内蒙古自治区铜矿床成矿规律概述

佟卉　李雪娇　李玉玺

［关键词］内蒙古；铜矿；成矿规律

铜在我国有色金属材料的消费居第二位。铜在电气工业中用量最大，此外，在国防、机械制造、有机化工及工艺美术、农业中均有应用[1]。目前中国在铜矿资源方面，虽然拥有一定的储量，但仍然需要通过进口来满足大部分需求。中国铜矿资源的分布不均和开采难度高，限制了铜供应能力的提升。因此，加强铜矿地质找矿勘查和研究工作是今后地质勘查工作的一项长期任务[2]。笔者于2014～2021年参加“中国矿产地质志·内蒙古卷”项目，该项目于2023年正式出版《中国矿产地质志·内蒙古卷》科学专著。该志书是第一部系统总结内蒙古自治区主要矿产地质工作科学成果，全面总结了内蒙古矿产资源全貌以及重要成矿规律，详细阐述了铜矿床区域分布、资源储量、矿产勘查历史、开发利用状况、矿床地质特征等，对划分的成矿区带、成矿系列及建立的成矿谱系进行了论述。基于该项目，笔者对内蒙古自治区铜矿床的成矿规律进行概述。

1 内蒙古铜矿概况

截至2022年底，共查明主要、共生、伴生铜矿床236处，累计查明铜资源储量996.92×104t。据统计，内蒙古保有铜资源储量826.94×104t，居全国第五位[3]。

1.1 分布情况

铜矿床在内蒙古12个盟市均有不同程度分布，主要分布于呼伦贝尔市新巴尔虎右旗、巴彦淖尔市乌拉特后旗、赤峰市松山区及克什克腾旗和阿鲁科尔沁旗、锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗、乌兰察布市四子王旗、兴安盟科尔沁右翼中旗及突泉县等9个盟市所属旗县中（图1）。

1.2 矿产组合及矿床规模

内蒙古以铜为主矿种的矿床74处，共生铜矿床81 处，伴生铜矿床81 处。其中，主要和共生铜矿床中，有大型铜矿3处、中型17处、小型135处（图2）。

2 铜矿矿床类型

内蒙古铜矿矿床类型有斑岩型、海相火山岩型、陆相火山岩型、接触交代型、岩浆热液型和岩浆型等。

2.1 斑岩型铜矿床

斑岩型矿床是指在时间上、空间上和成因上与钙碱性的浅成或超浅成相的中酸性斑岩体有关的细脉浸染型矿床的通称，目前主要包括斑岩型铜矿、斑岩型钼矿、斑岩型锡矿、斑岩型钨矿、斑岩型金矿、斑岩型铅锌（银）矿等[4]。斑岩型铜矿是内蒙古最重要的铜矿类型，铜资源储量占比达37%。全区以铜为主矿产或共伴生铜的斑岩型矿床共18处，其中大型1处（新巴尔虎右旗乌努格吐山铜钼矿床）、中型3处（赤峰市松山区车户沟钼铜矿床、鸡冠山钼铜矿床、鄂伦春自治旗兴阿钼铜矿床）、小型11处、伴生铜矿3处。成矿时代主要为中生代。

2.2 海相火山岩型铜矿床

海相火山岩型矿床是指与海底火山作用有一定生成联系的含大量黄铁矿和一定数量的铜、铅、锌等块状硫化物矿床。矿体呈层状、似层状产出，主要矿体与围岩整合产出，并随地层同步褶皱，矿石发育纹层状、条带状构造，属于同生矿床。又可分为火山岩容矿的块状硫化物矿床（VMS型或黄铁矿型）和沉积岩容矿的块状硫化物矿床（海相砂页岩型或SEDEX型）。分布于内蒙古以铜为主矿产或共伴生铜的海相火山岩型矿床共19处，其中大型2处（乌拉特后旗霍各乞铜多金属矿床、四子王旗白乃庙铜矿床），中型2处（乌拉特后旗炭窑口—呼和温都尔硫铁矿锌多金属矿床、别鲁乌图—北柳图庙铜多金属矿床），小型11处，伴生铜矿4处。海相火山岩型铜矿是内蒙古重要的铜矿类型，查明资源储量占比达23%，仅次于斑岩型。成矿时代以中新元古代为主，另为奥陶纪及二叠纪。

