內(nèi)蒙古白乃廟銅礦床Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ礦段地質(zhì)特征

賈林柱 ，鄭 萍 ，張 賦

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，內(nèi)蒙古呼和浩特010020；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010020）

1 成礦地質(zhì)背景

內(nèi)蒙古白乃廟銅礦床大地構(gòu)造位置處在華北板塊北緣陸緣活動帶之溫都爾廟－翁牛特旗加里東活動帶內(nèi)，溫都爾廟復(fù)背斜（Ⅲ級構(gòu)造）的西段南翼，屬察漢敖包褶皺束（Ⅳ級構(gòu)造）與白乃廟褶斷束之間隱伏的東西向白乃廟深大斷裂帶部位（圖1）.

1.1 地層

礦區(qū)地層簡單，僅出露新元古界青白口系白乃廟組和零星分布的第四系.

區(qū)域上，白乃廟組（Qnb）共分5個巖性段，各巖段間均為漸變過渡接觸關(guān)系，其中的二、四巖段為中酸性巖段，一、三、五巖段為中—基性巖段.礦區(qū)僅出露白乃廟組三、四、五巖段（圖2），其原巖為一套經(jīng)歷了中淺變質(zhì)作用的海底噴發(fā)的中酸性—基性火山熔巖建造.

第三巖性段（Qnb3）:分布于礦區(qū)北部，巖層走向300～355°，傾向 210～265°，傾角 35～65°.巖性為絹云長英片巖、長英片巖、灰綠色陽起斜長片巖、灰色-灰綠色殘玢變巖、灰綠色綠泥斜長片巖.巖石綠泥石化和黑云母化蝕變普遍.

第四巖性段（Qnb4）:分布于礦區(qū)中北部，巖層走向300～350°，傾向 210～260°，傾角 25～65°.巖性為綠泥斜長片巖、絹云長英片巖夾長英片巖、長英片巖夾絹云長英片巖、陽起綠泥斜長片巖、絹云長英片巖夾絹云石英片巖、黑灰色含鐵石英巖、灰白色—褐黃色絹云長英片巖、灰白色長英片巖.

第五巖性段（Qnb5）:分布于礦區(qū)中部及南部，巖層走向 303～352°，傾向 213～262°，傾角 45～75°.主要由角閃殘玢陽起綠泥斜長片巖、陽起斜長片巖夾綠泥斜長片巖、灰色陽起斜長片巖、灰綠色綠泥斜長片巖、灰綠色陽起綠泥斜長片巖組成.該巖性段是銅礦體的重要賦存層位.

第四系分布在沖溝及山間洼地，主要為沖洪積、殘坡積及風(fēng)成砂土.

1.2 構(gòu)造

白乃廟銅礦床位于白乃廟褶斷束的北側(cè)，東西向白乃廟隱伏深大斷裂貫穿礦區(qū).白乃廟褶斷束呈現(xiàn)背斜形態(tài)，斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，軸向為近東西—北東東向，形成于華力西期，并受燕山期構(gòu)造活動疊加、改造.東西向白乃廟隱伏深大斷裂帶內(nèi)斷層及破碎帶發(fā)育，角礫巖、片理化現(xiàn)象普遍，且沿斷裂帶巖漿侵入活動頻繁、強烈.

受區(qū)域構(gòu)造的控制，礦區(qū)內(nèi)以斷裂構(gòu)造為主，褶皺構(gòu)造簡單，為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造.礦區(qū)內(nèi)發(fā)育有5條走向為北東東—北東向斷層，其中3條斷層將南礦帶錯斷分割為Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ三個礦段.

礦區(qū)內(nèi)以東西向構(gòu)造為主，主要形成于中加里東期和華力西期，表現(xiàn)為一系列東西向的褶皺、擠壓破碎帶、逆沖斷層、片理化帶等，也是礦區(qū)的主要控巖、控礦構(gòu)造.燕山期，東西向構(gòu)造復(fù)活，并形成與東西向構(gòu)造配套的壓性、壓扭性北東向斷裂構(gòu)造，北北東向斷裂構(gòu)造對銅礦體有一定的破壞作用.

