内蒙古乌拉特前旗甲浪沟金矿地质特征及矿床成因

刘文权　杨德利　赵丹

摘要：内蒙古乌拉特前旗甲浪沟金矿位于乌拉山金矿带中，矿区内侵入岩不发育，金矿赋存于太古界乌拉山群变质岩系中，该岩组混合岩化强烈，石英—钾长石脉、石英脉是本区主要金矿化体，而辉绿岩具有不同程度的金矿化。目前已经圈定三条金工业矿体，矿体的主要围岩蚀变为钾长石化、硅化、黄铁矿矿、碳酸盐化等，并为直接找矿标志。因本矿床产在太古界中—高级变质岩中，严格受构造控制，与混合岩化有关的硅化，钾长石化蚀变岩型金矿，即变质——热液金矿床。

关键词：金矿；地质特征；钾长石化；乌拉山金成矿带

1. 区域地质概况

矿区位于华北地台北缘，内蒙古台隆，阴山断隆中段；南鄂尔多斯坳陷带的包头断陷，处于两个Ⅱ级大地构造单元的临界处，其又位于乌拉山—集宁—阜新太古代、燕山期金、银、铁、铜、铅、锌成矿带内

1.1 地层

区域内出露地层主要以上太古界乌拉山群为主，为一套中深变质岩系，根据《内蒙古自治区区域地质志》（1982年）将乌拉山群划分为四个岩组，在本区域内只出露其中的一、二、三岩组，即为一套斜长—角闪斜长片麻岩变质建造岩系。其普遍遭受过区域混合岩化花岗岩化作用。其中在混合岩化过程中以钾交代为主，从而导致斜长角闪岩和角闪斜长片麻岩类多呈条带状，条痕状和眼球状混合岩产出，同时，该套地层为区域内金矿化的初始矿源层。

1.2 构造

本区经历了多期构造运动，构造非常复杂，褶皱、断裂构造都很发育。

区域上褶皱构造以苏计河槽—三分渠隐伏复背斜为主，该复背斜轴部隐伏在大佘太—茅家疙瘩新生代的断陷盆地中，背斜轴走向东部近东西，西部为北西西。南翼由乌拉山次一级背向斜构造组成，北翼由色尔腾山背向斜构造组成。

区域内断裂构造也较为发育，主要为北东向、北西向两组断裂，长几公里至几十公里不等。

本矿区所处的上述区域构造环境，为区域矿产特别是金矿的形成提供了有利的运移赋存空间，尤其是以苏计河槽—三分区复背斜起到主要的控矿作用，这从该复背斜南翼发现一系列岩金矿脉群（如哈达门沟矿脉群），就表明了这一点。

1.3 岩浆岩

区域岩浆岩较发育，各期构造运动中均有岩浆岩侵入。在本区域主要分布在矿区的西北部，为华力西期沙德盖侵入岩岩体。晚太古代的侵入岩多呈东西向带状分布，其岩性为中粗粒似斑状花岗岩，在该岩体南侧1km～2km的外接触带上，有烂召沟、柳坝沟等金矿化点。印支期侵入岩有大桦背岩体，在矿区西部15km，出露面积达208km2，其岩性为中粗粒似斑状黑云母花岗岩，该岩体分异作用差，按其结构分为两个相带，由浅肉红色中细粒似斑状黑云母花岗岩，过渡到中心的中粗粒黑云母花岗岩。

该岩体边部脉岩发育，见有细晶岩、褐帘石伟晶岩、花岗斑岩及石英脉，石英脉局部有金矿化、铜矿化和萤石化，岩体金的丰度值为1.33×10-9。

燕山期的侵入岩分布在矿区北西刘正沟和矿区北部张子沟一带，其岩性为肉红色中细粒钾长花岗岩。

区域内脉岩与各期侵入岩相伴随，主要有花岗伟晶岩脉、细晶花岗岩脉、石英斑岩脉、辉绿玢岩脉、煌斑岩脉等。

1.4 区域地球化学特征

1.4.1 主要地层含金性特征：

本区分布地层主要为乌拉山群第二岩组脑包山组，其各种岩性含金量及微量元素含量特征是：

黑云角闪斜长片麻岩、黑云角闪二长片麻岩、含榴石黑云二长片麻岩等Au含量为克拉克值的数倍，片麻岩中Pb相对较高，Mo、Te在黑云二长片麻岩、黑云二长片麻岩，斜长角闪岩含量相对较高。