2.3 陆相火山岩型铜矿床

陆相火山岩型矿床是指在成因上与陆相火山作用有关，由火山—次火山热液作用形成的矿床，矿体产在火山岩、次火山岩内或其附近的断裂构造中。这类矿床分布于陆相火山岩发育区，常和次火山岩在一起，容易把它当成斑岩型矿床，但斑岩型与陆相火山岩型中的铜矿化差别很大，斑岩型铜矿床整体上以浸染型矿石为主，而陆相火山岩型却以脉状矿石为主。此外，陆相火山岩型铜矿的围岩蚀变也是特征性的，常见有明矾石化、冰长石化和迪开石化等陆相火山岩型特有的围岩蚀变[5]。具体类型可分为陆相火山热液充填型铜矿和陆相火山热液交代型铜矿。品位较高，规模不等。内蒙古以铜为主矿产或共伴生铜的陆相火山岩型矿床共67处，其中，以铜为主的矿床17处，共生铜矿23处，伴生铜矿27处；有中型铜矿7处（西乌珠穆沁旗沙布楞山铜锌钼矿床、科尔沁右翼中旗布敦花铜矿床、林西县大井子锌多金属矿床、突泉县莲花山铜银矿床等）、小型33处。查明铜资源储量占比18.45%，在各类型铜矿中占有较重要地位。成矿时代主要为中生代。

2.4 岩浆热液型铜矿床

岩浆热液型铜矿床专指侵入岩浆含矿热液形成的矿床。是由岩浆结晶分异过程中分出的气水热液，在侵入体内部和附近围岩的有利构造中，通过充填和交代的方式形成矿床。成矿时间晚于围岩，属于后生矿床。内蒙古主共伴生铜的岩浆热液型矿床99处，其中中型4处（西乌珠穆沁旗道伦达坝铜钨矿床、西乌珠穆沁旗大乌兰林场铜矿床、敖汉旗白马石沟铜钼矿床、锡林浩特市扎拉格阿木铜矿床），小型58处，伴生铜矿37处。铜资源储量占比16.7%。成矿时代主要为中生代。

2.5 接触交代（矽卡岩）型矿床

接触交代（矽卡岩）型矿床是指中酸性—中基性侵入岩类与碳酸盐类岩石（或其它钙镁质岩石）的接触带上或其附近，由于含矿气水溶液进行交代作用而形成的矿床。内蒙古以铜为主矿产或共伴生铜的接触交代型矿床25处，其中小型铜矿床19处（阿拉善左旗呼和沙拉铜多金属矿床、阿鲁科尔沁旗阿根他拉铜铁矿床等），伴生铜矿6处。查明资源储量占内蒙古铜矿资源储量的4.15%。成矿时代主要为二叠纪及中生代。

2.6 岩浆型铜矿床

岩浆型矿床是指与镁铁质—超镁铁质岩浆成矿作用有关的、以硫化物为主的矿床，是赋存铜、镍及铂族元素的重要矿床类型[6]。内蒙古岩浆型铜矿数量少、规模小，全区共有7处，多为以镍为主、共伴生铜的基性—超基性岩型矿床，均为铜镍硫化物型矿床。包括共生小型铜矿5处（达尔罕茂明安联合旗乌兰陶勒盖镍铜矿床、小南山等镍铜矿床）、伴生铜矿2处，查明资源储量占内蒙古铜矿资源储量的0.5%。成矿时代主要为二叠纪。

3 区域成矿规律

根据内蒙古自治区不同历史时期的区域地质构造环境演化过程及其成矿作用及矿床成矿系列，在充分研究成矿作用及其形成的铜矿床在时间和空间的演化规律（继承性、过渡性或突变性等）的基础上开展了区域成矿谱系的划分。内蒙古铜矿产基本上均为受岩浆作用控制的内生矿床，不同矿床类型矿床的生成受地质构造发展演化制约，具有不同的形成时代、空间分布规律及成矿系列（图3）。

