅礦床； 地質特征； 礦床成因； 內蒙古

1. 成礦地質背景

金巴山東銅礦床位于內蒙古額濟納旗境內，產于北山成礦帶中的黑鷹山—烏珠爾嘎順鐵、銅、金成礦帶西段，區內巖漿活動較為頻繁，構造發育，以規模巨大的斷裂和緊密線狀褶皺交織成醒目的近東西向構造格局。主要由一系列近東西向展布的褶皺、沖斷層和擠壓破碎帶所組成。該區是中國一個重要的成礦區，內蒙古西部是該成礦區的一部分，其中礦產資源豐富。先后發現了額勒根烏蘭烏拉鉬銅礦、流沙山鉬金礦、小狐貍山鉬礦和獨龍包鉬礦等。該區花崗巖類分布廣泛，出露面積約占整個研究區的30%?；◢弾r類的形成時間可從前寒武紀一直延續到中生代燕山期，以海西期，尤其是海西晚期的花崗巖類出露面積最廣。

2. 礦床地質特征

礦體特征：礦床產于北山晚華里西地槽褶皺帶內，賦礦圍巖為下石炭統綠條山組，地層巖性為石英巖、變質砂巖、黑云斜長角閃巖，銅礦體主要賦存于北東向、近東西向次級斷裂中，共圈定了3條工業礦體，呈層狀、似層狀、透鏡狀產出。礦體受后期構造影響，深部斷續分布，礦體走向40°～85°，傾角60°～80°，長40～200m，厚0.72～7.21m，品位Cu0.40×10-2-2.52×10-2，礦石組構特征：礦石結構有半自形—它形晶粒狀、交代殘余、交代格架、交代假象等結構。礦石構造有稀疏浸染狀、斑點狀、星點狀和細脈狀等構造。礦石類型為黃銅礦化銅礦石。

礦石礦物成分：礦石礦物成分較簡單，金屬礦物有黃銅礦及斑銅礦、磁鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦及少量的針鐵礦（且粒度較細，分布于磁鐵礦顆粒間），脈石礦物：主要是石英，長石、角閃石、云母、碳酸鹽等礦物，其他副礦物主要為鋯石和磷灰石。其次為蝕變礦物次閃石、絹云母、黑云母、綠泥石和綠簾石。

圍巖蝕變特征：礦體圍巖為石英巖、變質砂巖和黑云斜長角閃巖變質巖，圍巖蝕以黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化為主，硅化、鉀化、綠簾石化次之。具有明顯的蝕變分帶現象

3. 礦床成因研究

成礦物質來源：區域化探資料顯示，本區以Cu元素為主的異常異常強度高，濃度分帶明顯，異常受地層和巖體雙重控制，以地層控制為主，多呈北東向展布。出露的地層以石炭系下統綠條山組為主，其銅背景含量明顯高于其他元素，因此認為，金巴山東銅礦床的成礦物質主要來自于綠條山組地層。

礦床成因分析：

通過參考前人研究成果知道，古生代板塊張合發展階段，在中國境內加里東構造旋回、海西構造旋回，特別海西旋回在西部、北部地區發育完整，發生了巖漿成礦作用、沉積成礦作用及變質成礦作用，正因此在祁連地區形成白銀廠式銅礦床，阿爾泰、東天山、昆侖—阿爾金等一批比較典型的銅礦床。早二疊世晚期，哈薩克斯坦板塊與塔里木板塊的最終碰撞，在北山地區又再一次誘發了大規模的巖漿侵入與噴發活動以及大規模的成礦作用。而強烈的巖漿侵入活動使得變質巖中礦源層活化，為后來的成礦提供了必要的物質條件。

筆者通過野外詳細的礦化蝕變現象觀察，根據礦床產出地質特征，結合我國類似銅礦床對比分析，礦床的形成明顯受區域性構造的控制。結合野外和鉆孔巖芯的實際觀察，取樣化驗分析，鏡下光片對比分析，以及區內已發現的幾個銅礦體無一例外地都賦存于石炭系下統綠條山組變質砂巖、石英巖、角閃巖及華力西晚期鉀長花崗巖等不同巖石中，說明礦體圍巖對巖性無明顯的選擇性；但從其空間分布特征分析，整體受近東西向區域構造的控制，銅礦體均產于華力西晚期鉀長花崗巖侵入與地層接觸帶的外接觸帶中，因此，筆者認為該銅礦床成礦屬于巖漿熱液通過近東西向斷裂運移至該區，并對綠條山組變質地層進行交代，萃取其中的銅元素，使其活化遷移并在層間斷裂或次級構造中與巖漿熱液中銅元素疊加富集成礦。經過巖漿熱液成礦作用之后，硫化物經過氧化形成了孔雀石、褐鐵礦等礦物，構成了地表的礦化蝕變帶。成礦時代應屬華力西晚期。礦床類型屬巖漿熱液型銅礦床。

筆者通過本次較為粗淺的研究，基本闡述了金巴山銅礦的成礦模式及成因，希望能為該區后期外圍找礦提供借鑒。

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