内蒙古查干诺尔铜矿地质特征及综合找矿信息

刘晓雪，俞礽安，汤超，赵丽君，谢瑜，段明

（中国地质调查局天津地质调查中心，天津 300170）

内蒙古查干诺尔铜矿地质特征及综合找矿信息

刘晓雪，俞礽安，汤超，赵丽君，谢瑜，段明

（中国地质调查局天津地质调查中心，天津 300170）

查干诺尔铜矿位于索伦山-东乌旗成矿带中。本文根据矿区勘查成果，分析了矿床地质特征、物化探异常特征、控矿因素、综合找矿信息，认为铜矿（化）体主要产在钾长花岗岩的内外接触带上，矿区围岩蚀变强烈，主要有钾化、绢英岩化、高岭土化、青盘岩化等。综合物化探等综合找矿信息，为找矿工作提供了重要指导。

查干诺尔；地质特征；综合找矿信息

查干诺尔铜矿区是天津地质调查中心在2006年先后由“内蒙古索伦山-东乌旗成矿带成矿环境、找矿方向及勘查技术方法研究”工作项目和“内蒙古查干诺尔铜矿普查评价”项目发现的，该矿区位于内蒙古自治区达茂旗北部满都拉镇范围内，周边地区是内蒙古北部铜矿点集中分布区之一，分布有哈尔陶勒盖多金属矿、查干哈达庙铜矿、那勒呼都嘎、沙尔陶勒盖、乌珠新乌苏等铜和铜金矿点[1-2]，这些矿点有斑岩型、块状硫化物型、矽卡岩型，均具有一定的找矿前景。矿区工作综合物化探综合成果，通过槽探及钻探工程验证，圈定部分矿体。本文初步总结了该区矿床地质特征，并提出了该区综合找矿信息，有助于提高成矿规律的认识。

1 区域地质背景

查干诺尔矿区大地构造位置处于西伯利亚板块和华北板块汇聚带附近，古亚洲成矿域兴蒙造山带中西部地槽褶皱系，华北陆块北缘古生代增生带中（图1）[3-5]。由于在古生代岛弧、残留海盆、活动陆缘和中生代坳陷盆地的复杂背景上又叠加了同期或后期的推覆构造，致使研究区经历了错综复杂的构造变动及频繁的演化活动，由原来的近东西向的构造格局演化为北东向构造格局，这些变化对铜矿的形成产生了重大影响。

区内出露的主要地层：1）上石炭统本巴图组，岩性为砂岩、凝灰质岩、火山岩及灰岩；上石炭-下二叠统阿木山组，岩性为岩屑砂岩、粉砂岩、凝灰岩及生物碎屑灰岩。2）二叠系下统可分两个组：大石寨组为中酸性火山岩、火山碎屑岩夹灰黑色灰岩；哲斯组为长石砂岩、粉砂岩及生物碎屑灰岩。3）侏罗系上统火山岩及火山碎屑岩。其中石炭系本巴图组及下二叠系大石寨组地层为本区域的赋矿围岩。

区内侵入岩较发育，形成于俯冲带背景或与碰撞造山有关的钙碱性、高钾钙碱性花岗质侵入岩，且多呈杂岩体或单个小岩体产出，部分岩体具有明显的浅成特征，发育斑状和似斑状结构，对斑岩型矿床的成矿十分有利。侵入岩主要有花岗闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩。

2 矿区地质特征

矿区出露地层主要为晚古生界上石炭统本巴图组变质凝灰岩、变质沉凝灰岩；下二叠统大石寨组变安山岩、变英安岩、变粗安岩、变质角砾熔岩，中、新生界地层[7]。其中，中、新生界地层主要包括中生界白垩系下统李三沟组、新生界古近系始新统阿山头组和全新统冲积层（图2）。

矿区断裂主要有三条[9]，北部的乌华南推覆构造带，由两条逆断层组成，总体走向70°，长约15km，影响宽度600m。破碎带发育，是良好的导矿、储矿构造，为后期热液运移提供空间。南部为乌珠新乌苏断裂，赛尔音呼都格-胡格图断裂。

区内侵入岩分布广泛，主要为钾长花岗岩、闪长岩及二长花岗岩等。这些侵入体构成杂岩体，被下白垩世李三沟组砾岩层不整合覆盖。其中钾长花岗岩是出露面积最大的侵入体，分布在杂岩体的北侧，呈脉动式侵入花岗闪长岩体和二长花岗岩体。岩石为肉红色，似斑状或中-细粒结构，块状构造，矿区的铜矿化均分布在该岩石中。

图2 内蒙古达茂旗满都拉查干诺尔铜矿区地质略图（据刘晓雪等，2007 修改）[8]Fig.2 Geological sketchmap of the Changannuoer copper deposit in the Damao citymandula town of Innermongolia(modified from Liu Xiaoxue et al.2007)[8]

已测得矿区获得二长花岗岩锆石U-Pb Tims法年龄为262.8 ±1.2ma[8]，岩体主体形成于中二叠世，同时受中生代岩浆作用的叠加，应为碰撞造山后形成的岩体，成矿作用稍晚于杂岩体侵入冷凝时期，因此，推断铜矿的成矿时代为华力西晚期。

