内蒙古达来敖包钼多金属矿地质特征及找矿潜力浅析
2014-04-29赵志军刘立华魏雅玲李晶
赵志军 刘立华 魏雅玲 李晶
摘要：达来敖包钼多金属矿赋存在深部细粒花岗岩外接触带宝力高庙组变质粉砂岩、细砂岩内。钼矿化与北东向构造裂隙或构造破碎带有关，矿化体呈细脉状。矿体及围岩中，云英岩化、硅化、黄铁矿化比较强烈，并在细粒花岗岩外接触带发育，表明与岩浆热液的多次活动有关，属热液型矿床。通过目前勘查程度，达中——大型钼矿，分析其成矿地质特征、地球物理特征、地球化学特征、成矿地质环境等，认为深部及外围找矿潜力巨大。
关键词：达来敖包 构造控制 热液充填型 找矿潜力
达来敖包地区大地构造位置属西伯利亚板块东南大陆边缘东乌旗——扎兰屯火山型被动陆缘及二连——贺根山板块对接带，南部即为华北板块北部大陆边缘。进入中生代，则处于滨西太平洋构造域之大兴安岭火山岩浆岩带的西部及西部边缘。大多数矿床在时空分布上均与燕山期和华力西期花岗岩类侵入体伴生，显示了构造岩浆活动与成矿作用的密切关系。在矿床的成矿时代上，主要集中在燕山期。达来敖包地区具有特殊的地质构造背景和有利的成矿环境，优势矿床类型为与岩浆岩有关的热液脉型钨、钼、铜、金、铅、锌矿床。
2003年内蒙古自治区地质调查院在二连——东乌旗成矿带开展了铜矿评价，通过1：5万土壤测量在达来敖包圈定出20km2的No、Bi、W、Sn、Zn、Pb、Ag、Cu、As、Sb、Hg、Au等组合异常（AS3），确定Mo、W为主成矿元素，Pb、Zn、Ag、Cu为伴生元素。2008-1010年，中国地质调查局在该地区布置了矿产勘查项目，内蒙古自治区地质调查院开展了大比例尺地质、物探、化探剖面测量，圈定矿（化）体的分布范围，并进行深部钻探验证，大致查明该区地层、构造、岩浆岩特征和矿体的分布、规模、产状和矿石质量，共求得钼矿石量8，482.13千吨，钼金属资源量（333+334）7，357吨。
笔者根据上述勘探成果和达来敖包周边邻近地区已发现的乌兰德勒、准苏吉花、乌日尼图大中型钼（钨）矿产地成矿背景研究和对比，认为该区成矿地质条件良好，找矿潜力巨大。
1 区域地质背景
达来敖包地区大地构造位置处于西伯利亚板块东南大陆边缘晚古生代陆缘增生带，二连——贺根山板块对接带的西北侧。
古生代地层属北疆——兴安地层大区、兴安地层区、东乌——呼玛地层分区；中新生代属滨太平洋地层区、大兴安岭——燕山地层分区、博克图——二连浩特地层小区。
区域出露的古生代地层有奥陶系、泥盆系、石炭一二叠系，以石炭-二叠系宝力高庙组最为发育；中新生界的地层主要为上侏罗统陆相火山岩，古近系零星出露，第四系覆盖面积较大。
2 矿区地质
2.1矿区地质
矿区出露的地层为石炭系-二叠系宝力高庙组（C2-P1bl）。上部为变质石英砂岩、粉砂岩；中部为暗灰色安山岩、凝灰岩、凝灰质角砾岩；下部为灰黄色含粉砂凝灰质变泥岩、变质岩屑石英粉砂岩、含粉砂铁泥质板岩、硅化含粉砂质泥板岩、粉砂质绢云母板岩、黄铁矿化变质长石石英粉砂岩。
矿区主要出露粉砂质绢云母板岩、含粉砂泥质板岩，灰黑色，板理不明显。主要变质矿物为绢云母，普遍具硅化、黄铁矿化、云英岩化，但云英岩化不均匀。
地层分布在花岗岩侵入体形成的港湾内，东西北侧均为花岗岩侵入体，与侵入体接触面较陡，根据钻孔资料和物探资料综合分析，其倾角均大于65°，深部见隐伏的晚侏罗世-早白垩世细粒花岗岩。目前发现达来敖包北部有铅锌矿化，达来敖包及其南部有铜钼矿化。
2.2岩浆岩
二叠纪黑云母花岗岩、糜棱岩化钾长花岗岩、花岗岗岩侵入于宝力高庙组。由于遭受强烈热变质作用及构造作用，岩石普遍具有不同程度的碎裂现象及糜棱岩化。石英斑岩呈小岩株出露。矿区内发育花岗岩脉、花岗斑岩脉、石英斑岩脉等。
