内蒙古西乌旗珠尔很沟矿区地球化学特征及银铁锰矿床成因浅析

雷群英　朵雪莲　汪博

摘要：珠尔很沟银铁锰矿区分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个矿段。文章通过研究矿区区域地球化学特征及矿体特征，分析矿体成因与地球化学特征之间的关系；通过研究得出赋矿层位为上石炭-下二叠统格根敖包组的层间破碎带，赋矿岩石为碎裂含铁锰碎屑岩。成因类型属“风化淋滤锰型矿床大类中与热液责金属矿床有关的铁锰帽矿床”。

关键词：珠尔很沟地球化学特征；成因类型

1.区域地质特征

矿区大地构造位于西伯利亚板块与华北板块大陆边缘增生和碰撞过渡区及古亚洲洋构造域与古太平洋构造域叠加部位。一级构造单元属于华北板块（Ⅱ）；二级构造单元属于华北板块北部大陆边缘（Ⅱ₁），三级构造单元属宝音图一锡林浩特火山型被动陆缘（Ⅱ₁¹）；中生代隶属滨太平洋火山活动带。矿区位于一级构造单元属华北板块（Ⅱ）板块缝合带上。

本区位于二连一贺根山构造带及其南北两侧，古生界以二连一贺根山构造带为界，北部地层区划属北疆—兴安地层大区的东乌一呼玛地层分区；南部地层区划属华北地层大区的内蒙古草原地层区的锡林浩特一磐石地层分区。出露的地层有古生界上石炭统阿木山组（C₂a）、上石炭一下二叠统格根敖包组（C-Pg）；中生界、新生界地层区划属滨太平洋地层区，大兴安岭一燕山地层分区的博克图一二连地层小区。出露地层有侏罗系满克头鄂博组（J₃mk）、新近系上新统宝格达乌拉组（N₂b）、第四系上更新统阿巴嘎组（QPa）及第四系上更新统洪冲积（QP₃）和第四系全新统冲洪积（Qh^pal）。

区内在晚石炭世开始至二叠纪，进入了坳陷（裂谷）发展时期，挤压与裂陷作用交替发生，造成区内褶皱构造十分发育，且主要发育于晚古生代地层中，表现为基底褶皱紧密线型的复式背向斜的轴向呈北东和北东东向的褶皱构造，褶皱枢纽走向主要为北东向，如西乌旗复背斜，呈北东向分布，沿复背斜两翼常形成韧性剪切带，并伴有呈北东和近东西方向的基性、超基性岩体侵入；晚侏罗世至早白垩世，主要表现为盖层褶皱继承先期褶皱构造方向，但形态比较开阔，形成一些短轴背向斜。主要分北东向褶皱、北北东向褶皱和北西向褶皱三组，尤其以北东向褶皱最发育。

区域位于西伯利亚板块东南缘与华北板块北缘对接带接壤区的北东向岩浆岩带，侵入岩比较发育。成岩时代为泥盆纪、二叠纪、侏罗纪，以泥盆纪超基性、基性侵入岩和二叠纪中酸性侵入岩为主，其他类型的侵入岩出露面积较小，该岩体在矿区北部和南部有出露。

2.区域地球化学特征

区内1：5万矿调工作时共划分出27处异常，涉及矿区的异常有3个，即：AP21-甲1、AP24-乙1及AP20-丙，现将与本文有关的AP21甲1综合异常主要特征概述如下：

AP21甲1综合异常：位于矿区铁锰矿体集中出露的范围内，出露地层主要为上石炭一下二叠统格根敖包组（CPg），岩性为灰褐色中细粒长石岩屑砂岩。

异常内发育一条呈近东西走向的构造破碎角砾岩带，矿区范围内长度1.9km，该断裂带伴随有硅化、褐铁矿化、孔雀石化和锰矿化。异常区西部超基性岩（D_2-3∑）内有两条北东走向的构造角砾岩带，伴有硅化和褐铁矿化；异常区东北部有一条北西走向的逆冲断层，与已知的铁锰银矿化带相距较近。整个异常区内共发现矿化点6个，其中铬铁矿矿化点3个，铂矿化点1个，纯橄岩矿化点1个，铁矿化点1个。其中铁矿化点与本矿床位置相对应，亦与AP21甲1综合异常部分相吻合，该异常形态近似椭圆形，沿东西向展布，面积20.50km²。元素组合为Pb、Zn、Cr、Ag、Hg、Mn、Sb、Co、AS、Mo、Cu，异常以Pb、zn为主，伴有Cr、Ag、Hg、Mn、Sb、Co、As、Mo、Cu异常，其中Ph、Zn、Ag、Mn、Mo异常套合较好，明显有一个南东走向呈带状的浓集中心。Pb、Zn异常峰值为53330μg/g和34580μg/g，异常强度高、面积大、规模大。

从化探综合异常特征，结合地质背景分析，该区显示了寻找Ag、Mn等黑色、有色金属矿产的潜力，故该异常范围内发现的铁矿化点成为本次勘探的主要工作对象。

3.矿体地质

3.1矿体特征

矿区位于西乌珠穆沁旗巴彦呼硕苏木珠尔很沟东约3.1km地势相对较高的地段。矿体产于近北西西一东西向杂砂岩与混杂岩的层间破碎带中，明显受该断裂构造带控制，赋矿岩石为碎裂含铁锰碎屑岩，顶底板围岩为长石石英砂岩（Ⅱ矿段局部为輝石橄榄岩），且矿体和围岩产状基本一致。矿体总体走向呈北西西，向东逐渐转向近东西向，倾向南西一北东，倾角变化较大，在16°～66°之间，矿体呈不规则状或透镜状产出，主矿体内部多见夹石。

