内蒙古白乃庙铜矿床Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ矿段地质特征

贾林柱 ，郑 萍 ，张 赋

（1.内蒙古自治区地质调查院，内蒙古呼和浩特010020；2.内蒙古自治区第七地质矿产勘查开发院，内蒙古呼和浩特010020）

1 成矿地质背景

内蒙古白乃庙铜矿床大地构造位置处在华北板块北缘陆缘活动带之温都尔庙－翁牛特旗加里东活动带内，温都尔庙复背斜（Ⅲ级构造）的西段南翼，属察汉敖包褶皱束（Ⅳ级构造）与白乃庙褶断束之间隐伏的东西向白乃庙深大断裂带部位（图1）.

1.1 地层

矿区地层简单，仅出露新元古界青白口系白乃庙组和零星分布的第四系.

区域上，白乃庙组（Qnb）共分5个岩性段，各岩段间均为渐变过渡接触关系，其中的二、四岩段为中酸性岩段，一、三、五岩段为中—基性岩段.矿区仅出露白乃庙组三、四、五岩段（图2），其原岩为一套经历了中浅变质作用的海底喷发的中酸性—基性火山熔岩建造.

第三岩性段（Qnb3）:分布于矿区北部，岩层走向300～355°，倾向 210～265°，倾角 35～65°.岩性为绢云长英片岩、长英片岩、灰绿色阳起斜长片岩、灰色-灰绿色残玢变岩、灰绿色绿泥斜长片岩.岩石绿泥石化和黑云母化蚀变普遍.

第四岩性段（Qnb4）:分布于矿区中北部，岩层走向300～350°，倾向 210～260°，倾角 25～65°.岩性为绿泥斜长片岩、绢云长英片岩夹长英片岩、长英片岩夹绢云长英片岩、阳起绿泥斜长片岩、绢云长英片岩夹绢云石英片岩、黑灰色含铁石英岩、灰白色—褐黄色绢云长英片岩、灰白色长英片岩.

第五岩性段（Qnb5）:分布于矿区中部及南部，岩层走向 303～352°，倾向 213～262°，倾角 45～75°.主要由角闪残玢阳起绿泥斜长片岩、阳起斜长片岩夹绿泥斜长片岩、灰色阳起斜长片岩、灰绿色绿泥斜长片岩、灰绿色阳起绿泥斜长片岩组成.该岩性段是铜矿体的重要赋存层位.

第四系分布在冲沟及山间洼地，主要为冲洪积、残坡积及风成砂土.

1.2 构造

白乃庙铜矿床位于白乃庙褶断束的北侧，东西向白乃庙隐伏深大断裂贯穿矿区.白乃庙褶断束呈现背斜形态，断裂构造极为发育，轴向为近东西—北东东向，形成于华力西期，并受燕山期构造活动叠加、改造.东西向白乃庙隐伏深大断裂带内断层及破碎带发育，角砾岩、片理化现象普遍，且沿断裂带岩浆侵入活动频繁、强烈.

受区域构造的控制，矿区内以断裂构造为主，褶皱构造简单，为一向南西倾斜的单斜构造.矿区内发育有5条走向为北东东—北东向断层，其中3条断层将南矿带错断分割为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ三个矿段.

矿区内以东西向构造为主，主要形成于中加里东期和华力西期，表现为一系列东西向的褶皱、挤压破碎带、逆冲断层、片理化带等，也是矿区的主要控岩、控矿构造.燕山期，东西向构造复活，并形成与东西向构造配套的压性、压扭性北东向断裂构造，北北东向断裂构造对铜矿体有一定的破坏作用.

1.3 岩浆岩

矿区范围内仅出露了加里东期花岗闪长岩（γδ33）.岩体分布于矿区中部及东北角，呈岩株状产出.岩石一般为淡砖红色，中细粒花岗结构，块状构造.由斜长石、钾长石、石英及角闪石、黑云母组成.斜长石含量约63%，为半自形板状，具明显的环带状构造，具强烈绢云母化和泥化；石英为他形粒状，含量15%；钾长石含量约10%；角闪石、黑云母含量约10%，局部绿泥石化.副矿物为磷灰石，金属矿物为磁铁矿.磷灰石与磁铁矿出现在一起，含量约2%.此外，勘查区岩脉有闪长岩脉、闪长玢岩脉、石英脉等.加里东期花岗闪长岩的侵入活动，对矿（化）体的形成、富集变质起决定性作用，而未见岩脉与矿（化）体有直接关系.

