内蒙古克什克腾旗天太永钼铜多金属矿矿床成因及找矿标志探讨

梁玉伟　曹晓冬　李长才　姚世恒　韩瑞锋

内蒙古自治区第一地质矿产勘查开发院　呼和浩特　010020

内蒙古克什克腾旗天太永钼铜多金属矿矿床成因及找矿标志探讨

梁玉伟曹晓冬李长才姚世恒韩瑞锋

内蒙古自治区第一地质矿产勘查开发院呼和浩特010020

天太永钼铜多金属矿位于小东沟——柳条沟钼铅锌成矿带南西侧，在该成矿带内发现有著名的小东沟钼矿及红山子铀钼矿，天太永钼铜多金属矿有与之类似的成矿条件，白垩纪花岗岩体为其赋矿层位，本文在初步总结了该地区典型矿床地质特征的基础上，结合近两年来在矿区内开展的地质工作，初步分析了天太永钼铜矿的矿床成因，最后总结了该地区寻找钼铜多金属矿的找矿标志。

天太永钼铜多金属矿矿床成因找矿标志

天太永钼铜多金属矿位于内蒙古自治区克什克腾旗天太永村，北距克什克腾旗旗政府所在地经棚镇约100km，行政区划隶属于内蒙古自治区克什克腾旗红山子乡管辖，目前该矿区已完成预查及普查阶段工作，通过前期工作，在该矿区深部发现钼铜矿体数条，初步查明了矿区内钼铜矿体的形态、规模、产状、矿体分布规律及矿石质量等特征。本文认为该区是钼铜多金属矿的成矿有利地段，找矿潜力巨大，通过进一步工作很有希望发现中大型钼铜矿床。

一、区域地质背景

矿区位于西拉沐沦河以南区域，区域构造位于内蒙古中部地槽褶皱系、温都尔庙——翁牛特旗加里东地槽褶皱带，北东向五分地红山复式背斜南缘，属大兴安岭成矿带南部及华北地台北缘成矿远景区的衔接地带，为Ⅲ级成矿带突泉——林西华力西燕山期铁（锡）铜、铅、锌、银、铌（钽）成矿带南部，Ⅳ级成矿带硐子——汤家杖子钨、金、钼、铅、锌、铜成矿带东部，Ⅴ级成矿带小东沟——柳条沟钼、铅、锌成矿带南西侧。

1.地层

前中生代地层属华北地层大区，内蒙古草原地层区，赤峰地层分区；中、新生代地层属滨太平洋地层区，大兴安岭——燕山地层分区，乌兰浩特——赤峰地层小区。出露的地层有二叠系下统额里图组（P1e），二叠系中统于家北沟组（P2y），侏罗系上统满克头鄂博组（J3mk）、玛尼吐组（J3mn）、白音高老组（J3b），新近系中新统汉诺坝组（N1h），第四系风成砂、冲洪积物等。

（1）二叠系下统额里图组（P1e）：

出露于红山敖包沟一带，呈北东向展布，火山岩系以中酸性熔岩和凝灰岩为主，碎屑岩夹层不稳定，喷发沉积环境为浅海、滨海相，含动物化石。

（2）二叠系中统于家北沟组（P2y2）

分布于大井山——乌兰哈什盖一带，呈北东——南西向展布，岩性主要由黄绿色凝灰质砂岩、砂砾岩、砾岩、板岩、凝灰岩、安山岩等组成的海陆交互相火山——碎屑岩沉积。倾角20°～40°，被满克头鄂博组（J3mk）不整合覆盖。

（3）满克头鄂博组（J3mk）

主要分布于板石房子——娘娘庙等地，呈北东向展布，岩性主要以酸性熔岩、凝灰岩为主，局部夹凝灰砂岩、粉砂岩、砂砾岩、泥灰岩，呈角度不整合覆盖于二叠系于家北沟组（P2y）岩层之上，与侏罗纪花岗闪长岩体为侵入接触关系。

