内蒙古西乌珠穆沁旗白音乌拉苏木铜矿成矿地质特征及矿床成因分析.pdf

西部资源067WESTERNRESOURCES西部资源矿产地质2023年第3 期内蒙古西乌珠穆沁旗白音乌拉苏木铜矿成矿地质特征及矿床成因分析时培哲（华北地质勘查局五一四地质大队，河北承德067000)摘要】内蒙古西乌珠穆沁旗白音乌拉苏木铜矿位于大兴安岭成矿带中的锡林浩特-霍林郭勒多金属成矿亚带，成矿地质条件优越。本文通过调查研究，分析了西乌珠穆沁旗白音乌拉苏木铜矿成矿地质特征及控矿因素，认为矿床受地层一构造一岩浆岩三位一体联合控制，深大断裂长期反复活动，控制了区内侵入岩浆活动，为成矿提供了能量，岩体接触带构造、次级断裂构造、火山机构等控制了矿体的产出，二叠系地层及二叠纪辉长岩侵入体为成矿提供了物质，同时进一步总结分析了找矿标志和矿床成因，提出了找矿建议，为本区开展找矿工作提供了参考。【关键词】白音乌拉苏木；铜矿；矿床成因白音乌拉苏木铜矿位于内蒙古锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗境内，行政区划隶属巴拉嘎尔牧场。研究区为1：5万矿调工作发现，前期主要投人了地质填图、化探、物探以及探槽工作，获得了一定的找矿成果。本文在详细分析前期工作成果的基础上，进一步总结成矿地质特征，分析找矿标志和矿床成因，提出了找矿建议，为该区找矿工作提供参考。1.区域地质背景研究区属于大兴安岭成矿带中的锡林浩特-霍林郭勒多金属成矿亚带，是北东向大兴安岭中生代构造-岩浆岩带一部分。区域内不同时代的地层处于不同构造分区，古生代隶属华北地层大区、内蒙古草原地层区以及锡林浩特-磐石地层分区；中、新生代属于太平洋地层区、大兴安岭一燕山地层分区以及博克图一二连浩特地层小区。研究区周边主要发育古生界地层，主要为石炭系上统本巴图组（C,bb）、二叠系下统寿山沟组（P,3s）、二叠系中统大石寨组(P,ds)和哲斯组(P,2s)。古生代和中生代的两次构造活动造成本区近东西向和北北东一北东向断裂相互叠加，北东向深大断裂往往控制岩浆岩带及矿带的展布，北北西一北西向构造穿切早期地层以及岩浆岩，制约矿床的形成与分布 2。区域内火山机构、火山穹隆等构造也与成矿关系密切。区域岩浆岩分布广泛，展布方向总体上与区域构造线一致。岩性种类繁多，从基性岩到酸性岩均有产出，以海西期和燕山期花岗岩类为主 3。研究区周边主要出露二叠纪辉长岩(Pzv）、花岗闪长岩（P2%8)和三叠纪正长花岗岩(T,5)。区域资源丰富，以银、铅、锌、铜、钼、锡、铁为主，附近区域已发现扎木钦、大井子、浩布高、双尖子山、孟恩陶勒盖、拜仁达坝、维拉斯托等众多多金属矿床，区域成矿地质条件优越 42.研究区地质概况2.1矿区地质概况矿区内主要出露二叠纪大石寨组下段（P,ds）灰黑色泥质粉砂岩和长石石英砂岩和第四系（图1）。自北而南出露多处二叠纪辉长岩侵人体，其内常见后期石英脉。遥感解译存在白音乌拉苏木大型环形构造，推测下部存在隐伏的花岗质岩石。研究区位于巴拉嘎尔牧场牧业小组图幅的中南部的北东向贵钦坤兑背斜的核部地带，存在多组硅化裂隙蚀变带。有NNE向断层穿过该区。RP22-5PQTCTCAP2-3C35P221AP22-610Pdd11JII-4P5f1213JII-5AP22-1Q$t0.51km图1矿区地质简图1一第四系；2 一中二叠统大石寨组下段；3 一中三叠世花岗斑岩4一实测地质界线；5一二叠纪辉长岩；6 一二叠纪闪长岩；7 一石英脉；8 一实测地层岩性界线；9产状；10 1:1万土壤异常范围及编号；111:1万极化率范围及编号；12 长石石英砂岩；13 泥质粉砂岩；14一铜银矿化体【作者简介时培哲（198 7 一），男，硕士研究生，工程师，主要从事地质调查与矿产勘查工作。