内蒙古库伦旗不金可铜矿床地质特征

赵玉海

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754

内蒙古库伦旗不金可铜矿床地质特征

赵玉海*

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754

不金可铜矿床赋存于石炭系上统白家店组大理岩矽卡岩带中，现地表已控制二个矿体，长约200～600m，宽约2～3m，控制斜深达100m，呈似层状、透镜状产出。主要矿石类型为黄铜矿矿石和氧化矿石（孔雀石）；Cu品位0.46%～8.08%，TFe品位为4.92%～25.70%。在已控制矿体部分的外围，特别是白家山组地层中与花岗闪长岩接触带仍存在扩大规模的潜力。

矽卡岩型 铜矿床 内蒙古不金可

不金可铜矿地处大兴安岭南段，矿床赋存于石炭系上统白家店组的大理岩矽卡岩带中，受一定层位控制，且矿化规模较大。本文旨在总结内蒙古自治区库伦旗不金可铜矿普查成果的基础上，系统分析不金可铜矿床的地质特征，探讨矿床的成因、找矿标志等，从而更好地指导本区及周边的找矿勘探。

1 成矿地质背景

不金可铜矿地处内蒙古中部地槽褶皱系【1】，温都尔庙-翁牛特旗加里东地槽褶皱带内，位于槽台接触带上。经历了多旋回的构造发展历史，构造活动频繁，岩浆活动强烈。

区域出露上石炭统石咀子组、白家店组，下白垩统义县组和第四系上更新统乌尔吉组、全新统。

本区主要构造线方向呈NE、NNE向。温都尔庙-奈曼旗深断裂带呈北东向穿过本区，构造比较复杂，褶皱断裂发育。众多铜多金属矿床（点）受该深断裂控制。大部分地区被黄土覆盖。

区域岩浆活动频繁，海西期、燕山期花岗岩发育。①海西期岩浆岩在区域上分布广泛，不金可、达汗和北部的扣河子、库仑镇一带均有分布。主要为中细粒石英闪长岩、粗粒黑云母花岗岩等。②燕山期岩浆岩主要分布在白音花、库力图及马尔沁一带，以淡红色中粗粒花岗岩为主，呈岩基状产出，主要成分为长石、石英，暗色矿物很少。局部地段分布有中细粒花岗岩，淡菊黄色，结构致密，由长石、石英组成，呈岩株状产出。

区域侵入岩共圈定出37个侵入体。据同源岩浆演化序列、空间上分布规律、接触关系等划分原则，建立了10个单元，其时代分属于早二叠世、中二叠世和早白垩世【1】。

晚古生代以来，本区处于亚洲大陆边缘裂陷环境，在继承改造古生代构造的基础上，形成了北东、北东东向断陷和断陷带。二叠纪优地槽环境的火山活动，为后期发生强烈构造岩浆活动创造了条件。在大面积岩浆活动的同时，伴随着强烈多金属硫化物的成矿与矿化作用，形成了北东向温都尔庙-奈曼旗多金属成矿带。在成矿带内由于构造-环境的特殊性，产生了多种不同成因类型的矿化与矿床。由于大面积岩浆活动，在该成矿带内形成了以矽卡岩型与热液型为主的多金属硫化物矿化与矿床。不金可铜矿即位于该成矿带的东部，成矿带内目前已查明浩布高铅锌矿、团结铅锌铜矿、北杨家营子铜矿、巴眼尔土铅银矿等大中型矿床多处，找矿前景可观。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层主要为上石炭统白家店组（C2bj）主要岩性为结晶灰岩、条带状结晶灰岩，大理岩、条带状大理岩、大理岩化结晶灰岩，局部夹薄层板岩。被不金可单元（P1B）侵入，控制厚度2120.6m。此外，与其相同层位的石咀子组（C2s）：分布白音花一带，与白家店组呈相变接触，被早二叠纪上斯日布单元（P1S）侵入。控制厚度大于2152.6m。主要岩性为钙质板岩、结晶灰岩、条带状灰岩、粉砂岩、变质粉砂岩，局部夹变质英安质火山角砾岩。

矿区第四系广泛分布于山间沟谷及山前坡麓地带。

2.2 构造

本区位于槽台的接触带内，主要构造线方向呈北东—北北东向和近东西—北西向。区内主要发育北东向构造和北西向构造。由于大部分地区被黄土层覆盖，只在冲沟及基岩露头处局部可见小褶曲和断层。

小褶曲构造主要发育在上石炭统基岩露头之中，褶曲的形态多圆弧-尖棱状等。

北东向断层（F16）:该断层位于矿区的东南部，走向50°，倾角90°，为扭性断层；断层内岩石破碎，发育挤压透镜体和断层泥。

北西向断层（F22）:该断层位于矿区的东南部，走向60°，倾角45°，为压扭性逆断层；断层内岩石破碎，发育构造透镜体和断层泥。

2.3 侵入岩

矿区内主要出露为早二叠世不金可单元（P1B）。岩体分布在矿区的西北部，岩性为中细粒闪长岩，岩体长轴近南北向展布，总面积约1.5km2。与白家店组地层呈侵入接触。岩石具有中细粒晶质结构，局部具似斑状结构，块状构造。岩石矿物成分由斜长石、钾长石、角闪石、石英、黑云母和副矿物等组成。