（4）玛尼吐组（J3mn）

仅分布于乌兰哈什盖北部，出露面积较小，呈椭圆状产出，岩性由流纹岩、英安岩、安山岩，组成，底部为凝灰角砾岩，呈平行不整合覆盖于满克头鄂博组（J3mk）之上。

（5）白音高老组（J3b）

区域内广泛分布，岩性由晶屑凝灰岩、流纹岩、凝灰熔岩、泥灰岩组成，与下伏玛尼吐组（J3mn）呈整合接触关系。

（6）新近系中新统汉诺坝组（N1h）

主要由辉石橄榄玄武岩及橄榄辉石玄武岩组成，夹粉砂质泥岩及泥煤，仅零星不整合于晚侏罗世地层之上。

（7）第四系全新统（Q h）

大面积分布于大井山——龙王庙——董家店一带及板石房子、康营子、娘娘庙等地，其组分以黄色亚砂土、粉砂质黄土为主，夹少量残坡积砂、砾石，不整合于新近系之上。

2.岩浆岩

区域内燕山期侵入岩较为发育，主要出露中侏罗世花岗闪长岩、石英闪长岩（J2γδ）、晚侏罗世钾长花岗岩（J3γ）；白垩纪钾长花岗岩（Kγ）、花岗斑岩（Kγπ）。

（1）中侏罗世花岗闪长岩、石英闪长岩（J2γδ）

分布于红山河城源一带，呈岩基状产出，呈北东向展布。主要岩性为中细粒花岗闪长岩、石英闪长岩，中细粒结构，块状构造。与额里图组、于家北沟组、满克头鄂博组为侵入接触关系。该岩体岩浆期后成矿条件良好，受东西方向构造带控制的矿产有山咀铅锌矿、西水泉铜矿、炮手营——李家营铅金异常，另有铬镍元素扩散晕。

（2）晚侏罗世钾长花岗岩（J3γ）

布于区域大局子——红山敖包一带，呈岩基状产出。主要岩性为中细粒钾长花岗岩、石英正长岩，中细粒结构，块状构造。与额里图组、白音高老组为侵入接触关系。该岩体在红山附近，边缘带有云英岩化，并发现有辉钼矿，在该岩体西缘石英正长岩中寻找钼矿，曾有不少线索。

（3）白垩纪钾长花岗岩（Kγ）

分布于天太永一带。呈岩株状产出，呈黄灰色、粉红色，细粒花岗结构，文象结构，块状构造。岩内见少量被褐铁矿充填的晶间裂纹。对寻找钼、铜矿提供了线索。与额里图组、于家北沟组、白音高老组为侵入接触关系。

（4）白垩纪花岗斑岩（Kγπ）

分布于花鼓台——大井山一带。呈岩株状产出，岩性为花岗斑岩，呈黄灰色、粉红色，斑状结构-基质微晶结构，块状构造。岩内少见被褐铁矿充填的裂纹，局部交代岩石。与白音高老组、汉诺坝组为侵入接触关系。该岩体外接触带铜、铅、锌元素较高。

3.构造

矿区位于西拉沐沦河以南区域，区域构造位于内蒙古中部地槽褶皱系、温都尔庙～翁牛特旗加里东地槽褶皱带，属大兴安岭成矿带南部及华北地台北缘成矿远景区的衔接地带，北东向五分地红山复式背斜南缘，因此构造相当复杂。

（1）褶皱

五分地红山复式背斜是区域内占主要地位、具有一级构造意义的褶皱构造，走向大致北东，它控制着区域内大部分晚古生代地层和燕山期花岗岩体的展布，为成矿提供了有利的条件。该背斜的两翼及轴部，次级褶皱和冲断裂都很发育，挤压面大体与背斜轴面一致，在区域内有多条冲断裂，它们大致走向为40°～50°。

该复式背斜向北东方向倾伏，由于花岗岩的侵入及后期断裂的改造及第三系、第四系的掩盖，失去了它完整的外貌，但大致还能看到它隐约可见的形迹，向北东方向延伸逐渐变为北东东走向，轴向形成向北西略微突出的弧形。

（2）断裂

区域内，在五分地红山复式背斜的两翼冲断裂较发育，主要分布于兴隆沟东南及龙王庙子附近。在兴隆沟东南发育两条北东——南西走向的逆断层，断层面均向南东倾；在龙王庙子附近，发育数条大致平行的逆断层，它们依次向北西冲复，其中规模较大的一条是龙王庙子——娘娘庙逆断层，该断层长达十几公里，走向大致北东——南西，断层面向南东倾斜，使二叠系冲复于侏罗系之上，造成宽达五十多米的破碎带，并使邻近的沉积岩层形成平行冲断面的紧密褶曲。