二叠纪中细粒钾长花岗岩（Pεγ）：分布在矿区东侧，呈不规则状分布，浅黄肉红色，中细粒花岗结构，块状构造。主要矿物成分石英、长石。长石普遍高岭土化。
二叠纪中细粒黑云母花岗岩（Pβγ）：该区大面积分布，矿区内在北侧、西侧及东侧均有出露。岩性呈灰黄色，中粒花岗结构，块状构造。在该岩体与宝力高庙组砂质板岩接触带未见矿化增强的现象。
石英斑岩（λπ）：主要分布在矿区中部和北部，主要以脉状出露，在钻孔中见有该岩性，岩心见十几米至几十米厚。地表以北北西向分布为主，灰白色，斑状结构，斑晶以灰白色石英为主，含量5-10%，基质隐晶结构，成分长英质。钻孔岩心内可见浸染状黄铁矿化，含量较少，局部见细脉状辉钼矿化。
2.3构造
矿区北东-北东东深大断裂发育。北部查干敖包——东乌旗大断裂沿东乌旗复背斜南翼伸展，二连——贺根山深大断裂从异常区南部通过，成为该区的主要控岩控矿构造，与之对应的北东向次级断裂则为异常区的主要储矿空间，该区大多数矿化与之有密切关系。
2.4地球物理特征
根据完成的网度为100×20m的激电剖面成果绘制等值线平面图（图2），视极化率值以7%，圈定出两个激电中梯异常带，西异常带宽80m-275m，长885m，视极化率峰值高达8.4%，视电阻率在300-400Ω·m之间；东异常带宽200-750m，长2，450m，视极化率峰值高达9.11%，视电阻率在250-450Ω·m之间。异常带均处于华力西晚期花岗岩与宝力高庙组灰、深灰色长石石英杂砂岩、粉砂岩、粉砂质板岩内外接触带上，外接触带普遍具绿泥石化、绢云母化，局部具硅化。异常带呈北东向展布，与接触带走向相一致。西异常带由DJ2异常构成，东异常带含DJ1、DJ3、DJ4异常，两异常带均呈高极化相对低电阻特征。
DJ1号异常上420剖面显示：硅化、褐铁矿化细砂岩带上方形成了Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、Mo元素异常峰值。各元素叠合较好，无组分分带现象，具前缘元素组合特征。视极化率异常分布在260-320点之间，高值区在270-310点之间，其值为7.0-9.0%。在该区段视电阻率呈中低阻特征，表明在该区段某一深度存在中低阻、高极化体。对应剖面的化探多元素异常集中在240-260点之间，且在280点附近也出现高峰值异常，相对幅度较大。化探异常与激电异常相比向北西方向有所位移，化探异常是由含矿热液沿构造裂隙上升在近地表元素发生富集，而激电异常则反映了地下某一深度具有一定体积的地质体的极化特性；这一现象表明，地下构造裂隙向南东方向倾斜，或者说，矿化体或矿体向南东方向倾斜。在剖面的170-220点之间，激电中梯出现5.0-7.0%的中低缓异常，视电阻率为中高阻反映。对应的化探异常在170-200点之间，其峰值出现在180、190点附近。该带在420线290点处施工DZK2钻，孔深305m，在135m处见假厚0.7m主要以黄铁矿化为主，伴有铅锌矿化带，依岩心轴夹角，可与地表化探异常带相连，倾角为50°左右。全孔岩性为粉砂质板岩、粉砂岩为主，在130-210m为黄铁矿化、硅化、碳酸盐化较强。经物探测井，90-210m处为高极化异常，极化率为10.0-30.0%，与矿化蚀变带相对应。在该剖面沿已发现的矿化带倾向布置DZK3钻孔，在120m处见1.5m厚以黄铁矿化为主，伴有铅锌矿化的矿化带，矿化带具碎裂结构，物探测井结果与其相吻合。