1.4.2 主要脉岩含金性特征：

金在角闪岩、花岗伟晶岩、闪长岩中含量较高，其它脉岩含量低。详见表1。

总之，区域各种岩石中，唯太古界乌拉山群基性火山岩的变质岩中含金最高，相关元素Pb、Sn、Bi、Mo、Te含量亦高，是金的初始矿源层。

2.1 地层

矿区内出露的地层为晚太古界乌拉山群第二岩组（脑包山组）的一部分，为新太古界老变质岩等。变形作用及层流剪切作用强烈，呈层状无序形式。原始层序难以恢复，仅据其矿物岩石组合性特点及分布特点，将其由南向北划分五个岩性段，其主要岩性有：①黑云角闪斜长变粒岩段：主要为角闪斜长变粒岩、黑云角闪斜片麻岩等。②条带状混合岩岩性段：该岩性段辉绿岩较为发育，是金矿体主要赋存部位。③黑云角闪斜长片麻岩岩性段：以黑云角闪斜长片麻岩为主，夹黑云斜长片麻岩。岩石发生程度不一的混合岩化作用。④条痕状混合岩段：岩石系角闪黑云斜长片麻岩经混合岩化所形成。⑤黑云二长片麻岩岩性段：以黑云二长片麻岩为主，夹黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、斜长角闪岩透镜体。该岩组混合岩化强烈。

2.2 岩浆岩

矿区内没有大的岩体，但脉岩很发育，主要是花岗伟晶岩、辉绿岩、石英脉及石英—钾长石脉等，其中，石英—钾长石脉、石英脉是本区主要金矿化体，而辉绿岩具有不同程度的金矿化。

2.3 构造

矿区构造活动主要表现为褶皱及断裂构造，具体表现为以下几个方面：

褶皱构造：矿区地层从南向北，由老到新，呈现单斜构造，地层以南倾为主，倾角变化很大，从-30°到85°，局部发生倒转。地层中，层间褶皱很发育，连续成群出现，形成肠状褶皱，尖棱褶曲，说明该区岩层中扭曲褶皱是相当强烈的。

断裂构造：矿区断裂构造均为其次级构造。从形成时间上可分为成矿前，成矿期和成矿后的断裂。

①成矿前的断裂：多被早期脉岩充填。最早期的断裂构造与矿区地层褶皱变质作用相伴生，褶皱使不同岩层之间产生层间破碎，这种破碎带与地层产状一致。充填这种破碎带的钾长花岗伟晶岩随着地层的褶皱而褶皱。随着挤压应力的进一步增大，又产生北东和北西两组剪切破碎带，它们都被花岗伟晶岩充填。

②成矿期的断裂构造：对一些成矿前的断裂等构造行迹进行了叠加和改造，因而发生强烈的钾长石化、硅化、碳酸岩化，形成石英钾长石脉，并形成金矿化。破碎带交代完全时原岩成分已不易辨认，两侧交代不完全的部分可见碎裂岩，这个断裂构造是矿区内的一条主构造。在矿区内见有三组北西向构造破碎带，其中有两组发育于早期的辉绿岩脉中，另一组发育于地层中，北西走向，长200m～500m，宽1m～4m。

③成矿后断裂：矿区范围内不发育，对矿体破坏的成矿后断裂主要为北东方向一组，斜切矿化脉，使矿脉错开30m断距，为平推逆断层性质。

2.3 混合岩化

矿区岩石混合岩化非常普遍，早期表现为钠质交代，以形成灰白色长英质脉体为特点，形成注入式混合岩。晚期的钾交代分布范围广，强度高，矿区中的黑云二长片麻岩中的钾长石是交代斜长石的产物，交代结构和交代残留结构很普遍。

总之，本区的变质作用尤其是混合岩化作用与本区的金矿化关系密切，它促使了早期的地质活化作用进而形成初始的矿源层，同时也为初始含矿流体的再次迁移、沉积富集提供了部分热源动力。

2.4 围岩蚀变

钾长石化蚀变是甲浪沟矿区金矿床最主要的围岩蚀变，矿体主要产于钾长石化蚀变岩内，或产于钾长石化蚀变岩中心的石英脉中。这种红色蚀变使甲浪沟矿区成为独特的金矿类型。除此之外，碳酸盐化、赤铁矿化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化也相当发育，形成了明显的蚀变分带，并具有强烈的物质成分带出带入。其它围岩蚀变有碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、硅化等。上述围岩蚀变具有明显分带性。