另外在区域内西部龙王庙地区，有数条大致平行的北西——南东向断层，切割了龙王庙——娘娘庙冲断层，天太永南部北东向断裂与西向断裂的交切部位对该区域及矿区矿产的形成十分有利。发现的矿点、矿化体较多，矿种有钼、铜、铁等多金属矿产。

从已发现的矿点和物化探异常区的分布来看，它们均受北东向构造带的高度控制，其派生的次级断裂是重要的控矿断裂。

二、矿体地质特征

1.地层

矿区内出露地层主要有二叠系中统于家北沟组（P2y），侏罗系上统白音高老组（J3b），新近系汉诺坝组（N2h）和第四系全新统（Q h）等。现由老至新叙述如下：

（1）二叠系中统于家北沟组（P2y）

岩性为安山岩，主要出露于工作区北东部，分布面积约4km2，走向近南北向，倾向东，倾角约50°左右，局部西倾，岩石节理较发育，主要为北东向及北西向两组，沿裂隙面普遍发育薄膜状铁锰矿化，新鲜断面可见绿泥石化、绿帘石化及硅化，其中在臭水井子及其北部一带的安山岩中常见有磁铁矿小角砾或小杏仁体，与之伴生的蚀变主要为硅化及绿帘石化。

（2）侏罗系上统白音高老组（J3b）

分布较为广泛，主要出露于矿区中部及东部，该组自下而上共分为4个岩性段，现分述如下：

①白音高老组流纹质晶屑玻屑熔结凝灰岩段（J3brit）

主要分布于矿区中北部大井山及臭水井子一带，分布面积约5.85km2，岩层走向近南北向，倾向东，倾角40°～50°左右，岩石呈灰——青灰色，熔结凝灰结构，块状构造，岩石主要由火山灰、晶屑、玻屑及少量岩屑组成。岩石沿裂隙面常见薄膜状褐铁染，局部见有硅化、绿帘石化及黄铁矿化。在矿区内臭水井子以北约1.7km处流纹质晶屑玻屑熔结凝灰岩内发现一条锌锡矿化蚀变带。

②白音高老组流纹质凝灰角砾岩段（J3brvb）

主要分布于矿区北部及东南部，分布面积约1km2，岩层走向北东，倾向北西，倾角50°～60°左右，岩石呈灰褐色、黄灰色，凝灰角砾结构，角砾状状构造，岩石主要由角砾、晶屑及岩屑组成。

③白音高老组流纹质晶屑凝灰熔岩段（J3brtl）

主要分布于矿区北部及东南部，分布面积约4.1km2，岩层走向近北东，倾向北西，倾角35°～60°左右，岩石呈黄灰——青灰色，凝灰熔岩结构，块状构造。岩石主要由晶屑、岩屑、火山灰等被酸性熔岩胶结而成。

岩石沿裂隙面常见薄膜状褐铁染，局部见有硅化、绿帘石化及黄铁矿化。在该岩层与白垩纪钾长花岗岩接触带部位具较强硅化及褐铁矿化，局部见赤铁矿化，矿区东北部的两条矿化蚀变带则位于流纹质晶屑凝灰熔岩中及其与花岗岩的接触带附近。

④白音高老组流纹岩段（J3bλ）

仅小面积分布于矿区中部，面积约0.03km2，地表出露较差，岩石风化破碎强，故产状不详，岩石呈灰——青灰色，隐晶质结构，致密块状构造，局部见流纹构造。

（3）新近系汉诺坝组（N1h）

岩性为玄武岩，仅小面积出露于矿区中部，岩石呈灰黑色，隐晶质结构，致密块状构造，岩石发育柱状节理，裂隙面普遍发育薄膜状铁锰矿化。

（4）第四系全新统（Q h）

在矿区内广泛分布且覆盖较厚，其组分以黄色亚砂土、粉砂质黄土为主，夹少量残坡积砂、砾石。

2.岩浆岩

本内燕山期侵入岩较为发育且分布较为广泛，主要为白垩纪钾长花岗岩（Kγ）、花岗斑岩（Kγπ）和二长花岗岩（Kηγ）。现自老而新简述如下：

（1）钾长花岗岩（Kγ）

分布于矿区的中南部及东北部，分布面积约2.8km2，岩性主要为钾长花岗岩及花岗岩。呈岩株状产出，呈黄灰色、粉红色，细粒花岗结构，文象结构，块状构造。岩内见少量被褐铁矿充填的晶间裂纹。对寻找铜、铁矿提供了线索。该岩体与于家北沟组、白音高老组为侵入接触关系。

