內(nèi)蒙古阿拉善左旗古臘布陶勒蓋金礦地質(zhì)特征及礦床成因探討

常洪華，趙體群,劉旭壘

(1.山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東省地礦局富鐵礦找礦與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250100；2.山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 威海 264200)

0 引言

近年來(lái)，地質(zhì)工作者在膠東地區(qū)連續(xù)發(fā)現(xiàn)了三山島北部、紗嶺、西嶺、笏山、藍(lán)家莊等多個(gè)大型、超大型礦床[1-4]，在總結(jié)成礦特征和成礦規(guī)律的基礎(chǔ)上，金礦找礦方法和找礦手段不斷突破和完善[5-8]。這些新方法和新手段得到了國(guó)內(nèi)外眾多礦業(yè)公司的廣泛認(rèn)可并掀起了聘請(qǐng)山東省內(nèi)地勘隊(duì)伍在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展金礦勘查的熱潮。

阿拉善左旗巴彥烏拉山中段金礦化點(diǎn)眾多，成礦地質(zhì)條件良好，但多家地勘單位經(jīng)過(guò)20年的勘查，一直未發(fā)現(xiàn)較好的工業(yè)礦體。2018年底，山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院在古臘布陶勒蓋礦區(qū)通過(guò)有效的勘查手段發(fā)現(xiàn)了28條工業(yè)礦體，實(shí)現(xiàn)了找礦突破。該文在介紹古臘布陶勒蓋金礦地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，初步探討其礦床成因，總結(jié)成礦規(guī)律和找礦標(biāo)志，為下一步探礦提供依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景

古臘布陶勒蓋礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善左旗巴彥烏拉山山脈的中部,大地構(gòu)造位置為華北地塊陰山隆起北部邊緣巴彥烏拉山斷隆，其南緣為巴彥烏拉山-狼山-色爾騰山的深斷裂，南東為吉蘭泰沉降帶，北西為蘇海圖沉降帶[9]。巴彥烏拉山呈NE向展布，構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜，表現(xiàn)為緊閉的復(fù)式褶皺[10]。斷裂構(gòu)造發(fā)育，以近EW向、NE向的逆沖斷層為主，近SN向的斷裂次之(圖1)。受斷裂活動(dòng)的影響，區(qū)內(nèi)巖層變形強(qiáng)烈，片理發(fā)育，擠壓破碎帶、順層韌性剪切蝕變帶廣泛發(fā)育。由于順層的正向剪切作用，造成成礦有利空間，具熱液活動(dòng)特征，形成硅化、鉀化、碳酸鹽化、褐鐵礦化蝕變及金礦化。

1—縫合帶；2—斷層；3—城鎮(zhèn)；4—礦區(qū)位置；5—構(gòu)造單元及編號(hào)；6—行政區(qū)界線圖1 古臘布陶勒蓋金礦區(qū)域地質(zhì)略圖

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)廣泛出露中太古代烏拉山巖群角閃斜長(zhǎng)片麻巖(混合巖)組合，下部以灰綠、灰黑色黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖為主，夾斜長(zhǎng)片麻巖、角閃黑云斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖，偶夾蛇紋石大理巖、石墨透輝斜長(zhǎng)片麻巖透鏡體；上部為灰白、米黃色大理巖及斜長(zhǎng)片巖、斜長(zhǎng)片巖夾絹云母石英片巖、絹云母石英片巖，長(zhǎng)英質(zhì)脈體發(fā)育。另外在礦區(qū)北西和南東區(qū)域見(jiàn)有小面積第四系覆蓋(圖2)。

1—第四系淺灰黃、棕黃色中—細(xì)砂；2—第四系洪積、風(fēng)積、砂礫；3—古近紀(jì)固原群砂巖；4—侏羅紀(jì)中下統(tǒng)龍鳳山組砂巖；5—中太古代烏拉山巖群片麻巖、片巖；6—中太古代烏拉山巖群混合巖夾變粒巖；7—三疊紀(jì)花崗巖；8—石英脈；9—閃長(zhǎng)巖脈；10—斜長(zhǎng)角閃巖脈；11—輝長(zhǎng)巖脈；12—斷裂及編號(hào)；13—地質(zhì)界線；14—礦區(qū)范圍圖2 古臘布陶勒蓋金礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造分為褶皺構(gòu)造、脆性斷裂構(gòu)造和韌性剪切帶3種類型。