DJ3号异常上500线剖面显示：上石炭统一下二叠统宝力高庙组碎屑岩与二叠纪碱长花岗岩的内外接触带上形成了W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb等元素的组合异常，各元素叠合较好。其中W、Sn、Mo、Bi尾晕元素异常范围大，强度高，为主要成矿元素：Cu、Pb、Zn、Ag异常相对较弱，与W、Sn、Mo、Bi异常相叠合；而As、Sb异常不连续，形成三个异常峰值。中梯视极化率异常较为稳定，分布在160-330点之间，高值区在184-320点之间，其值为5.0-8.5%。在该区段视电阻率呈中低阻反映，一般在300Ω·m之间。在500线172-256点的地段布置了激电测深剖面，从视极化率断面图可以看出，该极化体产状近似水平，综合激电测深曲线和视极化率断面图，该极化体埋深约150m。视电阻率断面图显示，在200-228点之间浅部存在一相对高阻体，其顶板埋深约150m，电阻率值一般在300Ω·m-5000Ω·m，在500线的186、208、220点分别布置了DZK500-2、DZK500-1、DZK500-3三个钻孔。DZK500-1号孔，孔深416m，在47.73-51.5m、57.95-62.29m之间见黄铁矿化、钼矿化粉砂质板岩，钼矿含量较少，沿裂隙面分布；在63m以下深度见厚度不等的三层钼矿体和两层黄铁矿化、钼矿化体。DZK500-2号孔，孔深563.5m，在10-300m之间见厚度不等的六层钼矿体和五层黄铁矿化、钼矿化体。DZK500-3号孔，孔深501m，在130m处见一层厚度较小的钼矿体，钼矿化体和矿化蚀变带主要集中在260m-460m之间。三个孔均布在相对高阻带和相对高极化率体上，与深部细粒花岗岩存在及外接触带云英岩化和硅化有关。
DJ4号异常上600线剖面显示：该剖面上出现三个化探异常峰值，在230-270点之间，也就是上石炭统一下二叠统宝力高庙组碎屑岩与二叠纪碱长花岗岩的接触带上，形成了强度高、范围大、组分复杂的Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Mo、W、Sn、Bi元素组合的综合异常，各元素叠合较好。在270-290之间，即花岗岩体上出现的化探异常相对较弱，元素组合为Ag、As、Sb、Pb、Zn、Mo、W、Sn；在180-220点之间，即碎屑岩上出现弱异常，元素组合为As、Mo、Sn。视极化率异常分布在160-310点之间，其值为5.0-9.0%。在碎屑岩分布区段（160-250点），视极化率值一般在5.0-6.5%之间，视电阻率为500Ω·m左右；高值区段与花岗岩岩体相对应（250-310点），视极化率值一般在6.5-9.0%之间，视电阻率为300Ω·m的区段与花岗岩岩体相对应（250-310点），视极化率值一般在6.5-9%之间，视电阻率为300Ω·m左右。化探异常主要出现在接触带上，是由于地下深部含矿气水热液沿断裂构造上侵到地表发生局部富集的结果。而激电中梯异常主要反映的是地下某一深度上硫化物富集的情况。化探异常与激电异常相比向北西方向有所位移，所以，这一现象表明，地下构造裂隙向南东方向倾斜，或者说，矿化体或矿体向南东方向倾斜。
2.5地球化学特征
