內(nèi)蒙古西烏旗珠爾很溝礦區(qū)地球化學(xué)特征及銀鐵錳礦床成因淺析

雷群英　朵雪蓮　汪博

摘要：珠爾很溝銀鐵錳礦區(qū)分為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三個礦段。文章通過研究礦區(qū)區(qū)域地球化學(xué)特征及礦體特征，分析礦體成因與地球化學(xué)特征之間的關(guān)系；通過研究得出賦礦層位為上石炭-下二疊統(tǒng)格根敖包組的層間破碎帶，賦礦巖石為碎裂含鐵錳碎屑巖。成因類型屬“風(fēng)化淋濾錳型礦床大類中與熱液責(zé)金屬礦床有關(guān)的鐵錳帽礦床”。

關(guān)鍵詞：珠爾很溝地球化學(xué)特征；成因類型

1.區(qū)域地質(zhì)特征

礦區(qū)大地構(gòu)造位于西伯利亞板塊與華北板塊大陸邊緣增生和碰撞過渡區(qū)及古亞洲洋構(gòu)造域與古太平洋構(gòu)造域疊加部位。一級構(gòu)造單元屬于華北板塊（Ⅱ）；二級構(gòu)造單元屬于華北板塊北部大陸邊緣（Ⅱ₁），三級構(gòu)造單元屬寶音圖一錫林浩特火山型被動陸緣（Ⅱ₁¹）；中生代隸屬濱太平洋火山活動帶。礦區(qū)位于一級構(gòu)造單元屬華北板塊（Ⅱ）板塊縫合帶上。

本區(qū)位于二連一賀根山構(gòu)造帶及其南北兩側(cè)，古生界以二連一賀根山構(gòu)造帶為界，北部地層區(qū)劃屬北疆—興安地層大區(qū)的東烏一呼瑪?shù)貙臃謪^(qū)；南部地層區(qū)劃屬華北地層大區(qū)的內(nèi)蒙古草原地層區(qū)的錫林浩特一磐石地層分區(qū)。出露的地層有古生界上石炭統(tǒng)阿木山組（C₂a）、上石炭一下二疊統(tǒng)格根敖包組（C-Pg）；中生界、新生界地層區(qū)劃屬濱太平洋地層區(qū)，大興安嶺一燕山地層分區(qū)的博克圖一二連地層小區(qū)。出露地層有侏羅系滿克頭鄂博組（J₃mk）、新近系上新統(tǒng)寶格達烏拉組（N₂b）、第四系上更新統(tǒng)阿巴嘎組（QPa）及第四系上更新統(tǒng)洪沖積（QP₃）和第四系全新統(tǒng)沖洪積（Qh^pal）。

區(qū)內(nèi)在晚石炭世開始至二疊紀(jì)，進入了坳陷（裂谷）發(fā)展時期，擠壓與裂陷作用交替發(fā)生，造成區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造十分發(fā)育，且主要發(fā)育于晚古生代地層中，表現(xiàn)為基底褶皺緊密線型的復(fù)式背向斜的軸向呈北東和北東東向的褶皺構(gòu)造，褶皺樞紐走向主要為北東向，如西烏旗復(fù)背斜，呈北東向分布，沿復(fù)背斜兩翼常形成韌性剪切帶，并伴有呈北東和近東西方向的基性、超基性巖體侵入；晚侏羅世至早白堊世，主要表現(xiàn)為蓋層褶皺繼承先期褶皺構(gòu)造方向，但形態(tài)比較開闊，形成一些短軸背向斜。主要分北東向褶皺、北北東向褶皺和北西向褶皺三組，尤其以北東向褶皺最發(fā)育。

區(qū)域位于西伯利亞板塊東南緣與華北板塊北緣對接帶接壤區(qū)的北東向巖漿巖帶，侵入巖比較發(fā)育。成巖時代為泥盆紀(jì)、二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)，以泥盆紀(jì)超基性、基性侵入巖和二疊紀(jì)中酸性侵入巖為主，其他類型的侵入巖出露面積較小，該巖體在礦區(qū)北部和南部有出露。

2.區(qū)域地球化學(xué)特征

區(qū)內(nèi)1：5萬礦調(diào)工作時共劃分出27處異常，涉及礦區(qū)的異常有3個，即：AP21-甲1、AP24-乙1及AP20-丙，現(xiàn)將與本文有關(guān)的AP21甲1綜合異常主要特征概述如下：