3.1 时间分布规律

内蒙古铜矿的形成可划为五个成矿期，即前寒武期、加里东期、华力西期、印支期和燕山期。按时代划分为中新元古代、晚奥陶纪、二叠纪、三叠纪、侏罗世至早白垩世。内蒙古铜矿主要形成于侏罗世至早白垩世，资源储量约占61%，矿床类型主要为斑岩型、热液型为主；其次为中新元古代，资源储量占15%，矿床类型主要为海相火山岩。不同成矿期、不同成矿时代形成的铜矿具有不同的特点和规律。

3.1.1前寒武期

前寒武期是内蒙古铜矿的重要成矿期。集中形成于中新元古代，矿床类型为单一的SEDEX型（属海相火山岩型），资源储量占比15%，分布于狼山—渣尔泰山成矿亚带中，赋存于渣尔泰山群中，成矿受中元古代发育在华北陆块北缘的裂谷构造环境中的三级盆地控制，有霍各乞铜多金属矿床，主矿种为铜、铅、锌均达大型；炭窑口硫铁矿锌多金属矿床，主矿种为锌，共生铜达中型；东升庙硫铁矿锌多金属矿床，主矿种为锌，伴生铜为小型规模。矿床规模大中型占主要地位，集中分布于华北陆块北缘西段狼山地区的霍各乞铜矿集区，形成霍各乞大型、炭窑口中型、东升庙小型等铜矿。

3.1.2加里东期

该期有大型铜矿床形成，因而是铜矿比较重要的成矿期。成矿时代主要为奥陶纪。主要分布于内蒙古中部四子王旗白乃庙地区的白乃庙―哈达庙成矿亚带，形成白乃庙大型铜矿和谷那乌苏小型铜矿，均伴生金、银、钼、硫，成矿时代为加里东中期第三阶段（晚奥陶世），矿床类型为火山岩容矿的块状硫化物型（VMS型矿床，归属海相火山岩型），赋存于白乃庙组绿片岩系中，构造环境为白乃庙―温都尔庙早古生代岛弧。零星分布于乌海地区的鄂尔多斯西缘成矿带，形成小松山岩浆型铜镍矿床，所处构造环境为贺兰山—桌子山早古生代夭折裂谷带，成矿时代为加里东中期（奥陶纪）。

3.1.3华力西成矿期

该期成矿时代主要为二叠纪和石炭纪，形成的铜矿资源储量占比5.8%，矿床类型多样，有海相火山岩型、岩浆热液型、接触交代型、斑岩型和岩浆型。成矿主要受岩浆侵入作用和火山—次火山活动控制，如早二叠世大石寨期火山喷流沉积作用形成有别鲁乌图和查干哈达庙VMS型铜矿，早二叠世岩浆侵入作用形成了准苏吉花斑岩型铜钼矿床，中二叠世火山—次火山活动形成有欧布拉格斑岩型铜金矿等。

3.1.4印支成矿期

该期形成的铜矿资源储量占比8.6%，居于次要地位。矿床类型有岩浆热液型、斑岩型和接触交代型，成矿明显受岩浆作用控制；矿床规模为中小型，且小型资源储量占比较大，代表性矿床为八大关—八八一斑岩型小型铜钼矿床、扎拉格阿木岩浆热液型中型铜矿床等。

3.1.5燕山成矿期

燕山期是内蒙古主要的铜矿形成期，无论矿床数量还是资源储量均居首位。分为燕山早期和燕山晚期，对应于侏罗纪和白垩纪。共（伴）生铜矿床（矿点）达100多处，占全区铜矿数量的60%，包括1个大型、11个中型铜矿床。

燕山早期：形成的铜矿资源储量占比36.7%，其中早侏罗世占26.5%，晚侏罗世占10.2%，中侏罗世仅有一处且资源储量457 t可以忽略不计。早侏罗世矿床类型有斑岩型和岩浆热液型两种，大兴安岭北段形成了内蒙古规模最大的铜矿—乌努格吐山大型斑岩型铜矿；晚侏罗世矿床类型有四种，均受岩浆作用控制，岩浆热液型和接触交代型铜矿微乎其微，比较重要的为斑岩型和陆相火山岩型，矿床规模为中小型，中型矿床资源储量占比突出，代表性矿床为松山区鸡冠山斑岩型中型钼铜矿床、西乌珠穆沁旗沙布楞山陆相火山岩型中型铜锌钼矿床等。

