内蒙古巴彦哈尔金矿床地质特征及成因初探

张雪旎，王佳新，张赋

1.中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083；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

内蒙古巴彦哈尔金矿床地质特征及成因初探

张雪旎1，王佳新1，张赋2

1.中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083；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

内蒙古巴彦哈尔金矿床位于华北陆块北缘艾力庙-锡林浩特中间地块西北缘.矿床赋存于中元古代温都尔庙群的绢云石英片岩和绿泥石片岩中.矿床的形成与区内韧性剪切带及华力西期岩浆活动关系密切.矿区内共圈定出5个矿体，总体走向为北西向，矿体呈似层状或透镜状产出，矿石类型包括石英脉型和糜棱蚀变岩型.金矿化与硅化和黄铁绢英岩化蚀变关系密切.结合矿床的矿体地质、矿物成分、矿物嵌布及围岩蚀变特征以及前人包裹体测温结果，认为矿床类型为浅成低温热液型金矿.

巴彦哈尔金矿床；华力西期侵入岩；韧性剪切带；低温热液型；内蒙古

1 成矿地质特征

内蒙古巴彦哈尔金矿床是近年来在苏尼特左旗南部地区发现的代表性金矿床之一，其具有规模小、品位高、埋藏浅和易选冶的特征.该矿床位于内蒙古锡林郭勒盟境内，距苏尼特左旗旗政府驻地满都拉图镇西南50 km.大地构造位置位于华北陆块北缘古生代造山带所裹挟的前寒武纪中间地块——艾力庙-锡林浩特中间地块西北缘，地处华北陆块与西伯利亚板块缝合带——二连浩特-贺根山深大断裂带南侧［1］.该区属于兴蒙造山带，是内蒙古中南部地区重要的铁和黄金产地.区域上以前寒武纪和上古生界地层出露广泛.古生代—中生代岩浆岩活动频繁以及构造情况复杂为特征.

1.1 地层

本区主要存在3个构造-地层单元，即前寒武系中间地块、上古生界火山-沉积岩地层和中—新生界火山-沉积岩（物）盖层［1］.

前寒武系变质岩主要由中元古界白银都西群和新元古界温都尔庙群组成.白银都西群出露于白-巴金矿区南部，是一套角闪岩相的中深变质岩系，是锡林浩特微板块的结晶基底.主要由黑云母斜长片麻岩、黑云母变粒岩、斜长角闪岩和大理岩构成.温都尔庙群分布于该金矿区西部和西北部，为一套绿片岩相的岩层，是区内金成矿有利的矿源层［2］.主要岩石类型为绿泥绿帘阳起片岩、绿泥钠长片岩、绢云石英片岩、片理化安山岩、斜长角闪片岩和石英片岩.

上古生界火山沉积岩地层主要由上泥盆统才伦郭少组、中石炭统本巴图组、上石炭统阿木山组、下二叠统大石寨组和哲斯组组成.分布于白-巴矿区的北部、东部及东北部，以分布面积小，连续性差和岩石类型复杂为特征.

中—新生界火山-沉积岩层主要由中—下侏罗统阿拉坦合力群（马尼特庙群）和下白垩统巴彦花组以及第三系和第四系沉积岩组成.

