内蒙古贺根山地区VMS型铜矿成矿地质特征及找矿方向

王　成，田江涛，李大海，高　奇，李　涛，唐　毅

（新疆维吾尔自治区地质调查院，新疆乌鲁木齐830000）

内蒙古贺根山地区VMS型铜矿成矿地质特征及找矿方向

王成*，田江涛，李大海，高奇，李涛，唐毅

（新疆维吾尔自治区地质调查院，新疆乌鲁木齐830000）

贺根山地区位于西伯利亚板块与华北板块对接带，地质构造背景复杂，成矿条件优越，VMS型铜矿成矿潜力较大。VMS型铜矿具东西向展布特征，受格根敖包组玄武岩、玄武质火山角砾岩和玄武质凝灰岩与火山机构的控制。小坝梁矿区深部和外围、扎很花和河北农场为重点找矿方向。

VMS型铜矿；找矿方向；贺根山

1　区域地质

研究区位于西伯利亚板块与华北板块对接带，主体为二连—贺根山构造带［1］（图1）。研究区中部为北东向展布的贺根山蛇绿混杂岩带，南北两侧为中新生代盆地；中、新生代遭受了滨西太平洋构造域的叠合改造；因此形成极为复杂的地壳结构和构造格局。研究区是研究造山带沉积作用、岩浆作用、变形变质作用和地质构造演化的理想场所，也是寻找与镁铁质—超镁铁质岩系有关的铬、镍、铁、铂族及铜、金等多金属矿床的有利成矿部位。

2　研究区地质

研究区为草原覆盖区，基岩出露情况较差，第四系覆盖率达70%（图1）。区内基岩出露面积最大的为蛇绿岩块，主要位于贺根山、河北农场、扎很花、崇根山和小坝梁五一带；岩浆岩除蛇绿岩外，还发育少量早白垩世花岗斑岩。构造主要以断裂为主，由北东向和北西向两组断裂组成，主要发育在蛇绿岩中，同时也切割改造地层。区内缺失古生代泥盆纪以前的地层记录；古生代的地层主要有泥盆系中上统塔尔巴格特组（D2-3t）凝灰质砂板岩，石炭—二叠系格根敖包组（CPg）玄武质—流纹质熔岩和火山碎屑岩，二叠系下统哲斯组（P2zs）泥岩、砂岩、砾岩；中生代的地层主要有侏罗系下统红旗组（J1h），白垩系下统大磨拐河组（K1d），均为内陆湖相含煤地层。新生代地层为新近系上新统宝格达乌拉组（N2b）砖红色砾岩、砂岩、泥岩。研究区典型的铜矿为小坝梁中型VMS型铜（金）矿床［2-6］，主要赋存于格根敖包组地层中；格根敖包组（CPg）地层主要分布于研究区的贺根山、河北农场、扎很花和小坝梁一带，主要由4个岩性段组成，第一岩性段（CPg1）为蚀变火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩；第二岩性段（CPg2）为玄武岩、玄武质晶屑凝灰岩、长石岩屑砂岩，含植物化石；第三岩性（CPg3）段为流纹斑岩、流纹质晶屑凝灰岩、长石岩屑砂岩；第四岩性段（CPg4）为长石岩屑砂岩、凝灰质泥岩。其中，第一（CPg1）、第二（CPg2）岩性段为含矿层位。

3　典型矿床特征

矿区出露的地层有石炭—二叠系格根敖包组玄武岩、火山角砾岩、玄武质凝灰岩（图2），凝灰岩、玄武岩和火山角砾岩在长达2km的范围内沿东西向呈互层状稳定产出。矿床位于东乌旗复背斜的南东翼，向斜的轴向为近东西向，核部岩性为凝灰质粉砂岩，两翼的岩性为凝灰岩，倾角为75°至近直立；断裂呈近东西向、近南北向展布。侵入岩主要有正长斑岩、基性—超基性岩体。正长斑岩主要出露于矿区北部，受东西向断裂控制，走向为近东西向，倾向南，倾角较大，65°～80°；正长斑岩明显切割了矿体和含矿岩系（图3），且在正长斑岩中未发现明显的矿化蚀变现象；由此可见，正长斑岩体晚于含矿岩系而侵入其中，对矿体的形成没有控制作用。基性—超基性岩体（辉长岩、方辉橄榄橄岩）主要出露于矿区东南面，与凝灰岩和玄武岩呈断层接触关系；调查发现，研究区南部格根敖包组火山角砾岩中含方辉橄榄岩和辉长岩砾石，由此判断格根敖包形成的时间比超基性岩要晚，因此小坝梁铜矿的形成与基性—超基性岩关系不大。

