内蒙古自治区额济纳旗虎头山北地区地质特征及成矿规律研究

路明亮

（河南省有色金属地质矿产局第四地质大队，河南 漯河 462000）

1 成矿地质背景

调查区地处北山造山带东段，属塔里木板块东北陆缘增生带，地质构造背景复杂。依据区内地层、岩浆岩、变质岩、构造等多方面的特征，将调查区自北向南划分为旱山—明水微陆块和望旭山微陆块二个三级构造单元。

调查区位于塔里木板块东北缘,属塔里木—南疆地层大区，中南天山—北山地层区，马鬃山地层小区。本次工作，在野外调查的基础上，结合前人地质成果和各地层单元所处的大地构造位置、沉积构造环境、古生物特征、变质变形特征、接触关系等特征，把调查区地层从老到新划分为古元古界北山岩群、中元古界古硐井群、中—新元古界圆藻山群平头山组、大豁落山组，古生界志留系公婆泉组、碎石山组，中生界白垩系赤金堡组，新生界新近系苦泉组及第四系。

根据区内岩浆活动时序、侵入体所处的大地构造位置，按侵入期次、结合构造—岩浆岩带的划分原则，将调查区侵入岩解体为36个侵入体，归并13个侵入体填图单元。按照岩浆活动期次从老到新分别论述如下。

调查区构造变形以断层为主，褶皱表现不明显。早期以北西—南东向为主，北东向、近东西向断裂构造次之，近南北向、北北东向断裂构造不发育。其中北西—南东向断裂构造规模较大，性质大多为脆性正断层，主形成期为海西晚期，具多期活动特征；基底褶皱主要见于古元古代北山岩群内，一般为北西—南东向的一些形态复杂的线状紧闭褶皱和晚期叠加其上不规则状褶皱及环状褶皱；盖层褶皱主要为一些近东西的宽缓的背、向斜构造。

区内韧性构造不发育，在海西期岩浆岩带及风尾山断隆北山岩群内有所表现，其规模小，为浅层次构造变形，主要表现为构造片理化带，糜棱岩化岩和初糜棱岩。对调查区虎头山北幅西部、北部金矿的形成具有一定的控制作用，表现为早期的左行剪切特征和晚期的右行逆冲特征。

2 成矿规律

2.1 成矿规律

矿床是地壳的组成部分，是一种特殊的地质体，是地壳形成演化过程中在某一阶段和环境下的产物。各种矿床形成的历史进程与地壳演化的每一历史进程紧密相随，因此，采用动态地质学思维方法并从地壳演化角度，去深入认识和系统分析矿床形成的地质条件，是总结成矿规律提高预测水平的关键所在。研究区成矿元素以Cu、Au为主，地球化学特征如下：

铜元素：高异常区主要分布于古元古界北山岩群和志留纪公婆泉组地层中，在虎头山北幅西北部石炭纪侵入岩呈低背景值，局部高异常区呈孤岛状零星分布。中—新元古界圆藻山群和古硐井群均为低背景值。极高值分布于公婆泉组地层中，与本次工作发现的7号、8号矿点位置大致一致，鉴于此，在本区寻找铜矿首先应为公婆泉组地层，其次为北山岩群地层比较优越，石炭纪侵入岩体中次之。

调查区碳酸岩是铜矿的分布区域，铜矿以Ni、Cu、Co、As 等元素高背景场、高值区为主，尤以Ni、Cu、Co最为明显，Ni、Cu、Co、As 最高含量分别为116×10-6、193×10-6、33.9×10-6、116×10-6。

金元素：继承了铜元素的分布特征。高异常主要分布于古元古界北山岩群和志留纪公婆泉组地层中，在虎头山北幅西北部石炭纪侵入岩呈较低背景值，中—新元古界圆藻山群和古硐井群零星分布高异常值，但异常范围较小。极高值分布于公婆泉组地层中，与本次工作发现的6处金矿化点位置大致一致。因此，在本区寻找金矿首先应为公婆泉组地层，其次为北山岩群地层比较优越，石炭纪侵入岩与中—新元古界地层中次之。另外以上两种元素的富集，都是与后期构造有密切的关系，特别是NNW向及NW向断裂构造是主要的容矿、控矿构造。

2.2 控矿地质因素分析

任何矿产的形成都有一定的地质因素，主要受控于：区域构造、岩浆活动、沉积作用和变质作用、区域地球化学因素等，本区发现的有工业意义的矿产为铜矿，矿化类型为裂隙热液型，主要受控于构造作用和岩浆作用。在预测找矿工作中，如查明欲找矿产的主要控矿因素，可以起到事半功倍的效果。