2.2.1 褶皺構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)褶皺主要見(jiàn)于Ⅳ號(hào)帶西側(cè)，為次級(jí)背斜褶皺，軸向40°～50°，長(zhǎng)3～5km，向SW傾伏，兩翼地層產(chǎn)狀平緩，傾角在20°～60°之間，基本對(duì)稱，控礦意義不明顯。此外一些小的次級(jí)小褶皺、褶曲多見(jiàn)于斷裂附近，規(guī)模較小，控礦意義不明顯。

2.2.2 斷裂構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，按其展布方向、性質(zhì)可分為NE向、近EW向、SN向、NW向4組。NE向斷裂由一系列壓扭性斷裂及擠壓破碎帶組成，為較早期形成的構(gòu)造，為該區(qū)重要的控礦含礦構(gòu)造之一。近EW向斷裂由一系列呈EW走向的規(guī)模較小相互平行的逆沖斷層、拉張斷層組成，帶內(nèi)發(fā)育褐鐵礦化、赤鐵礦化、硅化絹云母糜棱巖，是主要的控礦容礦構(gòu)造之一。SN向斷裂活動(dòng)時(shí)期較NE向和近EW向斷裂晚，主要表現(xiàn)為一系列壓性斷裂，部分含金石英脈受該方向斷裂控制。NW向斷裂多為張性平移斷裂，形成于成礦后期，對(duì)金礦體有破壞作用。

2.2.3 韌性剪切帶

區(qū)內(nèi)韌性剪切帶經(jīng)歷了多期次的活動(dòng),不僅具有非常復(fù)雜多種類型及其混雜交織,而且還具有多期次的韌性剪切帶活動(dòng)特征。同時(shí)也經(jīng)歷了韌性到脆韌性的發(fā)展、演化階段。在脆韌性發(fā)展階段,控制了金礦化帶的分布,同時(shí)進(jìn)行了金的進(jìn)一步富集。這些韌性剪切帶與金礦化有密切的關(guān)系。

2.3 巖漿巖

2.3.1 侵入巖

區(qū)內(nèi)出露的侵入巖較少，主要以花崗斑巖為主，分布于礦區(qū)的北部，呈巖株形態(tài)產(chǎn)出，出露面積為0.33km2。巖石呈淺肉紅色，局部呈淺灰色中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物由斜長(zhǎng)石(15%～20%)、鉀長(zhǎng)石(微斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石35%～55%)、石英(25%～35%)、角閃石和黑云母(2%～5%)組成，副礦物有鋯石、磷灰石、金紅石、榍石、磁鐵礦、褐鐵礦等。

2.3.2 脈巖

礦區(qū)內(nèi)主要見(jiàn)超基性、基性、酸性脈巖出露，分布比較廣泛，局部可見(jiàn)中酸性脈巖分布，主要為斜長(zhǎng)角閃巖脈、輝長(zhǎng)巖脈、輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖脈、石英脈。其中中太古界變質(zhì)巖中部分石英脈含金。

2.4 圍巖蝕變

礦床圍巖蝕變較發(fā)育，其規(guī)模、強(qiáng)度取決于斷裂構(gòu)造的規(guī)模、性質(zhì)及巖石的碎裂程度。區(qū)內(nèi)初步圈定4個(gè)蝕變帶群，共圈定蝕變帶270余條。主要沿近EW向、NE向、NEE向張(壓)扭性斷裂構(gòu)造分布。蝕變帶圍巖以灰綠色綠簾綠泥斜長(zhǎng)片巖、灰白色絹云母石英片巖、褐紅色赤鐵(褐鐵)礦化糜棱巖為主。含礦巖性主要為褐紅色赤鐵礦(褐鐵礦)化糜棱巖、碎裂石英巖。與金礦化有關(guān)的蝕變有褐鐵礦化、黃鐵礦化、絹云母化、硅化等。規(guī)模大、連續(xù)性好、產(chǎn)狀變化復(fù)雜的蝕變帶礦化程度較高，往往賦存工業(yè)礦體。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

