哈达门地区金矿成矿规律及找矿方向研究

刘 华

（内蒙古包头鑫达黄金矿业有限责任公司，内蒙古 包头 014060）

哈达门金矿位于内蒙古包头市，地理位置优越，是我国华北平原中重要的金矿聚集产地之一，拥有哈达门沟金矿和柳坝沟金矿两处大型金矿床，同时具备泉山金矿和浪沟金矿等中等产量大小金矿床和多处小型金矿床，在该区域内所探获的金矿资源量超过170多吨，为我国金矿资源查找和利用作出了突出贡献。

自20世纪80年代末发现哈达门沟金矿以来，诸多专家学者针对哈达门沟金矿的成矿规律及其地质特征开展了科学研究，研究方向和内容涵盖矿床地质特征、成矿流体、成矿物质研究和矿床规律探寻等诸多方面，对其内部和外部的找矿预测的深入研究相对较少，因此，本文基于哈达门地区金矿富集地区地质概况、地质背景以及地质特征，探讨该地区金矿的成矿规律和未来的找矿方向，具备重要理论意义和现实价值。

1 区域地质概况

内蒙古哈达门沟金矿富集地区位于两个二级构造板块的交界处，是早前寒武纪时代变质地层大规模发育而形成的大面积的重要地质结构，其主体构造线较为接近东西方向，整个板块内部呈现为构造断裂地质，轴断裂等地质构造发育程度较为成熟，岩浆活动较为频繁和强烈[1]。金矿富集地区在寒武纪变质岩作用下，整个区域内大规模呈现变质岩和变质深岩结构，图1即为该地区地质结构简图。

图1 内蒙古哈达门沟地区地质结构简图

由图1可知，哈达门沟金矿富集地区的变质地壳岩归属于新太古界乌拉山岩群结构，是该市矿区中较为重要的含金矿孕育结构，整个岩石体外观为黑云角延长麻岩、角闪二长片麻岩等，矿区下部原始岩石结构为基性和中酸性的火山沉积岩，上部结构是较典型和传统的孔兹变质深层岩。在该地区侵入后，与其下部结构变质地层一起遭受着强烈的变形改造。就哈达门沟金矿聚集区内褶皱和断裂的构造发育情况而言，其构造以东西向为主，体现为一般较小规模结构[2]。在大断裂总体结构的基调下，呈现为高角度南倾方向，大致体现为纵断层，其次为近东南方向和西南方向的断裂密集发育层，为平行展布结构形式，主要性质为逆断层结构，是重要的矿区构造表现形式，哈达门沟和柳坝沟矿区的金矿脉即来自其中。

2 成矿区域地质背景

2.1 地层

内蒙古哈达门沟金矿富集地区地层结构是乌拉山和大青山地区外露地层的主要结构类型，表现为太古乌拉群和中原古宇马家店群等诸多结构形式，在古生物界的寒武纪和石炭系中，存在着较为明显的分布。由于内蒙古哈达门金矿聚集地位于我国华北板块的交界处，该地区金矿田的金矿脉络赋存于较晚的太古界乌拉山群变质岩结构体系中，矿区内部外露出的地层表现为太古界乌拉山群第三岩组结构形式。由于太古界乌拉山群第二、第三和第四岩性结构形式均为金属矿体的主要承载结构部位，在上述结构形式中，进一步以石英岩为主，沙砾岩结构形式上部为基性火山岩结构和碳酸盐结构，下部则表现为变质砂岩、砂砾岩甚至变质板岩等结构形式，从而为金矿的富集孕育了良好的地质结构条件。

2.2 构造

内蒙古哈达门沟金矿富集地区区域内部结地质构造较为复杂，断裂、褶皱等构造类型较为发育，且该构造具备长期性、稳定性、承载性和可继承性等诸多活动特征，图2即为该矿地质作用形成的变化示意。在该金矿聚集地区内，其主体结构形式以乌拉山群结构形式为主，该类地质结构形式由乌拉山群地质特征构成，呈现出强烈的东西走向，金属矿后期成立的掩体岩体侵入结构，岩层侵入行为又进一步破坏了其主体结构中地质构造的完整性，岩体在东西不同部分之间的构造样式上存在着较大差异，从而使内蒙古哈达门沟金矿富集地区的金矿产地主要在其岩体东部区域。

