内蒙古额济纳旗灰石山北西地区Nb多金属矿的物化探特征及找矿潜力浅析

王连芳

[摘要]内蒙古额济纳旗灰石山北西矿区位于塔里木板块东北缘，北部有近东西向雅干大断裂，东南侧临近北东向恩格尔乌苏大断裂。岩浆活动频繁，区域上北西、北东向断裂发育。研究区内北东向断裂构造既是主要的控岩、控矿构造，也是热液活动的主要通道；含矿岩体为上二叠统哈尔苏海组变质岩屑石英砂岩，片理化强烈，岩石普遍具绢云母化、绿泥石化，褐铁矿化、硅化较强。研究区内1：5万航磁异常展布形态与区内北东向断裂构造方向一致，局部的弱磁异常与矿化蚀变密切相关，可作为间接找矿标志；1：2.5万土壤地球化学测量结果显示，金、铌、铜各元素异常吻合好，形成了北东向异常带，具有多处浓集中心，浓度分带明显。通过对研究区所处区域地质背景、物化探异常特征及矿床地质特征进行研究，认为该区的成矿条件优越，是赋矿的有利地段，对寻找金、稀有元素铌及稀土多金属矿产具有很大的潜力。

[关键词]物化探特征；Nb多金属矿；灰石山北西

内蒙古额济纳旗灰石山北西矿区位于阿拉善盟北山成矿带上，该成矿带是Au、Cu、稀有、稀土矿产的重要成矿带，近年来该成矿带在区域上陆续发现了诸多具有良好找矿前景的矿床、矿点及矿化点。有呼伦西白金矿、珠斯楞铜金矿、灰石山东北铌矿等一系列矿床、矿（化）点，并积累了丰富的找矿经验。该地区位于呼伦西白金矿床、灰石山东北铌矿附近，处于一个成矿带上，成矿地质背景、地球化学异常特征相似。经异常查证发现铌、钽蚀变带。这些信息说明该区具有良好的找矿前景，找矿潜力巨大。

1 区域概况

内蒙古额济纳旗灰石山北西矿点位于内蒙古自治区阿拉善盟额济纳旗境内，行政区划隶属额济纳旗温图高勒苏木管辖。研究区西北距额济纳旗政府所在地達来库布镇东约200 km，北距临策铁路约10 km，北距经过雅干的省道23 km，多条土路穿过工区，交通较为便利（图1）。

研究区位于巴丹吉林沙漠北缘，为干旱荒漠区。区内主要为低山、残山丘陵、戈壁区，海拔高度一般为900～1000 m，最高山峰海拔1150 m，最低海拔812 m，相对高差338 m，一般高差100 m。区内水系欠发育，基岩出露较好。

区内属典型的大陆干旱气候，全年多风少雨，最大风速23 m／s，年降水量仅为50mm，而蒸发量达4000 mm，降雨集中在7～8月份。夏季最高气温达45℃以上，地表温度最高可达60℃以上，冬季最低温度-30℃，日温差较大。冰冻期为十月下旬至翌年四月中旬。最大冻土深度156 cm。

区域内地表植被稀少，沟谷长年干枯，地下水源缺乏，多为高矿化度水，属水资源缺乏区，生产、生活用水距水源地温图高勒苏木约60 km。工作中所需的生产、生活用品需到额济纳旗拉运。自然环境极为恶劣。区内人烟稀少，区内少有工矿企业，仅有少数牧民从事骆驼、山羊饲养业，属经济不发达地区。

2 区域地质背景

2.1 地层

研究区大地构造位于天山兴蒙造山系、额济纳旗—北山弧盆系红石山裂谷（C）东段，区域内主要为晚元古界北山岩群（Pt1B.）、长城系古硐井群（Pt2G），晚古生界泥盆系西屏山组（D2x）、石炭系绿条山组（C2l）、二叠系双堡塘组（P1sb）、金塔组（P2j）、哈尔苏海组（P3h），中生界白垩系乌兰苏海组（K2ω），新生界第四系更新统冲洪积物（Qh）。

