內(nèi)蒙古額濟納旗灰石山北西地區(qū)Nb多金屬礦的物化探特征及找礦潛力淺析

王連芳

[摘要]內(nèi)蒙古額濟納旗灰石山北西礦區(qū)位于塔里木板塊東北緣，北部有近東西向雅干大斷裂，東南側(cè)臨近北東向恩格爾烏蘇大斷裂。巖漿活動頻繁，區(qū)域上北西、北東向斷裂發(fā)育。研究區(qū)內(nèi)北東向斷裂構造既是主要的控巖、控礦構造，也是熱液活動的主要通道；含礦巖體為上二疊統(tǒng)哈爾蘇海組變質(zhì)巖屑石英砂巖，片理化強烈，巖石普遍具絹云母化、綠泥石化，褐鐵礦化、硅化較強。研究區(qū)內(nèi)1：5萬航磁異常展布形態(tài)與區(qū)內(nèi)北東向斷裂構造方向一致，局部的弱磁異常與礦化蝕變密切相關，可作為間接找礦標志；1：2.5萬土壤地球化學測量結果顯示，金、鈮、銅各元素異常吻合好，形成了北東向異常帶，具有多處濃集中心，濃度分帶明顯。通過對研究區(qū)所處區(qū)域地質(zhì)背景、物化探異常特征及礦床地質(zhì)特征進行研究，認為該區(qū)的成礦條件優(yōu)越，是賦礦的有利地段，對尋找金、稀有元素鈮及稀土多金屬礦產(chǎn)具有很大的潛力。

[關鍵詞]物化探特征；Nb多金屬礦；灰石山北西

內(nèi)蒙古額濟納旗灰石山北西礦區(qū)位于阿拉善盟北山成礦帶上，該成礦帶是Au、Cu、稀有、稀土礦產(chǎn)的重要成礦帶，近年來該成礦帶在區(qū)域上陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了諸多具有良好找礦前景的礦床、礦點及礦化點。有呼倫西白金礦、珠斯楞銅金礦、灰石山東北鈮礦等一系列礦床、礦（化）點，并積累了豐富的找礦經(jīng)驗。該地區(qū)位于呼倫西白金礦床、灰石山東北鈮礦附近，處于一個成礦帶上，成礦地質(zhì)背景、地球化學異常特征相似。經(jīng)異常查證發(fā)現(xiàn)鈮、鉭蝕變帶。這些信息說明該區(qū)具有良好的找礦前景，找礦潛力巨大。

1 區(qū)域概況

內(nèi)蒙古額濟納旗灰石山北西礦點位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟額濟納旗境內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬額濟納旗溫圖高勒蘇木管轄。研究區(qū)西北距額濟納旗政府所在地達來庫布鎮(zhèn)東約200 km，北距臨策鐵路約10 km，北距經(jīng)過雅干的省道23 km，多條土路穿過工區(qū)，交通較為便利（圖1）。

研究區(qū)位于巴丹吉林沙漠北緣，為干旱荒漠區(qū)。區(qū)內(nèi)主要為低山、殘山丘陵、戈壁區(qū)，海拔高度一般為900～1000 m，最高山峰海拔1150 m，最低海拔812 m，相對高差338 m，一般高差100 m。區(qū)內(nèi)水系欠發(fā)育，基巖出露較好。

區(qū)內(nèi)屬典型的大陸干旱氣候，全年多風少雨，最大風速23 m／s，年降水量僅為50mm，而蒸發(fā)量達4000 mm，降雨集中在7～8月份。夏季最高氣溫達45℃以上，地表溫度最高可達60℃以上，冬季最低溫度-30℃，日溫差較大。冰凍期為十月下旬至翌年四月中旬。最大凍土深度156 cm。

區(qū)域內(nèi)地表植被稀少，溝谷長年干枯，地下水源缺乏，多為高礦化度水，屬水資源缺乏區(qū)，生產(chǎn)、生活用水距水源地溫圖高勒蘇木約60 km。工作中所需的生產(chǎn)、生活用品需到額濟納旗拉運。自然環(huán)境極為惡劣。區(qū)內(nèi)人煙稀少，區(qū)內(nèi)少有工礦企業(yè)，僅有少數(shù)牧民從事駱駝、山羊飼養(yǎng)業(yè)，屬經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

2.1 地層

研究區(qū)大地構造位于天山興蒙造山系、額濟納旗—北山弧盆系紅石山裂谷（C）東段，區(qū)域內(nèi)主要為晚元古界北山巖群（Pt1B.）、長城系古硐井群（Pt2G），晚古生界泥盆系西屏山組（D2x）、石炭系綠條山組（C2l）、二疊系雙堡塘組（P1sb）、金塔組（P2j）、哈爾蘇海組（P3h），中生界白堊系烏蘭蘇海組（K2ω），新生界第四系更新統(tǒng)沖洪積物（Qh）。

