内蒙古自治区四子王旗供济堂金矿地质特征与成矿规律

[摘要]矿区位于华北地台（I级）狼山-白云鄂博台缘坳陷（II级）白云鄂博褶断束（III级），区内共发现6条矿化蚀变带，主要产于构造裂隙内，均为含金石英脉，矿床成因为在变质深熔过程中易熔组分硅铝质与碱性成分重熔分异形成黑云花岗质混合片麻岩，在此工程中，经结晶分异作用使有用元素活化、迁移、富集，在构造裂隙发育部位成矿，形成了含金石英脉。

[关键词]地质特征 成矿规律 供济堂 石英脉型金矿

[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-136-3

矿区位于华北地台（I级）狼山-白云鄂博台缘坳陷（II级）白云鄂博褶断束（III级）。

1区域地质背景

1.1地层

新近系宝格达乌拉组（N2b）在全区大面积出露，产状近水平，地表露头较差，多为第四系覆盖，覆盖厚度小于3 m，岩性为砖红色、灰绿色及灰白色砾岩、砂砾岩、含砾粗砂岩、泥岩、泥质砂岩，含钙质结核，岩石固结较差。

1.2构造

区域上分布有四子王旗韧性剪切带，大苏吉-四子王旗-供济堂一线展布，长度大于100 km，剪切带南北宽6 km～8 km。带内构造变形强烈，岩石线理、片理、片麻理、糜棱岩发育，原岩组构多已被置换。由于该韧性剪切带规模巨大，变形复杂，从北到南表现出不同变形强弱带的交替出现。总体来看北部变形较强，南部变形较弱，该韧性剪切带的次生片理、片麻理、糜棱面理等产状主要向SE倾，走向EW向。经证实本区金矿与四子王旗韧性剪切带关系密切。

1.3岩浆岩

区域内岩浆岩较为发育，集中分布于区域中、西部，主要有新太古代变质花岗岩（Ar3γ）;新太古代斜长角闪岩（Ar3Ν）;早元古代浅肉红色片麻状、块状花岗岩（Pt1γ）;晚古生代中二叠世灰白色花岗闪长岩（P2γδ）;晚古生代中二叠世中粒钾长花岗岩（P2γ）;中生代早三叠世白云母花岗岩（T1γ）;中生代中三叠世二长花岗岩（T2ηγ）;中生代晚侏罗世花岗斑岩（J3γπ）。

1.4区域物化探特征

本区重力异常的总体趋势反映出近东西向-北东东向的主构造线方向，酸入岩的密度低，呈现明显的负异常特征，能够清晰地指示岩浆岩体的分布范围。本区出露基底岩系具有一定的磁性，中生界和新生界一般均属无磁性到弱磁性，岩浆岩磁异常特征表现为，华力西期中酸入岩磁性中等，一般产生低幅值正磁异常，新太古代片理化斜长花岗岩磁性较低，一般产生负磁异常。磁异常总体近东西向展布，与本区主构造方向一致。

本区位于营盘坝子金、钍I级成矿远景区（I-9）内，成矿远景区位于乌兰牧场-当郎忽洞压扭性断裂带附近，有多处铀、钍矿点和重砂异常分布（三道沟幅1：20万地球化学图说明书）。该区由As33乙3、As34乙1和As32丙、As35丙异常组成。As34单元素异常属工作区羊放沟石英脉型金矿点异常。

1.5自然重砂

区域上开展的1：20万重砂工作显示，在西梁北附近（东经112°15′～ 112°22′，北纬41°38′～41°40′之间），存在一个东西长约8km，南北宽约5km，面积40km2的Au12号自然重砂I级黄金异常区。在采取的11个重砂样品中有6个样品含金，一般为一级（1～10粒），最高可达二级（10粒以上）。工作区位于Au12异常区北段，面积约4km2。结合区域地质资料，异常附近出露大面积新太古代变质花岗岩，花岗岩中伟晶岩及石英脉发育，黄金的来源可能是石英脉中，在该范围内应注意寻找石英脉型原生金。由于第四系不发育，砂金品位低，无工业价值，但可以进行民采开发。