（1）构造因素：构造因素是控制矿床形成和分布的重要因素之一，本区所发现的铜矿的围岩及容矿寄主岩石均为公婆泉组。控制铜矿的构造为北北西向断裂构造。本区比较大的构造为北北西向断裂构造，它们控制了不同级别成矿带的展布方向、范围及性质，多表现为压性特征，与成矿带方向基本一致，因此应属于成矿前构造。由于断裂规模较大，下切深度较大，因此沿该断裂控制着岩浆的来源深度和物源，以作为矿液运移的主要通道，这样也就决定了岩浆的物质成分，并且大的构造也是岩浆上升的主要通道，沿该构造形成了一系列多金属矿产及含矿的岩石，因此本区铜矿点也应受这些深大断裂构造的控制。另外，深大断裂的次生构造单元也是本区矿产形成的重要构造，根据以往经验，在主构造线上很难发现有价值的矿化体，而在主构造的二级构造单元，特别是断裂构造的复合部位更是成矿的理想场合。

（2）岩浆因素：岩浆活动是地壳活动的主要形式之一，许多内生矿床，特别是金属矿床的形成和分布都不同程度地受岩浆活动因素所控制。有的直接为成矿提供物源和所需要的热液，有的间接为成矿提供热源和热液。本区铜矿化主要产于白垩纪花岗岩与碳酸岩接触带中，地层中Mo、Cu、Sb、As、Bi 等平均含量高于全区平均含量，为铜矿化提供物质来源，体现了本区铜矿有一定的成矿专属性。

3 区域矿产资源远景评价

北山地区位于西伯利亚板块南缘、属塔里木—中朝板块北缘、哈萨克斯坦板块三大板块的过渡部位，大地构造位置十分特殊。不同的构造单元、不同的地层、岩浆作用、变质作用及构造，对矿产的形成和分布起着不同的成控作用，并与其不同区域矿产资源远景有着密不可分的关系。调查区成矿地球化学背景良好、构造发育、岩浆活动广泛而频繁、地层变形及接触变质作用强烈，为调查区矿产的形成提供了必要条件。现把与本区与地层有关的矿产情况简评如下：

区域背景条件调查区位于塔里木板块东北缘。属塔里木—南疆地层大区，中南天山—北山地层区，马鬃山地层小区。

古元古代时期发育了北山岩群，从本次工作来看，区内北山岩群的原岩为一套中基性火山岩碎屑岩和碳酸盐岩建造，经历了漫长的构造运动，多期次的变质作用和岩浆活动及不同期次的构造叠加，使北山岩群发生了强烈的变质变形，属低角闪岩相变质岩系。据1∶5万小尘包等幅矿调资料和前人区调资料，在北山岩群地层内蕴藏着丰富的铜、金、钼等矿产，龙其以金矿最为著名。调查区内在该套地层内发育黑色构造泥岩，含金的概率最高，且品位较好，是下一步在本区寻找金矿的一个方向。另外在本区发现的1、2 号铜金矿化点都是赋存在石英脉之中，经过本次工作，在其它地层中也有石英脉发育，无论是褐铁矿化、黄铁矿化都比本区石英脉要强得多，但都不含铜金，因此在本地层中寻找石英脉型金矿也是有巨大的找矿潜力。另外在本区发现一个石英脉型电气石矿化点，在下一步工作中，寻找与电气石有关的矿产也应该足以重视。在本地层中发现多个伟晶岩露头，因没有明显矿化，加之于工作程度有限，未对其进行进一步追踪，因此，为在本区发现与伟晶岩有关的矿产提供了有力的条件。

中新元古界圆藻山群平头山组、大豁落山组主要由钙质和镁质的碳酸盐岩组成，具有不同程度的成岩后的交代作用，未发现碎屑岩，沉积环境应为封闭不完全的有障潮坪，泄湖不发育为退潮时的潮坪，水动力以潮汐作用为主。上述环境形成的巨厚碳酸盐岩，在研究区进一步探找白云岩矿床有着丰富的前景。

早古生界志留纪属于活动沉积岩石组合以硅质岩、含燧石团块灰岩、安山岩为主，前者属浅海相还原环境沉积物，安山岩属海相火山喷发沉积为主的产物，标志着该阶段处于强烈的沉陷阶段。通过本次工作发现，志留纪公婆泉组、碎石山组地层是铁铜矿化的主要含矿层，后期侵入的印支—海西期的二长花岗岩是成矿母岩，本次发现的7、8号铜矿化点都说明了这一点。

