一、废旧废铜巴彦哈尔()金矿和白音宝力道金矿
在内蒙古苏尼特左旗南部，回收回收近年来发现了巴彦哈尔( 365)、宝力白音宝力道等多处金矿床(图 3-2)。金属白音宝力道金矿位于苏尼特左旗蛇绿混杂岩带北侧，废旧废铜由武警黄金第二支队于 20世纪 90年代中发现并进行工作的回收回收;而巴彦哈尔金矿位于该蛇绿混杂岩带西部北侧紧靠断裂带位置(现表现为韧性剪切带)。后者是宝力地质矿产部第一综合物探大队于1996年在该区开展地球化学测量时发现的。该矿位于苏尼特左旗西南 49 km处，金属呼和浩特至锡林浩特省道 365 km处，废旧废铜所以称之为 365金矿。回收回收中心地理坐标为:东经 113°16'05″，宝力北纬 43'32'35″。金属现为澳大利亚某地质公司对其开展详查。废旧废铜大地构造位置属苏尼特左旗中晚古生代岛弧区，回收回收苏尼特左旗-贺根山缝合带北侧西部。宝力苏尼特左旗南部出露一套蛇绿混杂岩带，被认为是西伯利亚板块与华北板块之间的苏尼特左旗-贺根山缝合带的组成部分。在苏尼特左旗蛇绿混杂岩带北部，大面积出露早-中古生代岛弧环境的花岗岩类，该岛弧形成于增生的华北板块向南蒙古板块俯冲阶段，主要岩性包括闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩和花岗闪长岩等。
(一)矿区地质
整个矿区是苏尼特左旗成矿集中区的一部分，受近 EW向苏尼特左旗南交其尔复杂构造带(剪切带)与NE向二连浩特盆地边缘断裂的交汇部位控制。本区区域上出露地层主要为元古界温都尔庙群，关于该套地层的时代，原1∶20万区调报告将其定位于志留系-下泥盆统，而内蒙古区域地质志将其定位于下寒武统，此处采用区内最新年龄测试数据(苏尼特地区1∶5万区域地质调查联测报告，中国地质大学，北京，1996)将其定位于元古界。为一套复杂的海相沉积基性火山岩-铁硅质岩-碎屑岩(含碳质)-碳酸盐岩建造。主要岩石组合有绿片岩、绢云母石英片岩夹含铁石英岩、变质砂岩、千枚岩、结晶灰岩等，原岩恢复以基性火山岩为主，夹有碎屑岩及碳酸盐岩，属海底火山喷发沉积，Au丰度为一般为2.5×10－9～150×10－9。其次是古生界火山碎屑沉积岩及中生界火山岩零星分布。
图3-2 365和白音宝力道金矿区地质略图(据祝洪臣等，2006)
矿区内构造发育，总体呈近EW向，断裂、褶皱构造均为向西收敛，向东撒开的形状。矿区内同时伴随有NE、近EW或近SN向的次级构造破碎带、韧性片理化带。它们对区内的金矿床形成起主导控制作用。盆地边缘断裂总体呈NE向展布;交其尔复杂构造带具有明显的双重结构特征，即上部(浅部)具推覆断裂而下部(深部)具有韧性剪切带特征;在该区内仅表现为韧性剪切带特征，在矿区地表采坑内可观察到早期石英脉具明显韧性变形的石香肠化、透镜体化(图3-3)特征。
图3-3石英脉韧性变形石香肠化及透镜体化
区内岩浆活动频繁而强烈，从加里东期至燕山期普遍存在，既有小型岩株、岩枝产出，又有大规模岩基出露，侵入岩从超基性岩—基性岩—中性岩—中酸性岩至酸性岩均有分布，其中规模较大的有中晚古生代黑云母花岗岩体及燕山期钾长花岗岩、花岗闪长岩。受区域构造控制，岩浆岩多呈近EW或NE向展布。不同时代，不同期次的岩浆岩构成相对复杂的岩浆岩带。
图3-4白音宝力道金矿区地质简图
(二)矿床地质
1.白音宝力道金矿
