内蒙古麻黄沟铜多金属矿地质特征及找矿标志

韩文照

摘要：麻黄沟铜多金属矿位于塔里木板塊东北缘，矿区浅部矿主要是含矿热液随岩浆向上运移，在近地表断裂、裂隙等容矿有利部位，含矿热液同围岩发生物质交换，原生金属硫化物转变为地表较稳定的氧化物而富集形成。该矿床成因类型浅表部为中低温岩浆热液型矿床。

关键词：铜多金属矿；含矿热液；中低温岩浆热液型矿床

1.地质背景

麻黄沟铜多金属矿大地构造位置构造单元处塔里木板块东北缘；横跨三个三级构造单元，自北向南依次为：星星峡—明水—旱山微板块，月牙山—洗肠井早古生代蛇绿构造岩带，敦煌微板块。区域内地层从早元古界北山岩群，青白口系的浅变质岩系，古生界寒武—志留系，新生代新近系及第四系各类沉积地层均有不同程度的出露。区域内月牙山—洗肠井早古生代蛇绿构造岩带是矿区的主要构造。

本区侵入岩分布面积较少但岩石类型多，从基性岩—中性岩—酸性岩均有出露，侵入岩岩性主要为早古生代奥陶纪辉橄岩、辉绿岩、辉绿辉长岩；中古生代石炭纪花岗闪长岩、二长花岗岩；晚古生代二叠纪辉绿岩、辉长岩。脉岩主要有碳酸岩脉、赤铁矿化石英岩脉（含铁碧玉岩脉）、辉绿岩脉、花岗斑岩脉、石英脉。

2.矿区地质特征

2.1地层

矿区内出露地层地层主要有青白口系大豁落山组上段、震旦系洗肠井群、寒武—奥陶系西双鹰山组、奥陶系罗雅楚山组、奥陶系咸水湖组、第四系全新统冲洪积物。

青白口系大豁落山组上段分布于矿区南部，岩性主要为白云质灰岩和含硅质条带白云岩。

白云质灰岩，岩石呈灰白色、浅灰色、局部灰色，粒状变晶结构，厚层块状构造。主要由白云石、方解石和少量石英组成，白云石含量一般在30%～45%，呈细-粗晶状分布，方解石晶体大多小于0.05mm。地表岩石受雨水、风化剥蚀较强，表面多数有刀砍纹。

含硅质条带白云岩，岩石呈白色-灰白色，粒状变晶结构，块状构造。矿物主要由方解石、白云石、石英、不透明矿物和少量后期矿物组成。方解石（白云石）大部分呈粉晶状分布，粒度<0.05mm，受变质作用影响部分重结晶其趋于定向排列；少部分呈细-粗晶状分布，具碎裂化，粒度0.15～ 1.3mm，个别达3mm，含量91%～95%。石英呈集合体状、细网脉状分布，含量7%～8%。

震旦系洗肠井群主要分布于矿区中南部。呈条带状分布，严格受红柳河-洗肠井构造混杂岩带南缘脆性断层控制。地表多数被白云质灰岩及石英砂岩碎块、第四系覆盖，沿冲沟可见岩石极为破碎，呈薄层状分布。岩石多数呈浅红色、黄褐色，少数呈灰绿色，砂状结构，片状构造。砂屑约占80%，胶结物占20%。砂屑主要为石英，呈次圆状，显示定向排列特征，基质为硅质成分。

寒武—奥陶系西双鹰山组主要出露在本区中南部，呈NW向条带状分布，严格受红柳河-洗肠井构造混杂岩带南缘脆性断层控制。岩性为长石石英砂岩夹硅质岩，岩石呈浅灰-灰白色，局部黄灰色，砂状结构，块状构造。砂屑约占65%～75%，胶结物占25%～35%。砂屑多为石英，其次为长石；砂屑形态多为次棱角状，部分为次圆状，显示定向排列特征。基质主要为硅质（多呈不规则块状凝块式胶结细小的砂屑）。

