內蒙古敖漢旗毛頭山金礦床地質特征、成礦規律與找礦標志

任學通 方潔 宋威方 蔣之飛 劉洋 代吉祥

摘要：毛頭山金礦床位于內蒙古自治區赤峰市東部，大地構造位置處于華北克拉通北緣，區域上廣泛發育金礦床。通過系統闡述毛頭山金礦床地質特征，認為礦體賦存在下二疊統酒局子組中，含礦巖石為變質砂巖、紅柱石板巖及碳質板巖，金賦存在熱液疊加石英細脈、網脈中，與地層產狀一致，為沉積-動力變質金礦床。總結了毛頭山金礦床的成礦規律及控礦因素，并提出找礦標志，為華北克拉通北緣同類金礦床的找礦勘查工作提供理論參考。

關鍵詞：毛頭山；金礦床；地質特征；成礦規律；找礦標志；敖漢旗

中圖分類號：TD11 P618.51文章編號：1001-1277（2024）04-0071-09

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20240415

引 言

毛頭山金礦床位于內蒙古自治區赤峰市敖漢旗新惠鎮東約61 km處的下洼鎮，距下洼鎮政府約30 km。其與周圍約70 km2內發現的岱王山金礦床、中井金礦床，共同構成了著名的岱王山金礦田，該金礦田是華北克拉通北緣著名的赤峰—朝陽金礦化集中區內的一個重要金礦田［1-3］。前人對岱王山金礦床、中井金礦床的地質特征、地球化學特征及礦床成因等進行了諸多研究［4-9］。毛頭山金礦床是該礦田最具找礦潛力的遠景區之一，雖然在20世紀70年代曾對該區做過基礎勘查工作，但研究程度較低，至今尚無系統研究資料。

本文基于收集前人大量地質礦產資料，結合野外調研和少量詳細研究，綜合論述了毛頭山金礦床成礦背景、成因類型、礦床地質特征、空間分布規律、成礦時代和主要控礦因素，探討了找礦方向，旨在推動毛頭山金礦床的找礦勘查工作。

1 區域地質背景

毛頭山金礦床大地構造位置處于華北克拉通北緣斷裂以北的興蒙造山帶南緣，且位于溫都爾廟—翁牛特旗加里東地槽褶皺帶及敖漢旗復向斜內（見圖1-A）［6-8，10-14］。毛頭山金礦床成礦區帶位于北東向興隆—承德—撰山子金銀銅成礦帶與圍場—赤峰—阜新緯向金銀銅成礦帶的交會復合部位［3，15-16］。毛頭山金礦床所在的岱王山金礦田構造作用強烈，形成了眾多褶皺與斷裂（見圖1-B），且巖漿活動頻繁，成礦作用明顯［14］，構成了中國重要的黃金產地。

區域內主要出露石炭系、白堊系和第四系地層（見圖2）。上石炭統家道溝組在本區域內主要出露為中段（C3jd2）與上段（C3jd3），中段為細碎屑巖夾煤線，上段為深色細碎屑巖夾灰巖，屬海陸交互相沉積環境，與上石炭統酒局子組（C3j）呈整合接觸。酒局子組主要為一套海陸交互相或濱海相沉積巖，輕微變質，巖性主要為變質細砂巖、粉砂巖、碳質板巖、煤層或煤線夾碳酸鹽巖，是主要賦礦層位。下白堊統九佛堂組（K1jf）出露于區域的東南側，分布于敖漢旗寶國吐鄉大窩鋪—新窩鋪一線，南北向展布，與家道溝組和酒局子組呈構造接觸，巖性為灰色、灰白色礫巖夾灰黑色砂巖、泥巖，局部見油頁巖。

