内蒙古哈尔楚鲁铜银多金属矿地质特征及成因探讨

姚春雷

摘要：哈尔楚鲁铜银多金属矿大地构造位置处于西伯利亚板块和华北板块的接合部，位于两大古板块对接的缝合线附近本矿区前后共发现含铜银、锌矿体8条，由2个探槽和10个钻孔共3条勘查线剖面控制：矿体分布在勘查区中南部，赋矿围岩为中生界上侏罗统满克头鄂博组（J₃m）火山碎屑岩及部分凝灰质砂砾岩：矿石矿物主要为赤铁矿、蓝铜矿、蓝灰铜矿、辉铜矿、铜蓝、孔雀石、褐铁矿等，脉石矿物主要为石英、长石、绢云母、绿泥石及绿帘石等；矿床工业类型为脉状铜银铅锌多金属矿床；矿床成因类型为中低温次火岩热液型矿床。

关键词：哈尔楚鲁；铜银多金属矿；矿床成因探讨

1.绪论

西乌珠穆沁旗哈尔楚鲁铜银多金属矿位于内蒙古自治区西乌珠穆沁旗境内。本区地理上位于大兴安岭南西端北西坡，属于丘陵区，最高海拔1119.9m，最低海拔960m，相对高差为160m左右。矿区地形比较平缓，东部为丘陵区，西部为沟谷区。年降水量300～400mm，平均降水量为350mm，多集中在7～8月份，年平均蒸发量约为2000mm左右，年蒸发量远远大于降水量。矿区附近水系不发育，向西约10.2km有布尔嘎斯台河流通过。该河全长70km，洪水期流量3.5m³/s，平均流量0.15m³/s，属季节性河流。地震动峰值加速度为0.05g，对照地震基本烈度为Ⅵ级。西乌旗资源富集，发现的矿产资源主要有煤、铅、锌、银、铜、铁、镍、莹石、大理石等。探明煤炭储量522.7亿吨，百亿吨以下十亿吨以上煤田有8处。探明有色金属储量228万吨。

2.区域地质特征

本区大地构造位置处于西伯利亚板块和华北板块的接合部，位于两大古板块对接的缝合线附近；自晚古生代到中生代及新生代两大古陆附近经历多期次构造活动，并伴随强烈的岩浆和火山活动。在成矿区域划分上，属于大兴安岭成矿带的西侧的大兴安岭西坡亚带，大兴安岭中南段的锡林浩特一霍林郭勒成矿亚带上。

2.1地层：古生界属于华北地层大区，内蒙古草原地层区之锡林浩特——磐石地层分区；中新生界属滨太平洋地层区，大兴安岭——燕山地层分区，乌兰浩特——赤峰地层小区。区内出露的主要地层为中生界地层和零星分布的古生界地层。

2.2构造：本区大地构造位置处于西伯利亚板块和华北板块的接合部，属两大古板块对接的缝合线附近，属岛弧状分布的锡林浩特微板块（古隆型板块）的延长线上；属于区域性北东东向构造与北北东向构造的交汇地带；属于晚古生代后两大古陆俯冲对接后的构造活跃地带；以及伴随构造发生的晚古生界侵入活动和中生界侵入火山活动的强烈地带。在成矿区域划分上，本矿属于大兴安岭成矿带西侧大兴安岭西坡亚带。

区内主要发育三期构造：（1）北东向深大断裂构造控制着区内的主体构造格架，伴有轴向北东向的平缓褶皱；（2）北北东向断裂构造；（3）具有右行走滑性质的NNW向构造，改造了NE向构造。

