Question

内蒙古自治区阿拉善左旗朱拉扎嘎金矿床

Answer 1

朱拉扎嘎金矿是在华北地台北缘中新元古界地层中首次找到的大型金矿，它位于内蒙古西部阿拉善左旗，距巴彦浩特镇西北约220km处。矿体产于中元古界浅变质碎屑岩中。初步的山地工程揭露表明矿床的金储量约为33 t，远景储量＞50 t。朱拉扎嘎金矿的发现是我国华北地台北缘中新元古界地层找金工作的重大突破。

1 区域地质背景

朱拉扎嘎金矿位于华北地台北缘西段阿拉善台隆的雅布赖山-巴音诺尔公断隆的东侧。其北部为天山-兴蒙褶皱系的内蒙褶皱带，因此，朱拉扎嘎金矿实际上处于两大构造中-华北地台与天山-兴蒙褶皱系的交界部位附近。

区内主要构造格架呈EW和NE向，金矿区受其北侧可可陶勒海-陶来-阿拉乌苏断裂，南侧巴音诺尔公-克布尔海北断裂（均为EW向）及其西侧的两棵树-巴音希别北麓（航磁推测断裂）NE向断裂所控制。

区域内出露的地层主要有中元古界浅变质碎屑岩、古生界二叠系酸性火山岩和中生界侏罗系与白垩系陆相碎屑岩。其中，中元古界浅变质碎屑岩是本区最重要的含矿层位，其内不仅产有朱拉扎嘎大型金矿，而且在距朱拉扎嘎金矿东约200km处，还产有东升庙、霍各乞、炭窑口和甲生盘等多个大型铜-铅、锌多金属矿床（芮宗瑶等，1994）。

区域内岩浆活动强烈，延续时间长，从元古代的吕梁期一直到中生代燕山晚期，其中以华力西晚期岩浆活动最为强烈，且岩浆岩分布广泛。岩浆岩岩性从超基性岩到酸性岩均有，以酸性岩为主。岩浆活动方式多样，但以侵入为主。伴随着强烈的岩浆活动区域上还分布有大量不同时代的脉岩。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区范围内出露的地层由北向南，由老到新分别是海生哈拉组和朱拉扎嘎毛道组（图1）。内蒙古地矿局在地层清理时将朱拉扎嘎毛道组和海生哈拉组划归中元古界蓟县系阿古鲁沟组（邵和明，1999），因此上述地层时代均属中元古代。矿区范围内地层总体倾向SE，倾向一般120°～170°，倾角30°～50°。

海生哈拉组位于矿区北部。其下部岩性为砂质板岩、千枚岩夹结晶灰岩透镜体。厚约130m；上部岩性为厚层状结晶灰岩。夹少量板岩、千枚岩。厚30～50m。其中下部岩石中的砂质板岩变形强烈，小褶曲非常发育。本组与下伏巴彦西别组和上覆朱拉扎嘎毛道组均呈断层接触关系。

朱拉扎嘎毛道组：位于矿区中南部，为朱拉扎嘎金矿的赋矿层位。本组可分为8个岩性段，图1中只见到第一，二岩性段，其他各岩性段依次整合出露在矿区的南侧。金矿体主要赋存在第1 岩性段中。

矿区范围内第一岩性段为浅变质砂岩、粉砂岩、岩屑石英砂岩、长石石英砂岩、杂砂岩和粉砂泥质岩夹薄层浅变质钙质粉砂岩。局部见透镜状结晶灰岩，厚约330m。矿区东部相变为浅变质钙质粉砂岩夹薄层砂质灰质大理岩。岩石中阳起石化最为普遍，其次是透闪石化、碳酸盐化和绿泥石化。该岩性段为矿区主含矿层位。根据薄片鉴定结果，矿区内本段岩性局部有变沉凝灰岩和酸性火山岩。另外，本段地层中还见有原生沉积黄铁矿，主要呈立方体状，粒度为0.5～5mm。矿区内第2岩性段为条带状浅变质石英砂岩、砂质粉砂岩夹薄层结晶灰岩与浅变质泥质岩、粉砂泥质岩和泥质粉砂岩，厚约180m。矿区东部相变为浅变质泥质岩与结晶灰岩（部分含生物碎屑）互层。岩石中阳起石化最为常见，其次是透闪石化、透辉石化、碳酸盐化和绿泥石化。朱拉扎嘎毛道组的岩性在走向上变化较大，越向东，地层中的灰岩越多，尤其是朱拉扎嘎毛道组的第一，二岩性段，这种变化最为明显。本组岩石沉积环境基本上属滨浅海，在成岩后受到了区域变质作用，但原岩的层理及其基本结构保存完好。