在工作区东北部钾长花岗岩与白音高老组流纹质晶屑凝灰熔岩接触带部位岩石普遍发育褐铁矿化及硅化，局部见黄铁矿化。

（2）花岗斑岩（Kγπ）

分布于矿区西南部花鼓台——大井山一带，分布面积约5.9km2，呈岩株状产出，岩性为花岗斑岩，呈黄灰色、粉红色，斑状结构——基质微晶结构，块状构造。岩内少见被褐铁矿充填的裂纹，局部交代岩石。在工区内未见该岩体与地层明显接触界线。

（3）二长花岗岩（Kηγ）

该岩体见于矿区东北部深部，岩石呈灰白色、浅肉红色，似斑状结构——基质微细粒花岗结构，块状构造。岩石由似斑晶和基质组成。该岩体为钼铜矿体的赋矿岩体之一。

（4）花岗闪长岩（Kδγ）

该岩体未在地表出露，主要见于钻孔深部，灰色、青灰色，中细粒花岗结构，块状构造。该岩体内岩石主要发育硅化、绿帘石化，局部见萤石化，是钼铜矿体的赋矿岩体之一，且通过前期工作在该岩体内发现了锡矿化体，因此该岩体是寻找钼铜锡矿的重要线索。

（5）脉岩

矿区内脉岩主要有石英脉、花岗岩脉及闪长岩脉，主要分布于于家北沟组地层中，脉岩规模比较小，长数十米，宽数米不等，局部还发育宽不足1m的石英脉，脉体大多呈北东向或北西向展布。

3.构造

矿区位于西拉沐沦河以南区域，处于北东向五分地红山复式背斜南缘，构造相当复杂。走向大致北东的五分地红山复式背斜，它控制着区内大部分晚古生代地层和中生代花岗岩体的展布，为成矿提供了有利的条件，矿区位于该复式背斜的西南端北西翼，从工作区内岩体整体呈北东向展布的情况来看，认为五分地红山复式背斜在一定程度上影响了矿区内斑岩型钼铜矿体的形态及规模等，是本区控矿构造之一。

在矿区中部大井山东侧一带发育一近南北向断层（F1），长约2km，断层南北两端被第四系覆盖，断层性质不明，断层西侧为白音高老组流纹质晶屑玻屑熔结凝灰岩，基岩出露较差，地表覆盖较厚，东侧主要为于家北沟组安山岩，在断崖处基岩出露较好，岩石节理裂隙较发育，沿裂隙面普遍见薄膜状铁锰染。在区内发现的铅锌矿（化）体赋存于安山岩内，岩石整体较破碎，节理裂隙较发育，推测该铅锌矿（化）体的形态及产状等因素可能受到该断层的影响，因此该断层可能是矿区内的控矿构造之一。

从矿区东部花岗岩体呈北东向展布情况来看，推测该岩体可能受北东向隐伏断裂构造影响，但由于地表植被发育且覆盖较厚，未见明显构造行迹。

4.矿体特征

本次发现的钼铜矿位于矿区东北部白垩纪钾长花岗岩与侏罗系白音高老组流纹质晶屑凝灰熔岩接触带处，地表覆盖较厚，仅在山脊部位可见基岩出露，地表为一钼矿化蚀变带（Hsp3），围岩为钾长花岗岩，带内岩石具较强褐铁矿化及硅化，局部可见赤铁矿化及萤石矿化，通过钻探深部验证，在该白垩纪钾长花岗岩深部发现了钼铜矿体数条，赋矿岩性为花岗闪长岩、二长花岗岩及花岗斑岩，辉钼矿主要呈细脉状、浸染状分布，含矿岩石普遍发育硅化、黄铁矿化，局部见萤石矿化、黄铜矿化及赤铁矿化，通过综合分析研究，认为该钼铜矿体呈北东向展布，倾向北西，与岩体展布情况一致，空间上矿体沿走向方向向北东倾伏，向南西方向上扬，沿倾向方向变化较稳定。主要钼铜矿体特征见表1。

