内蒙古四子王旗孟克萤石成矿规律研究

苏俊生，常卫军

（内蒙古煤炭地质勘查（集团）一五三有限公司，呼和浩特 010010）

内蒙古自治区四子王旗孟克区域大地构造位置属内蒙古中部地槽褶皱系苏尼特右旗晚二叠纪地槽褶皱带，二连坳陷区，处于蒙古弧形褶带与新华夏构造体系的复合部位[1]。为戈壁滩地貌，基岩出露较差，但近年来随着地质勘查力度的提高，发现有孟克、乌兰哈达、西里庙、满提等一系列大中型萤石矿，这些萤石矿的发现，对我们以后寻找类似矿产提供了线索。

1 地质概况

研究区位于内蒙古自治区四子王旗北部脑木更苏木，地处戈壁丘陵区。受区域构造影响，褶皱与断裂比较发育。主要构造线方向与区域构造线方向一致[2]。

1.1 地层

根据李文国等编著的《内蒙古自治区岩石地层》，孟克地区古生代地层分属华北地层大区，内蒙古草原地层区，锡林浩特-磐石地层分区[3]。区内出露的地层由老到新主要有青白口系艾勒格庙组，下二叠统大石寨组三岩段,下二叠统大石寨组四岩段，现分别叙述如下：

（1）青白口系艾勒格庙组：自上而下为浅灰色变质中粗粒石英砂岩、暗色细粒石英砂岩等沙坝相的岩石组合，具冲刷层理，槽状交错层理；暗灰色泥质板岩夹变质粉砂岩、变质细砂岩具水平层理、粒序层理的三角洲相岩石组合。厚度＜716.3m。

（2）下二叠统大石寨组三岩段：岩性以区域变质作用形成的变质砂岩、粉砂岩为主，夹板岩，局部夹浅变质的火山碎屑岩。在孟克北东部的中上部含有浅变质的中性、中酸性凝灰岩、熔岩夹层。在孟克南部、中部夹浅变质的生物碎屑结晶灰岩，为主要含矿层。厚度约234.1m。

（3）下二叠统大石寨组四岩段：该段岩性组合变化较大，底部以中性、基性火山岩为主；下部-中部以酸性和中酸性火山岩为主，夹正常沉积碎屑岩；顶部为正常沉积的砂质和泥质岩石为主夹中基性火山岩及少量酸性火山岩。厚度约117.4m。根据岩石组合特征和区域情况分析，大石寨组形成于中二叠世大陆边缘海相裂谷带火山-沉积盆地环境，其大量火山岩的形成正是晚古生代裂谷火山活动的产物。

1.2 构造

1.2.1 褶皱构造

区内褶皱构造主体为比勒滚背斜和东格尔敖包褶皱群。现将主要褶皱构造予以描述。

（1）比勒滚背斜：位于比勒滚一带，褶皱长度达25km，宽约5km，组成褶皱的地层均为二叠系下统大石寨组第四岩段的片理化流纹岩和片理化凝灰岩，地层产状较平缓，倾角均在45°左右，翼部对称，轴向70°朝北东东向倾伏。为一不太紧密的线型褶皱。在褶皱的两翼还发育有更低序次的小的层间褶皱。褶皱群的东部被燕山晚期花岗岩体所截，比勒滚背斜北翼由于遭到华力西晚期花岗岩体破坏，也已支离破碎。

（2）东格尔敖包褶皱群：位于东格尔敖包一带，由一系列的背斜和向斜组成，被卷入该褶皱群的底层为青白口系艾勒格庙组一岩段的大理岩，褶皱轴向近东西，两翼地层倾角均为45°～55°，组成极紧密的背向斜构造，属紧密线型褶皱。该褶皱群可分为东西两部分，西部倾伏端朝东，东部倾伏端朝西，形成明显的“马鞍型”褶皱构造。而中间倾伏的地带，地貌上为一较大的鞍部。

东格尔敖包褶皱群构造形迹极其复杂，保存的又极不完整，南北东三面均为华力西期花岗岩破坏，特别是褶皱群的南部，不仅被岩体破坏，还遭到了强烈动力变质作用，地层及岩体均受到强烈挤压，形成各类压碎岩、糜棱岩，甚至为眼球状压碎片麻岩。而褶皱群内部又为断裂破坏，现存构造面貌已被破坏的凌乱不堪。

1.2.2 断裂构造

（1）东格尔敖包压扭性断裂：是东格尔敖包褶皱群内主要一条断裂，长4.4km，走向近东西，大致平行褶皱轴向展布。断层面倾向南（160°～195°），倾角23°～55°，两盘为右旋式（顺时）扭动及上冲。沿断裂形成50m～100m宽的破碎带，其间石英脉发育，断裂带上岩石均具压碎结构，局部糜棱结构，角砾状构造，地层产状紊乱揉搓褶曲强烈。该断裂已把褶皱群东部褶皱构造形迹破坏，构成向斜在构造上相互不能衔接，其间背斜已被该断裂破坏。