1.3 巖漿巖

礦區(qū)范圍內(nèi)僅出露了加里東期花崗閃長巖（γδ33）.巖體分布于礦區(qū)中部及東北角，呈巖株狀產(chǎn)出.巖石一般為淡磚紅色，中細?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造.由斜長石、鉀長石、石英及角閃石、黑云母組成.斜長石含量約63%，為半自形板狀，具明顯的環(huán)帶狀構(gòu)造，具強烈絹云母化和泥化；石英為他形粒狀，含量15%；鉀長石含量約10%；角閃石、黑云母含量約10%，局部綠泥石化.副礦物為磷灰石，金屬礦物為磁鐵礦.磷灰石與磁鐵礦出現(xiàn)在一起，含量約2%.此外，勘查區(qū)巖脈有閃長巖脈、閃長玢巖脈、石英脈等.加里東期花崗閃長巖的侵入活動，對礦（化）體的形成、富集變質(zhì)起決定性作用，而未見巖脈與礦（化）體有直接關(guān)系.

2 礦體地質(zhì)

2.1 礦體特征

Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ礦段位于白乃廟礦區(qū)南部，礦體產(chǎn)新上元古界青白口系白乃廟組五巖段綠片巖中.礦體的頂、底板圍巖巖性相同，產(chǎn)狀基本一致.礦體與圍巖界線呈漸變過渡關(guān)系，多呈似層狀、透鏡狀、單層或多層、平行或斜列式產(chǎn)出，具有膨大、收縮、分支、尖滅等現(xiàn)象（圖2）.總體看礦體受構(gòu)造和層位的控制，不論是走向或傾向，連續(xù)性均較好.北東向—北北東向斷裂構(gòu)造切割礦體，斷裂兩側(cè)礦體有一定的位移，最大位移18 m.主要礦體特征分述如下.

Ⅵ-20號礦體：分布于Ⅵ礦段Ⅰ線東—ⅩⅤ線間，位于Ⅵ-22號礦體下盤，距Ⅵ-22號礦體50 m，分為北西、南東兩段.礦體賦存在綠泥斜長片巖、陽起斜長片巖中.礦體沿走向有轉(zhuǎn)彎現(xiàn)象，南東端走向308°，北西端 327°，傾向南西，傾角 36～55°.厚度 0.65～22.93 m，平均厚度9.79 m.銅品位在0.07%～2.04%之間，平均品位1.00%.

Ⅴ-11號礦體：分布于Ⅴ礦段Ⅰ—Ⅺ線間，直接出露地表，含礦巖石為綠泥斜長片巖、陽起斜長片巖.礦體總體走向 320°，傾向南西，傾角 36～55°.礦體平均厚度3.73 m，銅品位在0.25%～1.08%之間，平均品位0.76%.礦體沿走向南東端于Ⅲ線向下分叉?zhèn)确饾u尖滅，北西端于Ⅸ線向西尖滅.沿傾向連續(xù)性較好，Ⅴ線延深穩(wěn)定，Ⅶ—Ⅸ線礦體上下部膨大（圖3），中間（1050～1180 m標(biāo)高）變薄，控制最大斜深720 m（垂深500 m，Ⅶ線），厚度收斂，向下有變窄并逐漸尖滅的趨勢.

V-23號礦體：分布于Ⅴ礦段Ⅰ—Ⅺ線間，位于Ⅴ-11號礦體上部，距Ⅴ-11號礦體55 m，地表未出露.含礦巖石為綠泥斜長片巖、陽起斜長片巖.礦體走向320°，傾向南西，傾角 37～51°，平均真厚 6.13 m，銅平均品位0.65%.礦體呈似層狀，沿走向、傾向連續(xù)性較好，沿走向由北西向南東逐漸向下側(cè)伏，且厚度增大，Ⅸ線向北西逐漸變薄至尖滅.沿傾向控制最大斜深490 m（垂深326 m，Ⅲ線），逐漸尖滅.