图1 朱拉扎嘎金矿床地质简图

（据内蒙古自治区国土资源勘查开发院，1998，资料修编）

1—中元古界朱拉扎嘎毛道组第二岩性段；2—朱拉扎嘎毛道组第一岩性段；3—中元古界海生哈拉组上部岩段；4—海生哈拉组下部岩段；5—花岗细晶岩脉；6—闪长玢岩脉；7—斜闪煌斑岩脉；8—金矿化蚀变带；9—蚀变岩型金矿体；10—石英脉型金矿体；11—断层及编号；12—地层产状；13—矿带编号。①天山-兴蒙褶皱带；②华北地台；③秦祁褶皱带；④扬子地台

对矿区内施工钻孔里的无矿段岩石含金量统计结果表明，其含金量最高达300×10^-9，为地壳克拉克值（3.5×10^-9）的80多倍。这说明原始地层含金非常高，已构成金矿的矿源层。

2.2 构造

矿区内总体构造线方向呈NE—NNE向，与地层走向一致。矿区内断裂构造极为发育。根据其产出特征及相互切割关系，断裂活动可大致分为3期。

第一期，区域近EW向的逆冲断裂活动（如F₀₂）基本沿地层走向发育，局部斜切地层，使部分地区地层沿走向不连续。受这种逆冲断层活动影响，可能在朱拉扎嘎毛道组第一岩性段内产生了大量的层间破碎带，为后期金矿的形成提供了赋矿空间。

第二期，形成纵贯矿区的NNW向右旋压扭性断层（F₀₁），它是最重要的控矿构造。金矿体分布在其东西两侧。断层面产状为245°∠60°，水平错距在50m以上，断层破碎带宽度变化大，一般＜10m。它切穿了第一期的近EW向构造，在其两侧形成了许多派生的次级NE—NNE向及近SN向的断裂构造。沿这些主、次级断裂构造，贯入了后期侵入的斜闪煌斑岩脉、闪长玢岩脉和花岗细晶岩脉。

第三期，F₀₁及其两侧的派生断裂构造再次活化使侵入其中的脉岩破碎，形成角砾，又派生了一系列的NNE—NE向次级构造。

上述第一期和第二期主要断裂破碎带均发生了金矿化，破碎带中侵入的脉岩也局部伴有矿化，但均未形成金矿体，不具有工业意义。F₀₁可能是朱拉扎嘎金矿的主要导矿构造，其次级构造对金矿体的形成也具有一定的控制作用。例如1号矿体在F₀₄北侧较厚，在其南侧却突然变薄。第三期断裂构造中未见任何金矿化，对矿体具有一定的破坏作用，属成矿期后构造。

2.3 侵入岩

在矿区范围内未见大的侵入岩体，矿区内所见均为脉岩，有闪长玢岩脉、花岗细晶岩脉、斜闪煌斑岩脉、辉绿玢岩脉等。辉绿玢岩脉一般呈细小脉状穿插于闪长玢岩脉中，野外一般难以区分。在距矿区南东约2km处有一花岗斑岩体和辉长岩体群，根据花岗斑岩碱度率大小及其变化范围，推测其形成的构造环境为强烈褶皱带，花岗斑岩为酸性岩系变质基底上层深熔产物（邱家骧，1991）。这种推断与本区所处大地构造位置相符。花岗斑岩里的黑石母K-Ar法测年结果为291 Ma（中国地质科学院地质研究所测试），说明花岗斑岩为华力西晚期侵入产物，这进一步证实了上述推断。

