内蒙古东乌旗巴润查干陶勒盖地区物化探异常特征及找矿远景

金 松李 健 胡中国 毛学超

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州 072750



内蒙古东乌旗巴润查干陶勒盖地区物化探异常特征及找矿远景

金 松*李 健 胡中国 毛学超

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州 072750

提 要 内蒙古东乌旗巴润查干陶勒盖地区位于二连-东乌旗成矿带东段，具有良好的成矿地质背景，晚华力西期花岗岩、石英二长斑岩侵入体及各类晚期脉岩伴随北东向断裂构造侵入安格尔音乌拉组地层中，具有十分有利的成矿地质条件。1∶5万及1∶1万土壤地球化学异常元素主要为Pb、Zn、Cd、Cu等，浓集中心明显，套合较好。1∶5万航磁局部异常及1∶1万地面高精度磁测异常均与北东向构造岩浆活动密切相关。1∶1万地质测量圈定的地表矿化蚀变带与上述物化探异常形态基本一致。通过分析研究区的控矿地质条件及物化探异常特征，认为研究区热液型 Pb、Zn多金属矿床具有良好的成矿远景，有进一步工作价值。

关键词找矿远景 土壤地球化学特征 地面高磁异常特征 内蒙古东乌旗 巴润查干陶勒盖

研究区位于内蒙古自治区中东部，地处二连-东乌珠穆沁旗成矿带东段，成矿地质条件优越，以往地质矿产工作发现了一批成型矿床及多金属矿点，如研究区西部20km的沙麦钨矿，东北部60km的吉林宝力格银矿等。近年来开展的1：5万矿调工作不断覆盖此成矿带及周边地区，区域地质研究程度大大提高，积累了丰富的资料，取得了一定找矿成果，显示了该区域优越的成矿地质条件。笔者于2014～2015年参与了覆盖研究区的1：5万矿调工作，通过开展1：5万地质、土壤扫面工作，发现研究区明显富集 Pb、Zn、Cd、Cu、Ag等多金属元素，并圈定了数个化探综合异常。通过大比例尺矿产工作对覆盖研究区的化探异常进行初步检查，发现了多个1：1万以Pb、Zn元素为主的化探异常及与构造岩浆活动密切相关的地磁异常，证实研究区具有很好的找矿前景。笔者通过分析研究区的控矿地质条件及物化探异常特征，明确了本区的找矿方向，认为区内热液型Pb、Zn多金属矿床的找矿工作有望取得突破。

1 区域成矿地质背景

研究区位于西伯利亚板块东南大陆边缘，大地构造位置属于西伯利亚板块和华北板块之间的天山-兴蒙造山系东段的东乌旗-多宝山岛弧（图1）。区域主干断裂为北东向二连浩特-贺根山深断裂和查干敖包-东乌旗深大断裂。研究区处于两条区域性断裂构造之间，区内断裂构造发育，尤其是北东向及北西向断裂构造为主要控矿构造。褶皱构造轴向与区域主干断裂一致，表现为一系列的北东向复式褶皱，如安格尔音乌拉复式向斜，这些控矿构造为矿产形成提供了有利空间。区域成矿地层主要为上泥盆统安格尔音乌拉组的海相细碎屑岩夹火山岩建造，该套地层为整个二连-东乌旗成矿带上热液型多金属矿床的重要赋矿围岩或含矿岩石建造，目前已发现的吉林宝力格银矿、奥尤特铜矿等成型矿床的成矿物质来源均与该套地层有密切的关系【1】。区内大面积分布晚古生代花岗岩侵入体，岩浆活动具有多期多阶段活动特征，岩浆演化具有从中酸性向碱性演化的特点，各类晚期斑岩体及脉岩亦非常发育，为矿产形成提供热源及物质来源。因此，研究区是寻找与晚古生代构造岩浆活动有关的多金属矿的有利地区。

图1 研究区大地构造位置图Fig.1 Geological map showing the study area’s geotectonic position

2 研究区成矿条件分析

目前研究区开展了1：5万及1：1万地质测量工作，通过大比例尺矿产地质调查，对研究区内地层、构造、岩浆岩等成矿条件进行了系统深入的研究。研究区内主要出露地层为晚古生代上泥盆统安格尔音乌拉组一段海相浅变质细碎屑岩，该套地层被晚石炭世中细粒似斑状黑云母二长花岗岩侵入（图2）。

