内蒙古额济纳旗博红山金矿地质特征及矿床成因分析

张学军

（中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队，内蒙古呼和浩特 010010）

1 区域地质

1.1 地层

依据额济纳旗黑鹰山地区进行1∶5万矿产地质调查资料，区域出露地层主要有：石炭系绿条山组、白山组；二叠系双宝塘组、方山口组；第四系全新统。现由老到新分述如下：

（1）石炭系下统绿条山组：区域上分布于中部。呈北西西—南东东向展布，根据岩性组合，分为两个岩段：第一岩段岩性主要为灰、灰黑色变质石英砂岩、粉砂质板岩、黄褐色绢云母石英片岩，该岩段内见黑绿色角闪安山岩及灰绿色安山质岩屑晶屑凝灰岩；第二岩段岩性主要为灰—深灰色薄层状片理化变质粉砂岩、灰—灰黑色粉砂质板岩、千枚状绢云母石英片岩夹灰岩透镜体。其中，绿条山组一岩段为区内主要的赋矿地层。

（2）石炭系上统白山组：区域上仅在北东角见有少量出露。其岩性主要为深灰—灰绿色火山角砾岩、暗绿—灰绿色英安质岩屑晶屑凝灰岩、英安质玻屑晶屑凝灰岩、沉凝灰岩，夹灰黑—灰绿色英安质熔结凝灰岩、少量粉砂岩等。区域上与绿条山组呈穿插式接触，在区内未见其直接接触。

（3）二叠系下、中统双堡塘组：在区域上分布于北部。大致呈北西西—南东东向展布，按岩性组合可分为两个岩段：第一岩段岩性主要为灰色砂砾岩、变质岩屑长石砂岩、灰黑色变质粉砂岩。区域上与下伏白山组角度不整合接触，区内为断层接触；第二岩段岩性主要为灰色薄层细砂岩、灰绿色粉砂岩夹薄层长石石英砂岩、灰黑—灰绿色厚层粉砂岩。

（4）二叠系上统方山口组：区域上仅于北部有少量出露。其主要岩性为浅灰绿色流动状英安岩、英安质凝灰岩。

（5）第四系全新统：区域上主要分布于南部的现代河床及山麓一带。以河流冲洪积物、砂砾石、风积砂土为主，少量坡积、残积砂砾石。

1.2 构造与岩浆岩

工作区所处大地构造位置为古亚洲构造域哈萨克斯坦（准噶尔）板块亚域东准噶尔造山带墨鹰山—雅干华力西造山带六驼山复背斜南部。区域上褶皱构造较发育，构造线走向近东西向，其中规模较大的褶皱主要有北部复式向斜和中南部蓬勃山复式向斜。区域内岩浆岩大面积分布，由石炭至二叠纪均有不同期次的岩浆活动。

2 研究区地质

2.1 地层

研究区内地层出露简单，岩性相对单一，发育地层主要为石炭系下统绿条山组粉砂质板岩、硅质板岩、绢云母石英片岩和石炭系蓬勃山火山岩及少量第四系。

出露地层由老至新为：

（1）石炭系下统绿条山组一段：为研究区内出露的主要地层，分布在蓬勃山南北两侧相对较平缓的地段，呈北西西—南东东向展布，总体倾向北北东，倾角60°～75°。主要岩性为变质(粉)砂岩、硅质板岩、千枚岩，为一套浅海相沉积的碎屑岩、泥质岩夹凝灰岩和少量碳酸盐岩。与蓬勃山火山岩犬牙交错或被其叠覆。该层位是研究区内金的主要赋矿层位。

（2）石炭系蓬勃山火山岩：在研究区内分布广泛，面积较大，主要分布于研究区中部，呈北西向展布，与石炭系下统绿条山组砂板岩呈犬牙交错或叠覆于绿条山组砂板岩之中。其岩性主要为青灰色安山玄武岩、灰绿色绿泥石化次闪石化碳酸盐化角闪安山岩、灰绿色绿帘石化绿泥石化角闪安山岩，岩性较单一。火山岩北东向节理、裂隙较发育，沿裂隙多有线状石英脉充填，规模较小，具不同程度的金矿化。为喷发岩相夹正常浅海相沉积。