元古界北山岩群（Pt1B.）主要分布于区域中部及南部地区，出露面积较大，依据岩性分为上下两个岩组：下岩组主要为灰黑色灰色变粒岩，斜长角闪岩；上岩组主要为深灰色灰黑色中度变质片岩、石英岩。

古硐井群分布于呼伦西白南部，沿北西向呈条带状分布，出露面积约为5 km2，倾向330°，倾角43～46°。依岩性组合及变化将该套地层分为下、中两个岩组。

区域上古生界泥盆系、石炭系、二叠系主要为一套浅海相，海陆交互相的碎屑岩夹碳酸盐岩。

泥盆系上统西屏山组（D3x）出露于区域南部，呈北东向产出。主要为灰红色、红色长石石英砂岩与石英砂岩互层产出。

二叠系在本区出露面积较大，有双堡塘组（P1sb）、金塔组（P2j）和哈尔苏海组（P3h）。岩性主要为薄层状粉砂岩、长石石英砂岩，夹薄层状透镜状灰岩。

哈尔苏海组（P3h）与乌兰苏海组（K2ω）不整合接触，界线清楚。铌矿体赋存于该地层与岩体外接触带中。

白垩系上统乌兰苏海组（K2ω），区内出露面积较大，主要分布于中部，呈北东向展布。岩性总体为长石砂岩，夹有石英砂岩。地层颜色为红色，反映气候炎热干燥。含铁质表明岩层为内陆湖泊沉积。

更新统松散堆积物主要沿现代河谷、山麓分布，沉积物近于水平产出。更新统沉积物主要为冲洪积物。冲洪积物主要为砾石、砂土，砾石成分因地而异，随各地基岩岩性而变化，夹有少量石膏。

2.2 构造

区域构造位于华北板块西缘与兴蒙造山带接触部位的阿拉善地块，雅干复背斜南部，拐子湖—呼和音乌苏弧形挤压带南端，区域上北西、北东向断裂发育，岩浆活动频繁，成矿条件良好。区域内构造以断裂为主。构造线以北西向为主，北东向次之，构造格局表现在受北西向早期基底构造控制，地层呈北西向展布，岩浆岩多沿次构造线产出；北东向构造控制了区内晚期的格局，多错断北西向构造；新构造运动则表现为地壳总体抬升和差异升降。

2.3 岩浆岩

本区侵入岩较为发育，岩性以花岗岩类为主，闪长岩类次之。区域内脉岩不太发育，主要有闪长岩脉、花岗岩脉、石英脉和辉绿岩脉，这些脉岩呈北东和北西向分布，主要分布于岩体内，地层中脉岩较少，脉岩规模均较小，多沿张性裂隙侵入，岩体内脉岩多侵入于岩浆冷凝收缩形成的张裂隙中，为岩浆期后产物。

2.4 变质岩

区域变质岩主要包括元古界北山岩群、古硐井群，元古界变质岩整体呈北西向展布。区域变质岩主要分布于北山岩群和古硐井群地层中，北山岩群地层变质程度较深，古硐井群地层变质较浅。变质岩石主要为变粒岩类、片岩类、石英岩类、大理岩类和变质碎屑岩类。

3 矿区地质特征

研究区出露地层主要为二叠系上统哈尔苏海组（P3h），岩性为岩屑长石砂岩、变质岩屑石英砂岩，构造及岩体两侧片理发育。第四系更新统冲洪积物（Qpal+pl）。

侵入岩不发育，以二叠纪为主，岩性主要为二叠纪二长花岗岩（Pηγ）和花岗闪长岩（Pγδ），侵入岩产出形态以岩株为主，小部分以岩脉产出，主要呈北东向展布，受区域构造控制明显。