图2 研究区地质简图Fig.2 A simplified map of the study area

2.1 地层成矿条件

研究区出露的主要成矿地层为上泥盆统安格尔音乌拉组一段，为一套浅变质的半深海细碎屑岩组合，北东-南西向展布。岩石组合为变质长石细砂岩、变质粉砂岩、变质碳质粉砂岩等。岩石普遍发育平行层理、波状交错层理，反映了当时动荡的沉积环境。岩石受岩体侵入影响普遍发育角岩化及硅化，多见大量新生矿物斑点。研究区内安格尔音乌拉组地层构造形态为一核部位于达来呼都格布敦一带的复式背斜构造，北西翼多被新生界地层覆盖，出露岩性以变质细砂岩为主，局部夹变质粉砂岩，中部过渡为以变质细砂岩与变质粉砂岩互层，南部为厚层的变质粉砂岩。安格尔音乌拉组之所以为区域重要成矿地层，其晚泥盆世独特的古构造沉积环境使该套地层成矿元素有一定程度的富集是重要原因。通过覆盖调查区的土壤地球化学背景测量，查明该套地层显著富集Pb、Zn、Cu、Ag、W、Mo等成矿元素（表1），受晚华力西期花岗岩侵入作用影响，后期元素富集成矿的可能性较大。

表1 研究区安格尔音乌拉组成矿元素丰度及富集系数表Table 1 Abundance of ore-forming element and concentration coefficient of Ingres Ulla group

2.2 构造控矿条件

研究区内断裂、褶皱构造十分发育，褶皱构造轴向均为北东向，为安格尔音乌拉复式向斜的南东翼，发育达来呼都格布敦背斜等，北东向背斜褶皱构造的滑脱部位往往伴随着压扭性断裂，是形成岩浆后期沿构造裂隙充填型矿床的有利条件。断裂构造主要为一系列北东向、近东西向挤压性逆冲断裂，伴生多条沿断裂分布的北东向断裂破碎带，断裂破碎带走向 25～75°，破碎带内均可见不同程度的硅化及褐铁矿化。该套北东向断裂系统控制着晚华力西期花岗岩侵入体，伴随断裂构造大量后期衍生脉岩类侵入地层，脉岩走向与断裂构造基本一致。后期北西向张扭性断列发育，对前期构造、岩体和矿化都有不同程度的破坏作用。

2.3 岩浆岩控矿条件

区域岩浆作用复杂强烈，主要集中在晚华力西期，以巨大岩基为主，研究区内侵入岩主要为晚石炭世中细粒似斑状黑云母二长花岗岩，岩性单一，剥蚀较深。岩体与地层接触带附近可见多处岩枝。由表2可知，在土壤地球化学特征方面，该套侵入岩明显富集Pb、Zn、W、Li等，二叠纪侵入岩明显富集Pb、Bi、Zn、W，由此可见，岩体中富集的PB、Zn等元素也是研究区热液型多金属矿成矿的有利条件。

表2 研究区侵入岩成矿元素丰度及富集系数表Table 2 Abundance of ore-forming element and concentration coefficient of intrusions

此外，工作区东南部安格尔音乌拉组一段地层中见石英二长斑岩体，近东西向展布，其形态严格受东西向断层构造控制，岩体与地层接触带广泛发育角岩化及硅化，北部断层破碎带见大面积褐铁矿化，成矿条件较好。岩体与地层接触带、断裂构造两侧见大量后期衍生脉岩，北东向以石英脉为主，与断裂构造密切相关，北西向以花岗岩脉为主，为与岩体同源的专属性脉岩。上述晚期斑岩体及脉岩往往富集大量成矿元素，沿构造裂隙与成矿地层相互作用，具有较大的找矿潜力【2】。

