内蒙古阿鲁科尔沁旗南部金属矿床特征及找矿方向

崔志磊，高 超，刘 辉，张化鹏，苗海兵

（内蒙古山金地质矿产勘查有限公司，内蒙古 赤峰 024005）

阿鲁科尔沁旗（简称阿旗）位于内蒙古自治区赤峰市东北部，成矿区划隶属于莲花山-大井子Cu-Ag-Pb-Zn 成矿带（Ⅳ），区域上位于兴蒙造山带的东南段，大兴安岭南段东坡晚古生代增生造山带，北东向嫩江断裂与近东西向西拉沐伦河断裂交汇部位的北西侧（图1）。大兴安岭南段经历了漫长的地质演化，构造运动和岩浆活动强烈，为内生金属成矿作用提供了有利地质条件，迄今为止陆续发现了劳家沟、半拉山、好力宝、龙头山等大中型多金属矿床多处以及一系列小型矿床，其中的西拉沐伦钼矿带横跨阿旗中南部，是华北地区重要的多金属成矿带，成矿潜力巨大。本文通过总结阿旗南部典型矿床地质特征、探讨矿床成因，总结区内金属矿床的找矿方向。

1 区域地质背景

区域上属于古亚洲洋构造域兴蒙造山带的组成部分。兴蒙造山带目前被认为是构造岩浆活动最复杂、发展历史最长的一条巨型造山带。这一巨大的造山带也是一个巨型的多金属成矿带，在其演化过程中形成了各种不同产出背景、成因类型的多金属矿床（点）[1]。

区内出露地层有石炭系中统本巴图组，二叠系下统大石寨组，侏罗系中统新民组以及侏罗系上统满克头鄂博组、玛尼吐组，具双层结构特征，即基底为晚古生代（以二叠系为主）地层，盖层为燕山期地层。

图1 华北克拉通北缘西拉沐伦钼矿带地质简图（据曾庆栋等，2009 修改）

区域内构造变形强烈，断裂、褶皱构造均较发育。主要构造线方向呈北东向及近东西向，控制了区域内构造山脉和构造盆地的形成。其中近东西向的西拉沐伦河断裂、赤峰—朝阳断裂是重要的构造体分界线，北东向大兴安岭断裂、嫩江断裂是区内最重要的区域性断裂，其边部的次级断裂是本区重要的控矿、控岩构造[2]。岩浆活动频繁，中生代中-酸性岩浆活动强烈，分布广泛，构成著名的大兴安岭岩浆岩带,其总体展布为北东向，与区域构造线基本一致。岩浆岩以中-酸性侵入岩为主，有少量偏碱性小型侵入体。其时代以燕山期为主，海西晚期次之。与成矿关系最为密切的是二叠系火山-沉积岩和燕山期的中酸性火山侵入杂岩,其次是海西期花岗质的侵入岩。

2 金属矿床分布特征

阿旗南部成矿地质条件优越，多金属矿床（点）类型繁多、分布广泛、成矿时代相对集中，矿床（点）基本呈北东向带状展布，多数矿床（点）均产出在侏罗系、二叠系火山—沉积地层中，并且与印支-海西期、燕山期中酸性侵入岩有密切的空间分布关系，暗示了晚古生代—中生代印支—海西阶段及燕山阶段的构造—岩浆活动与金属成矿作用的成因联系。区内金属矿产以钼铜为主，其次为铅锌银等。矿床规模较大、具良好找矿前景的矿床主要有：①钼（铜）矿床，代表矿床为劳家沟、半拉山、好力宝，规模为中型及以上；②铜多金属矿床：代表矿床有扁扁山、潘家段；③铅锌银矿床：代表矿床有龙头山、三楞子山。结合各矿床成矿地质特征，可以将区内主要金属矿床大致划分为以下三种类型：①斑岩型；②中低温热液脉型；③热水沉积—热液改造型。