068西部资源WESTERNRESOURCES西部资源WESTERNRESOURCES2.2化探异常特征1:5万AP22异常元素组合为Cr、Bi、A s、Ni、Sn、Cu、Ag。形态复杂，条带状沿NE向展布，套合一般。衬度值普遍较高，尤其是Bi、Cr 等；规模较大的包括Cr、Bi、A s 等；只有Bi、A s 具内、中、外三个浓度分带。其中，Cr异常面积达1.2 6 km，平均含量93.9410 ，最高含量为6 41.110-，浓集中心较明显。需要注意的是Cr、Ni 等的异常很可能是本区辉长岩体的一些反映。1:1万化探扫面进一步解体出7 处化探异常（AP22-1至AP22-7），并与激电异常吻合良好，显示出良好的找矿前景。与成矿关系较密切的主要有AP22-2、A P 2 2-3、A P 2 2-4。AP22-2异常主要组成元素为Sn、Bi、Cu、Cd、A s、A g，浓集中心较明显，Sn、Cu、Bi 浓度较高，且具有热液矿床前晕尾晕元素异常叠加的特征，存在多期成矿的可能，主要对应本区号矿（化）体。AP22-3异常与此特征类似，对应本区号矿（化）体。AP22-4异常主要组成元素为Ag、Cu、Sn、W、A s、Cd、Sb，异常浓集中心明显，并以AgCu为主，体现中高温元素异常组合特征。主要对应本区的I号矿体。2.3物探异常特征本区开展了1:1万激电面积性测量工作，圈定了2 个高电阻率高极化率异常带，编号为J-4、J-5。J-4异常位于测区西部，整体北东向，贯穿整个测区。视电阻率和视极化率分布规律基本相同，呈带状展布。激电异常表现高阻高极化组合异常特征，视极化率2%3%，视电阻率3 0 0 8 0 0 Qm。结合地质资料，该高阻异常地表出露辉长岩，并见少量花岗斑岩，推测高阻为辉长岩类及下部的隐伏花岗质岩体引起，该范围也与化探AP22-1、A P 2 2-2、A P 2 2-3、A P 2 2-4、A P 2 2-5五个异常的分布范围一致地表出现的铜矿化点多是孔雀石化，常出现在辉长岩裂隙或者石英脉中，依据附近岩性推断，下部有花岗岩存在的可能，推测J-4为花岗岩浆热液侵人辉长岩，使铜等富集到裂隙或石英脉中，产生矿化体引起。J-5激电异常位于测区东南部，视极化率和视电阻率变化规律基本相同，均呈NE走向的带状分布，视极化率2%4%，视电阻率3 0 0 7 0 0 Qm。激电异常分布范围与AP22-6、A P 2 2-7 异常展布一致，分布Cu、A s、Bi 等化探异常。地表出露岩性为花岗斑岩，而辉长岩只在地表见到少部分露头，可能与风化剥蚀较浅有关。综述，推测J-5激电异常类型及形成原因与J-4一致，为热液矿化引起。测区西北部有一呈北东走向的低阻异常带（图2），且未封闭，结合地质资料，推测为推断断裂构造引起。整区激电异常未封闭，向南向北均有一定的延伸，从而推测侵入的花岗岩体具有一定规模的延伸。3.矿床地质特征3.1矿体地质特征本区主要发现出露三条矿（化）体，由北至南编号为I、I、I I。I号矿体位于矿区北部公路一侧，由检查AP22-4异常时发现，含矿蚀变带出露长约6 0 m，由TC40揭露控制，深部无工程，矿（化）体倾向北西3 3 6，倾角7 4，走向近东西，Cu品位0.3 6%-1.8 7%，平均品位0.7 4%。矿化岩性是弱铜矿化、硅化、碎裂化辉长岩及强铜矿化含有石英脉的强硅化构造破碎带245.6324.8444.024C3.63.2O2.82.42.016JI1521.20.82.00.4JII-O0.0O2.0O1.62.4500m1km图2 矿区视极化率等值线平面图1一视极化率异常编号；2 一视极化率等值线及标注号矿体位于矿区南部，是检查AP22-3异常时发现，地表见明显的孔雀石化，含矿蚀变带长约10 0 m，倾向北东40，倾角8 5，铜矿化产于碎裂的辉长岩裂隙或者强硅化石英团块，矿化不均匀，Cu品位0.2%0.8 6%，矿石中的Sn、Z n 含量也相对高。