内蒙古察右中旗牛庆沟金矿地质特征及成因分析

张红晨，边雄飞

（山东省第六地质矿产勘查院，山东 威海 264209）

牛庆沟金矿位于察右中旗西南40km，是山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队探获得一处小型金矿床。该金矿位于华北地台北缘中段大青山成矿带，区域内产出新地沟、大石槽、常福龙沟、补换沟、卯独庆、摩天岭等构造蚀变岩型、中～基性岩脉岩浆热液型和绿岩型金矿[1-4]。通过对比，牛庆沟金矿与区域内的矿床具有共性，但又具有自己的成矿特性。作者通过分析矿床地质特征、矿体特征、矿石矿物组合、围岩蚀变等方面的资料，初步分析矿床成因，总结该地区的找矿标志，为下一步找矿工作提供了方向。

1 研究区成矿地质背景

牛庆沟金矿大地构造位置处于华北地台北缘，天山—阴山断隆东段，武川—察右中旗大断裂的东南侧。太古界集宁群、乌拉山群是区内古老基底，元古界和古生界地层零散分布，卓资～旗下营一带广泛分布侏罗系和白垩系地层。区内岩浆活动频繁，以酸性侵入岩为主，中基性岩次之，侵入太古界地层中。东西向构造是区域内的主体构造，近南北向、北西、北东向的扭性断裂为次级断裂构造。

2 研究区地质特征

2.1 地层特征

研究区地层主要为太古界乌拉山群片麻岩及少量大理岩，普遍遭受混合岩化。除乌拉山群之外，尚有中生界白垩系、新生界新近系、第四系。

乌拉山群片麻岩，分布广泛，厚度大于410m，产状37°∠15°。岩石呈灰绿色，由基体云闪斜长片麻岩和长英质脉体组成。基体花岗变晶结构，片麻状构造，主要成分为斜长石、石英、黑云母和角闪石组成。脉体由中粗粒钾长石、石英及少量斜长石组成。脉体的产出形态有两种，一种脉体与片麻理一致，一种呈不规则脉状切穿片麻理，以前者居多，后者次之。脉体宽度一般为1mm～10mm。乌拉山群大理岩，零星露出，厚度＞100m，产状258°∠48°。岩石灰白色，以厚层状为主，变晶结构，块状构造，主要矿物成分为方解石和白云石，在与辉绿岩接触处，可见蛇纹石化。

白垩系固阳组以砾岩、砂砾岩为主，夹有砂层，局部为泥岩。新近系上新统砖红色砂质粘土层由砂砾粘土组成，其中夹灰色砂砾层透镜体，尚未固结成岩。第四系全新统主要为残坡积、冲洪积泥沙砾石层。

2.2 构造特征

研究区内褶皱构造简单，表现为单斜构造。断裂构造是区内主要构造，主要分为控矿断裂构造和成矿后断裂构造。控矿断裂构造主要为柳条坝～西房子断裂，倾向北西，倾角60°～80°，该断裂首先导致了辉绿岩的侵入，随后发生了挤压和错动，使得辉绿岩及其两侧围岩破碎蚀变，接着又发生了多期次的石英脉充填，晚期还有低温碳酸盐热液活动，该断裂是控制矿体的主要断裂构造，接触带见断块及破碎带，所有石英均破碎、拖引，断裂属挤压作用形成；成矿后断裂构造主要为赛莫尔兔～东房子断裂，有近东西向和北西向两组，断裂带中见辉绿岩的侵入，走向东西，断面北倾，倾角60°左右，由于北盘上冲，使上盘的新地层剥蚀，同时造成Ⅰ、Ⅱ号辉绿岩脉右行错位80m左右，显示为右行压扭性断层。

2.3 岩浆岩

区内岩体出露面积较小，主要为辉绿岩脉，其次为玄武岩。辉绿岩脉比较集中，形成岩脉群，总体呈北东向，走向43°左右，倾向北西，倾角65°左右，总体上岩脉集中于柳条坝～西房子的扭裂带中。玄武岩主要分布在矿区中部一带，分布于太古界乌拉山群地层及新近系上新统之上。

3 矿体特征

牛庆沟矿区通过勘查圈定了2个主要金矿体，编号分别为Ⅰ-1-①和Ⅰ-2-①。Ⅰ-1-①矿体位于Ⅰ-1号矿化带中，赋矿标高1576m～1865m。矿体长738m，斜深302m，倾向307°～317°，倾角61°～78°，规模属于中型，厚度0.60m～6.87m，平均厚1.62m，厚度变化系数125.73，属于厚度较稳定矿体。矿体中金品位1.00～38.53×10-6，矿体平均品位4.45×10-6，品位变化系数138.43%，属于有用组分分布较均匀型矿体。Ⅰ-2-①矿体位于Ⅰ-2号矿化带中，赋矿标高1493m～1831m。矿体长704m，斜深398m，倾向314°～317°，倾角63°～82°，规模属于中型，厚度0.60m～7.45m，平均厚2.00m，厚度变化系数140.61%，属于厚度不稳定矿体，矿体中金品位1.00～19.23×10-6，矿体平均品位3.26×10-6，品位变化系数84.37%，属于有用组分分布均匀型矿体。