2.3岩浆岩：（1）侵入岩：区内岩浆活动频繁，分布广泛，自华力西晚期以来的各阶段均有侵入活动和火山活动。主要有燕山晚期中性、酸性岩体和华力西晚期超基性岩体。（2）火山岩：区内火山作用强烈，火山岩分布广泛，岩石类型繁多，表现在纵向上跨两个时代，包括晚侏罗世、第四系晚更新世陆相火山岩。其中以北东向、北北东向条带状展布的晚侏罗世火山活动最为强烈，喷发量大，岩石类型多样，分布最广，是本区最主要的火山活动；晚更新统火山活动则相对较弱，分布也较局限；前者以基性、中性、中酸性岩类为主，且多具蚀变特征，后者岩性单一，全为玄武岩类岩石。（3）脉岩：区内脉岩不发育，并受时空位置限制。寿山沟组地层中发育中基性和酸性岩脉、而中酸性岩脉则发育在燕山期岩体内。说明脉岩主要与晚二叠纪、晚侏罗纪大规模的侵人体有密切关系。脉岩出露形态简单，未发现两次以上复合型岩脉，脉岩以北东向、北北东向最发育，其次为北西向和近南北向，脉岩规模相差很大，大者长500m～1000m，宽10m～20m，小者1m～5m，宽5m～50em。岩石类型有闪长玢岩、石英闪长玢岩、细粒花岗岩、花岗斑岩、流纹岩、流纹斑岩、脉石英等。

3.矿区地质

3.1地层：矿区大部分被第四系覆盖。地层出露较差、由老至新有：（1）上侏罗统满克头鄂博组（J₃m）：上侏罗统满克头鄂博组（J₃m）大面积出露于矿区中部和北部。由巨厚的酸性火山碎屑岩及部分凝灰质砂砾岩组成，覆盖巨厚，大于1179m，于火山机构附近以爆发和喷发相为主，遍布全区。为本矿的赋矿地层。（2）全新统（Q_h）：在勘查区内全新统松散堆积物发育，分布在沟谷中，主要为冲坡积、冲洪积物及残坡积碎石，风成砂及亚砂土。残坡积层厚多>2m，部分地区厚度>15m。

3.2构造：矿区内火山及次火山多次活动，致使早期形成的断裂再次复活，在断裂带及两侧形成一系列的北西向、北东向及近南北向断裂，在矿区内以南北向为主。

3.3岩浆岩：区内岩浆岩发育，侵入主要有闪长玢岩、二长斑岩脉、花岗斑岩脉、石英脉等。各种脉岩沿裂隙充填，规模不大，均与矿化关系密切。区内火山岩满克头鄂博期（J₃m）火山碎屑岩为主。（1）燕山期闪长玢岩（J₃δμ）燕山中期闪长玢岩（δμ₅³）零星出露于矿区北部，其中规模较大的岩体分布于矿区外西北部，呈岩株分布，出露面积约2km²，与满克头鄂博组火山碎屑岩（J3埘）呈侵入接触。中长石斑晶呈板柱状0.2mm～2mm，具聚片双晶和环带构造，含量29%左右；黑云母斑晶呈棕褐浅黄色片状，含量4%；基质中长石微晶呈长条状，<0.2mm，具聚片双晶杂乱分布，含量67%，副矿物少量。（2）火山岩：矿区内以满克头鄂博期（J₃m）火山岩为主，堆积厚度大，相变明显。由巨厚的酸性火山碎屑岩及部分凝灰质砂砾岩组成，伴随小规模的中性喷发。主要岩性有：流纹质含砾、含角砾岩屑晶屑凝灰岩、流纹质角砾凝灰岩、岩屑晶屑凝灰岩、流纹质凝灰岩、流纹质角砾弱熔结凝灰岩。喷发旋回总体表现为酸性火山喷发为主，以爆发相和喷发相互层分布，溢流相次之。表明矿区位于火山机构中或附近。（3）脉岩：矿区内脉岩主要为二长斑岩脉、花岗斑岩脉、石英脉等。

4.矿床地质特征

4.1矿体特征：（1）控制情况及空间分布：本矿区前后共发现含铜银、锌矿体8条，由2个探槽和10个钻孔共3条勘查线剖面控制。见表2。矿体分布在勘查区中南部，赋矿围岩为中生界上侏罗统满克头鄂博组（J₃m）火山碎屑岩及部分凝灰质砂砾岩。（2）矿体特征：本矿床的含铅锌铜银矿体受构造蚀变带控制，矿体为脉状，走向北北西，倾向西，倾角55-68°。矿体均赋存于流纹质火山碎屑岩中，顶底板岩石均为火山碎屑岩。通过工作共发现8条含铅锌铜银矿体。4号矿体规模最大，为主体。3矿体为铅矿体，5矿体为锌矿体，其余为铜银多金属矿体。