3. 矿床特征

本勘查区含金地质体主要是含金石英脉、含金石英钾长石脉和含金蚀变岩，以含金石英钾长石脉为主，含金石英脉穿插在含金石英钾长石脉中，含金蚀变岩分布在两侧，由于硫化物含量很少，氧化带不发育，地表呈现褐红色石英钾长石脉带，标志特别明显。

在勘查区内分布有含金石英—钾长石脉三条，其中1、2号脉赋存在辉绿岩中，3号脉赋存于片麻岩中，严格受构造控制，呈北西西—南东东向分布。彼此大致平行出露，其中1号脉矿化较好。

1号脉以钾长石为主，石英次之，脉体多呈肉红色或褐红色，脉长近500m，宽1m～5m，117°方向展布，南倾，倾角50°～65°。在此脉中赋存有AuⅠ和AuⅠ-1两条金工业矿体，AuⅠ是主矿体，与矿脉产状一致，金品位2.06～25.31×10-6，平均5.21×10-6。AuⅠ号矿体虽然有膨缩现象，但总体上矿体较连续。该脉矿化为矿区的主要金矿化。

2号、3号石英—钾长石脉，位于1号脉北部与1号脉大致平行展布，其规模及矿化程度均不及1号脉。其中2号脉长210m，厚1.12m～1.8m，Au平均品位1.74×10-6，矿化不连续，3号矿脉长170m，平均厚1.29m，矿化较弱，Au平均品位为0.94×10-6。

3.1 矿石的矿物特征

3.1.1 矿物组合

金属矿物：主要矿物是金、黄铁矿，其次是方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、辉铜矿、磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿，少量的金属矿物有：铜蓝、磁黄铁矿。

脉石矿物：主要是石英、斜长石、钾长石、黑云母、角闪石、白云母，少量的矿物质有：绢云母、铁白云石、方解石、高岭土、绿泥石，副矿物有：锆石、磷灰石。

金矿物：主要是自然金，其次是碲金矿，赋存在载金矿物-黄铁矿之中。金矿物颗粒以粒间金、裂隙金为主，其次为包体金。

3.1.2 成矿阶段的划分及矿物生成顺序

①金—石英—钾长石阶段：

主要矿物组合为：钾长石+石英+绢云母+绿泥岩+方解石+镜铁矿+黄铁矿。

石英特征：为钾交代的伴生产物，呈文象带，蠕虫状，细脉状。

②金—石英—多金属硫化物阶段：

主要矿物组合为：石英+黄铁矿+黄铜矿+方铅矿+闪锌矿+辉铜矿。

石英特征：为富硅质热液沿张扭性断裂充填交代的产物，多产在矿脉的中部。这一期石英脉在形成过程中遭受过剪切作用。

③金—石英—黄铁矿阶段

是主要成矿期，主要矿物组合为：石英+黄铁矿+绢韵母+方解石。

石英特征：烟灰色或乳白色，石英，呈细粒状、网脉状穿插于矿体中，石英表面暗化混浊。有一定的透明感，它紧依附乳白色石英脉的主体而存在，分布不均匀，也没有独立形体，是早期石英经变形作用改变，二氧化硅交代和重结晶而成，这种烟灰色的石英是一种重要的找矿标志。

该期的黄铁矿多呈微细粒浸染状，并与方铅矿共生。

④石英—碳酸岩阶段：

主要矿物组合为：石英+方解石+菱铁矿+（铁白云石）。这一阶段石英含量较少，呈淡白色，晶簇状、梳状、石英晶体自形程度很高，常与碳酸盐矿物伴生，含金性差。

3.2 矿石类型

本区属贫硫化物型矿石，硫化物的总量一般只有2—3%，金属矿物比较单一，主要是含金黄铁矿，其它硫化物都很少，按矿物共生组合，结构构造，矿石自然类型可分为含金黄铁矿—石英脉型，含金黄铁矿—石英钾长石脉型及含金黄铁矿—硅化钾长石化蚀变岩型三种类型。