图1　研究区地质矿产简图

小坝梁铜矿各矿体在平面上呈透镜状或似层状断续分布在东西长近2km，南北宽约200m的狭长带状火山角砾岩及玄武岩内或其附近（图2），在剖面上则常呈楔状或漏斗状。矿体走向近东西向，多数南倾，少数北倾，倾角为60°～75°。铜品位为0.30%～5.36%，主要集中在0.7%～2%。矿体分为2种，原生矿体和氧化矿体；原生铜矿体，顶板围岩一般为凝灰质泥岩、凝灰质角砾岩，底板围岩一般为凝灰质角砾岩及玄武质角砾岩，为隐伏矿或产于地下深部；氧化矿体主要分布于地表及浅部，主要为表生淋滤金矿体，氧化带深度30～60m。

矿石分为硫化矿石和氧化矿石2种。有用矿物主要为原生黄铜矿、黄铁矿及微量次生烟灰状辉铜矿，并偶见有极少量的闪锌矿和方铅矿。黄铜矿多呈星散状、浸染状及少量细脉状与黄铁矿共生；部分呈块状，含有较多黄铁矿或含铜黄铁矿，且黄铁矿形成早于黄铜矿。氧化矿石有用矿物以碳酸盐类孔雀石为主，其次有辉铜矿、斑铜矿，多沿裂隙填充。

围岩蚀变较普通，主要为绿泥石化，次为次生石英岩化、硅化、绢云母化和滑石化，地表有褐铁矿化及高岭土化。绿泥石化与正长斑岩脉的侵入有关，与铜矿同期生成，呈平行带状分布，局部有分枝复合现象。绿泥石化与绢云母化相伴生，强烈处黄铜矿较富集。次生石英岩化仅发育在地表氧化带中，深部则无。

4　其他新发现的矿化蚀变点特征

在野外实际填图过程中，研究区中部的扎很花地区格根敖包组地层玄武岩中发现了2处铜矿点，凝灰岩中发现1处铜矿化点。新发现的2处铜矿点，分别位于扎很花西北部和东南部，这2处孔雀石化特征相似，孔雀石呈膜状分布在玄武岩裂隙面上，伴生有较强烈的硅化、褐铁矿化、绿泥石化、绿帘石化，表现出较强的热液蚀变特征，矿化蚀变带呈近东西向展布（走向110°左右），走向延长大于200m，地表视宽度30～50m左右。这2处铜矿点同时伴随着较强的Au、Zn异常，个别样品的Au、Zn含量接近边界品位（表1）。

在扎很花以西格根敖包组晶屑凝灰岩中发现铜矿化，岩石为灰黑色，块状构造，可见石英脉穿插，主要金属矿物为孔雀石、黄铜矿；孔雀石呈面状分布于岩石裂隙面，黄铜矿呈浸染状零星分布于岩石内部，局部见蓝铜矿。

通过对比分析研究区南部铜矿和北部小坝梁铜矿成矿地质特征和成矿元素分布特征，笔者认为研究区南部的铜矿和北部的小坝梁铜矿同属VMS型铜矿的范畴。

另外在研究区东北方向东乌旗一带，天津地调中心承担的内蒙古东乌旗等六幅区域地质矿产调查项目，发现格根敖包组地层存在多处孔雀石化。

5　控矿条件分析

岛弧环境是VMS型矿床形成的重要环境之一［7-11］，通过对格根敖包组中火山岩进行岩石学方面的研究，确定其为陆缘弧火山岩，形成环境为岛弧环境［12］。研究区所有的铜矿床、矿点或矿化点均无一例外地呈东西向产于格根敖包组玄武岩、玄武质火山角砾岩中，因而其受格根敖包组控制。