号矿体，位于矿区的北部，由AP22-2异常检查时发现，主要表现为含矿破碎蚀变带，倾向北西2 10，倾角3 0，走向北西，控制长约150 m，由TC37、T C3 8、T C3 9三条探槽揭露控制，深部未控制。铜品位0.3 2%1.2 8%，平均品位0.77%。蚀变带中见碎裂化辉长岩及强铜矿化含有石英脉的强硅化蚀变岩3.2围岩蚀变本区围岩蚀变特征主要表现为：孔雀石化、蓝铜矿化、绿泥石化、硅化、高岭土化。孔雀石化、蓝铜矿化主要发育于近矿围岩和矿体，受地表淋滤及氧化见于围岩表面，是重要的找矿标志 5。绿泥石化、高岭土化主要见于蚀变带内及蚀变带顶底板。硅化主要沿碎裂的辉长岩裂隙发育，呈细脉状、网脉状。4.找矿标志及矿床成因分析4.1找矿标志研究区主要找矿标志：（1)地层标志：以辉长岩为原岩的构造蚀变带；（2)围岩蚀变：以孔雀石化、硅化、绿泥石化为组合的蚀变特征；（下转0 7 2 页）072西部资源WESTERNRESOURCES上接0 6 8 页）西部资源WESTERNRESOURCES床。矿床控矿条件主要表现在与火山（岩浆）活动有关的成矿作用，岩浆侵人活动为区域矿产的形成提供了热动力条件，加里东、华力西期均有侵入岩产出 3,以华力西中晚期岩浆活动最为强烈，与区域成矿最为密切 4,形成了岩浆岩类饰面用矿床。4.2及找矿标志分析矿床赋存于华力西期中期侵人的花岗闪长岩岩体。属岩浆岩型的饰面石材用花岗岩矿床。岩性为浅黄一灰白色中细粒含黑云母花岗岩，矿床成因为酸性岩浆岩成因。据区域地质（矿产）调查报告，区域上广泛分布着二叠纪、三叠纪侵人岩。因此，具有寻找饰面石材花岗岩矿的巨大地质背景。作为饰面石材用的花岗石石材矿，主要考虑的是矿石的花色品种和矿石块度大小，而块度的大小又主要受节理裂隙的控制。所以在寻找本类矿床要注意以下几点特征：饰面用花岗石矿主要赋矿岩石为岩浆活动后的各类中酸性岩体，故找到岩浆岩侵人体是基本的找矿标志；花岗岩类一般耐风化能力较强，在凸起的地貌上易形成裸露的花岗岩类岩石，故地貌上的花岗闪长岩露头可作为直接的找矿标志；节理裂隙发育程度受构造及脉岩发育程度影响较大，构造及脉岩不发育区是主要的找矿方向；在第四系覆盖区，用人工揭露的方式观察基岩，揭露后基岩出露完整，且线裂隙率低于3 条/米；通过本次工作，找矿方向主要为岩浆活动侵人产出的大面积的岩浆岩，大面积分布的岩浆（3)地球化学标志：以Cu、Sn、A s 为主的化探综合异常；（4)地球物理标志：高阻低极化率为特征的物探激电异常4.2矿床成因区域成矿规律显示，研究区成矿多受地层-构造-岩浆岩三位一体联合控制，矿床成矿时代大多集中于早白垩世成矿大爆发时期（13 0 140 Ma），成矿作用受蒙古-鄂霍茨克洋和古太平洋两大构造体系叠加影响，总体上处于伸展环境 6-7。本区深部大地构造处于上慢隆区与核慢洼区的衔接位置，具“过渡带”特征，决定了区带内成矿物质来源的复杂性和多样性。深大断裂长期反复活动，控制了区内侵人岩浆活动，为成矿提供了能量，也提供了巨量的成矿物质。岩体接触带构造、次级断裂构造、火山机构等控制了矿体的产出。统计显示，区域银多金属矿床赋矿围岩中，二叠系碎屑岩和碳酸盐岩占7 5%，中生代火山岩占25%。