研究区脉岩主要为硅质岩脉及石英脉。走向与区内主要构造方向一致均为北东向，石英脉均有破碎，部分硅质岩脉和石英脉裂隙内可见薄膜状褐铁矿化。

4 矿体特征

Nb矿（化）体主要产于二叠纪花岗岩与二叠系哈尔苏海组变质砂岩外接触蚀变破碎带中，该破碎带沿北东向延伸，长约2.6 km，宽30～300 m。根据探槽揭露及钻孔工程控制，在该破碎带内圈定出Nb矿体3条，Nb矿化体7条。该区铌矿赋矿岩性地表主要为褐铁矿化、硅化块状变质岩屑石英砂岩，深部为黄铁矿化、碳酸岩化、硅化块状变质岩屑石英砂岩。矿（化）体岩性与围岩一致，二者呈渐变过渡关系，界线不清晰。

5 地球物理異常特征

1：1万地面高精度测量推测一条北东向断裂构造带，构造带的磁异常特征为杂乱、单点正峰异常形成的异常带，变化范围-32.8nT～226.4nT。磁场总体特征表现为北东向条带状、串珠状的正磁异常带，划分2处磁异常，编号为C2、C3。

C2异常呈椭网状，走向北东向，异常长约750 m，宽约120 m，△T最高值为226.4nT；异常区主要岩性为硅质砂岩，异常附近有北东向断裂构造，由深部断裂构造内局部富集的磁性体引起。

C3异常由两个单峰异常组成，两个单峰异常均呈条带状展布，走向北东向，△T最高值分别为83.7nT、84.9nT。异常处发现一条北东向断裂构造，构造内发育有北东向石英脉（硅化脉），推测此异常由深部断裂构造内局部富集的磁性体引起。含铌构造破碎带沿磁异常带分布，与正负磁异常的梯度带基本吻合，目前已发现的Nb-2 Nb矿体即位于C2磁异常北西侧正负磁异常梯度带内，由此推测该磁异常带是北东向构造的反映，反映出了该区的控矿构造特征。

6 地球化学异常特征

1：1万土壤测量采用自由网度，工作范围主要分布于1：5万化探异常区以及基岩出露区，采样密度约200点／km2。样品粒级截取-4目～+20目，过筛后样品重量不小于150克。1：1万化探异常主要成矿元素为Nb、Ta、La、Rb、Sn等稀有稀土元素以及贵金属为主，其特征表现为浓集中心明显，元素紧密套合，相关性较好，衬度高，规模大。形成了北东向异常带，浓度分带明显。最高值Nb（50.0～389.6）×10-6、La（95.6～265.3）×10-6、Ta（2.98～19.71）×10-6（表1，图2）。

7 成矿远景分析

预查区及区域上碎裂岩带、裂隙及节理等构造带发育处，以及不同走向的构造交汇处和岩体的内、外接触带等均是找矿有利部位，为良好的导、容矿空间。矿体产在哈尔苏海组变质岩屑石英砂岩中，赋矿围岩普遍具褐铁矿化、硅化、碳酸盐化等蚀变强烈且相互叠加部位，是找矿有利地段。根据1：1万化探和地面高精度磁法测量异常特征分析，化探异常与磁异常套合好，形成了磁异常带和化探异常带。在异常带的北端已发现了Nb矿体。因此该异常带具有寻找稀有矿产、稀土矿产的潜力。

8 结论与建议

该矿区位于阿拉善盟北山成矿带上，该成矿带是Au、Cu、稀有、稀土矿产的重要成矿带，近年来该成矿带在区域上陆续发现了诸多具有良好找矿前景的矿床、矿点及矿化点。成矿地质背景、地球化学异常特征相似。本区以Nb、Ta、La等三稀矿种为主的化探综合异常面积大，套合好，分带明显，浓集中心呈北东向集中分布于北东向破碎带中，地表与含Nb蚀变带吻合好，同时与北东向磁异常套合较好，通过槽探、钻探工-程验证已经发现Nb矿体。所以，在研究区内以Nb为主的化探异常可以作为寻找Nb矿的主要找矿标志。