该金矿位于苏尼特左旗白音宝力道苏木西北，矿区内出露的岩石主要为石英闪长岩和少量花岗斑岩(图3-4)。金矿化类型包括石英(硫化物)脉型、破碎带蚀变岩型、糜棱岩型，其中石英脉型是主要的矿石类型。金矿围岩多样，包括奥陶-志留-泥盆纪白音宝力道英云闪长岩，古元古界宝音图群黑云斜长片麻岩、二云母花岗片麻岩，中新元古界温都尔庙群绢云片岩，绿泥片岩，下二叠统大石寨组安山岩等。矿脉走向以NEE—NE为主，挤压特征明显。还有以张性充填为特征的NW向石英脉型矿体。含Au石英脉中偶见方铅矿、孔雀石，发育绢(白)云母化蚀变;明金常见于具蜂窝状流失孔的石英脉和糜棱岩中。矿区内见闪长玢岩等中基性岩脉、石英脉及其两侧的糜棱岩是主要的找矿目标。区内已发现数十条石英脉，含Au石英脉规模较小，多为透镜状，部分石英脉呈雁行状排列，大部分石英脉体矿化较差。24号矿脉位于矿区北部，矿脉地表断续出露长550m，宽1.24m。走向80°，倾向170°，圈定矿体2个，厚度3.15～0.36m，平均厚度1.10m，厚度变化系数为52.21%。品位41.87×10－6～1.05×10－6，平均品位8.78×10－6，品位变化系数为96.5%。3号含Au石英脉出露长约20m，宽约1m，产状200°∠60°，产于奥陶-志留-泥盆纪石英闪长岩中，靠近脉体上下盘围岩糜棱岩化强烈，在片理面上有时见明金，构成糜棱岩型矿体(图3-5)。48号石英脉断续出露长300m左右，产状165°∠38°，最高Au含量达54.6×10－6，57号石英脉的Au含量为145×10－6，同时Ag含量为214×10－6，Cu含量为0.21%。16号矿脉位于矿区东部，矿体位于韧性剪切带中，长约300m，厚1.55m，走向约65°，倾角86°，南倾，石英脉中见金属矿化:褐铁矿化、黄铁矿化，矿化类型为含金石英脉-含金破碎蚀变岩型。在16脉上布置3个浅井，两条探槽，除16TC4未见矿外其余工程均见矿，品位为1.59×10－6～17.60×10－6，平均品位为9.27×10－6。
图3-5白音宝力道金矿床的糜棱化岩石及其香肠化石英脉特征
矿石成分较简单，主要为石英(95%)，其次为褐铁矿及微量绢云母，偶见黄铁矿、自然金、方铅矿、黄铜矿、斑铜矿、铜蓝、闪锌矿、孔雀石，褐铁矿多呈黄铁矿假象零星分布于矿石之中，黄铁矿多呈他形粒状，少数为自形晶。脉石矿物主要以石英为主，长石、高岭石含量很少，暗色矿物黑云母、角闪石含量亦少。
矿石结构为自形—半自形结构、交代残留-交代假象结构。矿石的构造为星散浸染状、稀疏浸染状构造、碎裂状及角砾状构造，其次有块状、脉状和蜂窝状构造。
白音宝力道金矿围岩蚀变类型主要有钾化、黄铁绢英岩化、青磐岩化、硅化、绢云母化、高岭土化等。从花岗斑岩向外围可划分为黄铁绢英岩化带、硅化带、钾化带、青磐岩化带、绢云母化带等，其中硅化、黄铁绢英岩化与成矿作用关系密切。
据祝洪臣等(2006)测得该矿床成矿期石英脉中气-液包裹体的均一温度(39件样品)，其范围为179～389℃，多集中在205～328℃之间，峰值为230～280℃。聂凤军等(2006)采取的样品测得其均一温度为130～318℃，主要集中在160～240℃之间。
2.365金矿
365金矿床位于白音宝力道金矿南部。是近年来在内蒙古中部发现的具有较大前景的金矿床之一。位于交其尔韧性剪切带西端。矿区内主要出露温都尔庙群绢云石英片岩和其中分布的硅质岩。绢云石英片岩为灰黑色，鳞片粒状变晶结构，片状构造。岩浆主要为硅化、高岭土化花岗斑岩，岩体出露面积约为0.4km2。该花岗斑岩体为复式岩体。早期花岗斑岩分布于该复式岩体的西南侧。岩石为暗红色，斑状结构，块状构造。斑晶为石英和长石，粒径2～4mm。石英斑晶体积分数约为3%，长石斑晶体积分数约为4%，基质为微晶结构;从长石多强烈高岭土化和见到少量正长石斑晶判断，长石斑晶主体为正长石。晚期花岗斑岩就位于该复式岩体的东北侧，岩石为灰白色，斑状结构，块状构造。斑晶为石英和长石，粒径1～3mm。石英斑晶体积分数约为4%，长石斑晶体积分数约为3%;基质为霏细结构，长石高岭土化强烈。