奥陶系罗雅楚山组主要出露在本区中部，呈NW向展布，南部受断层控制，北部被岩体侵入。岩性为长石石英砂岩，岩石呈浅灰-灰色，砂状、片状结构，块状及厚层状构造。砂屑约占65%，胶结物占25%，其他为黑云母及少量暗色矿物。砂屑多为石英，其次为斜长石；砂屑形态多为次棱角状，部分为次圆状。基质主要为硅质，其次为黑云母（颗粒细小，多为0.01mm～0.05mm），局部可见少量磁铁矿星闪于岩石中。

奥陶系咸水湖组主要出露在本区中北部，南部与长石石英砂岩整合接触，北部被岩体侵入。岩性为玄武岩，岩石呈灰黑色，隐晶结构，块状构造、局部杏仁构造及气孔构造。成分主要由基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石，角闪石及黑云母等。基质为间粒结构，约占90%。岩芯呈短柱状，长0.5mm～3mm，斜长石板条状格架中充填有细小辉石、磁铁矿颗粒，部分磁铁矿充填在岩石裂隙中。局部杏仁石占5%～8%，多数大小为1mm～2mm，形态为圆形，充填物主要为方解石。

第四系全新统冲洪积物主要分布于沟谷及其两侧。全新统松散堆积物沉积于现代沟谷中，本区因气候干燥，雨量稀少，无长年地表径流，故成因类型均为洪积物，由砂土及砾石组成。砾石成分复杂，随附近基岩岩性变化。砾石一般呈棱角状-次棱角状，砾径从2mm～20余厘米不等，砂土充填于砾石之间。

2.2构造

矿区位于两个二级构造单元（北为星星峡微板块、南为敦煌微板块）的交接部位附近，红柳河-洗肠井构造混杂岩带从矿区穿过，后期又经历了多期次断裂活动，总体构造较复杂。矿区中南部由三条相互近平行的叠瓦式断层所构成，呈近北西西向展布，产状190°～210°∠65°～78°。断裂带两侧地层产状陡立，区域附近水井和热泉分布广泛，暗示了断裂活动的长期性和多期性，为张性断层。地貌上南为挺拔的高山，北为丘陵低山，沿山脚有北西西向河谷，根据地震探测资料解释结果，该断裂带为深切地幔、总体南倾的超壳断裂。

（1）近南北向扭性断裂束。矿区发育数条南北向小型平推断层束，其断层面近直立，断层面上擦痕明显。其横切青白口系大豁落山组、寒武-奥陶系地层。断层破碎带内发育后期热液改造形成的强硅化体，局部花岗斑岩脉也与此断裂相关。

（2）北部碧玉岩脉断层。位于矿区北部，该断层明显受红柳河-洗肠井构造混杂岩带北缘剪切带影响，呈向南突出的弧形，被后期的脆性断裂所改造。该断层自西向东从普查区内穿过，厚度变化较大，一般为2m～30m，走向呈北西西，走向为270°～290°，产状180°～200°∠65°～75°。其中主要发育赤铁矿化石英岩脉（含铁碧玉岩），分布形态不规则，呈透镜状产于碳酸岩脉中，厚约几十厘米至几十米不等，排列杂乱。岩石呈褐红色，隐晶质结构，块状构造，致密坚硬。矿物成分主要为隐晶石英和混入少数铁泥质成分等，矿化蚀变主要为褐铁矿化。

（3）北东向断裂。该断层呈北东向产出，其主要特征与月牙山金矿断裂一致，判断为同一期次形成。断层在地表主要表现为构造破碎带，一般宽1m～5m，中部地区出露不明显，为本区最新的平推断层。碎块粒径差异较大，细小碎块、岩粉充填于大岩块间。构造破碎带内发育有黄铁矿化、褐铁矿化。

（4）褶皱构造。褶皱构造发育于矿区内南部地区大豁落山组地层中，为一系列的同斜褶皱。北翼产状为180°～195°∠55°～70°，南翼产状为15°～25°∠30°～50°。轴面向南南西陡倾。该套地层中发育的一系同斜褶皱，北翼倾角较陡、南翼倾角较缓，显示由地向北的推覆构造特征。