區域內構造比較復雜，褶皺、斷裂均較為發育，規模較大的褶皺有敖漢復向斜、岱王山復背斜，褶皺樞紐總體北東向展布。規模較大的斷裂可劃分為北東向、北西向和近南北向3組。其中，北東向斷裂（F1、F2、F3、F4）平行展布，構成以北東向為主線的斷裂系統；北西向斷裂（F5、F6、F7）構成了以北西向為主線的斷裂系統；近南北向斷裂（F9、F10）切穿花崗巖體，形成于晚侏羅世—早白堊世強烈造山運動。區域性構造運動伴有強烈的巖漿活動。這些大斷裂旁側的次級斷裂為礦液運移提供了有益的通道和有利的儲集空間，是主要導礦與容礦構造。

區域內侵入巖發育，以晚侏羅世黑云母二長花崗巖為主，其次是晚三疊世閃長巖，均呈巖株狀產出，侵位于家道溝組和酒局子組地層中，受北東向斷裂控制，彰顯北東向構造活動的多期性［4］。

2 礦區地質特征

2.1 地 層

礦區內出露地層較單一，僅見上石炭統酒局子組（C3j）、下白堊統九佛堂組（K1jf）和第四系更新統烏爾吉組（Qp23w）（見圖3）。礦體賦存于酒局子組上段（C3j3）的構造破碎帶內。酒局子組上段遍布礦區，整體向北東傾斜，傾角30°～40°，以一套砂巖、板巖、黏土巖重復交替為特征。巖性為灰色、灰褐色、紫色、灰黑色碳質板巖、板巖、粉砂巖、細砂巖、砂板巖夾條帶狀結晶灰巖及泥灰巖。詳查區段出露近礦圍巖巖性有變質砂巖、紅柱石板巖、碳質板巖。九佛堂組出露于礦區東側的洼地中，巖性為灰色、灰白色砂礫巖、含礫砂巖、砂巖等，膠結疏松，成層性差，局部見油頁巖，為河湖相沉積巖。烏爾吉組廣泛發育，主要由河床相、風積相、沖洪積相松散砂土組成。

2.2 構 造

礦區內褶皺和斷裂發育，褶皺是成礦前的主要構造，斷裂是成礦后的破壞構造。毛頭山金礦床受敖漢旗復向斜中的一個次級背斜控制，由于兩翼地層重復坳折，形成多個低級向斜、背斜，總體上構成一個復背斜。該復背斜主軸走向北東，南西端翹起、收攏，北東端略顯張開，形似一反扣的簸箕。復背斜軸長大于1 km，寬度大于900 m，主軸部位地層傾角55°～70°，兩翼地層傾角25°～40°，翼間角120°左右，為一平緩開闊褶皺。該復背斜以毛頭山為軸心與山體同向（北東向）展布，核部為酒局子組中段硬質砂巖，組成山脊及兩側陡坡；兩麓緩坡為經過剝蝕后的酒局子組上段變質砂巖、紅柱石板巖、碳質板巖交替韻律層，與成礦關系密切。斷裂以北東向為主，兼有北西向，順地層緩角產出，多為35°～42°。斷裂中發育于酒局子組泥質、碳泥質地層，易引發塑性形變。

從斷裂中發育的糜棱巖化、碎裂巖化、構造透鏡化和角礫巖化，反映了既有同期韌性變形的延續，又有后期脆性變形的疊加。礦區斷裂發育，共計13條，按產狀可分為北東向、北西向2組；按時間可劃分為成礦前及成礦后2種。成礦前斷裂以北東向為主，斷裂中伴有明顯蝕變，如石墨化、絹英巖化、云英巖化等，并有大量紅柱石生成，與金成礦密切相關，構造本身即是具有Au異常的礦化帶，已發現礦體均產于這類構造中。礦區內已發現斷裂多屬于成礦后斷裂，對礦體有明顯破壞作用。

2.3 巖漿巖

由于第四系更新統砂土覆蓋，礦區地表未見侵入巖出露，侵入巖主要隱伏在礦區北部和西南部，巖性為黑云母二長花崗巖，受北東向斷裂控制。隨著找礦與采礦工作的深入，通過探礦鉆孔及探采巷道揭露出黑云母二長花崗巖，厚度不大，侵入酒局子組。研究顯示，Au異常沿該巖體的舌形凸出一側分布。區域上，金礦床（點）及重砂異常與巖體位置上的一致性表明，巖體與金成礦有著某種聯系。結合該礦實際，巖漿活動的熱動力對高豐度金元素二疊系地層金富集成礦有一定促進作用。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