AP21甲1綜合異常：位于礦區(qū)鐵錳礦體集中出露的范圍內(nèi)，出露地層主要為上石炭一下二疊統(tǒng)格根敖包組（CPg），巖性為灰褐色中細(xì)粒長石巖屑砂巖。

異常內(nèi)發(fā)育一條呈近東西走向的構(gòu)造破碎角礫巖帶，礦區(qū)范圍內(nèi)長度1.9km，該斷裂帶伴隨有硅化、褐鐵礦化、孔雀石化和錳礦化。異常區(qū)西部超基性巖（D_2-3∑）內(nèi)有兩條北東走向的構(gòu)造角礫巖帶，伴有硅化和褐鐵礦化；異常區(qū)東北部有一條北西走向的逆沖斷層，與已知的鐵錳銀礦化帶相距較近。整個異常區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)礦化點6個，其中鉻鐵礦礦化點3個，鉑礦化點1個，純橄巖礦化點1個，鐵礦化點1個。其中鐵礦化點與本礦床位置相對應(yīng)，亦與AP21甲1綜合異常部分相吻合，該異常形態(tài)近似橢圓形，沿東西向展布，面積20.50km²。元素組合為Pb、Zn、Cr、Ag、Hg、Mn、Sb、Co、AS、Mo、Cu，異常以Pb、zn為主，伴有Cr、Ag、Hg、Mn、Sb、Co、As、Mo、Cu異常，其中Ph、Zn、Ag、Mn、Mo異常套合較好，明顯有一個南東走向呈帶狀的濃集中心。Pb、Zn異常峰值為53330μg/g和34580μg/g，異常強度高、面積大、規(guī)模大。

從化探綜合異常特征，結(jié)合地質(zhì)背景分析，該區(qū)顯示了尋找Ag、Mn等黑色、有色金屬礦產(chǎn)的潛力，故該異常范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)的鐵礦化點成為本次勘探的主要工作對象。

3.礦體地質(zhì)

3.1礦體特征

礦區(qū)位于西烏珠穆沁旗巴彥呼碩蘇木珠爾很溝東約3.1km地勢相對較高的地段。礦體產(chǎn)于近北西西一東西向雜砂巖與混雜巖的層間破碎帶中，明顯受該斷裂構(gòu)造帶控制，賦礦巖石為碎裂含鐵錳碎屑巖，頂?shù)装鍑鷰r為長石石英砂巖（Ⅱ礦段局部為輝石橄欖巖），且礦體和圍巖產(chǎn)狀基本一致。礦體總體走向呈北西西，向東逐漸轉(zhuǎn)向近東西向，傾向南西一北東，傾角變化較大，在16°～66°之間，礦體呈不規(guī)則狀或透鏡狀產(chǎn)出，主礦體內(nèi)部多見夾石。

在勘探區(qū)1.51km²的范圍內(nèi)，礦體分布在西、中和東三個相對集中的區(qū)域內(nèi)，彼此相距0.4km～1km，故根據(jù)礦體集中產(chǎn)出位置及相對距離，將礦區(qū)劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個礦段。礦體主要有益元素為Mn、Fe和Ag三種，具有鐵錳，局部鐵錳銀“同體共生”，分段富集成礦、鐵錳為主的特征。根據(jù)Mn、Fe和Ag元素的組合情況及產(chǎn)出特征，分為鐵錳礦體、銀鐵錳礦體和銀礦體三類。

本次勘探，共圈定11條工業(yè)礦體，其中以Ⅱ-7號礦體規(guī)模較大，屬主礦體。Ⅱ-7號鐵錳礦體屬于礦區(qū)最大的主礦體。屬地表礦，位于A3～A12勘查線之間，由九條勘查線控制，地表由4個探槽、深部由19個鉆孔控制，其中見礦孔15個?？刂崎L度749m，賦礦巖石為碎裂含鐵錳碎屑巖，礦體走向257°，傾向347°，傾角22°～66°，產(chǎn)狀不穩(wěn)定。勘探工程控制礦體厚度在0.70m～21.66m，平均5.54m。Mn品位在10.82%～20.75%之間，平均16.53%；Fe品位在11.66%～30.34%之間，平均23.39%；Mn+Fe品位在12.48%～43.79%之間，平均39.92%；伴生Ag品位在2.14×10^-6～78.00×10^-6之間，平均28.19×10^-6。Mn和Fe品位變化系數(shù)分別為16.24%和29.32%，屬均勻型；厚度變化系數(shù)為98.46%，屬不穩(wěn)定型。