本区三叠纪没有发现良好的地层露头，由于成岩程度较差，往往被坡积物覆盖或者直接风化，含矿情况不明，但是本阶段在本区构造活动频繁、岩浆活动加剧，形成了一系列近东向的褶皱、断裂，似斑状黑云母二长花岗岩的侵入，肢解了公婆泉组地层，为本区铜矿化、铁矿化的形成提供了物质来源和动力条件。

综上所述：调查区经历不同机制、不同期次的岩浆活动—变质作用—构造作用的演化，形成了一系列重要矿产，特别是北山岩群、公婆泉组地层具有良好的成矿地质背景。

4 矿产预测

4.1 预测远景区的划分

依据圈定依据和分类，结合成矿带划分，将调查区划分出Ⅰ、Ⅱ级预测远景区5个。预测远景区及找矿靶区命名：由于调查区人迹罕至、地名稀少、地物单一，命名方式采用预测远景区分类级别，如遇同类级别的多个远景区，按照由南向北，由西向东，在远景区类别后面添加数字加以区别。

4.2 预测远景区特征

Ⅰ1铜、金预测远景区（Ⅰ1级）：位于虎头山北幅中部，呈长方形近东西向展布。南北宽约1.9km、东西长约4.2km、面积约8km2，为一个封闭的正方形。预测远景区位于AP4异常区范围内，异常元素组合为Ni、As、Cu、Co、Y、La、Sb、Nb、W、Sn、Ag、Zn、Li、Au共14种元素，元素组合较全，异常吻合程度较好，面积较大，强度较高，浓度分带二三级，浓集中心较明显。

Ⅰ2 铜、金预测远景区（Ⅰ级）：远景区位于额济纳旗虎头山北幅中南部，呈长条状，平均宽度2km，长度5.3km。该异常为乙类异常，评序值为136.348，该异常呈不规则状元素组合以Ag、As、Bi、Co、Li、Mo、Cu、W、Ni、Sb、Zn、Sn、Pb、Y、La、Nb、Au17 个元素，浓集中心明显，浓度分带为三级，多个浓集中心。异常区内见有矿化蚀变带，可见孔雀石、褐铁矿化。该异常可能与矿化蚀变带有关。该异常北部有金异常。

Ⅱ1铜、金、电气石预测远景区（Ⅱ级）：位于虎头山北幅北部，南北宽约2.1km、东西长约7.0km，面积约15km2，呈长方形东西向展布。预调查区与化探异常AP2 范围一致，特征如下：该异常呈不规则状；异常带走向东西，元素组合较全共13 种元素Pb、La、Cu、Bi、Li、Au、Be、Sn、Nb、Mo、Zn、Y、Ni。异常分布比较凌乱。异常强度较低，均无明显的浓集中心，评序值为42.233。该异常为丙类异常。该异常元素均为单点异常，吻合度也不太好。

Ⅱ2 铜、金预测远景区（Ⅱ级）：预调查区位于虎头山北幅西部。大致呈梯形，平均宽约2.8km、长约3km、面积约8.4km2。Mo、Cu、Sb、As、Bi等平均含量高于全区平均含量，Au、Ag、Pb、Zn、W、Sn、Ni、Co、Nb、Y、La、Be、Li平均含量低于全区平均含量，但元素接近全区平均值，局部富集有利地质单元，和地壳克拉克值相比Cu、As、Sb、Bi、Mo 相对集中，其余元素趋于分散，Mo正常，Cu 富集，强富集As、Sb、Bi，Au、As、W、Sn、Ni、Co、Nb、La弱变异，Ag、Cu、Sb、Bi、W、Sn、Mo、Co为强变异。

Ⅱ3 金、铁预测远景区（Ⅱ级）：位于九号半幅东南部，呈近梯形分布，南北长约3.5km、东西平均宽约2.4km、面积约8.4km2。Au、Ag、Cu、Zn、W、Sn、Mo、Ni、Co、Nb、Y、Be、Li 平均含量低于全区平均值。Bi、As、Sb平均值高于全区平均值，所有元素接近平均值，As、Sb 相对集中，其余元素趋于分散，Bi 正常，强富集As、Sb，Au、Pb、Sb、Bi、W、Mo元素强变异，Ag、Cu、Zn、Co、Y、La、Be为弱变异。