4.2矿石质量：（1）矿石物质组成该矿床中矿石矿物组合较为复杂。矿石矿物主要为赤铁矿、蓝铜矿、辉铜矿、蓝灰铜矿、铜蓝、孔雀石、褐铁矿等，少量毒砂、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿；主要矿物共生组合有：赤铁矿：褐铁矿组合、赤铁矿-孔雀石组合、辉铜矿-蓝辉铜矿-铜蓝-黄铜矿-毒砂组合，再次为方铅矿-闪锌矿-黄铁矿组合，毒砂-黄铜矿-黄铁矿组合、毒砂-黄铜矿组合。脉石矿物主要为石英、长石、绿泥石、绢云母及绿帘石等。（2）矿石结构与构造：矿区内矿石结构为自形晶粒状结构、它形晶粒状结构、半自形-不规则粒状结构、交代残余结构。

矿石构造主要为块状构造、致密块状构造、脉状构造、浸染状构造、团块状构造、微裂隙填充构造、胶状、蜂窝状构造及土状、破碎构造等。

4.3矿石工业类型与品级：（1）矿石工业类型：本矿床为脉状填充型铜银多金属矿，按矿石主要可回收有用组分的种类划分为铜银型矿石、铜银铅型矿石、单银型矿石、单锌型矿石；按矿石可回收组分的含量可划分为低品位矿石和工业品位矿石，大于边界品位小于最低工业品位为低品位矿石，大于最低工业品位为工业品位矿石；根据矿石有用组分的可选性，本矿产品主要为铜、银、铅，铜铅混合浮选-铜铅分离-混合浮选尾矿酸浸，银主要赋存在铜、铅精矿中，由此可以认为本矿矿石属较难选矿石。（2）矿石品级：根据矿石Cu、Ag、Ph、Zn等有用组分含量的差异划分不同工业品级，可分为富矿石和贫矿石。品位大于最低工业品位小于矿床平均品位的矿石为贫矿石，大于矿床平均品位的矿石为富矿石。富矿石主要为土状-破碎状富铜银矿石、土状-破碎状富锌矿石、蜂窝状富铜银铅矿石、土状-破碎状贫锌矿石、浸染状贫铜银矿石。

4.4矿体围岩和夹石：矿体主要赋存在中生界侏罗系上统满克头鄂博组（J₃m）酸性火山碎屑岩地层中，其顶底板岩石均为流纹质火山碎屑岩，矿体与围岩界线不清，靠化学分析结果确定矿体界线；原生硫化矿近矿脉均有浸染状矿化存在，并且黄铁矿化较为发育。

近矿围岩的物质成分：流纹质角砾岩屑晶屑凝灰岩、流纹质含角砾晶屑岩屑凝灰岩、流纹质晶屑岩屑凝灰岩、流纹质凝灰岩流纹质：主要成分为火山角砾和岩屑、长石、石英、凝灰物质，其次为方解石、绢云母、绿泥石、绿帘石等。

4.5成矿阶段划分：由成矿阶段的演化可大致确定成矿物质迁移富集的过程，该矿床成矿作用主要分为四个阶段：石英-黄铁矿-毒砂阶段、石英-黄铜矿-闪锌矿-方铅矿阶段、石英-黄铁矿-绿泥石阶段、表生氧化阶段。

5.结论

（1）本区大地构造位置处于西伯利亚板块和华北板块的接合部，位于两大古板块对接的缝合线附近。在成矿区域划分上，属于大兴安岭成矿带的西侧的大兴安岭西坡亚带，大兴安岭中南段的锡林浩特一霍林郭勒成矿亚带上。（2）矿区大部分被第四系覆盖。地层出露较差、由老至新有：上侏罗统满克头鄂博组（J₃m），全新统（Q_h）。矿体主要赋存于上侏罗统满克头鄂博组（J₃m）地层氧化淋滤带内。（3）该矿床成矿作用主要分为四个阶段：石英-黄铁矿-毒砂阶段、石英-黄铜矿-闪锌矿-方铅矿阶段、石英-黄铁矿-绿泥石阶段、表生氧化阶段。（4）矿床成因类型为中低温次火山岩热液型矿床。