内蒙古金巴山东铜矿床地质特征与成因研究

郭霄仙　关键东　张颖

摘 要： 金巴山东铜矿床位于北山晚华里西地槽褶皱带内，是21世纪初期发现的一个小型热液型铜矿床，矿床赋存于下石炭统绿条山组地层中，为一套由石英岩、变质砂岩、黑云斜长角闪岩组成的区域变质岩建造。矿体受断裂控制明显。笔者采用野外观察、显微镜观察、相似矿床综合类比等技术方法对该矿床的成因进行了比較深入的研究分析，结合矿床中发育的热液型矿床典型的蚀变现象，笔者认为该矿床属于海西期晚期阶段形成的与花岗岩浆有关的中低温热液型铜矿床。这对该区今后找矿工作具有重要指导意义。

关键词： 金巴山东铜矿床； 地质特征； 矿床成因； 内蒙古

1. 成矿地质背景

金巴山东铜矿床位于内蒙古额济纳旗境内，产于北山成矿带中的黑鹰山—乌珠尔嘎顺铁、铜、金成矿带西段，区内岩浆活动较为频繁，构造发育，以规模巨大的断裂和紧密线状褶皱交织成醒目的近东西向构造格局。主要由一系列近东西向展布的褶皱、冲断层和挤压破碎带所组成。该区是中国一个重要的成矿区，内蒙古西部是该成矿区的一部分，其中矿产资源丰富。先后发现了额勒根乌兰乌拉钼铜矿、流沙山钼金矿、小狐狸山钼矿和独龙包钼矿等。该区花岗岩类分布广泛，出露面积约占整个研究区的30%。花岗岩类的形成时间可从前寒武纪一直延续到中生代燕山期，以海西期，尤其是海西晚期的花岗岩类出露面积最广。

2. 矿床地质特征

矿体特征：矿床产于北山晚华里西地槽褶皱带内，赋矿围岩为下石炭统绿条山组，地层岩性为石英岩、变质砂岩、黑云斜长角闪岩，铜矿体主要赋存于北东向、近东西向次级断裂中，共圈定了3条工业矿体，呈层状、似层状、透镜状产出。矿体受后期构造影响，深部断续分布，矿体走向40°～85°，倾角60°～80°，长40～200m，厚0.72～7.21m，品位Cu0.40×10-2-2.52×10-2，矿石组构特征：矿石结构有半自形—它形晶粒状、交代残余、交代格架、交代假象等结构。矿石构造有稀疏浸染状、斑点状、星点状和细脉状等构造。矿石类型为黄铜矿化铜矿石。

矿石矿物成分：矿石矿物成分较简单，金属矿物有黄铜矿及斑铜矿、磁铁矿、黄铁矿、赤铁矿及少量的针铁矿（且粒度较细，分布于磁铁矿颗粒间），脉石矿物：主要是石英，长石、角闪石、云母、碳酸盐等矿物，其他副矿物主要为锆石和磷灰石。其次为蚀变矿物次闪石、绢云母、黑云母、绿泥石和绿帘石。

围岩蚀变特征：矿体围岩为石英岩、变质砂岩和黑云斜长角闪岩变质岩，围岩蚀以黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化为主，硅化、钾化、绿帘石化次之。具有明显的蚀变分带现象

3. 矿床成因研究

成矿物质来源：区域化探资料显示，本区以Cu元素为主的异常异常强度高，浓度分带明显，异常受地层和岩体双重控制，以地层控制为主，多呈北东向展布。出露的地层以石炭系下统绿条山组为主，其铜背景含量明显高于其他元素，因此认为，金巴山东铜矿床的成矿物质主要来自于绿条山组地层。

矿床成因分析：

通过参考前人研究成果知道，古生代板块张合发展阶段，在中国境内加里东构造旋回、海西构造旋回，特别海西旋回在西部、北部地区发育完整，发生了岩浆成矿作用、沉积成矿作用及变质成矿作用，正因此在祁连地区形成白银厂式铜矿床，阿尔泰、东天山、昆仑—阿尔金等一批比较典型的铜矿床。早二叠世晚期，哈萨克斯坦板块与塔里木板块的最终碰撞，在北山地区又再一次诱发了大规模的岩浆侵入与喷发活动以及大规模的成矿作用。而强烈的岩浆侵入活动使得变质岩中矿源层活化，为后来的成矿提供了必要的物质条件。

笔者通过野外详细的矿化蚀变现象观察，根据矿床产出地质特征，结合我国类似铜矿床对比分析，矿床的形成明显受区域性构造的控制。结合野外和钻孔岩芯的实际观察，取样化验分析，镜下光片对比分析，以及区内已发现的几个铜矿体无一例外地都赋存于石炭系下统绿条山组变质砂岩、石英岩、角闪岩及华力西晚期钾长花岗岩等不同岩石中，说明矿体围岩对岩性无明显的选择性；但从其空间分布特征分析，整体受近东西向区域构造的控制，铜矿体均产于华力西晚期钾长花岗岩侵入与地层接触带的外接触带中，因此，笔者认为该铜矿床成矿属于岩浆热液通过近东西向断裂运移至该区，并对绿条山组变质地层进行交代，萃取其中的铜元素，使其活化迁移并在层间断裂或次级构造中与岩浆热液中铜元素叠加富集成矿。经过岩浆热液成矿作用之后，硫化物经过氧化形成了孔雀石、褐铁矿等矿物，构成了地表的矿化蚀变带。成矿时代应属华力西晚期。矿床类型属岩浆热液型铜矿床。

笔者通过本次较为粗浅的研究，基本阐述了金巴山铜矿的成矿模式及成因，希望能为该区后期外围找矿提供借鉴。

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