毛登矿区锡铜矿成因分析

任韡

摘 要：毛登锡铜矿赋存于岩体边缘及其外接触带的围岩中，围岩主要为火山岩、变质粉砂岩和花岗斑岩等火山角砾岩，次级为变质砂岩、流纹岩。该矿的矿化与花岗斑岩紧密相关，属岩浆期后高、中温的热液矿床。

关键词：毛登锡铜矿；围岩蚀变；断裂构造；岩浆岩

中图分类号：P618.65；P618.4 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）17-0153-02

毛登锡铜矿位于内蒙古自治区东部，锡林浩特市北偏东约50 km处。矿区的大地构造位于天山—内蒙古地槽褶皱系，内蒙古华力西晚期褶皱带的中部，三级构造单元位于西乌珠穆沁旗复背斜的南东翼，四级构造位于杰林牧场—毛登—宝登图褶断束的中段西北侧。

1 地层

矿区内新生界第三系、第四系地层分布广泛，其他地层分布比较零散，主要为中生界侏罗系上统兴安岭群，其岩性主要为变质粉砂岩和少量的流纹岩。

2 地质构造

毛登铜多金属矿床的不同矿种在控矿构造特征上表现出明显的差异，铜、锡和锌受到了明显的断裂构造控制。尽管钼矿在微观上沿构造裂隙面或节理充填成矿，但宏观上矿体的总体产出状态受断裂控制不明显，可能是因为总体上受到了在接触带发育的裂隙带的控制。来自成矿岩体的成矿热液在物质梯度和热梯度的作用下，以渗透的运移方式向外扩散和运移，沿着错纵交叉的微构造裂隙面和节理充填成矿。

研究区内发育的构造主要为断裂构造和节（劈）理，矿床主要受断裂的控制。矿区内断裂构造发育充足，以西北—东南向的断裂发育最佳，也是矿床的主要控矿断裂。控制矿体产状的西北向断裂构造一般表现为构造强化带，矿化作用往往受强度变形带的控制，强变形带发育成多期次、多方向的断裂或劈理，并常在平面和剖面上交并、复合。

3 岩浆岩

矿区内的岩浆岩主要为阿鲁包格山花岗斑岩体。

3.1 花岗斑岩

花岗斑岩体出露于矿区东部，出露面积约0.17 km2。其西侧超覆侵入于中生界侏罗系上统兴安岭群中火山岩段火山角的砾岩上。

花岗斑岩中有类似流纹质晶屑凝灰熔岩的岩石分布在其附近围岩的内侧，由于这两种岩石在矿区范围内混杂交生，难以划分界线，且这两种岩石是同一花岗岩浆侵入形成，都是岩浆在侵入冷凝的过程中受脉冲式爆发而形成的。本文除在下节岩石特征中分述外，均将二者统称为花岗斑岩。

类似流纹质晶屑凝灰熔岩的形成过程为：岩浆入侵时，压力突然降低，岩浆中早期结晶的斑晶碎裂，此时的岩浆温度较高，部分斑晶或碎斑会被熔蚀；岩浆固结成岩后，深部尚未固结的残余岩浆沿岩石裂隙等部位灌入，残余岩浆中的挥发份突然释放（爆发），使岩浆中的晶体碎裂，呈现出类似流纹质晶屑凝灰熔岩的特征。

3.2 岩石特征

3.2.1 花岗斑岩

花岗斑岩多为浅肉红色、黄灰色，斑状结构，块状构造。斑晶主要为石英、正长石和斜长石，直径1～4 mm，呈碎裂状，可见熔蚀现象，含量在50%左右。石英呈自形状，部分斑晶被熔蚀成港湾状、圆滑状，含量在20%左右。长石含量在30%左右，主要为正长石、斜长石。正长石呈板状，可见卡氏双晶；斜长石斑晶较少，多为酸性更长石，呈板状，可见聚片双晶，常见绢云母化，偶见黑云母。基质由石英和长石组成，粒度多在0.1 mm左右，长石多绢云母化、碳酸盐化。

3.2.2 类流纹质晶屑凝灰熔岩

类流纹质晶屑凝灰熔岩呈灰白色、灰绿色或灰黑色，碎裂斑状结构，块状构造，偶见流纹构造。晶屑主要由石英、正长石、斜长石组成，粒度0.5～4 mm，含量在60%左右。晶屑呈棱角状并常见裂纹，熔蚀现象不明显。长石多已绢云母化。晶屑胶结物为长英质，约占40%左右。此外，岩石中常见2～50 mm的隐晶质岩浆岩角砾、粉砂质板岩、变质粉砂岩、安山岩和硅质岩等岩屑。