1.2 构造

受华北陆块、古蒙古洋壳和西伯利亚板块的多次俯冲、碰撞和对接作用影响，区内构造形迹复杂，断裂构造分布广泛.其中与推覆构造有关的韧性剪切带与金矿床有密切的时空分布关系.空间上，金矿床展布受次级韧性剪切带的控制；金矿化受韧性剪切带的变形强度控制；矿脉的产出受韧性剪切带内裂隙的控制［3-4］.时间上，金矿床主要形成于韧性变形后的脆韧性及脆性变形叠加阶段.目前，苏尼特左旗地区由北至南已圈定出4条规模较大的韧性剪切带［1］（图1），这些剪切带主要活动时段为华力西晚期至燕山早期，主要变形期为印支期.对剪切带的形成温压条件研究表明，其形成温度和压力分别为380℃和500 MPa，从而推测其形成深度应为15～20 km［5］.根据金矿床的分布情况，将它们分为三带：北带为巴彦温都尔-巴润萨拉和祖勒格图-道勒花图格韧性剪切带，与之有关的金矿点包括巴彦温都尔金矿点、敖其敖包金矿点等，矿化类型以石英脉型为主，赋存于印支期二长花岗岩、华力西晚期花岗闪长岩体内及二叠系中.中带为巴彦宝力道-哈珠车根庙韧性剪切带，金矿点包括白音宝力道金矿点、巴彦布拉格金矿点等，矿化类型包括糜棱蚀变岩型与石英脉复合型，以糜棱蚀变岩型为主，产于加里东期片麻状石英闪长岩、印支期黑云母二长花岗岩内或与温都尔庙群接触带内.南带为巴彦敖包-交其尔推覆构造及韧性剪切带，金矿床（点）包括“365”金矿点、色日古楞金矿点以及巴彦哈尔金矿床.矿化类型主要为糜棱蚀变岩型，分布于华力西中晚期花岗岩与温都尔庙群接触带内［6］.

1.3 岩浆岩

该区不同产出时代、成因、规模的岩浆岩组成了复杂的岩浆岩带，这些岩浆岩产出状态以岩株、岩枝为主，次为岩基、岩墙、岩脉等，多呈近E—W或NE向展布.其中花岗岩类侵入岩分布面积占全部侵入岩体的96%，且岩石类型较多，含矿性较好.区域金矿与加里东期、海西期岩浆活动密切相关［1］.其中海西期的巴彦哈拉图序列花岗岩类与巴彦哈尔金矿床关系密切.该花岗岩类主要包括花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩，岩体呈不规则状岩瘤、岩株或岩枝状产出，分布于满都拉图镇南部28 km处.陈斌等［7］认为其成岩作用与古生代古板块同碰撞构造活动有关，属S型花岗岩.

2 矿体地质特征

2.1 矿体特征

矿区目前发现5个主要矿体，矿体厚1.05～76.50 m，主要沿中元古界温都尔庙群与晚古生代花岗岩类侵入岩体接触部位分布，并严格受北东向挤压破碎带构造的控制（图2）.Ⅱ-1号金矿体是本矿区的主要矿体，矿体形态呈似层状或大透镜体产出，沿走向和倾向矿体具有波状起伏、分枝复合、尖灭再现、膨胀收缩的特征.矿体走向北东50°，倾向北西320°，倾角5～39°，控制长度为2 084.60 m.单工程厚度1.99～76.50 m，平均厚度27.95 m.金最高品位67.50×10-6，最低品位0.005× 10-6，平均品位0.93×10-6.矿体顶板围岩为流纹斑岩或绢云母石英片岩，底板围岩为绢云母石英片岩或绿泥石英片岩，矿体工程控制最大垂直深度189.29 m，控制斜深为210 m.据统计品位变化系数282.0%，厚度变化系数64.6%.赋存标高为847.27～1036.56 m.

2.2 矿石特征

矿体赋存于挤压破碎带中，矿石类型主要为石英脉型、蚀变岩型和糜棱岩型.矿石构造主要为网脉状和浸染状，局部地段有晶洞状、蜂窝状和角砾状.结构有碎裂结构、鳞片（叶片）变晶粒状结构、半自形假象粒状结构、他形晶粒结构等.

矿石矿物组分比较简单.金属矿物主要包括褐铁矿、赤铁矿、白铁矿、钨锰铁矿、黄铁矿、砷黄铁矿及自然金.脉石矿物主要有石英、绢云母、绿泥石、黑云母、白云母.次有石榴石、绿帘石、高岭石、磷灰石和方解石.

褐铁矿：灰白色，半自形假象粒状,呈分散状嵌布于脉石中，含量3%～5%.

图1 苏尼特左旗地区区域地质构造分布图（据赵利青等，2003资料改编）Fig.1 Regional geological map of Sonid Zuoqi（Modified from Zhao et al.,2003）

菱铁矿：作为后期碎裂充填物形式出现，主要充填脉石裂隙面上，与黄铁矿共生.

赤铁矿：呈浸染状、细脉状沿微裂隙分布，构成网脉状，大部分为不规则集合体状，含量为10%～15%.