燕山晚期：形成的铜矿资源储量占比28.5%，矿床类型有陆相火山岩型、岩浆热液型、斑岩型和接触交代型共四种，以前二者为主；矿床规模为中小型和伴生铜矿，未发现大型铜矿，中型和小型铜矿资源储量占比相当；该期铜矿代表性矿床为林西县大井子、布敦花、莲花山等铜矿床。

3.2 空间分布规律

内蒙古铜矿分布广泛，大中型矿床集中分布于内蒙古中部狼山、白乃庙地区、大兴安岭中南段、得尔布干等地。按成矿区带划分，内蒙古自治区铜矿床主要分布于6个Ⅲ级成矿区带。

3.2.1 新巴尔虎右旗-恩和哈达Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Au-萤石-煤（铀）成矿带（Ⅲ-47）

该成矿区带内，主要以斑岩型铜钼多金属矿床为主，成矿期为燕山早期。蕴藏有乌努格吐山超大型、八大关小型等铜矿，是内蒙古北部的主要铜矿基地。矿种组合为铜钼共生，铜品位普遍较低是该成铜带的一个特点。矿体主要赋存于花岗斑岩体及附近围岩中，呈透镜状或似层状，矿石具细脉—浸染状构造，具有硅化→黄铁绢英岩化→青磐岩化→碳酸盐化、萤石化等较典型斑岩型矿床的蚀变分带特征。如兴阿钼铜矿床，矿体产于燕山晚期第一阶段二长花岗岩顶部及上侏罗统满克头鄂博组英安岩、英安玢岩、流纹岩、流纹斑岩及中细粒二长花岗斑岩、正长花岗斑岩的隐爆裂隙中，矿体呈似层状、脉状、透镜状，从岩体至围岩发生了强烈钾化→硅化→黄铁绢英岩化→青磐岩化→碳酸盐化、萤石化的典型斑岩蚀变分带，矿石构造主要为细脉浸染状，向外围渐变为脉状、块状、角砾状。

3.2.2东乌珠穆沁旗-嫩江Cu-Mo-Pb-Zn-Au-WSn-Cr成矿带（Ⅲ-48）

该成矿区带内矿产极为丰富，铜矿主要以华力西期与燕山期岩浆作用关系密切。与华力西期岩浆作用有关的铜矿产，如海相火山岩型小坝梁小型铜金矿床。矿床类型以斑岩型钼铜矿床为主，矿体产于斑岩体内及其外接触带附近围岩，呈层状、似层状产出，矿石构造以细脉状构造为主，围岩蚀变主要为钾化、硅化、绢英岩化、黄铁矿化，成矿时代为燕山晚期第一阶段。如太平沟中型钼铜矿床，矿体主要赋存于燕山晚期第一阶段花岗斑岩体内及其外接触带附近的满克头鄂博组流纹质凝灰岩内，呈层状、似层状、透镜状，局部有膨涨、收缩现象。矿石构造以细脉状构造为主，另有少量浸染状构造；围岩蚀变主要为钾化、硅化、绢云母化、绢英岩化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、黄铁矿化。宜里农场中型钼铜矿床，赋矿地质体为燕山晚期第一阶段粗中粒二长花岗岩、中细粒二长花岗岩及卧都河组长英质角岩，矿体呈缓倾角似层状产出，在走向及倾向上均具膨大缩小（局部呈囊状）、尖灭再现的现象，以品位圈定矿体，矿体与围岩界线呈渐变关系；矿石构造以似脉状构造、浸染―脉状、簇状构造、浸染状构造为主；围岩具石英白（绢）云母黄铁矿化带（黄铁绢英岩化带）―绿泥石绿帘石方解石化带（青磐岩化带）的蚀变分带。

3.2.3 白乃庙-锡林郭勒Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Mn-Cr-Au-Ge-煤-天然碱-芒硝成矿带（Ⅲ-49）