3 矿床特征

3.1 蚀变带及矿体赋存特征

区内见有南北两处矽卡岩蚀变带，蚀变带宽数米。由早二叠世不金可单元（P1B）中细粒闪长岩岩体与石炭系上统白家店组(C2bj)灰岩接触部位而形成矽卡岩蚀变带。

北部矽卡岩蚀变带，呈似层状或透镜状产出。通过TC-3、TC-14揭露，蚀变带宽约6m，呈近北东向展布，倾向南东，倾角50°～60°（图1、图2）。见有石榴子石矽卡岩、透辉石矽卡岩、石榴子石-透辉石矽卡岩。南部矽卡岩蚀变带，呈似层状或透镜状产出；通过TC-10揭露，蚀变带宽约8m，呈近南北向展布，倾向东，倾角30°～40°（图1）；见有石榴子石矽卡岩、透辉石矽卡岩。

矿区内见有两条铜矿体赋存于矽卡岩蚀变带内。

与矽卡岩有关的矿产最主要为铜铁多金属矿【2】。矿区内含矿矽卡岩中的常见矿物共生组合见表1。铜、铁矿化主要产于外接触带石榴子石矽卡岩和透辉石矽卡岩中。

表1 含矿矽卡岩中的常见矿物共生组合表Table 1 Common mineral association table of ore-bearing skarns

3.2 矿体特征

由于该区大面积被第四系覆盖，矿化面积只能地表槽探工程及深部钻探工程圈定。

目前矿区内已发现南、北两个矽卡岩型铜矿体(编号为Ⅰ、Ⅱ号) (图1)。

Ⅰ号呈似层状、透镜状断续分布，矿体长约300m，宽约3.0m；矿体平均品位Cu 2.65%，平均厚度1.95m。矿体呈近北东向展布，倾向南东，倾角50°～60°。

通过地表工程控制矿体长约200m，宽约2.0m；矿石类型主要为浸染状黄铜矿矿石和氧化矿石（孔雀石）。通过TC-3探槽揭露（图2），矿体厚2.2m，刻槽采样分析，Cu 2.38～2.89%，TFe 7.42～11.26%；通过ZK402钻孔施工未发现铜矿体，只发现厚0.20m磁铁矿薄层和2.5m厚矽卡岩及闪长岩体（见数层磁铁矿化）。

图1 不金可铜矿地质略图Fig.1 Geological scheme of Bujinke copper mine

图2 不金可铜矿区TC-3探槽素图Fig.2 TC-3 Exploratory trench drawing of Bujinke copper district

Ⅱ号在冲沟内可见，呈似层状、透镜状分布，矿体断续长约600m，宽约3.0m；矿体平均品位Cu 3.13%，平均厚度1.95m；已控制斜深达100m。矿体呈近南北向展布，倾向东，倾角30°～40°。

通过地表槽探工程控制矿体长约500m，矿石类型为浸染状黄铜矿矿石和氧化矿石（孔雀石）。通过深部钻探工程ZK901孔施工，发现厚2m多铜矿体（图3），矿石类型为块状黄铜矿矿石、浸染状黄铜矿矿石。

图3 不金可铜矿9号勘探线剖面图Fig.3 No.9 prospecting line profile map of Bujinke copper mine

含铜矿物在矽卡岩型矿体中呈团块状与浸染状分布，在矽卡岩接触带上。通过TC-2探槽揭露，矿体厚2.2m，刻槽采样分析，Cu 0.46%～2.26%，TFe 8.84%～25.70%；TC-10探槽揭露，矿体厚1.9m，刻槽采样分析，Cu 0.62%～6.33%，TFe 8.13%～12.49%；TC-11探槽揭露，矿体厚1.0m，刻槽采样分析，Cu 8.08%，TFe 23.46%；TC-12探槽揭露，矿体厚1.00m，刻槽采样分析，Cu 0.54%，TFe 9.61%。深部探矿工程ZK901钻孔中的见二层铜矿体，厚分别为0.50m以及2.27m，Cu品位0.51%～5.46%，TFe平均品位为4.92%～13.12%。