2.3岩浆岩

（1）辉橄岩分布于矿区北侧，多与中奥陶系咸水湖组岛弧型火山岩相伴生，呈岩株、岩枝产出，面积约4.5km2。与围岩呈侵入接触或渐变过渡，局部呈断层接触关系。岩石呈深绿色，粒状结构、局部包含结构，块状构造，主要由橄榄石和辉石组成，橄榄石含量占35%～45%。

（2）辉绿岩分布于矿区西北侧面积较小，岩石呈显晶质，细-中粒，暗灰-灰黑色、局部灰绿色，具辉绿结构或次辉绿结构、局部包含结构，块状构造，主要由自形柱状斜长石（45～55）×10-2和暗色次生矿物纤闪石（35～45）×10-2组成。主要柱状矿物粒径大小0.3mm～1.5mm，斜长石杂乱排列排列形成的三角形孔隙中充填为次生纤闪石（阳起石成分），即为辉绿结构。微量矿物为磁铁矿，含量（3～4）×10-2。蚀变主要是斜长石的绿帘石化和绢云母化、泥化。

（3）辉绿辉长岩分布于矿区北部，出露面积2.7km2，分别呈岩株、岩枝产出。岩体多呈近东西向、北西向延伸，条带状、不规则状分布。侵入中奥陶系咸水湖组地层，与围岩呈侵入接触、断层接触关系。岩石呈暗灰-灰绿色，显晶质，细-中粒辉绿结构，块状构造，主要由辉石和基性斜长石组成，含少量橄榄石、黑云母、石英。

2.4变质作用及围岩蚀变

矿体围岩主要为花岗斑岩和白云质灰岩，围岩蚀变主要为碳酸盐化、硅化、孔雀石化、高岭土化及绢云母化、褐铁矿化等。夹石亦主要为花岗斑岩和白云质灰岩，两者区别在于一般夹石较围岩有明显热液蚀变、局部有轻微孔雀石化、岩石较破碎。

3.矿体地质特征

麻黄沟铜多金属矿区共圈定出10条矿体，主要矿体特征见表1。

4.矿石特征

4.1矿石的结构构造

矿石结构主要为粒状-碎裂状结构、碎粒结构；矿石构造主要为块状构造和不规则的团块状构造、稀疏微细浸染状构造。

4.2矿石的矿物成分

矿石矿物主要为铜的氧化矿物，呈团块状或薄膜状分布在碎裂岩化硅化白云岩和白云质灰岩中，少量分布于蚀变花岗斑岩中。成分以孔雀石为主，含量3%～8%。矿石中含有少量硫化矿物，如辉铜矿，含量1%左右，另有少量的铜蓝、闪锌矿、针铁矿、黄铜矿、斑铜矿、自然铜、黄铁矿和黄钾铁钒等。

4.3矿石的化学成分

矿石有益组分主要為Cu，其他伴生有益组分的确定是在基本分析的基础上，根据组合分析及基岩光谱分析确定的。伴生有益组分主要为Au、Ag、Bi。基本分析Au品位一般在0.14～1.85×10-6，最高单样品可达12.30×10-6；组合分析Au品位一般在0.11～3.09×10-6。组合分析Ag品位一般在7～81×10-6、Bi品位一般在0.11～0.69×10-2，均达到综合利用指标。有害组分As组合分析0.03～0.15×10-2，F组合分析0.12～0.25×10-2，低于允许含量要求。

4.4矿石类型

本次及以往所发现的矿石矿物主要为氧化矿物，仅含有少量硫化矿物。矿床氧化带较深且分带性不明显，难以分出氧化带、混合带、原生带，故矿石的自然类型统一划为铜的氧化矿石，工业类型为含金铜矿石。

5.找矿标志

①矿化直接标志：地表的孔雀石（化）；②人为标志：民采采坑、竖井等其他采矿工程、遗迹；③岩性标志：花岗斑岩体同围岩（碳酸岩系）的接触部位；④化探标志：有利的Cu、Au、Ag、Pb等化探组合异常；⑤物探标志：物探异常，具体表现为浅部的矿体同激电异常有一定的对应性；⑥构造标志：北西西向断裂与南北向断裂交汇部位附近；⑦围岩蚀变标志：硅化、绢云母化、碳酸盐化、碳酸盐化等蚀变强烈部位。

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