处于阴山北麓大兴安岭西南延伸段丘岭草原地带，西北界为二连浩特市—贺根山断裂带，东南界为华北陆块北缘断裂带，西界为宝音图隆起西缘断裂，东界至镶黄旗—锡林浩特一线。区带内与华力西期岩浆—火山作用有关的铜矿产，如岩浆型哈日陶勒盖小型铜锌矿床，海相火山岩型查干哈达庙小型铜硫铁矿矿床、白乃庙大型铜钼矿床、别鲁乌图中型铜多金属矿床。其中，海相火山岩型铜铁硫化物矿床产于石炭—二叠系大石寨组、本巴图组海相火山岩建造中，矿体主要呈似层状或透镜状。与印支期花岗质岩浆相关的成矿作用矿产，如斑岩型查干花大型钼铜钨矿床、必鲁甘干大型钼铜矿床，岩浆热液型香林香达小型铜钼矿床、新乌苏小型铜铁矿床。如新乌苏小型铜铁矿床，矿区共圈定一条铜矿体和一条赤铁铁矿体，产于古元古界宝音图群大理岩和石英脉接触部位的破碎带内，赋矿围岩为大理岩和石英脉，赋矿岩石主要为硅质角砾岩。

3.2.4 突泉- 翁牛特Pb-Zn-Cu-Mo-Au 成矿带（Ⅲ-50）

处于锡林郭勒盟南部、赤峰市北部、通辽市、兴安盟地区，构成一北东向展布的带状体。该区带内铜矿成矿时代以早白垩世和晚侏罗世为主。最突出的地质构造背景是发育锡林浩特古陆块，铜矿多分布于古陆块周边或其中，晚古生代地层特别是二叠纪地层甚为发育，呈北东向展布的中生代火山岩和中酸性侵入岩控制了铜矿的形成。矿床类型主要为陆相火山岩型和岩浆热液型，矿种组合多样，有单一铜矿、铜锡共生、铜锌共生、铜钨锡共生、铜铅锌共生等。且于大兴安岭东坡，呈北北东向展布，蕴藏有潘家段、布敦花、莲花山、闹牛山、神山等铜矿。处于松辽盆地西界大断裂（与嫩江断裂、郯庐断裂相连）西侧附近，成铜带内二叠系比较发育，有大面积的燕山期火山岩，三叠纪和早白垩世侵入岩分布较广。矿床类型以陆相火山岩型占绝对优势，少数为斑岩型，极少数为接触交代型。成矿主要受晚侏罗世和早白垩世火山—次火山作用控制。

3.2.5 华北陆块北缘东段Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Au-Ag-Mn-U-磷-煤-膨润土成矿带（Ⅲ-57）

该区内铜矿床主要分布于内蒙古东部赤峰市—敖汉旗一线，范围较小，而非“全Ⅳ级带”，呈东西向平行华北陆块与北缘增生带界线展布，蕴藏有车户沟、鸡冠山、白马石沟、唐房营子等铜矿，分布比较密集。地质构造背景重要的是处于华北陆块边界深大断裂附近。矿床类型以斑岩型为主，次为岩浆热液型，矿床规模为中小型，矿种组合为铜钼共生。成矿时代为早三叠世和晚侏罗世，如车户沟铜钼矿辉钼矿Re-Os年龄245～250 Ma、白马石沟—白土营子铜钼矿辉钼矿Re-Os年龄248 Ma，属早三叠世；鸡冠山铜钼矿辉钼矿Re-Os年龄151.1 Ma，属晚侏罗世。

3.2.6 华北陆块北缘西段Au-Fe-Nb-REE-Cu-Pb-Zn-Ag-Ni-Pt-W-石墨-白云母成矿带（Ⅲ-58）

主要分布位于内蒙古西部乌拉特后旗，蕴藏有霍各乞大型、炭窑口中型、东升庙小型、阿拉其图敖包小型等铜矿床，是内蒙古西部的铜矿基地。构造环境为中元古代形成的狼山—渣尔泰山裂谷，矿床类型为单一的SEDEX型，相应的成矿作用为海底喷流沉积作用，赋矿岩系为渣尔泰山群，具有层控、岩控、时控的特点，成矿时代为中新元古代。矿种组合为铜与铅、锌、硫、铁矿共生，铅锌规模可达大型—超大型，硫铁矿超大型，铁矿中型。

3.3 时空—构造演化

内蒙古自治区共跨越3个成矿域6个成矿省：古亚洲成矿域准噶尔成矿省、塔里木成矿省；秦祁昆成矿域阿尔金—祁连成矿省；滨太平洋成矿域大兴安岭成矿省、吉黑成矿省、华北陆块北缘成矿省。其中大兴安岭成矿省和华北陆块北缘成矿省占据全区90%以上的矿产资源，是内蒙古自治区最重要的成矿省。内蒙古铜矿主要成矿地质环境如下：