2.2 礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石的結(jié)構(gòu)有自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、揉皺結(jié)構(gòu)、交代網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)等，以半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)為主.

礦石的構(gòu)造有條帶狀、條紋狀、浸染狀、細脈狀構(gòu)造等，以條帶狀、細脈狀構(gòu)造為主.

2.3 礦石的礦物組成及嵌布特征

礦石礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦和磁鐵礦，其次有少量或微量的斑銅礦、輝銅礦、磁黃鐵礦、白鎢礦、閃鋅礦、方鉛礦、自然金等.氧化帶礦石礦物主要有孔雀石和褐鐵礦.脈石礦物主要為綠泥石、斜長石、石英、絹云母，其次為微斜長石、陽起石、黑云母及微量的石膏、榍石等.

黃銅礦：以條帶狀、網(wǎng)狀、細脈狀、浸染狀、星云狀及不規(guī)則狀的他形粒狀集合體產(chǎn)于礦石中.黃銅礦常與黃鐵礦、輝鉬礦、閃鋅礦等共生于同一條細脈中，具有密切的共生關(guān)系.局部見黃銅礦沿輝鉬礦的葉片、解理充填交代.

黃鐵礦：在礦體內(nèi)部及圍巖中均有產(chǎn)出，多為半自形—自形晶結(jié)構(gòu)，呈浸染狀、條帶狀或脈狀產(chǎn)出.壓碎結(jié)構(gòu)普遍，壓碎的黃鐵礦碎粒常被黃銅礦所膠結(jié)、充填、交代，形成各種形式的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)和團粒狀結(jié)構(gòu).具有膠狀結(jié)構(gòu)的黃鐵礦穿割、充填和交代早期階段的黃鐵礦，是熱液成礦作用晚期階段的產(chǎn)物.

輝鉬礦：呈條痕狀、細脈狀、薄膜狀或浸染狀產(chǎn)出，也見有不規(guī)則輝鉬礦集合體，在片理面內(nèi)呈斷續(xù)的薄膜狀分布.輝鉬礦常與黃銅礦共生在一起形成銅鉬礦體，在銅礦體附近或圍巖中或形成單獨的鉬礦體.

磁鐵礦：與黃鐵礦共生形成很特征的條帶、細脈或各種形式集合體，具有壓碎結(jié)構(gòu)，被黃銅礦所膠結(jié).

自然金：在礦體中偶有發(fā)現(xiàn)，但其含量甚微，且分布極不均勻，嵌于黃銅礦或黃鐵礦晶粒之間、黃銅礦晶粒中或脈石礦物中.

金屬礦物的生成順序為黃鐵礦→輝鉬礦→黃銅礦.銅礦化大致分為3個階段，早期為黃鐵礦階段，中期為輝鉬礦、黃銅礦階段，晚期為方鉛礦、閃鋅礦階段.

3 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變主要為黑云母化、硅化、絹云母化、鉀長石化、青磐巖化，其中硅化、黑云母化、絹云母化蝕變作用與成礦關(guān)系最為密切.

硅化：主要有2期.早期顏色發(fā)暗，結(jié)晶程度差，常見與金屬硫化物共生，均勻帶狀硅化一般與中等—稠密浸染狀或細脈狀礦石關(guān)系密切，是找礦的一種標(biāo)志.晚期硅化與礦化無關(guān)，純白色透明度好，呈脈狀發(fā)育在圍巖中.

黑云母化：主要發(fā)育在礦體內(nèi)或近礦圍巖中，呈條帶狀沿巖石片理發(fā)生，蝕變帶寬窄不一.黑云母呈鱗片狀或細脈狀，有的呈團塊集合體，無明顯分帶現(xiàn)象.蝕變強弱與礦化呈正相關(guān).