（3）第四系全新统：多为河流冲洪积物、坡残积物及风成砂，分布在山间洼地及半坡。岩性主要为冲洪积砂砾石、坡残积物及风成砂。

2.2 构造

研究区总体构造线方向为北西至近东西，主要受研究区北部和蓬勃山南两条断裂所制约，派生出近东西向及北东向的次一级小断裂。这些断裂即是含矿构造，又是控矿和储矿构造。目前发现的金矿体和矿化体、矿化蚀变带，都不同程度地受其影响和控制。

褶皱：主要为蓬勃山复向斜的其中一个次级背斜，褶皱轴展布在研究区中部，见弧状弯曲，背斜主要由石炭系绿条山组粉砂岩、含炭硅质板岩、片岩及少量安山岩等组成，褶皱呈紧密线状，两翼岩层产状近于一致，倾角在60°～70°。其中南翼被花岗闪长岩侵入破坏殆尽，残缺不全。北翼在研究区北部被断层破坏，局部褶曲发育，产状变化较大。

断层：主要发育有四组断裂，以近东西向的逆断层为主，北东向、北西向和近南北向断层为次级断裂。

2.3 岩浆岩

主要分布在研究区西南部。仅见有石炭纪晚世深灰色中细粒闪长岩产出。

石炭纪闪长岩：位于研究区西南部，与绿条山组粉砂质板岩呈侵入接触关系。岩性为深灰色中细粒闪长岩，具细粒结构，块状构造。矿物成分以长石、石英为主，二者含量约40%～50%，黑云母、角闪石次之，含量约30%～40%，另含少量副矿物。黑云母呈黑褐色鳞片状，片径约2mm左右，常呈聚合体形式产出。角闪石呈灰褐色，短柱状，玻璃光泽，可见晶面条纹。地表风化后绿泥石化蚀变强烈。与绿条山组接触带及附近，粉砂质板岩有不同程度的绿帘石化现象，呈团块状分布不均匀。

3 矿体地质

3.1 矿体特征

矿体赋存于石炭系绿条山组一岩段地层和石炭系蓬勃山火山岩矿化构造破碎蚀变岩带中。矿化构造蚀变岩带呈北西西—近东西向展布。矿化构造蚀变岩带内主要发育有3条主干控矿断裂，即断裂，为顺层滑动剪切性质，具有先期挤压、后期扩张的特征。研究区共计圈定9个金矿体，编号为Au1-Au9矿体。Au1、Au2矿体为研究区的主矿体。

Au1矿体：矿体位于研究区北东部，延伸至矿界外,地表由探槽控制，深部由钻孔控制。含矿岩性为铁质、碳酸盐岩胶结的碎裂状石英脉及硅化、褐铁矿化、黄铁矿化板岩、千枚岩组成，含金碎裂状石英脉贴近断裂面分布。

矿体呈似层状或透镜状产出。倾向14°，倾角66°～74°，平均倾角70°。矿体产状由东向西，由地表向深部，由徒渐变缓。工程控制矿体长度368.58m,控制延深244.21m；矿体埋藏深度215.07m。矿体厚度0.88～12.37m，平均厚度2.94m,厚度变化系数75.57%，厚度稳定程度属稳定型；矿体厚度由东向西变薄、由地表至深部呈楔形尖灭。矿石品位：Au平均品位1.47g/t；伴生平均品位16.58g/t。矿体品位总体呈由上至下变低的特点，底部圈定为低品位矿石。矿体与围岩之间界线不清晰，由工业矿体→矿化体呈渐变过渡关系。

Au2矿体：矿体地表由探槽控制，深部由钻孔控制。含矿岩性为铁质、碳酸盐岩胶结的碎裂状石英脉及硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、局部铜矿化安山岩、变质英安质晶屑凝灰岩、蚀变安山质晶屑凝灰熔岩的碎裂岩组成。矿体呈脉状产出。倾向北，倾角64°～78°，平均倾角70°。矿体产状由东向西，由地表向深部，由徒渐变缓。工程控制矿体长度537.45m,控制延深181.73m；矿体埋藏深度139.90m。矿体厚度0.80～5.07m，平均厚度1.93m,厚度变化系数71.87%，厚度稳定程度属稳定型；矿体厚度由地表至深部呈楔形尖灭。矿石品位：Au平均品位2.30g/t；伴生Ag平均品位9.00g/t。