本区位于华北地台北缘西段狼山-大青山金铜铅锌区域成矿带白云鄂博-宝昌元古代、华力西期金、铁、稀土、锡成矿带（Ⅲ11）。成矿带内多为小型矿床及矿化点，金属矿产多集中分布于武川-金盆、大苏吉-供济堂一带地区，金矿以岩脉型、沉积型矿化为主，铁矿为沉积蚀变型为主;而非金属矿产则主要分布于南部。区内具有代表性的矿床有：四子王旗吉庆岩金矿、察右中旗大清河金矿。

2矿区地质概况

区内出露的地层单一，为第四系（Qh）冲积、洪积砂砾层，主要分布于工作区北东和南西，呈2条北西向条带贯穿全区，出露面积约3km2。

工作区位于区域性东西向四子王旗韧性剪切带南侧，区内构造为受四子王旗韧性剪切带控制的裂隙，主要由北东向、北西向、近东西向三组裂隙构造组成，推测为四子王旗韧性剪切带次级构造，是最重要的储矿构造，控制了矿化蚀变带的规模、产状。其中，北东向裂隙规模相对较大，位于工作区中北部，斜贯全区，长约1500m，局部被第四系覆盖，宽约0.2～1.5m，走向50°～80°，倾向南东，倾角40°～70°。含金石英脉沿该裂隙断续分布。

工作区岩浆岩发育，大面积分布新太古代变质花岗岩（Ar3γ），岩石类型为片麻状斜长花岗岩，花岗结构，块状构造。小面积分布新太古代斜长角闪岩（Ar3Ν）。

区内斜长花岗岩和斜长角闪岩在变质深熔过程中易熔组分硅铝质与碱性成分重熔分异形成了硅铝熔浆渗滤交代残余矿物岩石形成的一套基体、脉体混杂分布，空间上紧密相伴，成分上演化连续的黑云花岗质混合片麻岩，变质作用表现为混合岩化，基体成分为黑云母斜长片麻岩，脉体成分为微斜长石花岗岩。

此外，勘查区内分布石英脉（q），脉岩多呈北西向展布，脉岩长度几十至几百米，宽度几米至几十米，其中工作区中北部发育有蚀变含金石英脉，为本次工作需重点研究的赋矿脉岩。

3地球化学特征

由统计计算结果（表1）看出，区内Au、As、W、Sb、Hg、Sn、Mo元素富集系数大于1，具较明显的富集特征，说明该工作区的土壤相对于地壳上述元素具有较高背景含量，在土壤中具有相对富集的趋势，而其它元素相对地壳具有较低有背景含量，在土壤中具有相对分散、贫化有趋势。

区内变异系数（Cv2）由大到小将元素排列：Au、Hg、As、Cu、Sb、Pb、Zn、Bi、Mo、Ag、Sn、W。元素变异系数介于0.06～0.84之间。其中Ag、W、Mo、Sn、Bi元素变异系数低于0.25，属均匀分布;Hg、As、Cu、Sb、Pb、Zn元素变异系数介于0.25～0.50之间，属均匀分异;Au元素变异系数大于0.75，属极不均匀分布。

对比未剔除特高、特低含量的元素变化系数（Cv1）与剔除特高、特低含量的变化系数（Cv2）发现（表2），Au元素的比值较大，说明Au元素在土壤中具有相对富集的趋势，有局部富集成矿的可能。