根据3个花岗斑岩的钾-氩同位素年龄推算，矿区花岗斑岩的侵入年代应处于燕山晚期。

3.3 变质作用

本地区的变质作用主要为热变质作用，但因岩浆岩为超浅成产物，所以热变质作用的效果不明显，岩浆岩多为长英质角岩化。

3.3.1 花岗斑岩的自变质作用

矿区内的花岗斑岩普遍经过自变质呈现出了绢云母化、绿泥石化，部分为高岭土化。岩石的自变质多见于花岗斑状结构或鳞片变晶结构，斑晶和基质中的长石几乎全部被绢云母取代，显微镜下仅能见到长石晶体的假象。岩石中绢云母、绿泥石的含量一般>30%. 蚀变花岗斑岩内的接触带附近，局部可见厚度为0.4～2.5 m的硅化带，其中硅化强烈的部位常赋存有锡矿化，锡品位高达0.4%，但难以圈出单独的锡矿体。此种硅化蚀变是本区的找矿标志之一，为我们在斑岩中寻找工业矿体提供了线索。

3.3.2 围岩蚀变

矿区围岩受岩浆热液变质作用出现了长英质角岩化现象，主要有云英岩化、黄玉电气石化、硅化、绢英岩化、绿泥石化、赤铁矿和褐铁矿化等。以上各种围岩蚀变特征是本区锡石—石英脉和锡石—硫化物石英脉矿床、斑岩型钼矿床的直接找矿标志。

4 矿化特征

矿床赋存于花岗斑岩体南西边缘及其接触带的围岩中，矿体围岩主要为火山岩、变质粉砂岩和花岗斑岩等火山角砾岩，次级为变质砂岩、流纹岩。随着花岗岩浆的结晶和分异演化，富含Mo、Sn、Cu等元素的气水热液在岩体内接触带及其围岩裂隙和节理中运移、充填成矿，离岩体较远，含矿热液的则主要通过西北向断裂构造裂隙运移、充填成矿。花岗斑岩是本矿床的成矿母岩，其中的微裂隙、西北向断裂构造及其次级构造裂隙既是导矿构造，也是容矿构造。

矿床可按成矿的地质特征，矿体的形态、规模，矿石的类型、结构构造，主要金属矿物等因素进行划分。本矿区有两种类型的矿床，一种为受花岗斑岩和接触带控制的斑岩型钼矿床，另一种为石英脉型锡矿。石英脉型锡矿可分为脉状和细网脉状两种类型。脉状矿体指厚度>0.15 m的含锡石英脉；细网脉状矿体指厚度<0.15 m的含锡石英脉。本区以大脉型矿体为主。

矿区内靠近岩体的矿物以铜钼为主，远离岩体的以锡铜为主；靠近岩体的矿脉细而密集，远离岩体的矿脉大而稀疏。

钼矿化主要存在于地表80 m以下，在外接触带的矿化在平面上向接触带逐渐增强，接触带可能为矿化的中心，但因斑岩型钼矿常见于斑岩体内，所以矿化中心也很有可能在斑岩体内。在空间分布上，锡、铜等的矿化则分布在钼矿体外侧和上部。

5 锡铜矿成因分析

5.1 地层断裂活动的影响

因受近东西向和东北向深断裂活动的影响，深部花岗质含矿熔浆向上运移，并侵位于背斜南西的倾没部位。含矿熔浆在运移和后冷凝过程中发生分异演化，形成含矿热流体，围岩中封存的水和物质成分与天水的持续加入，形成了含矿热液沿着岩体顶部及围岩中断裂裂隙带充填的复合矿带。

5.2 板块活动的影响

中生代受太平洋板块活动的影响，在大兴安岭地区发生了大规模的构造岩浆活动，形成了与东北向构造藕合的西北向断裂裂隙构造带。矿区位于背斜构造的倾没端，属于构造薄弱部位，西北向的断裂裂隙构造发育良好，为矿液活动中成矿物质的沉积提供了有利的空间条件。

5.3 火山角砾岩的影响

发育在含矿岩体南侧围岩中的火山角砾岩，其角砾主要为大量中性、中基性的硅质岩等物质，强烈的火山作用为该套地层带来了丰富的成矿物质。其脆性和孔隙度大的特点为矿液活动提供了有利的空间条件。因此，火山角砾岩为矿床形成的主要围岩。

5.4 矿化的影响

在含矿热液形成和演化的初期，岩体顶部和边部可能形成云英岩型或花岗岩型等面型矿（化），这种面型矿（化）体下部为石英细脉型矿化，或含锡硅酸盐细脉型矿化。随着含矿热液从岩体向外运移，加上围岩中物质成分的加入，其温度逐渐降低，并在近岩体周围形成富含挥发成分的含锡云英岩脉和含锡萤石石英脉；随着与岩体距离的增大和矿液的演化，矿化体由锡石云英岩型、锡石石英型逐渐向锡石硫化物石英型、锡石硫化物型变化。

〔编辑：张思楠〕

Maodeng Tin Copper Mining Area Causes Analysis

Ren Wei

Abstract： Maodeng Tin Copper Mining occurs in the surrounding rock edge and the outer contact zone， the surrounding rock is mainly volcanic， metamorphic and granitic porphyry siltstone volcanic breccia， secondary metamorphic sandstone， and rhyolite. The mineralization is closely related to mine granite porphyry， after magmatic high temperature hydrothermal deposits.

Key words： Maodeng Tin Copper Mining； rock alteration； faults； magmatic rocks