金矿化带呈NE向展布(图3-6)，延长大于3000m，宽200～300m，主要发育于燕山中晚期酸性侵入岩旁侧的强糜棱岩化温都尔庙群绿片岩系岩石中，带中发育有低温热液成矿作用所形成的成群成带的含金石英(硅质)脉，既有大脉，又有小脉或微细脉，既有韧性变形早期含金石英(硅质)脉，又有韧性变形后期含金石英(硅质)脉，早期石英(硅质)脉多发育石香肠化、透镜体化，产状为110°～140°∠67°～80°后期石英(硅质)脉产状变化较大，集中在85°～140°∠60°～76°之间。金矿体主要赋存在石英(硅质)脉及其两侧强烈蚀变的糜棱岩化绿片岩中，并以后者为主。
图3-6 365金矿区地质简图(据陈旺，2003，修编)
目前，根据澳大利亚某地质公司对金矿化带中部进行的勘探工作成果看，矿体厚度较大，最厚可达数十米，长度目前未控制，基本分析金品位一般为1.5×10－6～4.5×10－6，最高金品位可达132.5×10－6。矿体呈斜列式、平行式赋存于糜棱岩带中，主体走向为NE向，在北东段走向为NE60°～80°，至南西段逐渐转为北东30°左右。近地表金矿化具次生富集现象，由地表向下，金品位趋于稳定。据祝洪臣等(2006)研究，主矿体为NE向，近于直立，矿体平均真厚度约为12m。露采采坑深约为30m，所采矿石皆为氧化矿，明金较多。其品位分别为39.2×10－6和8.40×10－6，最高品位为132×10－6。该矿床中伴生银，可综合回收利用。Ag最高品位达289×10－6，Au品位为2×10－6，说明该矿床具有从花岗斑岩向外围从Au到Ag的金属分带现象。
金矿化类型分为两类。一类为集中产出于硅化、绢云母化、黄铁矿化(地表多褐铁矿化)片岩内的较宽石英脉及其两侧的石英细脉。前者虽规模较大，但金品位很低，多不具工业意义;后者规模很小，以细脉(宽2～4cm)为主，延伸、延长均不稳定，金品位也不高，偶可达1×10－6以上。单一脉体也不具工业意义。石英脉型矿石脉石矿物以微晶石英为主，含少量碳酸盐(方解石，见到叶片状方解石)、绢云母、白云母，矿石矿物主要为褐铁矿及少量自然金、银金矿，偶见星点状分布的黄铁矿。另一类蚀变岩型，主要分布硅化、褐铁矿化(地表已褐铁矿化)、高岭土化、绢云母化(水云母化)、绿泥石化的云母片岩中，主要脉石矿物为石英、黑云母、绢云母、白云母(水白云母)、高岭石、绿泥石、绿帘石、石榴石等。金属矿物为褐铁矿、黄钾铁矾、硬锰矿、软锰矿及少量自然金、银金矿等。蚀变、矿化的片岩金品位较高，明金较多，金品位为n×10－6。是矿区主要的矿石类型。
矿石结构多为破碎结构、交代、残余结构及充填包含结构。矿石具角砾状、块状、脉状、浸染状、网格状、少数蜂窝状构造。矿石中金属矿物主要有褐铁矿、黄铁矿、黄钾铁钒、自然金等;脉石矿物主要有石英、高岭土、绿泥石、绢云母等。金主要以自然金、硫化物中的金及银金矿形式存在，分布极不均匀，自然金粒度多为小于0.01mm的微粒金;次为肉眼可见的细粒金，偶见少量粗—巨粒自然金。金的形态多为角粒状、树枝状、薄膜状。金的赋存与嵌布状态以晶间金、裂隙金为主，少量包裹金。