礦區內共圈定礦（化）體20條，均產在層間構造蝕變帶內，呈層狀或似層狀。Ⅰ1礦體為主礦體，占本次查明資源總量的39 %，其次為Ⅶ、Ⅵ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅲ-1礦體等（見表1）。礦體主要特征分述如下：

Ⅰ1礦體位于礦區南部邊緣，發育于層間構造蝕變帶中。礦體走向北西，傾向南西，傾角35°。地表控制長614 m，出露最大標高549.1 m。真厚度1.14～19.44 m，平均值6.25 m；金品位0.58～22.82 g/t，金平均品位1.75 g/t。一中段（514 m標高）由勘探線間距40 m的4條穿脈控制，礦體厚度5.73～19.44 m，平均厚度11.7 m；金品位1.00～2.23 g/t，金平均品位1.55 g/t。480 m標高以下80 m勘探線間距的鉆探工程（21個）控制礦體最低標高421.04 m，垂深128.06 m，控制斜深246 m（見圖4）。F16斷裂切斷了礦體的延續，因此，該礦體最大延伸（沿傾斜方向）246 m，真厚度1.14～19.44 m，平均值6.25 m；金品位0.40～22.82 g/t，金平均品位1.75 g/t（見圖5-a）。

Ⅲ礦體分布于礦區中部，北東走向，傾向南東，傾角24°～26°。呈似層狀產出（見圖5-b、圖6-a），地表控制長195 m，斜深大于100 m，礦體厚度0.94～3.31 m，平均值1.46 m，厚度變化系數63 %，厚度變化屬穩定型；金品位0.45～7.76 g/t，平均值4.94 g/t，品位變化系數52 %，為品位變化均勻型。礦體在強烈的塑性變形條件下易形成香腸構造（見圖6-b）。

Ⅴ礦體分布于礦區東北部，走向北東，傾向北西，傾角23°～28°，呈似層狀產出，與地層產狀基本一致（見圖6-c）。地表控制礦體長390 m，礦體厚度0.90～3.62 m，平均值2.16 m，厚度變化系數63 %，金品位0.86～1.35 g/t，平均值0.90 g/t，品位變化系數39 %，品位變化穩定。

Ⅵ礦體分布于礦區西北部，與Ⅴ礦體近平行分布，走向北東，傾向北西，傾角344°，呈似層狀產出，與變質砂巖及板巖互層產出（見圖6-d）。地表控制礦體長245 m，厚度1.15～14.95 m，平均值6.75 m，厚度變化系數55 %，屬厚度變化穩定型：金品位0.44～12.61 g/t，平均值1.28 g/t，品位變化系數130 %，屬品位變化較均勻型。礦體與圍巖變質砂巖、碳質板巖在韌性剪切條件下發生強烈糜棱巖化（見圖6-e）。

3.2 礦石特征

礦石按氧化程度可分為原生礦石和氧化礦石，以氧化礦石為主。氧化礦石按原巖類型可分構造蝕變板巖型、構造蝕變砂巖型、構造蝕變砂板巖型、碎裂硅化巖型。礦體與圍巖界限模糊，主要依靠化學分析確定。圍巖蝕變主要有絹英巖化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、紅柱石化、糜棱巖化（見圖6-e、f）。