表1　天太永矿区主要钼（铜）矿体特征一览表

三、地球化学特征

通过1∶25000土壤地球化学测量，在矿区内共圈定了8个综合异常，编号为AP1-AP8，异常元素以Mo、Sn、Pb、Zn、Cu等为主，断裂构造以及岩浆侵入活动等为元素的富集提供了空间和热动力。

本次发现的钼铜矿体位于AP1号综合异常内，其异常特征如下：

AP1综合异常为甲3类异常，形状似椭圆形，长轴走向北东，面积约为1.97km2，元素组合以Cu、Ag、Mn、Pb等为主，伴生有Mo、Zn、W、Bi等，是一组中高温热液成矿元素（见表2）。

异常区内地层主要为上侏罗统流纹质晶屑凝灰熔岩，受后期花岗岩侵入活动影响，各元素异常多成同心环状，可能是同一采样点引起的多元素异常，由此说明异常之间具有较好的套合关系。该综合异常中单元素异常面积中等，均为中、高强度异常，Cu、Pb元素异常强度达到四级。通过对该异常进行路线地质调查，在该异常内发现了Hsp3号矿化蚀变带，地表捡块样分析结果：Mo0.08×10-2、Ag5.98× 10-6，通过钻探工程，在其深部发现了本次的钼铜多金属矿体。

表2　AP1异常特征值表

此外，AP7、AP8号综合异常也具有较好的Mo、Cu、Zn、Pb元素异常，其中对AP8号异常进行深部验证时发现了钼矿化体及铅锌矿化体。因此，矿区内所圈定的8处化探综合异常对工作区内寻找钼铜多金属矿具有很好的指导意义。

四、矿床成因

根据矿区内目前工作程度综合分析认为，天太永钼铜矿区岩浆活动频繁且东北部为一北东向隐伏断裂构造，燕山晚期岩浆热液沿该北东向构造侵入侏罗系白音高老组地层中，频繁且强烈的岩浆活动将钼铜等成矿物质从地壳下部岩石圈地幔和下地壳储库中释放并携带到地壳浅部，该北东向断裂构造及岩浆侵入和成岩过程中形成的各种裂隙为含矿热液的运移提供了通道并为矿质沉淀提供了场所，故认为天太永钼铜矿床应为岩浆热液型斑岩钼铜矿床。

五、找矿标志

1.矿区位于小东沟——柳条沟钼铅锌成矿带南西侧，燕山期岩浆活动频繁，是寻找斑岩型矿床的有利地段。

2.褐铁矿化、硅化是本区重要的矿化标志，由褐铁矿化、硅化在地表形成的黄褐色硅化带，常常是矿化带和矿体的氧化露头。

3.白垩纪花岗斑岩岩体是天太永钼铜矿体的含矿岩体，是寻找钼铜矿的有利线索。

4.从矿区化探成果来看，区内所见矿体及矿化蚀变带均有较好的化探异常相对应，因此，矿区内所圈定化探异常对于找矿有很好的指示意义。

［1］刘永团，许磊.内蒙古自治区敖汉旗大青山铁矿矿床地质特征及找矿标志［J］.西部资源，2013，53:123-124.

［2］席忠，张志刚，贾立炯，等.内蒙古马尼图？查干花大型钼？铋？钨矿化区的发现及地质意义［J］.地球学报，2010，31（3）:466-468.

［3］杨会永，郭明风.对内蒙古自治区斑岩型钼矿成矿规律的几点认识［J］.西部资源，2013，53:113-115.

［4］蔡明海，张志刚，屈文俊，等.内蒙古乌拉特后旗查干花钼矿床地质特征及Re-Os测年［J］.地球学报，2011，32（1）:64-68.

［5］刘翼飞，聂风军，江思宏，等.内蒙古查干花钼矿床成矿流体特征及矿床成因［J］.吉林大学学报（地球科学版），2011，41（6）:1794-1805.

［6］毛景文，张作衡，裴荣富.中国矿床模型概论［M］.北京:地质出版社，2012.2.

梁玉伟，男，1964年生，高级工程师，主要从事地质矿产调查和评价工作。