图2 地质示意图

2.3 岩浆活动

内蒙古哈达门沟金矿富集地区内的岩浆活动发育已较为成熟，较大的岩体块状物质较少，但整个矿区内的脉岩结构发育层次相对较为完整，主要体现为石英脉、石英钾长石脉等诸多结构形式。由于钾长石脉和石英脉作为矿区成矿体制区域内金属成矿的重要矿化物体结构，在不同时期地质构造运动中均有其内部岩浆的侵入物，使得该类金属矿成矿区域内部在侵入岩结构作用下呈现出强烈的东西带状分布结构形式，表现为岩体结构东西方向的曲折变化。在金属矿成片分布的五成沟地区、北泉水沟地区一带，由于吕梁运动时期侵入岩的地质结构和作用，造成岩体狭小而长，呈现为垂直状态，加上东西侵入岩分布在该区域内的作用力结构，导致其西期侵入岩结构在矿区部分为西北部，使其后期发育成熟的较大的岩体，具备后面根岩体结构形式，也就为金属矿的富集和承载提供了有利条件。

2.4 区域地球物理地球化学特征

通常情况下，矿区地质构造区域地球物理和地球化学特征主要包含地球物理特征和地球化学特征两大部分内容，就内蒙古哈达门沟金矿富集地区的地球物理特征而言，由于该金矿富集区位于乌拉山群地层结构形式中，而在该地层中蕴含的磁铁石英岩的磁性作用较强，实际强度高达104n～106n之间，较其他的岩石结构的磁性更大，大于数倍以上。当该乌拉山群地质结构中含有较多的磁铁岩石时，其结构形式将引起该区域内的强度异于其他平常区域，使乌拉山群不同地区由于其是否孕育磁铁石英岩而存在较为明显的磁性差异。

随着该地区内部岩性结构的不同和含磁铁矿数量大小的不同，在混合岩作用条件下，既含有磁铁矿的相对片麻岩强度和磁性将会进一步减弱，使其矿区内的金属化过程能够与固化物质和钾长石化物质作用相关联。就内蒙古哈达门沟金矿富集地区的地球化学特征而言，该地层内的脉岩性质较为明显，在角闪岩、花岗岩和延长岩实际金属元素含量较高时，在其他的盐体系结构中含量较低。通过取样分析可知，在该矿区内的不同种矿石结构中，太古界乌拉山群体结构的基性火山岩变质岩中含有的金属矿物质含量最高。

3 哈达门沟金矿区矿田典型金矿脉地质特征

进一步分析内蒙古哈达门沟金矿区矿田的典型金矿脉地质特征可知，该地区内的金属矿含有的类别主要为石英、钾长石英等诸多类型，以13号脉和313号脉为金矿类型的主要代表。13号金矿体主要包括石英脉、钾长石脉和含金钾长石蚀变结构类型，整个金属矿的脉络呈脉状结构和似脉状结构，形态较为简单，通常在乌拉山群结构的黑云角片麻岩中生产。在此过程中，内蒙古哈达门金矿13号金矿体的矿脉长度大约为2200m，呈现出一定角度的倾角和东西变化倾向，整体金属矿产较为稳定，平均倾角为60°左右，水文地质条件和工程成矿条件较为简单，整个金属矿成型和挖掘过程中的围岩结构较为稳定。

4 矿区金矿床成矿规律

4.1 地层控矿

由于内蒙古哈达门金矿聚集的矿源结构为晚太古界的乌拉群山结构类型，多种多样的岩性结构在该类地质结构中存在，而不同岩性结构的实际含有丰度值大小有所区别，但在太古界乌拉山群结构体系中，其金矿的含有丰度值较高，微量元素的实际方差值变化系数较大，特征如表1所示。由表可知，在内蒙古哈达门金矿聚集地，其矿产和其他元素在长时间的生成过程中，中间元素和其他元素之间发生过一定的迁移作用，由于该金属矿区附近的岩体和脉冲岩体中所含金属元素的丰度值大小远低于克数值大小，且该岩体结构在该类型中被岩体地层作用影响，实际金属元素的含量仅为1.33，沙德盖岩体结构类型中实际金素含量仅仅为1.77，因此，在内蒙古哈达门乌拉山群变质结构中，金素元素的初始矿源层具备着较高的密度，是该金属矿产地的重要基地，该结果也就直接控制着该矿产金属矿元素的有效产出。

表1 矿区金属元素在不同矿床特征上的变化

4.2 构造控矿

对绝大部分处于金属矿成矿过程或金属矿挖掘过程中的矿床而言，必然受到地质结构的制约和影响。在成矿过程中如此，在矿产的挖掘和获取过程中同样如此，金属矿产尤为如此。因此，在内蒙古哈达门金矿床的聚集地，根据该金矿床的野外探查结果和参数分析，结合研究经验和研究结果，表明该金属矿床含量丰富的乌拉山金矿，直接受到华东板块交界处东西向的脆性断裂结构的影响，受到该板块结构山前大断裂地质构造的约束和控制。在此过程中，其金属矿产聚集的区域在3000m的大断裂的次生结构和派生结构的双重作用下，造成两者以锐角相交，因此，必须根据其地质构造采取有效措施，挖掘该金属聚集地中的矿产资源，图3即为该地区构造控矿规律示意图。