2 矿体地质

2.1 矿体特征

Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ矿段位于白乃庙矿区南部，矿体产新上元古界青白口系白乃庙组五岩段绿片岩中.矿体的顶、底板围岩岩性相同，产状基本一致.矿体与围岩界线呈渐变过渡关系，多呈似层状、透镜状、单层或多层、平行或斜列式产出，具有膨大、收缩、分支、尖灭等现象（图2）.总体看矿体受构造和层位的控制，不论是走向或倾向，连续性均较好.北东向—北北东向断裂构造切割矿体，断裂两侧矿体有一定的位移，最大位移18 m.主要矿体特征分述如下.

Ⅵ-20号矿体：分布于Ⅵ矿段Ⅰ线东—ⅩⅤ线间，位于Ⅵ-22号矿体下盘，距Ⅵ-22号矿体50 m，分为北西、南东两段.矿体赋存在绿泥斜长片岩、阳起斜长片岩中.矿体沿走向有转弯现象，南东端走向308°，北西端 327°，倾向南西，倾角 36～55°.厚度 0.65～22.93 m，平均厚度9.79 m.铜品位在0.07%～2.04%之间，平均品位1.00%.

Ⅴ-11号矿体：分布于Ⅴ矿段Ⅰ—Ⅺ线间，直接出露地表，含矿岩石为绿泥斜长片岩、阳起斜长片岩.矿体总体走向 320°，倾向南西，倾角 36～55°.矿体平均厚度3.73 m，铜品位在0.25%～1.08%之间，平均品位0.76%.矿体沿走向南东端于Ⅲ线向下分叉侧伏逐渐尖灭，北西端于Ⅸ线向西尖灭.沿倾向连续性较好，Ⅴ线延深稳定，Ⅶ—Ⅸ线矿体上下部膨大（图3），中间（1050～1180 m标高）变薄，控制最大斜深720 m（垂深500 m，Ⅶ线），厚度收敛，向下有变窄并逐渐尖灭的趋势.

V-23号矿体：分布于Ⅴ矿段Ⅰ—Ⅺ线间，位于Ⅴ-11号矿体上部，距Ⅴ-11号矿体55 m，地表未出露.含矿岩石为绿泥斜长片岩、阳起斜长片岩.矿体走向320°，倾向南西，倾角 37～51°，平均真厚 6.13 m，铜平均品位0.65%.矿体呈似层状，沿走向、倾向连续性较好，沿走向由北西向南东逐渐向下侧伏，且厚度增大，Ⅸ线向北西逐渐变薄至尖灭.沿倾向控制最大斜深490 m（垂深326 m，Ⅲ线），逐渐尖灭.

2.2 矿石的结构、构造

矿石的结构有自形—半自形粒状结构、半自形—他形粒状结构、交代结构、揉皱结构、交代网格状结构、包含结构、乳滴状结构、压碎结构等，以半自形—他形粒状结构和交代结构为主.

矿石的构造有条带状、条纹状、浸染状、细脉状构造等，以条带状、细脉状构造为主.

2.3 矿石的矿物组成及嵌布特征

矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿和磁铁矿，其次有少量或微量的斑铜矿、辉铜矿、磁黄铁矿、白钨矿、闪锌矿、方铅矿、自然金等.氧化带矿石矿物主要有孔雀石和褐铁矿.脉石矿物主要为绿泥石、斜长石、石英、绢云母，其次为微斜长石、阳起石、黑云母及微量的石膏、榍石等.

黄铜矿：以条带状、网状、细脉状、浸染状、星云状及不规则状的他形粒状集合体产于矿石中.黄铜矿常与黄铁矿、辉钼矿、闪锌矿等共生于同一条细脉中，具有密切的共生关系.局部见黄铜矿沿辉钼矿的叶片、解理充填交代.

黄铁矿：在矿体内部及围岩中均有产出，多为半自形—自形晶结构，呈浸染状、条带状或脉状产出.压碎结构普遍，压碎的黄铁矿碎粒常被黄铜矿所胶结、充填、交代，形成各种形式的网格状结构和团粒状结构.具有胶状结构的黄铁矿穿割、充填和交代早期阶段的黄铁矿，是热液成矿作用晚期阶段的产物.

辉钼矿：呈条痕状、细脉状、薄膜状或浸染状产出，也见有不规则辉钼矿集合体，在片理面内呈断续的薄膜状分布.辉钼矿常与黄铜矿共生在一起形成铜钼矿体，在铜矿体附近或围岩中或形成单独的钼矿体.

磁铁矿：与黄铁矿共生形成很特征的条带、细脉或各种形式集合体，具有压碎结构，被黄铜矿所胶结.

自然金：在矿体中偶有发现，但其含量甚微，且分布极不均匀，嵌于黄铜矿或黄铁矿晶粒之间、黄铜矿晶粒中或脉石矿物中.