3 土壤地球化学特征

2014年研究区开展了1：5万土壤测量工作，圈定了覆盖研究区的化探综合异常 AP05，2015

年在研究区开展了1：1万土壤测量队该异常进行查证，效果较好，圈定了4个子异常，与1：5万土壤测量异常元素一致，均以Pb、Zn、Cd为主，

对找矿指示意义较大。

3.1 1：5万土壤地球化学异常特征

研究区位于 1：5万土壤地球化学异常 AP05显著特点是异常范围大、强度高、组合元素多，浓集中心明显，套合较好，且不同元素组合的分布规律基本一致，为明显矿致异常。

AP05异常呈不规则状，总体呈近EW向展布，由Bi、As、Li、Cu、Cd、Sb、W、Zn、Sn、Mo、Pb、Ni、Au、Ag、Y、Nb元素组成，多个浓集中心，异常套合较好，面积为25km2。NAP值较大的元素是Bi、As、Li、Cu、Cd、Sb、W、Zn，Cu的最高值为 1568×10-6，W 的最高值为116×10-6，Zn的最高值为909×10-6。Bi、As、Li、Cu、Cd、Sb、W、Zn、Mo、Ni、Au元素为3级浓度带，Sn、Pb为2级浓度带，其余元素为1级浓度带（表3）。

表3 AP05综合异常参数统计表Table 3 Statistical chart of AP05 synthetic parameter abnormality

异常位于晚石炭世花岗岩体与安格尔乌拉组一段地层外接触带中（图3）。异常内发育有石英二长斑岩体及花岗斑岩脉、石英脉等多处后期衍生脉岩，东北部有三条有北东向挤压性高角度逆冲断层，南部分布有近东西向逆断层。断裂构造两侧多伴生石英脉，断裂破碎带内硅化及褐铁矿化强烈。其中异常中部北东向破碎蚀变带及石英脉与一处浓集中心套合较好。因此推测AP05异常为典型的矿致异常，具有开展大比例尺矿产检查工作的价值。

图3 AP05综合异常剖析图Fig.3 AP05 composite anomaly profile chart

3.2 1：1万土壤地球化学异常特征

研究区圈定4个1：1万土壤测量综合异常，异常元素主要为由 Cd、Pb、Zn、Bi、Cu、Sn、Ag、Au、W、Li、Mo，其中Pb、Cd、Zn、W等元素多为三级浓度分带，Y2AP03及Y2AP04两处异常很好的显示了研究区 Pb、Zn显示了研究区Pb、Zn、Cd等元素的富集特征，反映了Pb、Zn多金属矿床的良好找矿前景。。

Y2AP03异常位于研究区中部，呈不规则椭圆状，总体呈北西向展布，面积为 2.20km2，由Cd、Pb、Zn、Bi、Cu、Sn、Ag、Au、W、Li、Mo元素组成，具有三个明显的浓集中心，异常元素套合较好，Cd、Pb、Zn、Bi、Au、W、Mo均为三级浓度分带，Cu、Sn、、Ag为为二级浓度分带，NAP值较大的元素是、Cd、Bi、Pb、Zn等，其中Pb元素极大值为721×10-6，Zn元素极大值为761×10-6（表4）。异常衬度高，规模大，找矿指示意义明显。

表4 Y2AP03综合异常参数统计表Table 4 Statistical chart of Y2AP03 synthetic parameter abnormality

续表4

元素 　　单元素异常面积（S）平均强度最高强度异常衬度（CD）规模值（NAP）元素浓度分带（k）内带元素中带元素外带元素Sn 　0.424 　8.011 　14.9 　1.335 　0.566 　2 　0 　12 　132 Ag 　0.236 　0.156 　0.46 　1.302 　0.307 　2 　0 　6 　92 Au 　0.087 　7.207 　33.1 　2.402 　0.210 　3 　5 　3 　23 W 　0.057 　7. 351 　57.3 　1.838 　0.105 　3 　1 　2 　23 Li 　0.069 　140.382 　301 　1.404 　0.096 　2 　0 　6 　28 Mo 　0.076 　1.190 　1.87 　1.190 　0.091 　1 　0 　0 　48

异常位于安格尔音乌拉组一段地层与晚石炭世花岗岩体外接触带中（图4），发育北东向逆断层，断层两侧多伴生北东向石英脉，异常内见两条北东向规模较大的断裂破碎带，发育硅化、褐铁矿化、碎裂岩化等。异常中部两处石英脉与异常浓集中心套合良好，地表矿化蚀变带走向与异常分布形态明显一致，为明显矿致异常，可开展进一步找矿工作。