4矿体地质概况

在区内发现6条矿化蚀变带，均为含金石英脉（表3）。

矿化蚀变带多呈脉状、透镜状，主要产于工作区中部，I、III、IV、V、VI号矿化蚀变带围岩为斜长花岗岩，II号矿化蚀变带围岩为斜长角闪岩。

I号矿化蚀变带规模较大，位于工作区中北部，与土壤地球化学测量圈定的AP-1异常吻合，确定异常由I号矿化蚀变带引起。石英脉连续性较好，局部较破碎，裂隙面褐铁矿化发育（图1）。石英脉内见星点状及稀疏浸染状黄铁矿化，黄铁矿晶形较差，局部见蜂窝状硫化物流失孔。脉体内肉眼除能见到褐铁矿、黄铁矿外，未见其他金属硫化物（图2）。

矿化蚀变带长约900m，走向50～80°，倾向南东，倾角44°～71°，石英脉厚0.19～1.80m，平均厚0.67m，厚度变化大;石英脉中金矿化分布不均匀，金品位一般0.10～2.70×10-6，最高8.20×10-6，品位变化大。矿化蚀变带整体呈现出矿化不均匀，地表氧化带有一定品位，沿倾向延深，原生带金矿化弱，甚至无矿化的特点。

5成矿规律及找矿方向

5.1成矿规律

供济堂金矿的成因类型为在变质深熔过程中易熔组分硅铝质与碱性成分重熔分异形成黑云花岗质混合片麻岩，在此过程中，经结晶分异作用使有用元素活化、迁移、富集，在构造裂隙发育部位，形成了含金石英脉。

区域变质作用在北西向为主的区域主压应力方向和配套的北东向为辅的张应力的作用下，对受影响的岩石和有用元素的形成、迁移、空间分布有着特有的控制作用。尤其是因区域应力场分布不均，形成了岩石和元素的形成和分布的多样性。

石英在受区域应力较弱的情况下，形成以团块状为主的等轴形态;在北西向主压应力作用下形成北东向的透镜状、串珠状、条带状;在北东向张应力作用下形成北西向的透镜状、串珠状、条带状。因工作区主要受北西向的主应力，故石英脉以北东向条带状分布为主。

金元素的富集同样受区域应力作用和混合岩化的部分熔融作用的控制和影响。金元素在部分熔融作用下，在不同的岩石中聚集分布。金元素随着所赋存的岩石在受区域应力较弱的情况下，金元素地球化学异常形成以团块状为主的等轴形态;在北西向主压应力作用下形成北东向的透镜状、串珠状、条带状形态;在北东向张应力作用下形成北西向的透镜状、串珠状、条带状形态。因区内主要受北西向的主应力，故工作区内金元素地球化学异常多形成以北东向透镜状、条带状分布;而在应力发生变化集中地段，金元素地球化学异常形成以北东向为主的小透镜状连接聚集成北东走向或北西走向的串珠状形态。

金元素在部分熔融作用下，在不同的岩石中聚集分布，随着部分熔融程度不同，金元素富集程度不同。在部分熔融作用较强的地段，岩石分异较好，金元素集中选择于某种岩石，其相邻的岩石含量降低。工作区金元素优先选择赋存石英中，在石英含量较多的地段，部分熔融作用程度较高，往往造成金元素主要集中于石英中，其他类岩石金含量大幅降低。工作区内石英脉厚度小，按网度采样的土壤地球化学测量及物化探剖面测量往往很难有选择性的采到石英中富含金的样品，结果可能形成硅化强的金矿（化）体地段化探异常弱的“灯下黑”现象。因此，土壤地球化学测量对区内发现金矿化蚀变带仅有间接指示意义。

5.2找矿方向

区内北东向的构造裂隙是主要的含矿构造，其他的次级构造裂隙可见少量的硅化细脉及少量的星点状黄铁矿化，未见成规模的矿化体出现。所以本区找矿大方向应在片麻状斜长花岗岩中的北东向构造裂隙中寻找硅化、黄铁矿化较强的地段。

参考文献

[1]肖荣阁，龚羽飞，翟裕生，邓军著，变质岩区成矿规律与找矿标志 [J].矿床地质.1998年第17卷增刊.

[2]李静波.内蒙古自治区四子王旗供济堂金矿预查报告 [R]. 河北.华北地质勘查局综合普查大队.2014.