在勘探区1.51km²的范围内，矿体分布在西、中和东三个相对集中的区域内，彼此相距0.4km～1km，故根据矿体集中产出位置及相对距离，将矿区划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个矿段。矿体主要有益元素为Mn、Fe和Ag三种，具有铁锰，局部铁锰银“同体共生”，分段富集成矿、铁锰为主的特征。根据Mn、Fe和Ag元素的组合情况及产出特征，分为铁锰矿体、银铁锰矿体和银矿体三类。

本次勘探，共圈定11条工业矿体，其中以Ⅱ-7号矿体规模较大，属主矿体。Ⅱ-7号铁锰矿体属于矿区最大的主矿体。属地表矿，位于A3～A12勘查线之间，由九条勘查线控制，地表由4个探槽、深部由19个钻孔控制，其中见矿孔15个。控制长度749m，赋矿岩石为碎裂含铁锰碎屑岩，矿体走向257°，倾向347°，倾角22°～66°，产状不稳定。勘探工程控制矿体厚度在0.70m～21.66m，平均5.54m。Mn品位在10.82%～20.75%之间，平均16.53%；Fe品位在11.66%～30.34%之间，平均23.39%；Mn+Fe品位在12.48%～43.79%之间，平均39.92%；伴生Ag品位在2.14×10^-6～78.00×10^-6之间，平均28.19×10^-6。Mn和Fe品位变化系数分别为16.24%和29.32%，属均匀型；厚度变化系数为98.46%，属不稳定型。

控制矿体最大斜深218m，矿体标高1109m～914m，矿石自然类型属于氧化锰矿石，矿石工业类型属于冶金用低磷、酸性氧化锰铁锰矿石。

3.2矿石质量

（1）矿石的矿物成分。矿石矿物：矿石矿物主要为赤铁矿、硬錳矿、软锰矿、针铁矿及纤铁矿、辉银矿。

脉石矿物：主要为石英、长石，方解石少量。

（2）矿石结构、构造。①矿石结构有：多孔疏松状结构、交代残余结构、角砾状结构。②矿石构造有：细脉一网脉状构造、浸染状构造、团块状构造、葡萄状或肾状构造等。

3.3矿石类型及矿石品级

（1）矿石类型。矿石的自然类型：矿石中锰矿物主要有硬锰矿、软锰矿；铁矿物主要有赤铁矿含量在5%～18%之间、针铁矿、纤铁矿含量在50%～60%之间；辉银矿含量在0.5%～2.0%之间。故将矿区矿石的自然类型可分为氧化锰矿石和铁锰多金属矿石两类。

（2）矿石品级。全矿区Mn平均品位为18.08%，Fe平均品位为23.93%，Mn+Fe平均品位为37.80%。依据《铁、锰、铬矿产地质勘查规范》（DZ/Y0200-2002）中表E.6（冶金用锰矿石一般工业指标）铁锰矿石的品级划分要求，矿区矿石品级大部分属于Ⅲ级品矿石，仅少量属于Ⅱ级品矿石。Ⅱ、Ⅲ级矿石在矿体各工程中交错分布，无规律性。

4.矿床成因及找矿标志

根据《内蒙古自治区东乌珠穆沁旗古朔根乌拉等四幅1：5万矿产调查报告》（华北地质勘查局514地质大队2014年）研究成果：中晚泥盆世，区内主要是蛇绿岩建造和与其伴生的上覆中基性火山岩和硅质岩沉积建造，晚石炭一早二叠世时，沉积了格根敖包组一套正常沉积碎屑岩，且不整合覆盖于蛇绿岩套之上，并形成了两大板块的最终缝合带，即贺根山一乌斯尼黑缝合线。两大板块碰撞之后，区内总体抬升成陆。从晚石炭世开始，区内处于拉张一挤压交替旋回的构造背景，形成裂谷型海盆，沉积了格根敖包组（CPg）海陆交互相火山一沉积地层。盆地边缘的碎屑岩，尤其是超基性混杂岩中含有一定量铁、锰质，经风化和剥蚀，搬运至盆地中形成了铁锰的初始矿源层。

早二叠世以来，区内有大规模的中性一中酸性的岩浆活动，形成区内石英闪长岩侵入体；中二叠世，区内进一步拉张，沉积了浅海相的哲斯组粗碎屑岩和碳酸盐岩，之后交替出现的挤压构造又使得石炭纪、二叠纪地层发生褶皱和断裂，并带来了丰富的含矿热液，热液活动交代了层间破碎带内的初始矿源层，使铁、锰进一步富集成矿，同时叠加了银矿物，并富集成与铁锰矿共伴生的银铁锰或独立银矿。

晚二叠世以后，区内进一步挤压，海盆关闭，全部上升为陆地。中新生代以来，区内一直处于隆起状态，原生铁锰矿体出露地表或近地表，受风化剥蚀及淋滤作用，使的铁锰矿进一步富集，形成了该铁锰矿床。

综上所述，依据《铁、锰、铬矿产地质勘查规范》（DZ/Y0200-2002）附录G中（铁、锰、铬矿床主要类型）的要求，本矿床属“风化淋滤型锰矿床大类中与热液贵金属矿床有关的铁锰帽矿床”。