該次工作共圈定工業(yè)礦體28條，參與資源儲(chǔ)量估算的礦體為24條，編號(hào)為Ⅳ-1～Ⅳ-12，Ⅳ-14～Ⅳ-16，Ⅰ-1～Ⅰ-4，Ⅰ-8～Ⅰ-10，Ⅲ-1，Ⅲ-2。其中Ⅳ-1號(hào)礦體為主礦體，其余多為單工程控制的小規(guī)模礦體(表1)。

Ⅳ-1號(hào)礦體是礦區(qū)的主礦體，資源儲(chǔ)量占礦區(qū)總資源儲(chǔ)量的77%，巖性為赤鐵(褐鐵)礦化糜棱巖夾石英脈，分布于385～388號(hào)勘查線之間，由探槽ⅣYM2，ⅣTC4，38TC301和17個(gè)鉆孔控制(圖3)。賦存標(biāo)高+1160m～+1346m；已控制走向長(zhǎng)230m；最大斜深260m；最小埋深0m；最大埋深170m；礦體形態(tài)簡(jiǎn)單呈脈狀；礦體產(chǎn)狀與蝕變帶基本一致，總體走向約80°左右，傾向SE，傾角平均45°左右，礦體沿走向、傾向呈舒緩波狀，局部膨大；無(wú)斷層錯(cuò)動(dòng)或脈巖穿插。礦體自地表向深部，厚度變化不大，僅有380線，礦體厚度向深部略有增大的趨勢(shì)。地表探槽控制厚度0.63～3.80m，平均1.42m；深部鉆孔控制厚度1.61～5.23m，平均2.56m；礦體總體厚度0.63～5.23m，平均厚度2.34m，厚度變化系數(shù)51%，屬于厚度穩(wěn)定型；礦體品位整體較均勻，礦體單樣品金品位(0.50～11.68)×10-6，平均品位1.95×10-6，地表探槽控制的礦體金品位相對(duì)較高，金品位(2.14～9.38)×10-6，平均品位5.04×10-6；深部鉆孔控制的礦體金品位相對(duì)較低，金品位(1.30～3.03)×10-6，平均品位1.93×10-6；礦體品位變化系數(shù)79%，屬有用組份分布均勻型礦體。

表1 古臘布陶勒蓋巖金礦區(qū)礦體地質(zhì)特征

1—綠簾綠泥斜長(zhǎng)片巖；2—赤鐵礦化糜棱巖；3—蝕變帶位置及編號(hào)；4—礦體位置及編號(hào)；5—沿脈及編號(hào)；6—鉆孔位置及編號(hào)圖3 礦區(qū)380勘查線地質(zhì)剖面圖

3.2 礦石特征

該礦床礦石礦物成分較簡(jiǎn)單，主要由礦石礦物和脈石礦物2部分組成。礦石礦物主要為金屬氧化物及微量金屬硫化物等，金屬氧化物為褐鐵礦、黃鉀鐵釩等(圖4，圖5)，金屬硫化物為黃鐵礦、銅藍(lán)等(圖6)。脈石礦物為石英、絹云母、白云母、斜長(zhǎng)石、方解石、綠泥石、磷灰石等(圖7)。金礦物為自然金。礦石結(jié)構(gòu)有交代殘余結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)、顯微鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、變余砂狀結(jié)構(gòu)4種。礦石構(gòu)造有稀疏浸染狀構(gòu)造、斑點(diǎn)狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造3種。根據(jù)礦石礦物組合和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征以及原巖類型將礦石的自然類型劃分為：赤鐵(褐鐵)礦化糜棱巖局部夾褐鐵礦化石英脈。根據(jù)化學(xué)分析結(jié)果，礦石中主要有用組分為金，確定礦石工業(yè)類型為氧化金礦石。