图4 Y2AP03异常剖析图Fig.4 Y2AP03 anomaly profile chart

Y2AP04异常位于研究区南部，其形态为不规则椭圆状，走向为近东西向，异常元素组合为Cd、Zn、Pb、Mo、Au、Ag、Sn、W 等，其中Cd、Zn元素为三级浓度分带，Pb、Mo、Au为二级浓度分带，其余为一级浓度分带。异常见一处较明显的浓集中心，Pb、Zn、Cd等元素套合较好。NAP值较大元素为Cd、Zn、Pb、Mo、Au。其中Zn元素极大值为617×10-6，Pb元素极大值为115×10-6（表5）。异常衬度较高。

表5 Y2AP04综合异常参数统计表Table 5 Statistical chart of Y2AP04 synthetic parameter abnormality

异常分布于安格尔音乌拉组一段地层与石英二长斑岩体接触部位，发育近东西向逆断层（图5），石英二长斑岩体与逆断层密切相关，异常区内发育近东西向断裂构造蚀变带，见强烈褐铁矿化、磁铁矿化、硅化及碎裂岩化，异常浓集中心与地表矿化强烈区域套合良好，因此该异常明显为近东西向的构造岩浆活动引起，为明显的矿致异常。

图5 Y2AP04异常剖析图Fig.5 Y2AP04 anomaly profile chart

4 地球物理特征

1：5万航磁测量覆盖研究区，对1：5万航磁异常进行了解译同时在研究区开展1：1万地面高精度磁法测量对1：5万航磁及化探异常进行了查证。

4.1 1：5万航磁异常特征

1：5万航磁测量覆盖研究区，虽然多金属矿产一般难以产生显著的航磁异常，但调查区内的岩体、断裂、破碎带及蚀变带主要表现为高磁异常，因此，通过圈定高磁异常区可以找到有利的成矿部位（如岩体与地层的接触带、断裂等），达到找矿目的。

通过对 1：5万航磁资料进行了综合推断解释，确定研究区处于低缓的负异常区，与区内大面积分布的石炭纪海相碎屑岩地层特征相符。此外，研究区北东向断裂构造十分发育，由于断裂带内岩石较破碎而磁性较低，而北东向断裂往往伴随脉岩如石英脉、花岗岩脉等后期衍生脉岩，由于本区磁性参数显示侵入岩在总体呈现高磁性，因此区内分布的蒙C-2007-279（乙 3）航磁局部异常即表现为多处北东向串珠状高磁异常及条带状低磁异常带【3】。该局部异常为存在多个低背景场中的弱磁局部异常，幅值较低，一般较背景场高50～100nT，近椭圆状，呈北西向串珠状排列。通过对该异常进行地表查证，确定该异常主要位于安格尔音乌拉组地层中的断裂破碎带部位，与地表褐铁矿化破碎带套合较好。

4.2 1：1万地面高磁异常特征

研究区开展了1：1万地面高精度磁法工作进行矿产检查，圈定高磁异常5处（图6），并结合地质矿产特征进行了初步解释推断，认为地面高磁异常多与北东向构造岩浆活动有关，与地表矿化蚀变带套合较好，对下一步矿产工作具有良好的指导意义。

图6 研究区1：1万高磁测量△T化极垂向二阶导数等值线平面图Fig.6 The vertical second derivative map of high magnetic of 1：10000 scale in research area

H-2-1磁异常位于研究区西北角，在区内不封闭，略显北东向，极大值 30nT左右，12.5nT的等值线圈闭的范围约为 0.05km2。该异常范围出露地层主要为新近系宝格达乌拉组及泥盆系安格尔音乌拉组一段，推测该异常可能为隐伏的弱-中等磁性岩体引起。

H-2-2磁异常位于工作区西北角，为团块状，长轴近北西向，异常区中心坐标 X=5090275， Y=520373，极大值24nT， 12.5nT的等值线圈闭的范围约为 0.25km2。该异常范围出露地层主要为泥盆系安格尔音乌拉组，附近发育北东向断层，推测该异常可能为后期岩浆活动形成弱-中等磁性岩体或蚀变矿物引起。