该矿床硅化作用可初步划分为3期:早期为微晶石英组成，中期为微晶石英和黄铁矿组成，晚期为结晶较好的石英和方解石组成，成矿作用主要与中期硅化、黄铁矿化有关。
(三)成因分析
1.硫同位素特征
测得白音宝力道金矿床矿石黄铁矿的δ34S值为2.2‰～3.2‰，方铅矿的δ34S值为-0.1‰，变化相当稳定，均位于陨硫值附近。另据赵利青等(2003)研究，本区金矿床2件黄铁矿的δ34S分别为－2.3‰～2.4‰，1件方铅矿的为5.4‰，聂凤军等(2004)、李根维(2007)测得白音宝力道金矿床矿石黄铁矿硫同位素组成为－2.21‰～－1.85‰，巴音哈尔为-1.46‰～2.11‰。S和Pb同位素分别指示成矿物质来源于深部岩浆和造山带。综合分析认为本区金矿成矿物质与深部有关，并可能深及地幔。
2.H、O同位素特征
祝洪臣等(2006)对两个金矿床开展了H、O同位素分析(表3-1)。由表中可以看出，白音宝力道金矿脉石矿物石英δ18O值为10.7‰～12‰，与中酸性岩浆岩δ18O值变化范围(通常为6‰～13‰)相一致;氢-氧同位素分析结果表明，该矿床成矿热液中的水主要来源于岩浆水。但365(巴彦哈尔)金矿床氧同位组成为较大的负值，氢同位素组成也较低，成矿温度也明显偏低。与白音宝力道形成了明显对比。这可能与365金矿床主要与蚀变绿片岩型矿床有关，所测得的同位素主要为绿片岩内变质石英矿物，而不是矿化的石英包裹体。根据白音哈尔矿区采场可以看出，大量的氧化矿石内所充填的石英脉实际上并非真正的石英脉，而是一些穿插于糜棱岩化绿片岩内的强烈硅化条带。其中金矿化并不好，可能是成矿早期甚至成矿之前形成的。因此这一同位素组成并不反映成矿期热液的特征。
表3-1 365和白音宝力道金矿床H、O同位素分析结果
3.包裹体特征
表3-2和表3-3分别列出了两个矿床石英流体包裹体气液相成分特征。由表中可以看出，2个矿床的流体包裹体液相成分总体上是十分相似的，但白音哈尔中以含一定量的钙离子为特征，并更加富含K+和Cl－，而贫CO2，CH4含量很不稳定。同样显示了与H、O同位素组成相似的变化规律。总体来看，本区这两个金矿床成矿热液是富碱质的、具有弱还原性质的中温流体。这一流体的形成与岩浆活动有关。包裹体气相成分中CO2浓度较高，并出现大于10mol%现象。从气相成分的组成看，流体中含有CO2、CH4、C2H4等组分，与本次研究在该成矿区内发现的巴彦温都尔金矿床的其中一期成矿流体成分相似，反映同一地区不同金矿床可能具有相似的成矿作用过程。
表3-2 365和白音宝力道金矿床石英流体包裹体液相成分
表3-3 365和白音宝力道金矿床石英流体包裹体气相成分
续表
4.元素地球化学
根据白音宝力道花岗斑岩及其围岩石英闪长岩的化学分析结果(表3-4)，其在R1-R2判定形成环境的图解中，投点落在板块碰撞前区;在Y+Nb-Rb、Yb+Ta-Rb、Y-Nb等判定形成环境的图解中，投点皆落在火山弧区，故认为花岗斑岩和其围岩的石英闪长岩均形成于火山弧环境;结合前人对该地区构造格架和构造演化的认识，认为花岗斑岩与其围岩石英闪长岩等均形成于岛弧环境。花岗斑岩蚀变较强，具有黄铁绢英岩化(黄铁矿化、褐铁矿化)、钾化、硅化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化等蚀变现象。花岗斑岩Au的质量分数最高为61×10－9，明显高于矿区外围同时代同岩性的岩石;部分矿体及矿化体延入到花岗斑岩之中。可见白音宝力道金矿的形成会明显晚于花岗斑岩等岩浆活动。花岗斑岩中金背景值较高，显然是矿化作用的产物，而不是其原始含量的反映。