岩石化学特征（表1）表明，岩体以中酸性岩为主，SiO2含量为55.64%～76.13%，平均含量为66%～88%，与斑岩型铜矿含矿斑岩体（SiO2含量为62%～68%）相近；Al2O3为12.18%～16.62%；MgO为0.31%～4.89%，具高铝和低镁特征，其中Na2O为2.78%～4.17%，K2O为2.75%～5.85%，多属过铝质钙碱性岩系和过铝质碱性岩系。

微量和稀土元素分析结果见表1，根据稀土元素含量值，利用SunmcDonough（1989）提出的C1球粒陨石丰度值进行标准化绘成图3a。从图3a可看出，配分曲线都表现为平滑向右倾，曲线形态基本一致，REE总量为59.47×10-6～120.20×10-6，LREE/HREE为4.76～20.63，（La/Yb）N为4.04～31.56，轻重稀土分馏明显，LREE富集；Ce为0.83～1.00，δEu为0.51～0.83，曲线呈弱至明显的Eu负异常，与上地壳稀土模式相似，表明其物源来自上地壳。

在微量元素原始地幔标准化图解上（图3b），岩体样品的分布型式总体上很相似，均呈“三隆起”的模式，表现为Rb、Th、Ta、Zr、Hf等亲石元素富集，Ba、P、Ti等高场强元素明显亏损。

3 物化探异常特征

3.1 地球物理异常

激电中梯所使用的仪器设备为美国Zonge公司生产的GDP-16多功能接收机和GGT-30发射机。

区内圈定激电中梯异常4个（图4），Ⅰ异常位于钾长花岗岩与二长花岗岩接触的部位，与地表蚀变破碎带的位置和走向吻合的较好，长达3km，宽20～2km。Ⅱ号异常激化率较高，向西未封闭，呈高激化、中低阻特点（图5），地表见强烈的硅化，未见金属硫化物矿化，具有工作价值。Ⅲ和Ⅳ号异常分布在工作区南部，异常规模稍小，其中Ⅲ号异常值较高，两地表均发现孔雀石化。

表1 查干诺尔铜矿区侵入岩主量元素（WB%）、微量元素和稀土元素（WB/10-6）分析结果Tab.1major(WB%)、trace element and REE of the intrusive rock in Changannuoer copper deposit

图3查干诺尔铜矿侵入岩的稀土元素球粒陨石标准化图解（a）及微量元素原始地幔标准化图解（b）(球粒陨石值据Boynton，1984[10]；原始地幔值据Sun andmcdonough，1989[11])Fig.3 Chondrite-normalized REE distribution patterns（a）and primitivemantle-normalized trace elements distribution patterns of intrusive rock（b）in Changannuoer copper deposit(chondrite-normalized values after Boynton，1984[10];primitivemantle-normalized values after Sun andmcdonough，1989[11])

图4 查干诺尔铜矿区激电中梯测量激化率等值线图Fig.4 The polarizability contourmap of induced electricmedium gradientmethod in Changannuoer Cu deposit

图5 查干诺尔铜矿区激电中梯测量电阻率等值线图Fig.5 The resisitivity contourmap of induced electricmedium gradientmethod in Changannuoer Cu deposit

3.2 地球化学异常

根据土壤测量结果，圈出了Cu、Ag、Pb、Zn、Bi及Hg、Sb、As、Mo、Sb、W等元素异常，其中异常以Cu、Zn、Ag、Bi为主（图6），伴有Pb、As、Sb、Sn、W。Cu、Zn、Ag、Bi异常呈北西向展布，异常形态完整，具有矿体前缘晕的异常特征，表明该处引起异常的矿化体为浅剥蚀特点。

图6 查干诺尔铜矿区化探测量组合异常略图Fig.6 Sketchmap for geologicalmeasuring comprehensive anomaly of Changannuoer copper deposit

4 矿床地质特征

4.1 矿体产出状态

查干诺尔矿区赋存在早二叠世查干诺尔岩石序列的吉孙毛和尔单元中-细粒钾长花岗岩体内。岩石呈肉红色至灰白色，具中粒似斑状花岗结构，块状构造。岩石露头破碎，片理化及次生裂隙发育，局部有褐铁矿化、绿泥石化、硅化蚀变。岩体中见闪长玢岩侵入，并具有铜矿化蚀变，斑岩型铜矿的特点。

Ⅰ号矿体产在矿区东侧，沿北北西向的破碎带产出。破碎带内见闪长玢岩脉，二长花岗岩脉，蚀变作用很强，见绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化、硅化和绢云母化等。蚀变具分带性，两侧为高岭土化，中部为硅化和绢云母化。Ⅰ号矿体为目前发现的主矿体，已控制长度550m，东南段为一条矿体，走向345°，倾向255°，倾角70～75°，矿体宽1～4m，单工程Cu平均品位0.43%～0.79%。