上述三种矿石类型呈渐变过渡和交替分布，石英钾长石脉是强烈的硅化、钾长石化的结果，原岩的矿物成份已基本上不存在，而蚀变岩型矿石还可以见到交代残留的斜长石、角闪石、黑云母，这两种类型仅仅是硅化、钾长石化程度不同，石英是主要脉石矿物，各类型均有石英细脉、网脉分布，而石英脉型矿石仅仅是石英脉的宽大部位，所以各种矿石类型交替出现，很难单独圈出。

3.3 矿体围岩及蚀变特征

矿体顶底板围岩为辉绿岩，黑云角闪斜长片麻岩。

顶底板的围岩蚀变主要是钾长石化、硅化、绢云母化、碳酸盐化和黄铁矿化。钾长石化是微斜石交代斜长石，呈脉状、细脉状分布，与围岩接触处有明显的交代晕带，与围岩呈渐变关系。硅化主要是石英脉，细脉和网脉，与石英脉接触外围岩亦表现硅质增加。硅化可以分两期，早期的石英脉呈宽脉。细脉产出，切穿和胶结钾长石脉角砾；晚期的石英脉多呈细脉和网脉，是主要金矿化期。绢云母与钾长石化范围相近，但绢云母化在矿体中较少，在围岩中较发育，有些斜长石已全部绢云母化，向外侧逐渐消失，绿泥石化主要是热液交代铁镁质矿物的产物，角闪石、辉石交代成绿泥石后，有时还保留原矿物的假象，成团块状，向两侧于区域变质的绿泥石呈过度关系。碳酸盐化是方解石细脉、铁白云石细脉穿插于矿体与围岩中。是成矿区后的围岩蚀变，有时碳酸盐化宽数十米。

4. 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

根据众多有关乌拉山地区金矿成因信息及资料，结合本矿床的具体特点，提出以下成因观点。

甲浪沟金矿产于晚太古界变质的中基性火山熔岩、凝灰质岩—碎屑岩建造，属中—高级变质相（高角闪岩相）。矿体严格受构造控制，矿体大致呈近东西向展布，平行于区域性深大断裂——呼包大断裂，矿化范围距深大断裂5km范围内。主要矿化类型为硅化、钾长石化蚀变岩，钾长石化为其主要特征，金属硫化物较简单，以黄铁矿为主，其总量仅2%～3%，属贫硫化物型。下面从几个方面叙述有关矿床成因的问题：

① 关于矿源层问题

新太古界乌拉山群地层为主要含矿层位，各种岩性的含金丰度值都较高，微量元素的方差、变化系数都比较大，说明金及其它元素发生过迁移作用。矿区主要岩性含金特征见表2。

矿区附近岩体和脉岩，金的丰度值都低于克拉克值，大桦背岩体含金仅1.33×10-9，沙德盖岩体含金仅1.77×10-9，辉绿玢岩含金3.67×10-9所以乌拉山群变质岩是金的初始矿源层。

矿区南侧有一条比较大的构造破碎带，北东东走向，宽数十米，长达数公里。沿断裂带有糜棱岩和构造角砾岩，属张扭性断裂构造。带中钾长石化、硅化、碳酸盐化很强烈，并有金矿化体分布在断裂带北侧的次一级构造破碎带之中。

总之，将该区金矿床定位于哈达门沟式金矿。它是产在太古界中—高级变质岩中，严格受构造控制，与混合岩化有关的硅化，钾长石化蚀变岩型金矿，即变质——热液金矿床。

4.2 找矿标志

本区的找矿标志概括有以下几方面：

第一，从区域地质背景看：①太古界中—高级变质岩，原岩石为中基性火山岩夹碎屑岩，属优地槽型沉积；②区域性深大断裂附近，一般在3km～5km范围内对成矿最为有力；③火成岩分布广泛，特别是脉岩发育区。

第二，从区域地球物理化学背景看：①航磁异常高值区中的低值带；②重力异常的高梯度变化带；③区域含金背景值高于地壳克拉克值2倍以上。

第三，蚀变特征标志：①钾长石化、硅化、绢云母化、绿泥石化及黄铁矿化；②表生的褐铁矿化、铜矿化（孔雀石、兰铜矿）由于是贫硫化物型，氧化矿不发育，但钾长石已被染成赫色、褐色。

第四，地球化学异常特征：以金异常为主，伴有Ag、Cu、Pb、As异常。用水系沉积物化学测量可以取得较好的找矿效果。

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