（2）比勒滚背斜北翼组成贵勒斯太断裂带：包括两条走向近东西和一条走向北北东向断裂。其中近东西向断裂为压扭性规模较大，在区内出露长度为10.5km，两盘相对扭动为右旋式（顺时针向），沿断裂岩石被压碎，可见30m～140m的挤压破碎带，断裂两侧岩石普遍具硅化、糜棱岩化，局部糜棱岩化带最宽可达220m，并有细粒闪长岩脉沿该断裂带侵入。北北东向断裂，长5.5km，属早期张性断裂，被东西向断裂错断为南北两部分，南段倾向南东东，倾角45°，沿断裂带有微弱赤铁矿化及放射性异常。北段倾向北西西，倾角48°～80°，断裂带宽50m～100m，有明显的断层角砾。沿断裂岩浆期后热液活动强烈，赋存有工业意义的萤石矿脉。有的角砾为萤石矿胶结，萤石成矿后，又被后期蛋白石脉充填，证明该区经历了多次构造变动和岩浆活动。

这些复杂的褶皱和断裂构造控制着本区内生矿床的形成，尤其是孟克萤石矿床的形成明显受北北东向的张性断裂控制。

1.3 岩浆岩

区域岩浆岩极其发育，约占基岩出露面积的36%左右。主要分布在区域北部。岩体形态主要为岩基和岩株，有的呈脉群产出。岩体展布方向明显受构造控制。区内主要见华力西晚期的片麻状细粒黑云母二长花岗岩，占出露面积的20%左右；燕山期的中粗细粒黑云母二长花岗岩和中细粒似斑状黑云母二长花岗岩等岩浆岩。其中以华力西晚期的岩浆岩出露面积大，燕山期的岩浆岩分布范围广，其他岩体零星出露。

2 矿体特征

2.1 矿体

孟克萤石矿体赋存于下二叠统大石寨组三岩段的层间蚀变破碎带中，矿体呈似层状、透镜状与围岩基本整合产出，与围岩接触面相对平整，顶、底板均为结晶灰岩。圈定萤石矿体3条，具体特征见表1。

表1 矿体特征表

2.2 矿石类型

矿石中矿物成分较为简单，主要以块状、网脉状萤石为主，少量层状、囊状矿石类型，根据矿石的产状、结构构造，通过类比其他成型矿区，将孟克地区萤石大致划出两种矿石类型：

（1）块状萤石：紫色，晶粒状结构，块状、晶洞状构造，交代残余结构，萤石含量为65%～80%。

（2）网格状萤石：浅灰紫色、无色，晶粒状结构，网格状构造、交代构造，晚期石英网格中镶嵌粒状萤石，硅质网格的大小及疏密变化较大，同萤石含量反向消长，多为贫矿石。

2.3 矿石的矿物成分

据岩矿鉴定资料，块状萤石由不同粒级的具有立方体、八面体晶型的萤石组成，呈细晶状，粒度一般在0.011mm～0.637mm之间，多为他形等轴浑圆状或简单多角直边状集合体。脉石矿物主要为石英，其成分较为简单；条带状矿石中矿石矿物为较纯的萤石条带和含泥质的暗色萤石条带组成，萤石均为细晶状，条带宽一般在0.5cm～1.0cm，黑白条带间多呈交代过渡关系。脉石矿物为暗色条带中的泥质及石英。

3 成矿规律

3.1 矿床成因

孟克地区位于内蒙古中部地槽褶皱系苏尼特右旗晚二叠纪地槽褶皱带、断裂带，多期次的构造叠加，频繁复杂的热液活动，为成矿创造的地质条件较好。萤石矿分布整体受构造条件的控制，深大断裂为热液活动提供了通道和容矿空间，热液活动为成矿提供了能量和物质来源，次一级的断裂构造又为成矿热液与围岩交代作用提供了良好的环境，萤石矿的分布与深大断裂有关，更与其派生的次级断裂有密切联系，萤石矿体均分布下二叠统大石寨组三岩段的层间蚀变破碎带中，矿化严格受近东西向大断裂及北北西向次生断裂构造控制，矿体均赋存在岩体破碎带内。鉴于上述特征探讨其矿床成因，具体从以下几个方面予以剖析：

经区域资料了解，加里东期构造活动对萤石矿波及较强，来自南北向的挤压应力，致使下古生代底层呈东西向分布，岩层片理发育并具不同程度的变质，沿底层走向可见有进东西向的褶皱及断裂构造。继后由与华力西期构造活动对早期的底层和叠加使东西向断裂再次复活，为岩浆的侵入提供了通道，伴随构造活动，岩浆多次侵入，掩体长轴方向与主构造线一致呈东西向分布。后期由于燕山期构造作用，使岩体局部遭受较强的断裂构造，岩体内北东向断裂构造发育，并明显错断早期东西向断裂。由于该期构造作用产生大量较高的含氟较高的变质热液，沿主构造运移过程中在围岩中获取了大量的钙，在次级的断裂构造中形成了萤石矿化。

经对含矿围岩的微观分析了解，岩石中含有碳酸钙矿物，岩浆期后热液中携带了大量的氟离子，形成了含氟热液，在次级层间破碎带中与围岩交代，使热液中的氟与围岩中的钙结合析出氟化钙，局部富集形成萤石矿化蚀变带和萤石矿体。

综上所述，孟克萤石矿体的形成是含氟热液交代围岩中的钙离子的结果。

3.2 找矿标志

（1）近南北向断裂构造是本区主要含矿构造，是今后找矿重点部位及找矿标志，应着重注意，加强研究。

（2）区内硅化蚀变带及石英脉与萤石矿化有密切联系，强的硅化蚀变可以作为找矿间接标志。

（3）下二叠统大石寨组三岩段的层间蚀变破碎带中、华力西期岩体与石英脉接触带是成矿作用形成的良好场所，构造叠加，多期次热液活动频繁部位是本区直接的找矿标志。