礦物成分較復雜，常見礦物有自然金（見圖7-a～c）、褐鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、銅藍、輝銅礦（見圖7-d～g）、銀金礦（7-h～l）、閃鋅礦、方鉛礦、鈦鐵礦、磁鐵礦、石英、長石、白云母、絹云母等。載金礦物主要為黃鐵礦、褐鐵礦。自然金多為細粒—微粒金，以黃鐵礦和褐鐵礦為載體，粒度多為0.02～0.06 mm，自然金在鏡下呈顆粒狀，金形態以邊界圓滑為主（見圖7-a～c），常與褐鐵礦共生。黃鐵礦為淺黃色，自形晶—半自形晶結構，黃鐵礦裂隙或晶隙中有黃銅礦充填交代。在礦石中黃鐵礦多呈團塊狀、浸染狀分布（見圖7-e、f）。黃銅礦多呈不規則狀和他形粒狀，銅黃色，金屬光澤，在礦石中常呈團塊狀集合體分布（見圖7-d）。

礦石組構種類較多，礦石結構有自形晶—半自形晶—他形晶結構、充填結構、交代—交代殘留—反應邊結構、假象結構及包含結構等。礦石構造以浸染狀構造、脈狀構造或網脈狀構造為主（見圖6-f～h）。

4 成礦規律

4.1 礦床空間分布規律

區域內發現金礦床（點）10多處，如峰水山金礦床、中井金礦床、撰山子金礦床、金廠溝梁金礦床、二道溝金礦床等，這些金礦床的分布與區域構造方向一致，具有集中成帶分布特點，主要分布于赤峰—朝陽金礦化集中區內，多沿北東向和北北東向展布。地層與構造總體走向一致，結合金礦床（點）與地層關系，認為金礦床（點）主要圍繞酒局子組上段分布。礦體主要賦存于酒局子組上段由韌性剪切帶引起的層間破碎帶和后期的韌—脆性破碎帶中。礦體嚴格受一定特征地層及層間構造蝕變帶和褶皺聯合控制，且主要分布在背斜兩翼，經過剝蝕后殘留在酒局子組變質砂巖、碳質板巖的交互層中。礦體一般情況下為層狀或似層狀。礦體產狀受地層產狀控制，在構造作用的影響下，伴隨地層產狀變化礦體產狀隨之變化。

4.2 成礦時代

張偉波等［17］對與毛頭山金礦床屬于相同成礦帶的金廠溝梁金礦床進行了研究，對該礦床中與58號脈相互穿插的黑云母粗安巖和與成礦具有密切關系的對面溝花崗閃長巖復式巖株進行了鋯石U-Pb測年工作，獲取黑云母粗安巖的結晶年齡為（131.7±11 Ma），對面溝花崗閃長巖復式巖株的成巖年齡為（142.65±0.44）～（138.7±1.2）Ma，由此限定金廠溝梁金礦床的主成礦時代為131.7～142.7 Ma。周乃武［18］認為，區域內金主成礦時代為135.26～141.7 Ma。礦區內礦體賦存于酒局子組中，在礦區北部與礦區外圍均可見巖體（黑云母二長花崗巖）侵入酒局子組，指示成礦發生在黑云母二長花崗巖之前，該巖體同位素（K-Ar）年齡為141 Ma。綜上所述，毛頭山金礦床成礦作用發生在晚侏羅世。

4.3 控礦因素

4.3.1 礦源層

毛頭山金礦床賦礦地層為酒局子組上段，該地層屬于海西地槽迴返后的陸相—河湖相沉積，以粉砂巖、紅柱石板巖、含碳紅柱石板巖、碳質板巖為主，偶爾夾有高嶺石黏土巖、硅質巖薄層。前人對遠離剪切帶的酒局子組地層取化探基巖樣，測得基巖金豐度值1.9×10-9，略高于地殼的金豐度值［4］，證實了沉積過程中發生了金的原始積累，成為本區礦源層。

4.3.2 成礦地質體

成礦地質體為黑云母二長花崗巖，常見黑云母二長花崗巖侵入酒局子組地層層間構造蝕變帶。礦體沿該巖體的舌形凸出一側分布，礦區內亦有該時期巖體出露于三采區。金礦床（點）及重砂異常與黑云母二長花崗巖位置的一致性表明，黑云母二長花崗巖與金成礦有著某種聯系。結合現場勘查成果，認為黑云母二長花崗巖對酒局子組地層金的富集成礦有一定促進作用，與礦體成因關系非常密切。