元古界北山巖群（Pt1B.）主要分布于區(qū)域中部及南部地區(qū)，出露面積較大，依據(jù)巖性分為上下兩個巖組：下巖組主要為灰黑色灰色變粒巖，斜長角閃巖；上巖組主要為深灰色灰黑色中度變質(zhì)片巖、石英巖。

古硐井群分布于呼倫西白南部，沿北西向呈條帶狀分布，出露面積約為5 km2，傾向330°，傾角43～46°。依巖性組合及變化將該套地層分為下、中兩個巖組。

區(qū)域上古生界泥盆系、石炭系、二疊系主要為一套淺海相，海陸交互相的碎屑巖夾碳酸鹽巖。

泥盆系上統(tǒng)西屏山組（D3x）出露于區(qū)域南部，呈北東向產(chǎn)出。主要為灰紅色、紅色長石石英砂巖與石英砂巖互層產(chǎn)出。

二疊系在本區(qū)出露面積較大，有雙堡塘組（P1sb）、金塔組（P2j）和哈爾蘇海組（P3h）。巖性主要為薄層狀粉砂巖、長石石英砂巖，夾薄層狀透鏡狀灰?guī)r。

哈爾蘇海組（P3h）與烏蘭蘇海組（K2ω）不整合接觸，界線清楚。鈮礦體賦存于該地層與巖體外接觸帶中。

白堊系上統(tǒng)烏蘭蘇海組（K2ω），區(qū)內(nèi)出露面積較大，主要分布于中部，呈北東向展布。巖性總體為長石砂巖，夾有石英砂巖。地層顏色為紅色，反映氣候炎熱干燥。含鐵質(zhì)表明巖層為內(nèi)陸湖泊沉積。

更新統(tǒng)松散堆積物主要沿現(xiàn)代河谷、山麓分布，沉積物近于水平產(chǎn)出。更新統(tǒng)沉積物主要為沖洪積物。沖洪積物主要為礫石、砂土，礫石成分因地而異，隨各地基巖巖性而變化，夾有少量石膏。

2.2 構造

區(qū)域構造位于華北板塊西緣與興蒙造山帶接觸部位的阿拉善地塊，雅干復背斜南部，拐子湖—呼和音烏蘇弧形擠壓帶南端，區(qū)域上北西、北東向斷裂發(fā)育，巖漿活動頻繁，成礦條件良好。區(qū)域內(nèi)構造以斷裂為主。構造線以北西向為主，北東向次之，構造格局表現(xiàn)在受北西向早期基底構造控制，地層呈北西向展布，巖漿巖多沿次構造線產(chǎn)出；北東向構造控制了區(qū)內(nèi)晚期的格局，多錯斷北西向構造；新構造運動則表現(xiàn)為地殼總體抬升和差異升降。

2.3 巖漿巖

本區(qū)侵入巖較為發(fā)育，巖性以花崗巖類為主，閃長巖類次之。區(qū)域內(nèi)脈巖不太發(fā)育，主要有閃長巖脈、花崗巖脈、石英脈和輝綠巖脈，這些脈巖呈北東和北西向分布，主要分布于巖體內(nèi)，地層中脈巖較少，脈巖規(guī)模均較小，多沿張性裂隙侵入，巖體內(nèi)脈巖多侵入于巖漿冷凝收縮形成的張裂隙中，為巖漿期后產(chǎn)物。

2.4 變質(zhì)巖

區(qū)域變質(zhì)巖主要包括元古界北山巖群、古硐井群，元古界變質(zhì)巖整體呈北西向展布。區(qū)域變質(zhì)巖主要分布于北山巖群和古硐井群地層中，北山巖群地層變質(zhì)程度較深，古硐井群地層變質(zhì)較淺。變質(zhì)巖石主要為變粒巖類、片巖類、石英巖類、大理巖類和變質(zhì)碎屑巖類。

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)出露地層主要為二疊系上統(tǒng)哈爾蘇海組（P3h），巖性為巖屑長石砂巖、變質(zhì)巖屑石英砂巖，構造及巖體兩側(cè)片理發(fā)育。第四系更新統(tǒng)沖洪積物（Qpal+pl）。

侵入巖不發(fā)育，以二疊紀為主，巖性主要為二疊紀二長花崗巖（Pηγ）和花崗閃長巖（Pγδ），侵入巖產(chǎn)出形態(tài)以巖株為主，小部分以巖脈產(chǎn)出，主要呈北東向展布，受區(qū)域構造控制明顯。

研究區(qū)脈巖主要為硅質(zhì)巖脈及石英脈。走向與區(qū)內(nèi)主要構造方向一致均為北東向，石英脈均有破碎，部分硅質(zhì)巖脈和石英脈裂隙內(nèi)可見薄膜狀褐鐵礦化。