3 典型矿床地质特征及矿床成因

3.1 劳家沟斑岩型铜钼矿床

矿床地质特征：劳家沟矿床位于阿旗南约12Km 劳家沟村一带。截至2011 年，该矿床探获工业矿石19.5 亿吨，钼金属量13万吨，钼平均品位0.069%，达到大型规模①。矿区内出露地层主要为侏罗系上统满克头鄂博组流纹质熔岩及火山碎屑岩。褶皱、断裂构造不发育，但岩体中裂隙构造非常发育，是主要的容矿、导矿构造。岩浆岩以斑状二长花岗岩为主，呈岩基产出。围岩蚀变具典型的斑岩型铜钼矿蚀变分带特征，平面上由中心到外围大致可划分为钾化带—云英岩化带—泥化带—青磐岩化带。钾化—云英岩化带为强蚀变带，分布于成矿岩体中心，为近矿围岩蚀变，主要矿物成分为碱性长石、石英、绢云母；泥化—青磐岩化带为弱蚀变带，分布于矿体的外围，矿物成分有高岭土、白云母、绿泥石、绿帘石、石英、黄铁矿。

矿区内已发圈定矿体13 条，均赋存于斑状二长花岗岩体中，矿体呈似层状密集产出（图2）。其中0 号矿体走向长约1800m，矿体最大厚度15.54m，平均厚度6.05m，Mo 平均品位0.096%。

矿石中主要金属矿物为黄铁矿、辉钼矿、金红石、钛铁矿，少量或微量的毒砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿。主要的脉石矿物为石英、角闪石、透闪石，少量的方解石、长石、阳起石，微量的电气石、磷灰石。矿石结构主要有包裹结构、叶片状结构、镶边结构、半自形、自形粒状结构、固溶体分离结构。矿石构造主要为细粒浸染状，次为脉状和团块状。

图2 劳家沟矿区55 勘查线矿体分布略图（据内蒙古第十地质矿产勘查开发院①）

矿床成因：劳家沟矿区斑状二长花岗岩锆石U-Pb 年龄为241.3±1.3 Ma,二长花岗斑岩锆石U-Pb 年龄为238.6±1.8 Ma，辉钼矿Re-os 等时线年龄为234.9±3.1Ma，形成时代为中三叠世[3]，成矿年龄与二长花岗斑岩年龄相近，反映了铜钼矿体与二长花岗斑岩之间的成因联系。斑状花岗岩岩石类型属高硅富碱钙碱性（偏碱性）系列，说明岩浆来源于下地壳及上地幔，由下地壳重熔而形成，矿石的硫具深源性，主要来自于斑杂岩体。成矿流体为以高氧逸度、高盐度、高温、含Co2为特征的岩浆热液型流体，成矿温度为280℃～420℃，成矿深度大约为5Km～7 Km。

矿床形成于印支期西伯利亚板块与华北板块碰撞造山后伸展阶段的背景之下，由此诱发强烈的岩浆侵入活动，在侵入晚期由于岩浆液态不混溶作用形成了高氧逸度、高盐度、高温、含Co2的含矿气水热液，在地壳快速抬升的过程中由于压力降低，导致流体多次沸腾，造成成矿物质沉淀。

3.2 扁扁山热液脉型铜多金属矿床

矿床地质特征：扁扁山矿区位于阿旗双胜镇西侧约0.6Km。矿区内出露地层主要为石炭系上统白家店组粉砂质泥岩、结晶灰岩，二叠系下统大石寨组安山岩、砂岩，侏罗系上统玛尼吐组酸性火山碎屑岩。岩浆岩仅零星出露闪长玢岩脉和安山岩脉。发育北西向、北东向、近东西向三组断裂，其中北东向断裂为主要的容矿构造，控制了矿体的产出。