白铁矿：呈细小叶片嵌布于黄铁矿内的连生体中,含量微量.

钨锰铁矿：褐灰色，呈棱状结构晶体与晚期形成的细粒黏土和次生黄铁矿同时出现，充填在裂隙中.

图2 巴彦哈尔矿区地质剖面图Fig.2 Geological section of the Bayanhar orefield

黄铁矿：呈微小的自形立方晶体，几十微米大小不等，稀疏地散布于微晶石英和相关黏土上，有时不规则的充填在细脉中.

矿石有用组分主要为金.金的粒度在4 μm×6 μm～10 μm×150 μm之间.金粒形态呈不规则片状、粒状.自然金为中等成色，金粒嵌布方式有3种形式：一是在石英脉中与褐铁矿嵌布出现；二是在黄铁矿中呈包体出现；三是在石英脉中呈浸染状独立出现.

2.3 围岩特征

矿体顶底板围岩主要为绿泥石英片岩、绢云母石英片岩和流纹岩.矿体与围岩界线不明显，呈渐变过渡关系.金矿体是后期热液活动形成的产物，围岩与金矿体关系紧密，围岩受成矿后期热液活动的影响而产生蚀变现象，从金矿体中心向外，依次分布有硅化带、黄铁绢英岩化带、绢云母化带和青磐岩化带，其中硅化和黄铁绢英岩化与金矿化具密切空间分布关系.硅化带主要由石英脉及细脉、微细脉构成，其内分布有黄铁矿、自然金和银金矿.黄铁绢英岩呈条带状或残片状分布在硅化带两侧或硅化带之间，其形态明显受构造裂隙带控制.绢云母化带呈不规则条带状叠加在前述硅化带和黄铁绢英岩化带之上.青磐岩化分布广泛但分带性不明显，青磐岩化发育的地段常可以找到硅化或黄铁绢英岩化蚀变岩，进而为寻找隐伏金矿床提供了重要线索.

3 成矿阶段

前人根据含金石英脉和构造蚀变岩的空间分布关系以及矿物共生组合特点，推断巴彦哈尔金矿床的形成过程大体经历了热液期和表生期.热液期可进一步划分为2个阶段：早期黄铜矿-石英阶段以形成大量石英、钾长石和绢云母以及少量黄铜矿和磁铁矿为特征；晚期多金属硫化物-石英阶段以发育石英、绢云母、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和毒砂以及少量自然金和银金矿的矿物组合为特征.流体包裹体测温研究表明，晚期热液阶段温度（平均值为238℃）较早期热液阶段（平均值为296℃）低.表生阶段原生金矿石在地表遭受不同程度氧化淋滤作用，形成含金的次生氧化富集带，且次生富集带中金的含量一般略高于原生硫化物富集带.

4 矿床成因探讨

1）由矿床所在区域乃至中蒙边境成矿带中金矿床的成矿地质特征分析可知，该区金矿床成矿作用均与华力西中晚期中酸性—中性—中基性侵入岩体有关.多期次、多旋回的岩浆活动不仅从深部携带了部分金成矿物质，同时也为金成矿作用提供了热动力.成矿岩浆热液与古生代和中生代地层接触部位，是金成矿的有利地段.巴彦哈尔金矿床在时空分布上与海西晚期查干德尔斯花岗岩类岩体（巴音哈尔图序列）关系密切.

2）苏尼特左旗地区韧性剪切带是区域性西里庙-达青牧场大型挤压破碎带的次级构造.如前所述，该区主要金矿床（点）均位于次级剪切带内，沿次级剪切带呈带状分布，也就是说金矿床展布受次级韧性剪切带的控制，巴彦哈尔金矿床也不例外，该金矿区金异常的分布特征反映，金异常的空间分布受控于韧性剪切带，即异常基本均位于剪切带内，且异常长轴方向与剪切带展布方向一致.反映了剪切构造活动对金成矿和控矿的影响.