3.2 矿石质量

矿石主要有不等粒变晶结构、粒状变晶结构、显微鳞片变晶结构、变余泥质结构、隐晶质结构；碎裂状构造、板状构造、千枚状构造、块状构造、脉状构造。

研究区内金主要以独立矿物自然金存在,赋存形式主要为粒间金、裂隙金，呈裸露与半裸露金存在，赋存于石英、黄铁矿、黄铜矿的颗粒间或石英、黄铁矿集合体微裂隙中；少量为包裹金，包裹金是被晚期生成的黄铁矿或黄铜矿、碳酸盐岩、硅酸盐岩矿物等包裹。碎裂石英脉矿石中裸露与半裸露金占总量的52.55%；酸盐包裹金占总量的8.64%；硫化物包裹金占总量的30.86%；褐铁矿包裹金占总量的1.47%；硅酸盐包裹金占总量的6.48%。千枚岩、板岩金矿石中：裸露与半裸露金占总量的76.14；酸盐包裹金占总量的5.68%；硫化物包裹金占总量的11.36%；褐铁矿包裹金占总量的3.41%；硅酸盐包裹金占总量的3.41%。

4 矿床形成机制及演化

根据野外观察及综合研究分析，研究区金矿化成因类型为构造控制的浅成中低温热液充填型金矿化体系。其成矿大体可分为三个阶段：

成岩阶段：主要为石炭系绿条山组地层沉积阶段，形成了一套浅海相沉积的碎屑岩、泥质岩夹少量碳酸盐。之后为火山活动期，除初期具有较强烈的喷发和喷溢，主要为宁静环境下的熔岩溢出，形成了石炭系蓬勃山安山岩、英安岩、安山玄武岩等中基性、中性火山熔岩。为后期成矿提供了矿源条件。

成矿阶段：由于石炭系晚期地层发生褶皱，形成了蓬勃山复式褶皱和蓬勃山南、北两大断裂，受该两条断裂的影响，研究区内派生一些近东西向的次一级断裂，形成了控矿、容矿构造，同时受该两条断裂构造的影响，研究区内形成规模较大的片理化带。为后期的热液活动准备了良好的通道和储矿场所。伴随着区域构造运动，金等成矿物质发生活化、迁移。含矿热液沿前期形成的断裂带向上运移，在次级构造、节理、裂隙等低压扩容带中沉淀，并不断富集。同时，充填了大量的石英脉。另外，矿床的形成与研究区南850m处侵入的两期晚石炭中细粒闪长岩和花岗闪长岩有着成因的联系，岩浆岩的侵入提供了矿源、热源，并促使周围地层中金矿化元素发生不同程度的活化迁移，矿液沿断裂构造上升，在构造有利部位沉淀形成矿体。研究区金矿体在空间分布均呈近东西向产出，严格受断裂构造控制。矿脉产状受构造产状限定，几乎所有钻孔都可见构造角砾，层位较稳定，围岩蚀变基本沿矿脉所处的构造呈线状展布。说明矿脉是矿液沿早期构造空间充填而成；矿床中围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、绢云母化、方解石化等，属中低温热液蚀变组合，据此，推断该矿床成因为构造控制的中—低温岩浆热液型金矿床。

成矿后期：由于动力变质作用和区域变质作用，使该地区地层及含矿化体内形成了碎裂岩化、片理化、碳酸盐化、硅化、绿泥石化、绿帘石化等矿化蚀变现象。使金等成矿物质再度富集，形成目前的矿化体。根据矿石结构、构造分析，博红山金矿成矿过程中伴随着构造的改造，热液在最初成矿时形成的矿石以浸染状和致密块状的类型产出，成矿后构造对矿体又发生了破坏，将原有矿石搓碎，再胶结形成含浸染状或致密块状的构造角砾岩，而后热液继续充填交代成矿，形成角砾型矿石。

矿床类型属中—低温破碎—蚀变岩性金矿床，成矿时代为晚石炭世—早二叠世。