前人研究表明火山机构和同生断裂对VMS型矿床而言，为重要的控矿要素［13-14］。研究区所有已发现的铜矿化，其附近均发育有火山机构；研究区南部的断裂多为后期断裂，因而对整个研究区而言，研究区的断裂构造对铜矿的形成均没有起到明显的控制作用，其主要受火山机构的控制。

图2　小坝梁矿区地质图

图3　矿体剖面图

前已论述，小坝梁铜矿的形成不受其矿区附近的正长斑岩和超基性岩的控制；对于整个研究区而言，新发现的铜矿点、矿化点周边的岩体、岩脉其形成时代均晚于格根敖包组地层，其内部和边缘附近均未发现明显的矿化蚀变，因而，对于整个研究区而言，侵入岩对小坝梁铜矿的形成没有明显控制作用，其主要受格根敖包组火山岩的控制。

6　找矿方向

（1）根据“就矿找矿”的原则，要加强小坝梁铜矿矿区深部和外围的找矿工作。

（2）根据已有的调查资料，扎很花和河北农场一带，主要出露玄武岩和火山角砾岩，发育火山机构，且已发现有多处矿化蚀变的线索（扎很花为2处铜矿点，1处铜矿化点；河北农场1处铜矿化点），其成矿条件可以和小坝梁铜矿形成较好的对比，为另一重点找矿方向。

（3）贺根山地区格根敖包组受构造作用改造较大，褶皱较发育，虽出露面积较广，但岩性主要为流纹斑岩、流纹质晶屑凝灰岩、长石岩屑砂岩、凝灰质泥岩等，缺乏含矿岩性段；同生断裂和火山机构不发育，在野外地质调查的过程中，也未见到明显的孔雀石化和硅化等围岩蚀变，因而成矿潜力有限。

表1　研究区南部扎很花地区铜矿样品测试结果

［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.

［2］陈德潜，赵平，魏振国.论小坝梁铜矿床的海底火山热液成因［J］.地质学报，1995（2）：190-203.

［3］苏磊.内蒙古小坝梁VMS型铜矿床地质特征与成矿构造环境［M］.武汉：中国地质大学（武汉）出版社，2012：46-47.

［4］孙艳霞，张达，等.内蒙古小坝梁铜金矿床的硫、铅同位素特征和喷流沉积成因［J］.地质找矿论丛，2009，24（4）：282-285.

［5］王长明，邓军，等.内蒙古小坝梁铜金矿床的地质特征与喷流沉积成因［J］.黄金地质，2007，28（6）：9-12.

［6］徐毅，赵鹏大，张寿亭，等.内蒙古小坝梁铜金矿地质特征与综合找矿模型［J］.黄金地质，2008，29（1）：12-15.

［7］Urabe T，Yuasa M，Nakao S，et al.Hydrothermal Sulfide from a Submarine Caldera in the Shhichito lwojima Ridge，Northwestern Pacific［J］.Marine Geology，1987（74）：295-299.

［8］Urabe T，Marumo K.A New Model for Kuroko-Type Deposits of Japan［J］.Episodes，1991，4（3）：246-251.

［9］侯增谦，韩发，夏林沂，等.现代与古代海底热水成矿作用——以若干火山成因块状硫化物矿床为例［M］.北京：地质出版社，2003.

［10］Wilson M.Igneous Petrogenesis［M］.London：Unmin.Hy-man，1989.

［11］李文渊.块状硫化物矿床的类型、分布和形成环境［J］.地球科学与环境学报，2007，29（4）：331-342.

［12］任利民，凌文黎，葛梦春，等.1∶50000贺根山等五幅区域地质调查报告［R］.中国地质大学地质调查院，2012.

［13］莫宣学，喻学惠.火山成因块状硫化物研究现状［A］//陈毓川.当代矿产资源勘查评价的理论与方法［M］.北京：地震出版社，1999.

［14］张达，吴淦国，减文拴，等.火山成因块状硫化物矿床及其古构造环境研究现状综述［J］.矿床地质，2002，21（增刊）：87-89.

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A

1004-5716（2016）06-0153-04

2016-01-04

2016-01-05

王成（1989-），男（汉族），湖北天门人，工程师，现从事矿产勘查工作。