4 矿石特征

4.1 矿石矿物成分

通过野外观察和岩矿鉴定分析，矿石主要由金属矿物和脉石矿物组成，金属矿物主要为黄铁矿,其次为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金和银金矿，含量1%～6%之间。脉石矿物主要为绢云母、绿泥石、石英，其次为角闪石、斜长石、黑云母、白云母、方解石，含量88%～94%。黄铁矿是主要金属硫化物和载金矿物，约占金属矿物总量的90%。早期黄铁矿为自形—半自形，以立方体为主，粒径大于1mm，呈浸染状分布，具压碎现象，一般含金较低，与成矿关系不大。与成矿期有关的黄铁矿为半自形—它形粒状，呈不均匀星散状、似斑杂状或沿裂隙充填分布，含金高。局部黄铁矿被铜、铅、锌金属硫化物交代，地表黄铁矿氧化为褐铁矿。金矿物主要为自然金，主要赋存在黄铁矿、石英之中，这些金矿物多数为微粒金，粒度小于0.0023mm，占总粒数75%。金矿物形态复杂多样，呈尖角状、枝叉状、长角粒状、微细粒状等。

4.2 矿石化学成分

通过矿石光谱半定量全分析、矿石化学多元素分析、矿石化学全分析及矿石组合分析，Au品位一般1.00～6.79×10-6，平均3.72×10-6；组合分析显示Ag平均品位为2.08×10-6，为伴生有益组份，其它成分Cu、Pb、Zn、Mo、Co、Sb等含量均很低；有害成分为As，含量较低为2.1～3.7×10-6，不会对金矿质量造成不利影响。

4.3 矿石结构构造

矿石结构有自形晶～半自形晶结构、他形粒状结构、交代结构、压碎结构。矿石构造主要为浸染状构造、块状构造及脉状构造。

4.4 围岩蚀变

矿床围岩蚀变发育，金矿化的强度跟蚀变的强度、规模密切相关，通过分析围岩蚀变矿物组合及分布，蚀变类型主要有硅化、绢云母化，绿泥石化、黄铁矿化和碳酸盐化等。其中硅化和黄铁矿化和金矿化十分密切，硅化主要见糜棱蚀变辉绿岩及矿化岩石中，有两种形式：一是以胶结物形式胶结形成绢英岩化，使岩（矿）石变得致密坚硬；二是硅质细脉顺沿片理面分布。硅化与矿化正相关，硅化越强金品位越高。早期黄铁矿呈自形细晶状产于蚀变岩中，亦见于辉绿岩脉内。晚期粗晶黄铁矿主要见于石英脉或方解石脉的两侧。

5 矿床成因分析

牛庆沟金矿床地处华北地台北缘内蒙古台隆阴山断隆三级构造单元，区内广泛分布太古界、下元古界老变质岩。矿区内构造～岩浆活动强烈，发育十多条辉绿岩脉。在辉绿岩与乌拉山组片麻岩内、外接触带出现金矿化，金矿化过程受构造控制，而空间上与辉绿岩脉相伴产出。辉绿岩脉沿早期构造带侵入，与片麻岩呈侵入接触关系，辉绿岩产出位置指示了构造薄弱带的位置，其接触带为成矿热液运移和富集提供了有利空间，成矿可能与辉绿岩侵入之后发生的热液活动有关。钻孔中Au矿化及异常地段，出现明显的Mo、W、Bi等高温元素组成，且成矿物质Au有向辉绿岩和片麻岩中扩散的迹象；矿化位置出现强烈的硅化，伴随硅化作用产生了一系列的次生黄铁矿化现象；人工重砂鉴定结果显示，区内含金矿石中富含数量较多的锆石单矿物。锆石是中酸性岩体中的典型矿物，通常形成在中酸性岩体中，或与中酸性热液活动有关，据此推测矿区深部可能存在中酸性隐伏岩体，即与金有关的成矿热液可能来自深部中酸性岩体。这种后期含金热液流体沿构造薄弱带侵入，随温度、压力等地球化学环境条件改变而发生沉淀，富集形成金矿(化)体。

由此认为，牛庆沟金矿床属构造蚀变岩型金矿，地表辉绿岩脉代表构造薄弱带的产出位置，成矿热液可能来自深部中酸性岩体。

6 找矿标志

该矿床明显的受构造的控制，其直接找矿标志是：

（1）侵位于北东向压扭性断裂带中的基性岩脉，并在岩脉上、下盘有一定的厚度和产状稳定的碎裂～糜棱蚀变岩。

（2）在碎裂～糜棱蚀变岩中，有较强的粗晶和碎裂黄铁矿化，并伴随有绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化。其中粗晶黄铁矿及碎裂黄铁矿的大量出现，即预示金矿化的存在。

7 结论

（1）牛庆沟金矿位于华北地台北缘中段大青山成矿带东部边缘，该区出露地层主要为太古界乌拉山群片麻岩及少量大理岩；断裂构造是区内主要构造，控制金矿化的产出状态；矿区主要圈定了2个金矿体，属厚度较稳定、有用组分较均匀矿体；金属矿物主要为黄铁矿,金矿物主要为自然金；矿石结构有自形晶～半自形晶结构、他形粒状结构、交代结构、压碎结构，矿石构造为浸染状构造、块状构造及脉状构造；围岩蚀变类型主要有硅化、绢云母化，绿泥石化、黄铁矿化和碳酸盐化。

（2）牛庆沟金矿床受断裂构造控制，属构造蚀变岩型金矿。金矿化与构造关系更为密切，空间上与辉绿岩脉相伴产出。辉绿岩脉与片麻岩接触带为成矿热液运移和富集成矿提供了有利空间，成矿热液可能来自深部中酸性岩体，含金热液流体沿构造薄弱带侵入，随温度、压力等地球化学环境条件改变而发生沉淀，富集形成金矿(化)体。