3）根据前人研究资料，推断该矿床成矿过程大致如下：本区于中元古代形成了Au丰度较高的变质基底，从而为后期金成矿提供了物质基础.受晚古生代西伯利亚板块与华北板块碰撞对接影响，早古生代火山-沉积岩地层和各类侵入岩发生不同程度的变质和变形作用，并且形成一系列断层破碎带、褶皱隆起带.在板块的持续挤压下，该区进入了以脆韧性剪切作用为特征的构造强烈活动时期，形成各种脆性裂隙及充填脉.剪切带为热液活动提供了通道，此时金元素发生初步富集.随着剪切作用的持续进行，构造-岩浆活动达到顶峰.由于主构造系统流体来源深、温度高，不利于金的沉淀，而主构造与次级韧性剪切带之间具有贯通性且存在着较大的温压和浓度梯度，因此含金流体沿主构造至上而下运移，并且选择性地进入次级构造中，同时含金络合物等成矿物质从流体中分解、沉淀出来.早侏罗世，区域主要为陆内造山活动，此时剪切带以脆性变形机制为主，大量张性裂隙在剪切带中前期形成的金矿化部位再次遭受到热液蚀变作用，发生原位重新活化，金元素在局部张裂隙内进一步富集，形成富矿体.

4）祝洪臣等［8］对该矿床石英包裹体测温结果显示，其爆裂温度为230℃和240℃，并出现叶片状方解石和以微晶石英为主的硅化特征［8］，由此认为该矿床为浅成低温热液型金矿.

［1］聂凤军，江思宏，张义，等.中蒙边境中东段金属矿床成矿规律和找矿方向［M］.北京：地质出版社,2007:315—330.

［2］陈旺.内蒙古巴彦哈尔-昌特敖包地区金矿地质特征及找矿潜力初探［J］.矿产与地质,2003,17（3）:211—213.

［3］何绍勋，段嘉瑞，刘继顺.韧性剪切带与成矿［M］.北京：地质出版社, 1996:102—120.

［4］张亚雄.金矿与剪切带［J］.矿产与地质,1996,4（5）:18—24.

［5］高德臻.内蒙古中部交其尔复杂构造带构造研究［J］.地质与勘探, 1998,34（5）:18—22.

［6］袁士松，葛良胜，郭晓东，等.内蒙古苏尼特左旗地区韧性剪切带及其控矿作用研究——以巴彦温都尔金矿为例［J］.西北地质,2009（4）:11—21.

［7］陈斌，赵国春，Simon WILDE.内蒙古苏尼特左旗南两类花岗岩同位素年代学及其构造意义［J］.地质论评,2001,47（4）:361—367.

［8］祝洪臣，王海坡，张炯飞.内蒙古苏尼特左旗两种不同成因类型金矿［J］.吉林大学学报：地球科学版,2006,36（5）:759—766.

GEOLOGY AND GENESIS OF THE BAYANHAR GOLD DEPOSIT IN INNER MONGOLIA

ZHANG Xue-ni1,WANG Jia-xin1,ZHANG Fu2

1.College of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences,Beijing 100083,China; 2.No.7 Institute of Geology and Mineral Resources Exploration,Inner Mongolia Region,Hohhot 010020,China

The Bayanhar gold deposit of Inner Mongolia is located in the northwest margin of Ailimiao-Xilinhot median mass in the northern margin of North China Plate.It is hosted in the sericite-quartz schist and chlorite schist of Wenduermiao Group,Mesoproterozoic.The formation of the deposit has a close relationship with Variscan magmatic activity and ductile shear zone in the region.Five orebodies are delineated,which are occurred as stratiform or lentiform and generally in NW direction,with ore types of quartz vein and mylonite altered rocks.The gold mineralization is closely related to silicification and beresitization.According to its geological characteristics,mineral composition,dissemination, wall rock alteration features and the former measurement of fluid inclusion temperature,it is concluded that the Bayanhar gold deposit genetically belongs to epithermal type.

Bayanhar gold deposit;Variscan intrusive rock;ductile shear zone;epithermal type;Inner Mongolia

1671-1947（2015）03-0179-05

P618.51

A

2015－02－05；

2015-03-04.编辑：李兰英．

张雪旎（1989—），女，在读硕士研究生，矿物学专业，通信地址北京市海淀区学院路29号，E-mail//619823112@qq.com