H-2-3磁异常位于工作区西南角，在区内不封闭，略显北东向，极大值1nT左右（比背景值高约20nT）。该异常范围出露地层主要为新近系宝格达乌拉组，推测该异常可能为应付的弱-中等磁性岩体引起。

H-2-4磁异常位于工作区中部，为团块状，长轴近北东向，异常区中心坐标 X=5089134，Y=520881，极大值63nT， 12.5nT的等值线圈闭的范围约为 0.48km2。该异常范围出露地层主要为泥盆系安格尔音乌拉组，附近发育多条北东向断层，推测该异常可能为隐伏的弱-中等磁性岩体或蚀变矿物引起。

H-2-5磁异常呈条带状，由多个正磁异常呈串珠状近东西向排列组成，异常区中心坐标X=5087595，Y=523463，极大值-9nT（比背景值高约 60nT），-62nT的等值线圈闭的范围约为0.07km2。该异常范围出露地层主要为泥盆系安格尔音乌拉组，其附近发育一条近东西向断层，硅化、褐铁矿化、碎裂岩化发育，见多条近东西向、北西向的石英二长斑岩脉，推测该异常可能是由断层引起的岩浆活动形成磁性矿物造成，是成矿的有利地段。

5 找矿远景分析

5.1 研究区矿化蚀变特征

通过对研究区开展大比例尺地质测量，圈定了三条矿化蚀变带，走向均为北东向，其展布形态及范围严格受构造岩浆活动控制，对矿化信息良好地段采集了拣块样，对两处蚀变带施工了探槽进行控制。

I号矿化蚀变带：呈北东向不规则椭圆状，长约 1000m，宽约 300m，与北东向逆断层密切相关，石英脉见褐铁矿化、磁铁矿化、碎裂岩化、硅化等。与1：5万化探异常AP05中的Sn、Bi、Cu等元素浓集中心套合较好，并与1：1万磁测异常H-2-2与1：1万土壤测量综合异常Y1AP01套合好。

Ⅱ号矿化蚀变带：呈北东向不规则椭圆状，长约1.6km，宽约300m，与北东向石英脉有关，围岩见大面积的褐铁矿化及硅化，石英脉碎裂岩化较强，裂隙多见褐铁矿化、磁铁矿化及其他疑似金属矿化。与1：1万磁测异常H-2-4与1：1万土壤测量综合异常Y2AP03套合良好。本次工作在该蚀变带施工一处探槽，刻槽样品分析结果显示Pb含量为12% ，Cu含量为5.5%，Zn含量10%，虽未达到边界品位，但深部找矿意义较大。

Ⅲ号矿化蚀变带：呈北东东向不规则椭圆状，长约 4km，宽约 350m，与近东西向断层密切相关，东侧石英二长斑岩侵入安格尔音乌拉组地层，沿断层发育东西向褐铁矿化构造破碎带，发育强烈硅化、褐铁矿化、角岩化、碎裂岩化，局部见构造角砾岩，该蚀变带东侧地表可见铁帽，与上文叙述的1：1万地面高磁异常H-2-5及1：1万土壤测量综合异常Y2AP04套合较好，地表采集基岩光谱样品分析结果显示Zn含量为7.3%，Ag含量为0.26%，元素富集明显。

5.2 找矿远景分析

研究区地处二连-东乌旗成矿带，分布区域重要成矿地层安格尔音乌拉组，华力西期北东向断裂构造及其伴随的花岗岩体侵入活动为矿产的形成创造了良好的物质来源及储藏条件，华力西期构造岩浆作用对早期火山-沉积地层进行强烈的重熔改造作用，由此产生的岩浆通过结晶分异作用和上侵活动，为Pb、Zn多金属矿提供了物质和热动力来源，并在构造有利部位沉淀富集形成矿体。尤其在受岩浆期后多期次叠加作用的压扭性断裂构造系统中，更有利于形成含矿围岩或矿化脉体【4】。研究区内1：5万化探异常衬度大，浓集中心明显，1：5万航磁异常与断裂构造及岩体侵入密切相关，通过开展1：1万地物化工作对上述异常进行查证，地表矿化蚀变信息与1：1万土壤测量综合异常及1：1万高磁异常套合良好，1：5万及1：1万土壤测量工作均显示研究区Pb、Zn、Cd等成矿元素明显富集，基本锁定了找矿靶区及主攻矿种，笔者认为研究区主要找矿方向为与北东向构造岩浆活动有关的热液型及斑岩型 Pb、Zn多金属矿床。因此，针对这一区域开展更大比例尺的矿产检查工作具有重要意义。