金属矿物的生成顺序为黄铁矿→辉钼矿→黄铜矿.铜矿化大致分为3个阶段，早期为黄铁矿阶段，中期为辉钼矿、黄铜矿阶段，晚期为方铅矿、闪锌矿阶段.

3 围岩蚀变

矿区围岩蚀变主要为黑云母化、硅化、绢云母化、钾长石化、青磐岩化，其中硅化、黑云母化、绢云母化蚀变作用与成矿关系最为密切.

硅化：主要有2期.早期颜色发暗，结晶程度差，常见与金属硫化物共生，均匀带状硅化一般与中等—稠密浸染状或细脉状矿石关系密切，是找矿的一种标志.晚期硅化与矿化无关，纯白色透明度好，呈脉状发育在围岩中.

黑云母化：主要发育在矿体内或近矿围岩中，呈条带状沿岩石片理发生，蚀变带宽窄不一.黑云母呈鳞片状或细脉状，有的呈团块集合体，无明显分带现象.蚀变强弱与矿化呈正相关.

绢云母化：是主要的近矿围岩蚀变，一般位于矿体中心.绢云母以鳞片状交代斜长石、钾长石、黑云母等，与细粒石英或石英细脉共同组成一个浅色带.

青磐岩化：蚀变带主要以绿泥石化、绿帘石化、碳酸岩化为特征，常伴有黄铁矿化，为矿化外围的蚀变带，分布范围广，与矿化无明显关系.

4 矿床成因

自白乃庙铜矿发现以来，开展了大量研究工作，其成矿作用具有以下几个基本特征：

1）含矿岩系白乃庙组是一套分异较好的基性—中酸性火山岩沉积建造.矿体多呈似层状、透镜状、单层或多层、平行或斜列式产于基性火山岩中，与火山岩的产状基本一致，矿体与顶底板围岩呈渐变过渡关系，矿体与特定的火山喷发旋回有关［1-2］.

2）中基性火山岩中铜钼丰度值高，铜一般高出同类岩性维诺格拉夫（1962）值3～4倍，钼高出4～5倍，能够为铜成矿提供丰富的的矿源.

3）矿石中不仅有与围岩片理方向一致的条带、条纹状构造，还有普遍的压碎、变形、重结晶、熔蚀交代、包含等结构构造，常见一些金属硫化物细脉沿次级裂隙贯入斜切片理.这些细脉均在矿层中，表明矿体具有层控的特点，并受到了后期变质和热液作用.

4）硫同位素δ34S变化范围从+1.9‰～-5.3‰，各种硫化物δ34S平均值为-2.7‰，说明矿床硫来源于火山岩或岩浆岩［2］.

5）带状和细脉侵染状矿石中黄铁矿Co/Ni比值变化范围在0.159～15.6之间，暗示矿床中既有火山成因黄铁矿，也有沉积成因形成的黄铁矿（A.Bralia等，1979）.

6）原生晕分析显示铜矿化因子有3种来源.第一矿化因子Cu、Mo、W、Co与花岗闪长岩有关；第二矿化因子Cu、Co、Ni与基性火山岩有关；第三矿化因子Cu、Pb、Zn、Co与多金属硫化物有关.表明矿床中铜元素具有多源性［1-3］.

7）围岩蚀变具有硅化、黑云母化、绢云母化、钾长石化、青磐岩化等，矿化主要与硅化、黑云母化、绢云母化关系密切，蚀变分带不明显.

8）加里东期东西向深大断裂构造具有长期性、阶段性、继承性活动特点，导致了大规模的火山喷发和岩浆侵入活动，对矿床形成、富集变质起决定性作用.

综合分析上述成矿特征，白乃庙铜矿床既表现出层控矿床特征，又表现出火山热液成矿特征.因此，认为白乃庙铜矿床是海相火山气液矿床叠加次火山热液复成因型矿床［2-4］，成矿作用可能发生在加里东晚期.

［1］孟良义，李德伦，鲁守柱.白乃庙铜矿成矿模式［J］.长春地质学院学报，1992，22: 99—106.

［2］鲁守柱，孟良义.从稳定同位素组成讨论白乃庙铜矿床成因［J］.长春地质学院学报，1992，22: 107—110.

［3］聂凤军，裴荣富，吴良士，等.内蒙古白乃庙地区岩浆活动与金属成矿作用［M］.北京：北京科学技术出版社，1993: 1—239.

［4］李进文，赵士宝，黄光杰，等.内蒙古白乃庙铜矿床成因研究［J］.地质与勘探，2007，43（5）: 1—5.