3.3.1华北陆块成矿省

晋宁—四堡阶段，华北陆块及北缘地壳厚度和刚性度增加，在拉张环境下形成狼山—渣尔泰山裂谷、白云鄂博裂谷，分别接受长城纪、蓟县纪沉积，该阶段是成矿的高峰，形成了与裂谷演化作用有关的铜矿床（如霍各乞、炭窑口、等铜矿床）。

3.3.2大兴安岭成矿省

加里东旋回，西伯利亚板块东南处于活动大陆边缘，虽有拉张和闭合，但总体属海相沉积和海底火山喷发为主，为陆缘海、海盆沉积和大陆边缘裂谷沉积为主，具岛弧型和海底火山喷岩类，在乌力吉—白乃庙奥陶纪岛弧带，由于洋脊俯冲或后碰撞岩石圈拆沉形成铜多金属矿床，构成乌力吉—白乃庙与加里东期岩浆作用有关的铜矿床（如白乃庙、谷那乌苏等铜矿床）。

进入华力西旋回，开始了古亚洲洋沟—弧—盆构造发展、古亚洲洋洋壳消减、西伯利亚大陆向南增生及古亚洲洋封闭、亚洲大陆形成的成矿旋回发展阶段。从华力西早期至晚期，随着后碰撞作用的构造—岩浆带的形成，区域成矿作用逐步增强，在达尔罕茂明安联合旗、东乌珠穆沁旗—形成与岩浆作用有关的铜矿床（如查干哈达庙、准苏吉花等铜矿床）。

印支旋回，成矿省内板块拼接一体后，受滨西太平洋构造—岩浆作用的影响，山间盆地中陆相中、酸性火山喷发，组成火山活动中酸性火山喷发和喷发间歇期的湖相沉积建造。在额尔古纳地区、锡林浩特市地区形成与印支期岩浆作用有关的铜矿床（如八大关铜矿床、扎拉格阿木铜矿床）。

进入燕山旋回后，早燕山亚旋回构造线方向已转为北东、北北东向，形成相应的一系列陆内断陷盆地。中燕山亚旋回组成中基性—中酸性—基性火山喷发旋回建造和酸性及碱性花岗岩岩浆侵入活动，成矿作用强，大兴安岭地区形成与燕山期岩浆作用有关的铜矿床（如道伦达坝道伦达坝、沙布楞山、乌努格吐山等铜多金属放床）。

3.3.3准噶尔成矿省

石炭纪—二叠纪裂谷拉伸体系伴有强烈火山喷发活动及大规模华力西期花岗质岩浆侵位。裂谷内与重熔有关的花岗岩浆与本区华力西期铜、钼、金、铅、锌成矿相关（如下陶勒盖矽卡岩型铜铁矿、珠斯楞海尔罕铜矿床）。

3.3.4塔里木成矿省

该成矿省在内蒙古自治区境内仅涉及敦煌—老硐沟成矿带（Ⅲ-15）东部，成矿作用较微弱。太古宙—新元古代早期的表壳岩系经历了新太古代末期的构造热事件和吕梁旋回末期的变质事件，其中的敦煌岩群受到了强烈的改造。元古宙后期—古生代晚期呈现克拉通化后的稳定沉积。华力西期受岛弧碰撞影响与华力西期岩浆作用有关的铜矿床（如额济纳旗金巴山铜矿床、英雄山砷多金属矿床）。

4 结论

（1）内蒙古铜矿矿床类型以岩浆型、斑岩型、海相火山岩型、陆相火山岩型及岩浆热液型为主要类型。

（2）内蒙古铜矿床主要集中分布于内蒙古中部狼山、白乃庙地区、大兴安岭中南段、得尔布干等地。按Ⅳ级成矿区带主要分布于六个成矿带。

（3）内蒙古铜矿形成可划分为五个成矿期，即前寒武成矿期、加里东成矿期、华力西成矿期、印支成矿期和燕山成矿期。成矿时代主要形成为侏罗世至早白垩世，其次为中新元古代。