表3-4 365和白音宝力道金矿床元素地球化学特征
矿区内不同岩性主要成矿元素含量见表3-5。由表中可以看出，闪长岩和角闪岩中金含量相对较高，相关元素Cu、Bi含量也相对较高;糜棱岩中金含量最高，已达到弱矿化的程度。其它岩性金丰度值均较低。考虑到闪长岩和角闪岩等并非本区的主体岩性，因此不能将这种高丰度值与矿源层相联系。它们可能都是后期矿化作用的结果。
表3-5区域岩性微量元素含量对比
元素聚类分析表明，含金石英脉可以分为(Sn、Ni、Ba)、(Sr、Pb)、(Mo、Cr、Zn)、(Li、Ag);(Ti、V、Au);(Bi、Hg);(Co、Cu、W)四组，其中Au、Ti、V相关。糜棱岩化带可分为:(Sn、Zn、Ti)、(Ba、Li);(Co、Ni、Ag);(Cu、Bi)、(As、Sb、V、W)、(Hg、Mo)、Cr、Pb、Sr、Au三组，金为单独一组。体现出糜棱岩矿化和石英脉矿化的差异性，它们可能不是同一期矿化作用的产物。石英脉中的矿化可能同深部岩浆-流体活动密切相关。糜棱岩中的矿化则与构造-变质作用有联系。这一现象在后面将要讨论同区域的典型金矿床中也有出现，表明它们是本区存在的普遍矿化特征。
根据24号脉0勘探线元素含量特征，按格氏法计算，得出白音宝力道金矿区垂向分带序列为:As-Ag-Bi-Mo-Pb-Sr-Li-Sb-Ba-Au-W-Ti-Sn-V-Hg-Zn-Co-Cr-Ni-Cu，其中前缘晕元素为:As、Ag、Bi、Mo、Pb、Sr、Li、Sb、Ba，主成矿元素为:Au、W、Ti尾晕元素为:Sn、V、Hg、Zn、Co、Cr、Ni、Cu。
5.金矿成矿时代及意义
赵利青等(2003)对该区2件含Au石英脉样品，利用电磁方法分选出绢云母单矿物样，再利用VSS公司生产的RGA-10质谱仪做Ar同位素静态分析，计算求得Ar-Ar法坪年龄、等时线年龄及其误差。1号样品矿脉走向295°，围岩为奥陶-志留-泥盆纪糜棱岩化石英闪长岩，可明显分为早期石英脉、中期含Au黄铁矿-石英-绢云母，晚期石英脉3个阶段，金矿化受剪切裂隙控制，在褐铁矿薄膜上可见明金。绢云母呈条带状定向分布于石英脉中，可能是石英脉中英云闪长岩捕虏体的暗色矿物蚀变而成，薄片中可见其两侧析出大量铁质。测试结果为337Ma，可能相当于中古生代碰撞造山期的变质作用阶段年龄，而且明显地叠加有225.63Ma、247.58Ma的热事件(它们与近EW向韧性剪切带的形成时代一致)。2号样品采于白音宝力道24号矿体，矿脉走向80°，围岩为奥陶-志留-泥盆纪糜棱岩化石英闪长岩，青磐岩化发育，可见大量石英脉小透镜体绢云母微细脉沿石英脉裂隙分布，为与含Au石英脉同阶段的产物。年龄为236Ma，与主要韧性剪切活动时代(224Ma)接近，应为可靠的成矿年龄，即三叠纪成矿。这一年龄与贺根山断裂带内产出的小坝梁铜-金矿的成矿年龄(242.18)Ma(赵一鸣，1994)相当，代表了本区及区域晚华力西-早印支期发生明显的金成矿作用。从本区各矿床的矿化特征和脉体的展布看，矿化作用具有明显的多期性，而印支期的成矿对于形成工业矿体具有重意义。
综合上述，我们认为，苏尼特左旗地区的各金矿床是自晚古生代以来，与板块俯冲岛弧岩浆作用、板块缝合后的碰撞造山作用，特别是在挤压到伸展的转换期等多期成矿作用密切相关，相应时期的构造-岩浆活动是金成矿的主要地质营力。
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