3.3 矿石特征

矿石结构主要有中－细粒结晶结构、交代结构。

3.3.1 矿石结构构造特征 矿石构造以块状、浸染状和细脉浸染状构造为主，其次有脉状、斑杂状构造等。

浸染状构造: 矿石中黄铜矿、黄铁矿等金属硫化物较均匀分布于脉石矿物间，金属矿物含量1%～5%。斑杂状构造: 黄铜矿呈星散状或集合体或不规则斑点不均匀分布。

3.3.2 矿石的矿物成分 矿石矿物主要为黄铜矿、孔雀石、磁铁矿。

黄铜矿(CuFeS2)：颜色为铜黄色，但往往带有暗黄或斑状锖色；条痕绿黑色；金属光泽；不透明。解理不发育。硬度3～4。相对密度4.1～4.3，性脆。通常为致密块状或分散粒状集合体。偶而出现隐晶质肾状形态。晶体常见单晶有四方四面体、四方双锥，但单晶较少见。其粒度一般0.3～0.8mm，集合体达5mm以上。

黄铜矿充填于石榴子石或透辉石等矽卡岩矿物间。在含铜硫化物矿床的次生富集带中，黄铜矿被次生斑铜矿、辉铜矿和铜蓝所交代。在地表氧化环境中，黄铜矿易于氧化、分解，可形成孔雀石、蓝铜矿。

孔雀石(Cu2(OH)2CO3):晶体为柱状、针状或纤维状，通常呈钟乳状、肾状、被膜状或土状集合体。呈绿色，玻璃光泽，半透明。硬度为3.5～4.0。常与蓝铜矿、赤铜矿、褐铁矿等共生，可用作寻找原生铜矿的标志。

磁铁矿（Fe3O4）：颜色为铁黑色，条痕呈黑色，半金属光泽，不透明，硬度为5.5～6.0。具有磁性，是矿物中磁性最强的，单晶体呈八面体或菱形十二面体，集合体为致密块状或粒状。

磁铁矿主要呈不规则粒状和黄铜矿一起呈浸染状分布。其粒度一般0.3～0.8mm，集合体达3mm以上。

脉石矿物主要有:绿帘石、石英、方解石、绿泥石等。绿帘石呈微粒状分布于矽卡岩中。石英呈显微隐晶—微粒状、细—粗粒状，颗粒彼此相嵌或呈不规则状集合体。方解石呈细脉微细脉状不均匀充填于裂隙中。

3.3.3 矿石化学成分特征 矿石的主要化学成份特征见表2。含Cu最高8.08%，平均品位3.13%；含TFe最高25.70%，平均8.56%；铜与铁的含量一般成正比关系。

4 矿床成因

本区地层中铜元素原始丰度较高(矿源层)【3】，在强烈的地壳运动、岩浆侵入、构造热力作用等诸因素作用下，使地层中的成矿物质活化、迁移、汇集(叠加)在构造和岩性有利部位，经再富集形成的铜矿床。

综上所述，本区铜矿床成因类型应属中酸性花岗质岩浆高侵位到碳酸盐岩层中形成的矽卡岩型铜矿床。

表2 不金可铜矿主要工程化学成分表Table 2 Chemical composition table for pricipal projects finished at bujinke copper mine

5 找矿标志及找矿方向

区内主要找矿标志就是矽卡岩。早二叠世中细粒闪长岩与石炭系上统白家店组(C2bj)灰岩接触带是寻找矽卡岩型铜铁矿床的有利部位。

此外，矽卡岩化等围岩蚀变与矿化关系密切，蚀变越强，矿化越好。

矿体主要赋存于石炭组地层的大理岩矽卡岩带中，具有一定的层位性，而且矿体倾角较小，考虑到矿体沿倾向及以北区域尚未控制，今后找矿方向可重点放在已控制矿体部分的外围，特别是白家山组(C2bj)中与闪长岩接触带矿体存在的可能性也较大，故仍有扩大规模的潜力。

1 内蒙古地质矿产局.内蒙古自治区区域地质志[M].北京：地质出版社，1991

2 赵一呜，林文蔚，毕承思等.中国矽卡岩矿床[M].北京：地质出版社，1990

3 徐志刚. 内蒙古东南部铜多金属矿床成矿构造背景[A].见：张德全，赵一呜，主编. 大兴安岭及邻区铜多金属矿床论文集[M]. 北京：地震出版社，1993

GEOLOGICAL CHARACTERISTICS OF BUJINKE COPPER DEPOSIT IN KULUN COUNTY OF INNER MONGOLIA

Zhao Yuhai

Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ，Zhuozhou， Hebei， 072754， China

We have controlled two stratoid and lenticular orebodies at the surface of Bujinke copper deposit, which is marble-skarn belt-hosted in Carboniferous Baijiadian group, with the length from 200 to 600 meters and the width from 2 to 3 meters, as well as the controlled depth of 100 meters. There are two principal ore types including chalcopyrite type and malachite type with the grade of Cu at from 0.46% to 8.08% and Total Fe from 4.92% to 25.70%. I think its hopeful for us to expand in the peripheral zone around the controlled orebodies especially in the granodiorite contact zone of Baijia Hill group.

skarn type，copper deposit，Inner Mogolia Bujinke

P618.41

A

1006–5296（2011）02–0081–06

赵玉海（1963～），男，矿产地质与勘探专业，高级工程师

2010-03-12；改回日期：2010-11-29