1：5万土壤测量在矿区及其外围圈定的AS3异常总体走向近南北向，进一步可划分为AS3-1和AS3-2南北两个子异常。前缘元素Ag、As、Sb强度高、形成异常范围大。Mo、W成矿元素及主要伴生元素Cu、Pb、Zn、Sn、Ni形成南部和北部两个浓集中心，元素强度大，套合较好，浓度分带明显；Au、Co、Hg元素异常分布面积小，强度低，与Cu、Pb、Zn、Mo、W、Sn、Ni南部异常相吻合；Bi元素异常分布范围相对较小，与Cu、Pb、Zn、Mo、W、Sn、Ni北部异常相吻合；Ag、As、Sb异常分布范围广，包含了Cu、Pb、Zn、Mo、W、Sn、Ni异常的南部浓集中心和北部浓集中心。AS3-1异常区内发现达来敖包钼矿，成矿元素W、Sn、Mo、Bi元素异常套合较好，组成内带，近矿指示元素Cu、Zn、Ph形成中带，而远程指示元素Ag、As、Sb以内带为中心形成范围更大的异常，各类元素叠合较好，各元素具有与斑岩型钼铜矿床相似的水平分带特征。
1：1万综合物化探剖面测量土壤异常表现为北东向展布，异常组合为W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn元素，特别是W、Mo呈明显的高背景，分布在二叠纪花岗岩内外接触带处。异常呈等椭圆状，长轴方向呈北东向，在480至640线为异常区，异常峰值高，元素组合较全，为矿致异常。
从现在工作程度来看，AS3-2异常区地表主要出露宝力高庙组变质粉砂岩、砂质板岩等，在测区中部发现的主要矿化蚀变有萤石矿化、褐铁矿化，局部见石英脉。激电中梯测量结果，发现两处视极化率5%以上异常，呈北北东向分布，与达来敖包矿区激电异常为同一异常带。从地球物理、地球化学特征来看与达来敖包钼矿区有相同之处，其成矿潜力较大。
3 矿体特征
矿化带总体走向为30°，分布在4线至23线间，长近1，000米，带内主要岩石为粉砂质板岩、中细粒花岗岩，岩石普遍见云英岩化、硅化、黄铁矿化。在7线至11线，钻孔深部见石英细脉呈网脉状，钼矿化和钨矿化增强。矿化带内辉钼矿主要沿构造裂隙分布。土壤地球化学特征为钼高背景区，异常范围呈椭圆状，组合元素为W、Sn、Mo、Bi、Cu、Zn、Pb，特别是Mo元素可达四级异常，异常范围大强度高，目前在该区发现了铝矿体的存在。
2008-2010年主要在该异常带进行钻探验证工作，在29线至4线共完成18个钻孔，其中13个钻孔见矿较好，另5个钻孔见矿较差或未见矿。
目前控制矿化带长500m，矿化总厚度250m。共圈定钼工业矿体65个，工业矿体间大部分为低品位矿体，二者组成的矿化体厚度可达200米左右，而工业矿体仅几十米。由于钼品位大部分位于0.03-0.09%之间，在以0.06%作为工业矿体边界圈定时，矿体沿倾向和走向连续性较差。单个工业矿体最厚可达25.46m，钼品位为0.12%之间。
现钻孔控制矿体主要分布在15线至4线之间，矿化类型主要是粉质板岩内裂隙面充填型，矿化裂隙不规则，分布密集程度不一。在11线ZK1103钻孔300m-400m间，硅化较强，大多表现为石英细脉浸染状，钼含量含量偏高，钼平均品位可达0.1-0.14%之间，并伴有钨矿化，但辉钼矿粒度较小。
在0线、7线、11线和15线，孔深在250-360米间均见到了细粒花岗岩（时代可能为晚侏罗世-早白垩世），该花岗岩呈灰白色，细粒花岗结构，个别钻孔花岗岩具斑状结构。局部辉钼矿化，呈细脉状分布，并具硅化。花岗岩产状为由西向东呈舌状侵位。总体岩体内接触带矿化较外接触带差，花岗岩上部外接触带比下部外接触带矿化强，内外接触带均具较强的云英岩化。
从地表矿化蚀变情况及钻孔见矿情况，基本确定矿体走向为30°，倾向北西，倾角25-30°。
目前全矿区共圈出65个矿体，规模较大的有4、5、15、29、30等矿体（图3）。均呈脉状或大脉状，长度在几十米至400多米，宽几十米至200多米，厚1.68-23.51m，钼品位0.06-0.35%，一般在0.09左右。