二叠系地层分布广，厚度大，铜、铅、锌、银等金属元素富集，为成矿提供了部分物质来源，且地层中富含碳质，对部分成矿元素具有较强的吸附性，为成矿提供了还原环境|8-10 根据前期工作成果，结合前人对周边典型矿床的研究，推断白音乌拉苏木铜矿应属于受岩浆活动、构造、地层等多种地质因素控制的陆相火山热液型铜多金属矿床。研究区二叠系地层广布，矿（化)体多产于辉长岩中，推测二叠系地层及二叠纪辉长岩侵人体均为成矿提供了部分成矿物质。二叠纪辉长岩、三叠纪正长花岗岩体以及推测存在的隐伏晚期花岗岩体等多期次岩浆热液活动为成矿提供能量和大量成矿物质，并造成成矿物质多期次活化、运移和富集，在近东西向构中富集成矿。5.结论（1)本区位于重要的区域成矿带，成矿地质条件优越属于受岩浆活动、构造、地层等多种地质因素控制的陆相岩是最直接的找矿标志，5.结论研究区处于古亚洲成矿域（I级）一华北陆块北缘成矿省（级）哈萨克斯坦板块东段金、钒、磷、铀、铁一铜钼、铅一锌一银、钨成矿带（级）方山口一七角井子一白山堂金、铜、镍、钨、锰和钒一磷一铀成矿带（IV)级）一白山堂一大红山铁、铜多金属成矿区（V级）。区域内岩浆岩发育，通过对研究区内地质特征研究，认为区内矿体均赋存于华力西中期中一粗粒花岗闪长岩中，共圈出饰面用花岗岩矿体2 个，校正后矿体荒料率为43.0 0%。矿石品种单一，为中粗粒花岗闪长岩。矿石呈浅灰白色一灰白色，中粗粒花岗结构，块状构造，暂定名为“西域灰麻”,具有较好的市场价值。参考文献1韩宝福，何国琦，王式.后碰撞慢源岩浆活动、底垫作用及准噶尔盆地基底的性质 J.中国科学（D辑：地球科学），1999(01):16-21.2赵振华.微量元素地球化学原理（第二版 M.北京：科学出版社，1997.3徐可勤.花岗岩地质和成矿关系 M.南京：江苏科学技术出版社，198 4.4韩宝福.后碰撞花岗岩类的多样性及其构造环境判别的复杂性 J.地学前缘，2 0 0 7(0 3：6 4-7 2.火山热液型铜多金属矿床。(2)矿（化）体具有一定的规模，品位较高，建议部署深部验证工程，查明矿体深部延深，争取取得找矿突破。（3）本区南西部JIII-5激电异常、AP22-6、A P 2 2-7 套合部位，成矿条件较为有利。参考文献1刘光鼎，涂光炽，刘东生.大兴安岭中南段一一个重要的有色金属资源基地 J.中国科学院院刊，2 0 0 3（0 5）：324-325.2刘建明，张锐，张庆洲.大兴安岭地区的区域成矿特征 J.地学前缘,2 0 0 4,11(0 1)：2 6 9-2 7 7.3何鹏，郭硕，张天福，等.大兴安岭中南段扎木钦铅锌银多金属矿床成矿物质来源及矿床成因：来自S、P b 同位素的制约 J.岩石学报，2 0 18,3 4（12)：3 597-3 6 10.4毛景文，周振华，武广，等.内蒙古及邻区矿床成矿规律与成矿系列 J.矿床地质，2 0 13，3 2（0 4）：7 16-7 3 0.5金若时，刘永顺，张跃龙，等.大兴安岭中南段昌图锡力锰、银、铅、锌多金属矿床的发现及其意义 J.地质通报，2017,36(07):1268-1275.6张浩，王新利，刘道荣，等.大兴安岭中南段典型银锡多金属矿床成矿条件与找矿潜力 J.地质与勘探，2 0 2 1,57(0 1)：3 9-52.7鄂阿强，陈志坚.大兴安岭中段岩浆岩分布与成矿关系略述 J.科技创新导报，2 0 10(14)：7 6.8陈良，张达，狄永军，等.大兴安岭中南段区域成矿规律初步研究 J.地质找矿论丛，2 0 0 9,2 4(0 4)：2 6 7-2 7 1+2 8 1.9张喜周，张振邦.内蒙古大兴安岭南段地质构造与成矿 J.矿产与地质，2 0 0 3(S1)：2 98-3 0 1.10王长明，张寿庭，邓军.大兴安岭南段铜多金属矿成矿时空结构 J.成都理工大学学报（自然科学版），2 0 0 6，33(05);