絹云母化：是主要的近礦圍巖蝕變，一般位于礦體中心.絹云母以鱗片狀交代斜長石、鉀長石、黑云母等，與細粒石英或石英細脈共同組成一個淺色帶.

青磐巖化：蝕變帶主要以綠泥石化、綠簾石化、碳酸巖化為特征，常伴有黃鐵礦化，為礦化外圍的蝕變帶，分布范圍廣，與礦化無明顯關(guān)系.

4 礦床成因

自白乃廟銅礦發(fā)現(xiàn)以來，開展了大量研究工作，其成礦作用具有以下幾個基本特征：

1）含礦巖系白乃廟組是一套分異較好的基性—中酸性火山巖沉積建造.礦體多呈似層狀、透鏡狀、單層或多層、平行或斜列式產(chǎn)于基性火山巖中，與火山巖的產(chǎn)狀基本一致，礦體與頂?shù)装鍑鷰r呈漸變過渡關(guān)系，礦體與特定的火山噴發(fā)旋回有關(guān)［1-2］.

2）中基性火山巖中銅鉬豐度值高，銅一般高出同類巖性維諾格拉夫（1962）值3～4倍，鉬高出4～5倍，能夠為銅成礦提供豐富的的礦源.

3）礦石中不僅有與圍巖片理方向一致的條帶、條紋狀構(gòu)造，還有普遍的壓碎、變形、重結(jié)晶、熔蝕交代、包含等結(jié)構(gòu)構(gòu)造，常見一些金屬硫化物細脈沿次級裂隙貫入斜切片理.這些細脈均在礦層中，表明礦體具有層控的特點，并受到了后期變質(zhì)和熱液作用.

4）硫同位素δ34S變化范圍從+1.9‰～-5.3‰，各種硫化物δ34S平均值為-2.7‰，說明礦床硫來源于火山巖或巖漿巖［2］.

5）帶狀和細脈侵染狀礦石中黃鐵礦Co/Ni比值變化范圍在0.159～15.6之間，暗示礦床中既有火山成因黃鐵礦，也有沉積成因形成的黃鐵礦（A.Bralia等，1979）.

6）原生暈分析顯示銅礦化因子有3種來源.第一礦化因子Cu、Mo、W、Co與花崗閃長巖有關(guān)；第二礦化因子Cu、Co、Ni與基性火山巖有關(guān)；第三礦化因子Cu、Pb、Zn、Co與多金屬硫化物有關(guān).表明礦床中銅元素具有多源性［1-3］.

7）圍巖蝕變具有硅化、黑云母化、絹云母化、鉀長石化、青磐巖化等，礦化主要與硅化、黑云母化、絹云母化關(guān)系密切，蝕變分帶不明顯.

8）加里東期東西向深大斷裂構(gòu)造具有長期性、階段性、繼承性活動特點，導(dǎo)致了大規(guī)模的火山噴發(fā)和巖漿侵入活動，對礦床形成、富集變質(zhì)起決定性作用.

綜合分析上述成礦特征，白乃廟銅礦床既表現(xiàn)出層控礦床特征，又表現(xiàn)出火山熱液成礦特征.因此，認為白乃廟銅礦床是海相火山氣液礦床疊加次火山熱液復(fù)成因型礦床［2-4］，成礦作用可能發(fā)生在加里東晚期.

［1］孟良義，李德倫，魯守柱.白乃廟銅礦成礦模式［J］.長春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報，1992，22: 99—106.

［2］魯守柱，孟良義.從穩(wěn)定同位素組成討論白乃廟銅礦床成因［J］.長春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報，1992，22: 107—110.

［3］聶鳳軍，裴榮富，吳良士，等.內(nèi)蒙古白乃廟地區(qū)巖漿活動與金屬成礦作用［M］.北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社，1993: 1—239.

［4］李進文，趙士寶，黃光杰，等.內(nèi)蒙古白乃廟銅礦床成因研究［J］.地質(zhì)與勘探，2007，43（5）: 1—5.