矿体的围岩主要为酸性火山碎屑岩，矿化蚀变类型有黄铁矿化、褐铁矿化、硅化、绢云母化及绿泥石化。黄铁矿化、硅化、褐铁矿化、绢云母化与矿化关系最密切，为近矿围岩蚀变。

地表出露的1 号矿带控制长度为240m，由两条近似平行矿体（B1、B2）组成，两者最大距离约8m，最小距离1—2m，沿走向略呈舒缓波状，具分枝复合现象（图3），矿体最大厚度6.53m，平均厚度3.29m。平均品位Au3.93g/t，Ag56.11g/t，Cu1.08%②。矿石矿物有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿，呈细脉状分布于石英脉中，金金属矿物主要为自然金及银金矿。脉石矿物主要为石英、方解石、绢云母、绿泥石、绿帘石等。

图3 扁扁山铜多金属矿地质图

矿床成因：扁扁山矿床受构造控制明显，断裂构造为含矿流体的运移提供了通道，同时提供了成矿空间。矿床属于中温-中低盐度热液体系，成矿流体早期以岩浆水为主，后期有大气降水混入。矿石硫化物δ34S 值接近于零，表明硫来自于深部岩浆作用，矿石中的铅可能是地幔铅和造山带铅的混合物。因此，扁扁山铜多金属矿形成于燕山晚期岩浆上侵，由于岩浆热液上升，压力降低，导致流体不混溶，引起早期铜的析出；同时流体在相对封闭的系统逐渐演变为开放系统，在沿断裂运移过程中不断与大气降水混合，由此改变了初始流体的pH、温度、压力，导致后期Au、Ag、Pb、Zn 等金属元素在成矿有利部位沉淀[4]。

3.3 龙头山热水沉积型银铅锌多金属矿床

矿床地质特征：龙头山矿区位于阿旗双胜镇龙头山村西0.5Km。矿区内地层主要为下二叠统大石寨组灰岩、晶屑岩屑凝灰岩、粉砂质凝灰岩、钙质粉砂岩、蚀变安山岩等，大石寨组地层是龙头山矿床的容矿围岩。

矿区内构造以断裂为主，褶皱微弱。断裂构造主要为北西西向，是本区的控矿构造，控制着热液期矿（化）体的分布，为热液活动、金属元素富集提供了有利空间。岩浆岩主要有矿区东部偏南的石英斑岩脉和闪长玢岩脉等。

矿化带赋存于结晶灰岩与中酸性火山岩－火山碎屑岩接触部位的破碎带中。I 号矿带地表揭露长度约350m，宽10～25m，下盘围岩为凝灰岩等，上盘围岩为大理岩，平均品位为Ag，236g/t；Pb，1.91%；Zn，3.60%。II 号矿带揭露长度约200m，矿带地表出露部分可见宽度17～25m。与I 号矿带呈平行斜列状展布。矿带上盘为结晶灰岩，下盘为凝灰岩。矿石平均品位Ag357g/t，Pb2.29%，Zn3.35%③。

矿石中主要金属矿物为辉银矿、自然银矿、深红银矿、方铅矿、闪锌矿，次为黄铁矿、黄铜矿、褐铁矿、赤铁矿、软锰矿等。主要的脉石矿物为石英、方解石、铁白云石、菱铁矿、绢云母和粘土矿物（高岭土、蒙脱石等）。矿石结构主要有自型、半自形晶粒结构、包含结构、交代熔蚀结构、鲕状结构等。矿石构造主要为蜂窝状构造、碎裂构造－角砾状构造、致密块状构造、浸染状构造和软沉积滑动变形构造等。

矿床成因：龙头山矿床具“两期成矿，三类矿化”的成矿特征，成矿期主要有两个，即海西期早二叠世的热水沉积期和燕山构造活动热液改造期，前者为主要成矿期。热水沉积期矿化类型为（似）层状、筒柱状两类，热液改造期具脉状（透镜状）矿化[5]。龙头山矿床赋矿围岩富集Bi、Zn、Pb 等成矿元素，矿床的金属元素可能来源于二叠系地层；富重晶石（重晶石与金属矿物密切共生，是与金属矿物同一成矿阶段的产物）矿石样品具有海底热水沉积成因特征，重晶石矿物的δ34S 值与二叠纪海水δ34S 值接近，海水可能是龙头山矿床中重晶石矿物硫的主要来源；硫同位素具有幔源硫特征，可能是后期热液改造作用的结果，铅可能来源于上、下地壳、造山带和地幔等多个源区[5]。