4 礦體特征

Nb礦（化）體主要產(chǎn)于二疊紀花崗巖與二疊系哈爾蘇海組變質(zhì)砂巖外接觸蝕變破碎帶中，該破碎帶沿北東向延伸，長約2.6 km，寬30～300 m。根據(jù)探槽揭露及鉆孔工程控制，在該破碎帶內(nèi)圈定出Nb礦體3條，Nb礦化體7條。該區(qū)鈮礦賦礦巖性地表主要為褐鐵礦化、硅化塊狀變質(zhì)巖屑石英砂巖，深部為黃鐵礦化、碳酸巖化、硅化塊狀變質(zhì)巖屑石英砂巖。礦（化）體巖性與圍巖一致，二者呈漸變過渡關系，界線不清晰。

5 地球物理異常特征

1：1萬地面高精度測量推測一條北東向斷裂構造帶，構造帶的磁異常特征為雜亂、單點正峰異常形成的異常帶，變化范圍-32.8nT～226.4nT。磁場總體特征表現(xiàn)為北東向條帶狀、串珠狀的正磁異常帶，劃分2處磁異常，編號為C2、C3。

C2異常呈橢網(wǎng)狀，走向北東向，異常長約750 m，寬約120 m，△T最高值為226.4nT；異常區(qū)主要巖性為硅質(zhì)砂巖，異常附近有北東向斷裂構造，由深部斷裂構造內(nèi)局部富集的磁性體引起。

C3異常由兩個單峰異常組成，兩個單峰異常均呈條帶狀展布，走向北東向，△T最高值分別為83.7nT、84.9nT。異常處發(fā)現(xiàn)一條北東向斷裂構造，構造內(nèi)發(fā)育有北東向石英脈（硅化脈），推測此異常由深部斷裂構造內(nèi)局部富集的磁性體引起。含鈮構造破碎帶沿磁異常帶分布，與正負磁異常的梯度帶基本吻合，目前已發(fā)現(xiàn)的Nb-2 Nb礦體即位于C2磁異常北西側(cè)正負磁異常梯度帶內(nèi)，由此推測該磁異常帶是北東向構造的反映，反映出了該區(qū)的控礦構造特征。

6 地球化學異常特征

1：1萬土壤測量采用自由網(wǎng)度，工作范圍主要分布于1：5萬化探異常區(qū)以及基巖出露區(qū)，采樣密度約200點／km2。樣品粒級截取-4目～+20目，過篩后樣品重量不小于150克。1：1萬化探異常主要成礦元素為Nb、Ta、La、Rb、Sn等稀有稀土元素以及貴金屬為主，其特征表現(xiàn)為濃集中心明顯，元素緊密套合，相關性較好，襯度高，規(guī)模大。形成了北東向異常帶，濃度分帶明顯。最高值Nb（50.0～389.6）×10-6、La（95.6～265.3）×10-6、Ta（2.98～19.71）×10-6（表1，圖2）。

7 成礦遠景分析

預查區(qū)及區(qū)域上碎裂巖帶、裂隙及節(jié)理等構造帶發(fā)育處，以及不同走向的構造交匯處和巖體的內(nèi)、外接觸帶等均是找礦有利部位，為良好的導、容礦空間。礦體產(chǎn)在哈爾蘇海組變質(zhì)巖屑石英砂巖中，賦礦圍巖普遍具褐鐵礦化、硅化、碳酸鹽化等蝕變強烈且相互疊加部位，是找礦有利地段。根據(jù)1：1萬化探和地面高精度磁法測量異常特征分析，化探異常與磁異常套合好，形成了磁異常帶和化探異常帶。在異常帶的北端已發(fā)現(xiàn)了Nb礦體。因此該異常帶具有尋找稀有礦產(chǎn)、稀土礦產(chǎn)的潛力。

8 結論與建議

該礦區(qū)位于阿拉善盟北山成礦帶上，該成礦帶是Au、Cu、稀有、稀土礦產(chǎn)的重要成礦帶，近年來該成礦帶在區(qū)域上陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了諸多具有良好找礦前景的礦床、礦點及礦化點。成礦地質(zhì)背景、地球化學異常特征相似。本區(qū)以Nb、Ta、La等三稀礦種為主的化探綜合異常面積大，套合好，分帶明顯，濃集中心呈北東向集中分布于北東向破碎帶中，地表與含Nb蝕變帶吻合好，同時與北東向磁異常套合較好，通過槽探、鉆探工-程驗證已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Nb礦體。所以，在研究區(qū)內(nèi)以Nb為主的化探異?？梢宰鳛閷ふ襈b礦的主要找礦標志。