圖4 黃鐵礦(Py)被褐鐵礦(Lim)交代呈殘余狀分布(反光 10×10)

圖5 黃鉀鐵釩(Jrs)呈粒狀分布(反光 10×10)

圖6 銅藍(lán)(Cv)分布于石英(Q)中 (反光10×20)

圖7 磷灰石(Ap)分布于絹云母(Ser)中 (正交偏光10×5)

4 礦床成因

4.1 礦床分布規(guī)律

礦區(qū)出露地層為太古代烏拉山巖群角閃斜長(zhǎng)片麻巖(混合巖)組合,角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、混合巖、赤鐵礦化絹云母石英糜棱巖。賦礦層位為褐紅色赤鐵礦化絹云母石英糜棱巖,不論是石英脈型金礦,還是蝕變巖型金礦均產(chǎn)于這類巖石中,具有一定的“層”控特征。

礦區(qū)圈出的金礦體均受韌性剪切帶及EW向、NE向、近SN向斷裂控制。EW向斷裂中賦存的礦體及礦化體一般規(guī)模較大,但品位較低;NE和SN向斷裂控制的金礦體多為含金石英脈,規(guī)模較小,但品位較富。NW向斷裂為破礦構(gòu)造,將EW向斷裂錯(cuò)斷。

4.2 礦床成因

對(duì)于該區(qū)礦床成因,存在多種爭(zhēng)議，有人認(rèn)為屬單純石英脈型,但石英脈的形成屬變質(zhì)分異成因；另一部分人將其劃為典型的太古界綠巖型金礦。

近年來(lái)，馮志興等[11]認(rèn)為礦床是受巖漿斷裂疊加改造的綠巖型韌性剪切帶金礦，依據(jù)是賦礦層位均為太古界,具明顯層控特點(diǎn)，礦體均產(chǎn)于韌性剪切帶內(nèi),明顯受其控制，金礦體明顯受斷裂控制,斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈處,礦體品位較高。他認(rèn)為太古宙火山噴發(fā)深部的貴金屬元素被攜帶上來(lái),分散于不同巖石中，在后期的變質(zhì)變形過(guò)程中,金從綠巖帶火山巖中淋濾出并沿韌性剪切作用形成的空間運(yùn)移,沉淀于其中的裂隙及載金礦物中。由于金是在中酸性環(huán)境下沉淀,因此在酸性流紋巖(現(xiàn)已變質(zhì)為糜棱巖)中,金初始富集,形成初始礦源層，加里東晚期至印支期多次巖漿活動(dòng),不斷疊加改造,受后期斷裂影響,金再次活化、遷移、富集,在合適的空間形成工業(yè)礦體。

李佳等[12]認(rèn)為其屬于韌性剪切帶有關(guān)的糜棱巖型金礦。金礦化體受含金韌性剪切帶控制,金主要以含金石英脈的形式產(chǎn)在可能為順層剪切的剪切帶內(nèi),礦脈圍巖為糜棱巖,脈內(nèi)礦物變形較強(qiáng),常伴隨強(qiáng)烈的熱液蝕變,蝕變對(duì)糜棱巖及剪切帶構(gòu)造有所改造。金礦礦石的主要礦物成分簡(jiǎn)單,硫化物較少,圍巖蝕變強(qiáng)弱不一,石英呈細(xì)粒狀;金礦化比較穩(wěn)定,礦床延深大,品位為中、低品位,但品位變化小。由此推斷,屬于韌性剪切帶脈型金礦為主兼有韌性剪切帶糜棱巖型金礦,剪切帶脈型金礦迭加在糜棱巖型金礦，且具有中深層韌性剪切作用成因。

李俊健等[13]在研究阿拉善朱拉扎嘎金礦成礦時(shí)代時(shí)，認(rèn)為朱拉扎嘎金礦床是在中元古界原始沉積地層預(yù)富集金的基礎(chǔ)上，受華力西期巖漿熱液疊加改造再次富集成礦的，其礦床類型屬于層控改造型金礦。