龙头山矿床重晶石矿物中大量发育水溶液包裹体，其中与成矿有关的流体包裹体研究表明，龙头山矿床含矿流体具低温、低盐度、低Co2含量的特征，并且大量发育水溶液包裹体，同时缺乏含子晶包裹体和富/含Co2包裹体，与改造热液特征[6]十分吻合。

龙头山矿床是早二叠世海相火山—沉积过程的产物，热水沉积期是整个矿床形成的奠基期，形成了矿床内最主要的（似）层状矿体以及筒柱状矿体。热液改造期主要是区域构造和热液活动事件中成矿物质的局部活化富集，主要形成脉状（透镜状）矿体，一般由热液沿构造破碎带充填所致，因此矿体受断裂构造控制作用明显。

4 找矿方向讨论及结论

阿旗南部金属矿床成因类型主要有三种：①斑岩型；②中低温热液脉型；③热水沉积—热液改造型。金属矿床呈北东向带状展布，与印支-海西期、燕山期中酸性侵入岩有密切的空间分布关系，矿床分布广泛，成矿时代相对集中，多数矿床均形成于晚二叠—中三叠世（230Ma～270Ma）、晚侏罗—早白垩世（130Ma～140Ma）两个时期，不同成因类型的矿床成矿时代有所不同。

（1）斑岩型矿床多为钼、铜矿，成矿集中于晚二叠—中三叠世（230Ma～270Ma）、晚侏罗—早白垩世（130Ma～140Ma）两个时期，如劳家沟（234.9±3.1）Ma、鸡冠山（245.5±2.7）Ma、好力宝（264.7±2.8）Ma，敖仑花（129.4±3.4）Ma、半拉山（132.1±1.8）Ma[2，3，7，8]。

（2）中低温热液脉型矿床多为铜铅锌多金属矿，成矿时代集中在早白垩世，如扁扁山109.2Ma、敖包吐（140.0±0.5）Ma[9]。

（3）热水沉积—热液改造型矿床为银铅锌矿，目前该类型矿床在阿旗南部仅发现龙头山矿床一处，具“两期成矿，三类矿化”的成矿特征，成矿期主要有两个，即早二叠世的热水沉积期和燕山期热液改造期，前者为主要成矿期。值得一提的是，龙头山热水沉积型矿床是研究区近年来首次提出的矿床类型，对区内找矿勘查工作具有较大的指导意义。

总体而言，区内金属矿床成矿流体以岩浆热液为主，个别矿床有大气降水混入；硫同位素具深源性；铅同位素具多源特征，铅的来源可能为地幔和造山带。

综上所述，研究区内金属矿床的成矿动力学背景有两种，一是印支—海西期西伯利亚板块与华北板块碰撞造山后伸展背景，二是燕山晚期岩石圈大规模拉伸减薄—软流圈上涌背景。各种研究成果表明，研究区金属矿床与晚古生代—中生代构造—岩浆活动之间具有密切的成因联系，区内海西—印支期与燕山期发生过大规模构造—岩浆—成矿事件，因此海西—印支期及燕山晚期的构造岩浆活动地带是重要的找矿方向。

①内蒙古第十地质矿产勘查开发院.2011.内蒙古阿鲁科尔沁旗劳家沟铅锌多金属矿区普查报告。

②核工业二四三大队.2009.内蒙古自治区阿鲁科尔沁旗扁扁山矿区金银铜铅锌矿普查工作总结。

③中国冶勘总局第一地质勘查院.2005.内蒙古阿鲁科尔沁旗龙头山矿区Ⅰ号带银多金属矿详查报告。