内蒙古镶黄旗哈登苏木金铜矿矿床地质特征及成因初探

孟艳龙　李飞　杨春旭　马将

摘要：通过对内蒙古镶黄旗哈登苏木金铜矿矿床出露岩体、蚀变特征、矿物组合等地质特征的分析讨论，初步确定与金矿化密切相关的蚀变为钾化、黄铁绢英岩化，金属矿物组合为黄铜矿、自然银等矿物，该矿床为斑岩体有关的金铜矿床。

关键词：金铜矿床；花岗斑岩体；地质特征；围岩蚀变；成矿期次

哈登苏木金铜矿位于内蒙古自治区镶黄旗境内，该金铜矿床正在进行找矿工作，前期已做过一些矿区地质调查及探矿工程，并取得了一定找矿成果。本文根据前期工作及前人资料总结矿床地质特征，初步分析探讨矿床成因。

1.区域成矿地质背景

哈登苏木金铜矿位于内蒙古镶黄旗境内，大地构造位置，处于中亚造山带东段赤峰一白云鄂博断裂以北，索伦一林西一西拉木伦断裂以南，华北克拉通北缘白乃庙一温都尔庙早古生代陆缘增生带（图1-1）。

2.矿床地质特征

该矿区出露地层主要为二叠系下统三面井组和第四系全新统。三面井组主要岩性有灰绿色含砾硬沙岩、沙砾岩、粉沙岩、粉沙质板岩夹灰岩扁豆体，分布于矿区南部。晚二叠纪灰绿色闪长玢岩广泛出露，侵入到二叠系下统三面井地层中；三叠纪石英闪长岩出露范围次之，分布于矿区西北部，侵入到闪长玢岩体中。该矿床花岗斑岩脉特别发育，主要分布在矿区中部，脉体走向近东西向或北西向，其规模以近东西向的最大，最长者达2000m。矿区内断裂构造较为发育，以东西向及北东东向为主，此组构造是主要容矿构造，其他方向的断裂构造较不发育。

2.1矿体特征

哈登苏木金铜矿Au矿化主要分布于花岗斑岩体和与石英闪长岩的接触带部位或接触带临近部位，产出在花岗斑岩体中。从Au矿体和含Au花岗斑岩产出特征分析，位于含Au花岗斑岩体顶部Au矿体可能已被剥蚀，目前矿体为残留部分。金矿体矿石品位由深部到浅部，由花岗斑岩体内到外，品位具有逐渐增高的趋势；矿体受构造影响，裂隙发育，有石英、电气石脉充填其中，长石斑晶被后期交代，呈文象结构。围岩主要为石英闪长岩和花岗斑岩，受后期脉岩的热液活动影响，近矿部位有明显的蚀变特征。矿石结构以粒状充填结构、熔蚀交代结构为主，该矿床中矿石构造种类较多，包含角砾状、细脉状、稀疏浸染状等构造。矿石金属矿物有：磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿、自然铜、斑铜矿、孔雀石、褐铁矿及微量的自然金；含有斜长石（中一奥长石）、钾長石（钾化）、石英、电气石、绢云母、黑云母、绿泥石、绿帘石、方解石及微量的磷灰石、锆石等非金属矿物。

2.2围岩蚀变

I号蚀变带位于矿区的中部，走向近东西向，长度延伸约4.8km，宽度18.5m～224m，倾向北西，倾角约50。～60°。蚀变带呈岩柱状自西向东侵位于石英闪长岩和闪长玢岩，平面上近似一个椭圆形，接触部位有较强的硅化、电气石化、钾化现象。地表岩性为石英闪长岩，后期侵入闪长玢岩和花岗斑岩脉。总体反应为有多期次岩浆活动的迹象。（1）蚀变类型。矿区内金矿（化）体绝大部分产出于岩体或脉岩内外接触带的硅化破碎带中，围岩蚀变类型主要有硅化、电气石化、钾化、绢英岩化、绿泥石化、碳酸盐化。其中硅化、电气石化、钾化、绢英岩化与成矿关系密切。①硅化：与矿化关系密切。发育在矿体及其顶底板围岩中，多以隐晶质为主，当硅质成分显著增高时，常形成细小的硅质细脉，沿岩石裂隙或杂乱分布，宽一般1mm～2mm。②高岭土化：发育在矿体及围岩中，常形成白泥，多呈薄膜状，附在岩石表面或矿物表面。③电气石化：发育在矿体及围岩附近，是热液活动射气阶段的产物，常呈细脉状分布，细脉宽度1mm～3mm。（2）蚀变分带性。该矿床蚀变分带明显，根据蚀变矿物组合及特征，由近矿蚀变向外分为石英-钾化-黄铁绢英岩化带、泥化-黄铁绢英岩化带、青盘岩化带三个蚀变分带。石英-钾化-黄铁绢英岩化带表现为硅化、钾化、电气石化、黄铁矿化、磁铁矿化、绢云岩化，金属矿物组合为黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、自然金等矿物，以花岗斑岩体为中心，蚀变由内向外逐渐减弱；泥化一黄铁绢英岩化带表现为硅化、电气石化、绢云母化、绿泥石化等蚀变，以黄铜矿、黄铁矿、自然金、自然银为矿物组合，在花岗斑岩体与石英闪长岩和闪长玢岩接触部位相对发育，部分与石英-钾化一黄铁绢英岩化叠合，可能指示成矿热液的运移；青盘岩化带主要为碳酸盐化，发育在远离岩体部位。