Ⅱ号矿体分布在矿区西侧，矿体长约150m，有老硐，由于该处地表覆盖厚，加之地表已采空，矿体宽未得到控制，仅在原采坑东侧取单矿样1个，宽0.30m，Cu品位0.33%，在浅井中取样厚1.5m，Cu平均品位0.36%。

Ⅲ号矿体分布在矿区东南侧，矿体长约100m，有老硐，由于该处地表覆盖厚，加之地表已采空，矿体宽未得到控制，仅在原采坑东侧取单矿样1个，宽0.50m，Cu品位1.24%。

铜矿（化）体主要产于二长花岗岩与钾长花岗岩的内外接触带中，且受北北西向断裂构造破碎带控制。黄铁矿多呈自形、半自形晶分布于岩体中，往往被磁铁矿、黄铜矿、方铅矿等交代。黄铜矿常呈他形、细粒（粒径0.05～0.2mm）分布在岩体中，而分布在石英细脉(团块)中的黄铜矿颗粒粗大，多沿石英颗粒间隙分布，粒径0.5～15mm，黄铜矿常与闪锌矿共生，构成细脉或团块，在显微镜下常见其在闪锌矿内呈蠕虫状结构或乳浊状结构。

4.2 矿石特征

（1）矿石成分

矿石矿物有黄铁矿、黄铜矿、孔雀石、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿等，脉石矿物主要有石英、钾长石、斜长石、绢云母、绿泥石、绿帘石等。

（2）矿石结构构造

矿石结构比较简单，主要有晶粒状结构（包括自形、半自形、他形粒状结构）、碎裂结构、包含结构、细粒结构，矿石构造主要为块状构造，其次是网脉状构造。

4.3 围岩蚀变

矿区岩石蚀变强烈，主要有钾化、绢英岩化、硬石膏化、高岭土化、青盘岩化等。钾化较为普遍，主要表现为钾长石呈交代斑晶出现在花岗岩中，而高岭土化在矿化带两侧分布，其强度与表生条件及构造破碎程度有关。

5 控矿因素分析

矿区的铜矿化与岩浆岩、断裂等因素关系密切。

5.1 岩浆岩条件

矿区中的中二叠世钾长花岗岩具有明显的Cu、Zn、Bi等地球化学元素组合特征，Cu等成矿元素表现相对富集。推测该区钾长花岗岩的侵入可能为Cu矿床的形成提供了成矿物质来源。

5.2 构造条件

矿区位于乌珠尔新乌苏南断层，赛尔音呼都格-胡格图断层与乌华南推覆构造带之间。石炭系、二叠系火山岩普遍具绿泥石化、绿帘石化、硅化、云英岩化、绢云母化蚀变。推覆构造断层面附近分布10～30m宽的挤压破碎带，带内断层角砾岩呈扁豆状定向排列，为良好的导矿及输矿构造。以一级近南北向的小断裂是该区的容矿构造。铜矿化体即赋存于此类破碎带中。

6 综合找矿信息

根据大量的野外观察及综合研究成果,初步总结出该区内有以下综合找矿信息。

（1）中二叠世经历了大陆碰撞后的松弛，形成后碰撞高钾钙碱性花岗岩类，即花岗闪长岩-二长花岗岩-钾长花岗组成的复式岩体，这套岩浆岩演化的晚期，形成了与铜矿化有关的钾长花岗岩。

（2）以岩体接触面为中心的环形面状围岩蚀变分带是找矿的有效标志。自内向外出现：钾化～高岭土化—黄铁绢云岩化—青盘岩化典型分带特征。

（3）研究表明，区内破碎带较为发育，为良好的导矿构造，也为铜矿富集提供了容矿空间。

（4）土壤化探异常，Cu、Ag、Pb、Zn、Bi有明显的浓集中心，套合极好。

（5）异常高激化率，中低电阻率，且产于低电阻率的两侧，是找矿的重要标志。

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Geological characteristics and comprehensive ore-prospecting information of the copper deposit in Changannuoer,Innermongolia

LIU Xiao-xue,YU Reng-an，TANG Chao,ZHAO Li-jun,XIE Yu,DUANming
(Tianjin Center of China geological survey,Tianjin 300170 ,China)

The Changannuoer copper ore is located in the Suolunshan-Dongwuqimetallogenic belt.The authors studied geological characteristics,geophysical and geochemical anomalies,ore body and ore characteristics on the basis of the exploration results，briefly review the ore-controlling factors,comprehensive ore-prospecting information.Results show that the ore bodymainly occurs in the inner and outer contact of K-feldspar granite. There are extensivemetallogenic alterations such as K-feldspathization,berestization,kaolinization,and propylitization.The geological,geophysical and geochemical ore-prospecting information of the deposit can provide an important reference for the next geological work.

Chagannuoer;geological characteristics;comprehensive ore-prospecting information

P618.41

A

1672－4135（2016）04－0254-06

2016-09-18

内蒙古自冶区地质矿产勘查项目“内蒙古索伦山-东乌旗成矿带成矿环境、找矿方向及勘查技术方法研究（2004-1-KY08)”

刘晓雪（1981-），女，硕士，工程师，主要从事矿产地质调查工作，E-mail：liuxiaoxue_0@163.com。