4号矿体：长448米，宽250米，厚11.57米，钼平均品位0.08%，呈脉状，目前由5条线共10个钻孔控制，其沿走向和倾向均未完全控制。厚度与品位变化系数分别为40%、70%。矿石为硫化矿。从地表矿化蚀变情况及钻孔见矿情况，基本确定矿体走向为20°，倾向北西，倾角在20-24°。
30号矿体：长260米，宽193米，厚12.55m，钼品位0.07%，由三条勘探线共5个钻孔控制，厚度与品位变化系数分别为34%、11%。矿石为硫化矿。
4 矿石特征
4.1矿石结构构造
辉钼矿在砂质板岩中呈鳞片-隐晶结构、交代假象结构；细脉状、不规则细脉状构造、细脉-浸染状构造等。
4.2矿石矿物成分
矿石的矿物成分及共生组合：
光薄片资料显示，矿石的金属矿物成分主要为辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、假象褐铁矿。辉钼矿多呈0.01-0.3mm显微鳞片-鳞片状一片状，少数为隐晶状，局部聚集成不规则集合体。反光镜下辉钼矿具Ⅲ-Ⅳ级反射率、低硬度、强非均质性、易磨光、灰白色-灰色、极强双反射和反射多色性。
黄铜矿0.05-0.3mm不规则状，多沿裂隙面不均匀分布，与黄铁矿、辉钼矿具共生组合关系。
黄铁矿0.1-3mm，半自形粒状，分布不均匀，部分沿裂隙充填，部分沿裂隙两侧呈浸染状，常聚集成不规则状集合体。
5 围岩蚀变
钼矿体赋存在砂质板岩、变质粉砂岩中，钼矿化以细脉状为主，总体形成细脉带。围岩主要有黄铁绢英岩化和云英岩化等。
黄铁绢英岩化：原岩中铝硅酸盐矿物全部被绢云母、石英集合体交代。绢云母呈鳞片状集合体，重结晶的石英呈齿状镶嵌集合体与绢云母集合体相间分布。
云英岩化：在砂质板岩中和细粒花岗岩中见，常分布在细粒花岗岩内外接触带。原岩中铝硅酸盐矿物被白云母、石英交代，仅残留少量钾长石。白云母呈片状集合体，少量呈1mm变斑晶，沿解理分布。细粒磁铁矿为黑云母被白云母交代折出铁质，石英呈等轴粒状镶嵌集合体与白云母集合体相间分布。
6 矿床成因
综合分析研究矿区勘查成果资料，达来敖包钼矿床在时间上、空间上、成因上与深部隐伏的细粒花岗岩关系密切，而与大面积出露的二叠纪花岗岩关系不大。辉钼矿主要以细脉浸染状产于深部隐伏的细粒花岗岩之中或与岩体接触的宝力高庙组变质砂岩、变质粉砂岩中。矿体及围岩中，云英岩化、硅化、黄铁矿化比较强烈，并具同心式或对称式的特征，表明成矿作用与岩浆热液的多次活动有关。北东、北西和近南北向构造是主要的控矿、容矿构造。
综上所述，达来敖包钼矿床为岩浆或岩浆期后与热液有关的热液充填或充填交代型矿床，成矿元素以W、Mo为主，Ag、Cu、Pb、Zn次之，成矿时代为晚侏罗世——早白垩世。
7 找矿潜力浅析
综合区内地质、物探、化探等资料及近年来在本区陆续发现的矿床、矿点资料，认为本区既有高温元素W、Sn、Mo的聚集和成矿，又有中低温元素Cu、Ph、Zn、Ag的矿化。达来敖包钼矿床就目前勘查结果，已达中型或大型，显示了本区钼较好的成矿远景。
达来敖包南AS3-2化探异常区，成矿地质背景及成矿环境与达来敖包钼矿区相似，结合已取得的找矿成果，认为该区资源潜力较大，应继续进行深入的找矿研究，以期在矿区深部和南部有所突破。
矿区中成矿元素W、Sn、Mo、Bi元素异常套合较好，组成内带，近矿指示元素Cu、Zn、Pb形成中带，而远程指示元素Ag、As、Sb以内带为中心形成范围更大的异常，各类元素叠合较好，各元素具有与斑岩型铜矿床相似的水平分带特征。与乌日尼图钼矿相比成矿地质条件相似，与乌兰德勒钼矿处于同一成矿带，因此预测该区深部也可能存在斑岩型钼、铜多金属矿。
综上所述，良好的成矿地质条件、强烈而广泛得多金属矿化等因素，预示着本区巨大的找矿潜力。