图3 构造控矿规律示意图

4.3 岩浆岩控矿

岩浆岩控矿规律是金属矿产的聚集过程中影响其产量大小和挖掘难易程度的重要原因，由高温带所生成锻造结构，在构造体系中受到其侵入变质岩的影响，在长期的地质作用下，形成较为稳定的热力系统扩容空间结构，从而使金属元素在周围的古老地层结构中，向着该热力系统和扩容空间进一步变化，最终压缩热力系统参数值和能量值，缩小其扩容空间的具体大小，因此，随着内蒙古哈达门地区金属矿产伟晶岩结构从深层岩不断向前冲的迁移，到高温度地带向中低温度层结构地带的不断变化，其成岩作用力的大小将进一步演化成具体形态的表现，使得金属矿产最终的形式有所不同，金属元素也就被大量富集于该矿产聚集地的东部位置。在红色的石英岩石结构层中，该类岩石结构作为成岩结构的重要类型，为成矿阶段的中间地层结构生成、为金属矿产提供了有利孕育条件。

5 找矿远景分析

5.1 找矿标志

根据上文对内蒙古哈达门沟金矿区矿田地质结构、矿田典型金矿脉地质特征以及矿区的金矿床成矿规律进行分析和研究可知，该金矿聚集地的找矿标志主要呈现出独特的砖红色结构的石英和钾长石脉络结构形式，尤其是在该钾长石脉络结构形式中富含有褐铁矿化和黄铁矿化的相应脉体结构中，能够富集金属矿物质元素的可能性将大幅度提升。就该矿区内金属矿物质和小型的矿物学标志物的分析可知，金属矿物、脉石矿物和矿石矿物的组合将是寻找金属矿物的直接标志。在内蒙古哈达门金矿聚集地主要体现为矿物的组合结构，包含钾长石英、黄铁矿、娟云母结构形式，石英黄铁矿、黄铜矿结构形式等多种类型，在该金属矿的矿床结构中，由于矿体是黄铁矿结构形式，以六面体外观造型为主，其单一种类较多，因此，有利于整个内蒙古哈达门沟金矿区矿物质元素的找寻和挖掘。

5.2 找矿远景探讨

内蒙古哈达门地区金属矿物质元素的矿脉分布较为均匀，均分布于大桦背岩体结构的东部，呈现出了较为强烈的脉状带结构形式和黑云角闪斜长片麻岩结构形式，其具体产地脉络结构大体一致。在该金属矿物聚集地的基底结构，富含113号脉体结构形式，东侧则为13号脉体结构形式，中部则为25号和28号金属矿脉体结构形式，相互之间的成矿地质条件基本接近，都是产自于前寒武纪时期，是变质岩结构形式的结晶体基础之上产生的，属于在该矿物质上的空矿结构规律成型得到的金属矿物质。在该区域内的褶皱、断裂和地质构造等活动以及岩浆活动等均为强烈，实际的成矿规律较为相同，综上所述可知，在内蒙古哈达门地区金属矿物质的找寻活动中，基本可按照313号脉结构、314号脉结构以及314号脉结构进行寻找。由于内蒙古哈达门地区金属聚集地的矿脉结构，主要包括13号、25号、28号和313号，在地表工作过程中的脉体结构形式甚至进一步包括314号脉和304号脉等诸多类别，从现阶段该金属矿区的整体情况来看，314号脉体结构和304脉体结构均表现为石英和钾长石结构的脉络类型，地表具备较为强烈的金属矿成矿规律结构，其下部所蕴含的金属矿物质元素也具备较好的品位，实际的产出和13号脉、25号脉等基本相同。

6 结论

总而言之，本文以内蒙古哈达门沟金属矿聚集地为研究对象，在探究该地区区域地质概况的基础上，分析了矿区的地层构造、岩浆活动、区域地球物理和地球化学特征等，并深度研究了哈达门沟金矿区矿田典型金矿脉的抑制特征，分析探寻了该金属矿矿区矿床的成矿规律，并分析了找矿标志和找矿远景，旨在为哈达门沟金矿区金属元素的探寻和挖掘提供更扎实的技术支撑和指导。