2.3成矿期次、阶段

哈登苏木金铜矿杂岩体多期次侵入的特点，据岩体特征及其相互关系、矿化、蚀变等地质特征，按先后顺次序将该金铜矿床分为岩浆气液期、热液期两大成矿期。

岩浆气液期矿化发育在花岗斑岩体内部，矿化较弱，蚀变特征表现为硅化、钾长石化、钠长石化、磁铁矿化、电气石化广泛分布，成矿温度在380%以上，热液向围岩带人大量的H²O和CO²，带出SiO²、K₊、Na₊、Ca₂₊和Fe₂₊等，此时原岩中的金被释放出来，并以络合物的形式进行迁移，流体性质主要为岩浆气液流体。热液期矿化可划分为石英-钾化-黄铁绢英岩化阶段、泥化一黄铁绢英岩化阶段和青盘岩化阶段等早、中、晚三个阶段。①石英-钾化-黄铁绢英岩化阶段：蚀变特征表现为硅化、钾化、电气石化、黄铁矿化、磁铁矿化、绢云岩化，黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、自然金等矿物大量发育，该阶段为中高温矿化，在高氧溢出碱性条件下发生钾化，将长石、云母中的Au、Ag、Cu、Fe等调动随热液迁移；②泥化、黄铁绢英岩化阶段：硅化、电气石化、绢云母化、绿泥石化等蚀变现象发育。矿物以黄铜矿、黄铁矿、自然金、自然银为主，该成矿阶段为中低温矿化，在运移过程中温度、压力逐渐下降，Au从氧化状态向还原状态转变；③青盘岩化阶段：蚀变矿物主要为碳酸盐矿物，该阶段为矿化终了期，经过一系列强烈的水岩反映，热液向酸性转变，促使金络合解体，在有利部位形成金的沉淀富集。热液期中石英-钾化-黄铁绢英岩化阶段为主要成矿阶段，钾化、黄铁绢英岩化与金矿化最为密切；黄铜矿、自然银等金属矿物组合与金矿化关系密切，呈正相关。

3.讨论

从矿化蚀变特征等地质特征上，该矿床与其他多数富金斑岩型矿床相似，金矿化与硅化、电气石化、钾化、磁铁矿化，黄铜矿化、自然银矿化关系密切，呈正相关关系。金形成温度较高。从理论角度分析，Au形成氯络合物受Si02影响，在较低温度时遭到破坏，温度升高时，胶态Si02保护自然金，使Au以自然状态迁移。哈登苏木金铜矿床含金岩体顶部发育大量石英，长石斑晶被交代，呈文象结构，显示晚期流体相较发育。东西向及北东东向断裂构造内多充填与成矿有关的花岗斑岩，哈登苏木金铜矿含金花岗岩体侵位较浅，Au富集方式可能为减压熔融；磁铁矿结晶形成还原s，使含金流体释放进入岩浆流体。

岩浆上升过程中先分离结晶形成石英闪长岩，后熔融形成含金花岗斑岩原岩。随着岩浆演化，先期形成的石英闪长岩岩浆再次熔出，为Au元素富集提供有利条件。后期热液活动，使矿化物质活化富集成矿。成矿热液中不同成矿元素成矿温度及结晶顺序差异，由中心向外形成不同成矿元素组合及蚀变分带。

含金花岗岩体出露面积小、贫硫化物、低Cu、极低Mo的特征，其与及与石英闪长岩产出关系均显示了高品位金矿床形成模式的特征。

4.结论

内蒙古镶黄旗哈登苏木金铜矿床是与花岗斑岩体有关的金铜矿床，分为岩浆气液期、热液期两大成矿期，热液期又分为石英-钾化-黄铁绢英岩化阶段、泥化-黄铁绢英岩化阶段和青盘岩化阶段等早、中、晚三个成矿阶段。钾化、黄铁绢英岩化与金矿化最为密切；黄铜矿、自然银等金属矿物组合与金矿化关系密切，呈正相关。钾化、硅化、电气石化为该矿床主要找矿标志。