6 结论

巴润查干陶勒盖地区通过对1：5万化探及航磁异常开展大比例尺地质、化探、高磁测量查证工作，发现三处矿化蚀变带，均与北东向构造破碎带及其伴生斑岩体、脉岩有关，1：1万土壤测量工作圈定4个子异常，其主要异常元素均为Pb、Zn、Cd等。1：1万地面高磁测量工作圈定5个高磁异常，经推断解释均由北东向构造热液活动引起。结合研究区地物化特征分析，巴润查干陶勒盖一带成矿地质条件良好，具有较大的找矿潜力，物化探异常与地表矿化信息套合良好，找矿指示意义较大。综上所述，认为研究区是寻找与北东向构造岩浆活动有关的热液型Pb、Zn多金属矿床的有利区域。

致谢：巴彦敖包等四幅矿调项目组在野外考察和提供地质资料方面给予了作者许多帮助，论文所用数据由中化地质矿山总局中心实验室提供，在成文过程中得到了修世荫高级工程师帮助和指导，在此一并感谢。

参 考 文 献

1 王建平. 内蒙古东乌旗铜、银多金属成矿带成矿类型分析［J］. 矿产与地质，2003， 17（2）：132～135

2 张万益，聂凤军，江思宏，等. 内蒙古东乌珠穆沁旗岩浆活动与金属成矿作用［M］. 北京：地质出版社，2009

3 苏旭亮，马东旭，纪仁忠，等. 内蒙古东乌珠穆沁旗多伦沟矿区物化探异常特征及成矿分析［J］. 物探与化探，2014， 38 （6）：1146～1152

4 黄再兴，王治华，常春郊，等. 内蒙东乌珠穆沁旗成矿带多金属成矿规律与找矿方向［J］. 地质调查与研究，2013， 36 （9）：205～212

Mongolia Dongwuqi Barun Tsagaan Tolgoi area has a good geological setting which is located in the east of Erlian-Dongwuqi metallogenic belt.Granite intrusions and masanophyre intrusions in late Variscan and various late dikes intrude in Ingres Ulla group along with northeast-trending faults， this area has a very favorable mineralization geological condition. The soil geochemical test of Barun Tsagaan Tolgoi area at 1：50000 and 1：10000 points out that the major geochemical anomaly elements are Pb，Zn，Cd，Cu，etc.，and the elements are obviously center-concentrated，fit better.Aeromagnetic exploration at 1：50000 and ground high-precision magnetic measurement at 1：10000 show that magnetic anomalies are closely related to the magmatic activities in the northeast.Mineralized alteration zone on ground outlined by 1：10000 geological survey are agreed with the above geophysical and geochemical anomalies.Through the analysis ore controlling geological condition and geophysical and geochemical anomalies of the study area，we think that this area has a good future on lead-zinc-polymetallic deposit and it worh studying further.

Keywords: prospecting potential，soils geochemical characteristics，ground high-precision magnetic measurement，Inner Mongolia Dongwuqi，Barun Tsagaan Tolgoi area

中图分类号：P631.221；P632.1

文献标识码：A

文章编号：1006-5296（2016）02-0104-11

* 第一作者简介：金松（1988～），男，资源勘查工程专业，助理工程师

收稿日期：2016-03-14；改回日期：2016-03-24

THE CHARACTERISTICS OF GEOPHYSICAL AND GEOCHEMICAL AND ANOMALIES PROSPECTING POTENTIAL IN DONGWUQI BARUN TSAGAAN TOLGOI AREA，INNER MONGOLIA

Jin Song Li Jiang Hu Zhongguo Mao Xuechao
Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ，Zhuozhou， Hebei， 072754， China

Abstract