控制礦體最大斜深218m，礦體標(biāo)高1109m～914m，礦石自然類型屬于氧化錳礦石，礦石工業(yè)類型屬于冶金用低磷、酸性氧化錳鐵錳礦石。

3.2礦石質(zhì)量

（1）礦石的礦物成分。礦石礦物：礦石礦物主要為赤鐵礦、硬錳礦、軟錳礦、針鐵礦及纖鐵礦、輝銀礦。

脈石礦物：主要為石英、長石，方解石少量。

（2）礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。①礦石結(jié)構(gòu)有：多孔疏松狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、角礫狀結(jié)構(gòu)。②礦石構(gòu)造有：細(xì)脈一網(wǎng)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、團塊狀構(gòu)造、葡萄狀或腎狀構(gòu)造等。

3.3礦石類型及礦石品級

（1）礦石類型。礦石的自然類型：礦石中錳礦物主要有硬錳礦、軟錳礦；鐵礦物主要有赤鐵礦含量在5%～18%之間、針鐵礦、纖鐵礦含量在50%～60%之間；輝銀礦含量在0.5%～2.0%之間。故將礦區(qū)礦石的自然類型可分為氧化錳礦石和鐵錳多金屬礦石兩類。

（2）礦石品級。全礦區(qū)Mn平均品位為18.08%，F(xiàn)e平均品位為23.93%，Mn+Fe平均品位為37.80%。依據(jù)《鐵、錳、鉻礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/Y0200-2002）中表E.6（冶金用錳礦石一般工業(yè)指標(biāo)）鐵錳礦石的品級劃分要求，礦區(qū)礦石品級大部分屬于Ⅲ級品礦石，僅少量屬于Ⅱ級品礦石。Ⅱ、Ⅲ級礦石在礦體各工程中交錯分布，無規(guī)律性。

4.礦床成因及找礦標(biāo)志

根據(jù)《內(nèi)蒙古自治區(qū)東烏珠穆沁旗古朔根烏拉等四幅1：5萬礦產(chǎn)調(diào)查報告》（華北地質(zhì)勘查局514地質(zhì)大隊2014年）研究成果：中晚泥盆世，區(qū)內(nèi)主要是蛇綠巖建造和與其伴生的上覆中基性火山巖和硅質(zhì)巖沉積建造，晚石炭一早二疊世時，沉積了格根敖包組一套正常沉積碎屑巖，且不整合覆蓋于蛇綠巖套之上，并形成了兩大板塊的最終縫合帶，即賀根山一烏斯尼黑縫合線。兩大板塊碰撞之后，區(qū)內(nèi)總體抬升成陸。從晚石炭世開始，區(qū)內(nèi)處于拉張一擠壓交替旋回的構(gòu)造背景，形成裂谷型海盆，沉積了格根敖包組（CPg）海陸交互相火山一沉積地層。盆地邊緣的碎屑巖，尤其是超基性混雜巖中含有一定量鐵、錳質(zhì)，經(jīng)風(fēng)化和剝蝕，搬運至盆地中形成了鐵錳的初始礦源層。

早二疊世以來，區(qū)內(nèi)有大規(guī)模的中性一中酸性的巖漿活動，形成區(qū)內(nèi)石英閃長巖侵入體；中二疊世，區(qū)內(nèi)進一步拉張，沉積了淺海相的哲斯組粗碎屑巖和碳酸鹽巖，之后交替出現(xiàn)的擠壓構(gòu)造又使得石炭紀(jì)、二疊紀(jì)地層發(fā)生褶皺和斷裂，并帶來了豐富的含礦熱液，熱液活動交代了層間破碎帶內(nèi)的初始礦源層，使鐵、錳進一步富集成礦，同時疊加了銀礦物，并富集成與鐵錳礦共伴生的銀鐵錳或獨立銀礦。

晚二疊世以后，區(qū)內(nèi)進一步擠壓，海盆關(guān)閉，全部上升為陸地。中新生代以來，區(qū)內(nèi)一直處于隆起狀態(tài)，原生鐵錳礦體出露地表或近地表，受風(fēng)化剝蝕及淋濾作用，使的鐵錳礦進一步富集，形成了該鐵錳礦床。

綜上所述，依據(jù)《鐵、錳、鉻礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/Y0200-2002）附錄G中（鐵、錳、鉻礦床主要類型）的要求，本礦床屬“風(fēng)化淋濾型錳礦床大類中與熱液貴金屬礦床有關(guān)的鐵錳帽礦床”。