結(jié)合該礦區(qū)情況，作者認(rèn)為古臘布陶勒蓋金礦經(jīng)過(guò)了中元古代原始沉積地層預(yù)富集，后期經(jīng)過(guò)改造富集形成了現(xiàn)在的金礦體。礦體雖然表現(xiàn)出以韌性剪切帶糜棱巖化和以石英脈的形式產(chǎn)于中元古代地層的特征，但不可忽視脈內(nèi)礦物中強(qiáng)烈的熱液蝕變特征和礦石中稀疏浸染狀、角礫狀的構(gòu)造特征。區(qū)內(nèi)花崗斑巖是唯一較大面積展布的侵入巖，故該文認(rèn)為后期熱液疊加應(yīng)與花崗斑巖侵入事件有關(guān)，這和毛景文等人的認(rèn)識(shí)相一致[14-15]。古亞洲洋整體于三疊紀(jì)閉合，二疊紀(jì)晚期至三疊紀(jì)碰撞造山相關(guān)的巖漿巖大面積出露，與此相對(duì)應(yīng),石炭紀(jì)末期至三疊紀(jì)發(fā)育了古亞洲地區(qū)規(guī)模宏大的成礦事件[16-20]。李俊健[13]認(rèn)為花崗斑巖巖漿侵入體凝結(jié)時(shí)放出的熱對(duì)賦礦巖石建造水的升溫起到重要作用，這種被加熱了的建造水對(duì)金預(yù)富集的中元古代地層進(jìn)行了強(qiáng)烈的疊加改造，再次富集形成了現(xiàn)在出露的金礦體。綜合認(rèn)為，古臘布陶勒蓋金礦礦床成因類型為花崗巖疊加改造的韌性剪切帶金礦。

4.3 找礦標(biāo)志

金礦的形成和分布受地層、巖漿巖和構(gòu)造的綜合因素控制，而區(qū)內(nèi)基本上是受構(gòu)造和巖漿巖的控制。通過(guò)研究，對(duì)金礦的找礦標(biāo)志可概括為：

(1)NE向壓扭性斷裂帶的主干斷裂，具明顯的壓扭特征，它與構(gòu)造的交會(huì)部位是礦床定位的重要構(gòu)造標(biāo)志。

(2)赤鐵(褐鐵)礦化糜棱巖化夾石英脈的蝕變巖帶，是直接找礦標(biāo)志；蝕變帶中石英多金屬硫化物共生組合是找礦的重要標(biāo)志；黃鐵礦、石英是主要載金礦物，是礦床形成的重要標(biāo)志；蝕變帶中常含黃鐵礦，在表生作用下，黃鐵礦氧化成褐鐵礦，成為紅色的條帶狀(大紅線)，也是找礦的重要標(biāo)志。

(3)低磁場(chǎng)異常帶、高極化率和低電阻帶中的高電阻率異常的地球物理特點(diǎn)是指示礦床存在的間接標(biāo)志。

5 結(jié)論

古臘布陶勒蓋金礦床位于阿拉善地塊巴彥烏拉山中段，金礦體均受韌性剪切帶及EW向、NE向、近SN向斷裂控制。賦礦層位為褐紅色赤鐵礦化絹云母石英糜棱巖,不論是石英脈型金礦,還是蝕變巖型金礦均產(chǎn)于這類巖石中,具有一定的層控特征。

礦床經(jīng)過(guò)了中元古代原始沉積地層預(yù)富集，后期經(jīng)過(guò)改造富集形成了現(xiàn)在的金礦體。脈內(nèi)礦物中強(qiáng)烈的熱液蝕變和礦石中浸染狀、角礫狀的構(gòu)造，顯示了巖漿熱液礦床的特征。在前人研究的基礎(chǔ)上，綜合分析區(qū)內(nèi)花崗斑巖和礦床特征，認(rèn)為古臘布陶勒蓋金礦床是古亞洲洋整體于三疊紀(jì)閉合、石炭紀(jì)末期至三疊紀(jì)發(fā)育了古亞洲地區(qū)規(guī)模宏大的成礦事件的響應(yīng)，礦床成因類型應(yīng)為花崗巖疊加改造的韌性剪切帶金礦。