4.3.3 成礦結構面

礦區內砂巖、板巖夾薄層泥巖，巖石力學性質差異明顯，往往在區域構造運動中容易產生差異滑動，進而形成層間構造蝕變帶，為變形變質作用形成的含金熱液遷移和聚集提供了空間，是主要成礦結構面。板巖發生韌性變形，為含礦熱液運移起屏蔽作用，石墨化在塑性變形過程中起潤滑作用，同時韌性剪切作用與之伴隨含金黃鐵礦化作用，使含金流體在層間構造中運移、富集、成礦［4，9，12，15-16，19-21］。

5 找礦標志

1）毛頭山金礦床賦礦地層為酒局子組上段，礦體常伴隨酒局子組上段出現，有時其本身也可成為礦體，因此酒局子組上段是重要的地層找礦標志。

2）紅柱石板巖是近礦圍巖，有時其本身也含礦。

3）靡菱巖化構造是含礦的構造標志，礦體均在明顯的韌性剪切帶上，后續找礦應圍繞中酸性巖體外圍韌性剪切帶展開。

4）黃鐵礦、赤鐵礦是金的主要載體礦物。黃鐵礦在氧化帶發生褐鐵礦化，強烈褐鐵礦化、細脈狀赤鐵礦發育的地段往往是金富集部位。

5）石英脈是熱液疊加活動的證據，部分石英脈含金，亦是重要的找礦標志。

6 結 論

1）毛頭山金礦床是岱王山金礦田的重要組成部分，礦體賦存于酒局子組上段的層間構造蝕變帶內，多呈似層狀、透鏡狀產出，賦礦圍巖主要為砂巖—含碳紅柱石板巖—碳質板巖。

2）礦石按氧化程度可分為原生礦石和氧化礦石，以氧化礦石為主。金屬礦物主要有自然金、褐鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、銀金礦，次為銅藍、輝銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、鈦鐵礦、磁鐵礦。非金屬礦物主要有石英、白云母、絹云母等，次為長石、白云石等。圍巖蝕變主要有絹英巖化、黃鐵礦化、赤鐵礦化、紅柱石化、糜棱巖化。

3）礦體主要受礦源層—成礦地質體—成礦結構面控制，酒局子組上段為礦源層，為金富集成礦提供物質基礎，黑云母二長花崗巖對酒局子組上段地層金的預富集和運移提供了物質和能量，而韌性剪切作用形成的層間破碎構造為含金流體侵位提供了通道和賦礦空間。

4）酒局子組上段地層，特別是紅柱石板巖是很好的找礦標志。黃鐵礦化、褐鐵礦化及赤鐵礦等是毛頭山金礦床重要找礦標志。

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Geological characteristics，metallogenic regularities，and prospecting indicators

of Maotoushan Gold Deposit in Aohan Banner，Inner Mongolia

Abstract：Maotoushan Gold Deposit is located in the eastern part of Chifeng City，Inner Mongolia Autonomous Region.It is widely distributed in the gold deposits of the northern margin of the North China Craton.This paper systematically expounds the geological characteristics of Maotoushan Gold Deposit，suggesting that the ore bodies are located in the Lower Permian Jiujuzi Formation，and the mineralized rocks consist of metamorphic sandstone，red chert，and carbonaceous slate.Gold is present in the form of hydrothermal superimposed quartz veins and veinlets，which are consistent with the attitude of the strata，indicating a sedimentary-dynamic metamorphic gold deposit.The metallogenic regularities and ore-controlling factors of Maotoushan Gold Deposit are summarized，and prospecting indicators are proposed，providing theoretical references for the exploration and prospecting of similar gold deposits along the northern margin of the North China Craton.

Keywords：Maotoushan;gold deposit;geological characteristics;metallogenic regularities;prospecting indicators;Aohan Banner