朱拉扎嘎金矿附近岩体与脉岩的稀土元素配分模式除极少数脉岩具有Eu的正异常（Eu略富集）外，大多数岩体及脉岩的Eu均具有不同程度的亏损，其中以花岗斑岩最为明显。尽管各类岩石的稀土元素总量差别较大，但都具有轻稀土元素总量明显大于重稀土元素总量的特点，表现在配分模式图上呈明显的右倾，而且配分曲线非常相似，暗示了这些岩石可能是同源岩浆演化产物。

矿区中所见的斜闪煌斑岩、辉绿玢岩和闪长玢岩等脉岩，大多已破碎，有一定的矿化，因此，这些脉岩基本上属成矿前产物，只有花岗细晶岩脉属成矿后脉岩，它不但切穿了旱期侵入的闪长玢岩脉，也切穿了矿体。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

目前所圈定的金矿体全部产于朱拉扎嘎毛道组下部第一岩性段内，这些金矿体构成了两条较大的金矿带，地表共圈出56处金矿体。其中Ⅰ号矿带分布于矿区东南部，总体走向35°左右，与地层走向基本一致；整个矿带长约400m，南西宽，向NE逐渐尖灭，矿带最宽处达80m，地表共由13个矿体组成。Ⅱ号矿带分布于矿区西北部，由于受矿区内F₀₁断裂的影响，靠近断裂带处金矿带呈近EW向产出，总体走向为 NE40°；矿带总长约570m，北东宽，向南西逐渐尖灭。北东最宽处约180m，地表共由43个矿体组成。Ⅱ号矿带最大的特征是矿体沿走向上被F₀₁断裂错开，把矿带分成北东和南西两个部分。

金矿体基本顺层产出，受层间破碎带控制，矿体产状与地层产状基本一致（图2），局部可见矿体穿层。矿体规模大小不一，长10～300m，宽几十厘米—几十米，延深数十至170m。最大的矿体位于Ⅱ号金矿带，其长约300m，矿体厚4.5m，延深126m。矿体沿走向有分支复合、膨大收缩、尖灭再现及尖灭侧现等现象。深部钻探表明，矿体在深部有变厚和隐伏矿体出现的现象。

3.2 矿石类型

朱拉扎嘎金矿原生矿石有两种类型：①蚀变岩型矿石（主要矿石类型），由硅化、阳起石化、绿泥石化及硫化物对原岩改造而成。矿石矿体顺层产出，规模较大，品位较低，一般含Au 2×10^-6～3×10^-6；②褐铁矿化含金石英脉型矿石，沿张性断裂产出，常切穿地层，一般规模较小，但品位较高，一般为3×10^-6～10×10^-6，多产在蚀变岩型矿体的上部。靠近地表还发育有氧化矿石，主要山出露于地表的蚀变岩型矿体经风化淋滤形成，金品位较高，一般＞4×10^-6。氧化矿体深度一般不超过20m。

图2 朱拉扎嘎金矿区P018 勘探线地质剖面图

（据内蒙古自治区国土资源勘查开发院，1998）

1—变质砂岩、粉砂岩；2—闪长玢岩脉；3—金矿体；4—蚀变带

3.3 矿物成分

金属矿物以黄铁矿、磁黄铁矿和毒砂为主，少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿及地表氧化带常见的褐铁矿、铜蓝和黄钾铁矾等。金属矿物在矿石中主要呈浸染状，部分呈脉状，平均含量＜5%。脉石矿物主要是石英、长石、绿泥石、绿帘石、透闪石、阳起石、方解石，少量白云母、黑云母、白云石、锆石和电气石等。

金主要赋存在石英、毒砂等矿物中。在金属矿物中，毒砂含金量最高，而方铅矿中银含量最高。

含金矿物主要为自然金和银金矿。4个自然金的电子探针分析结果表明，金成色最高922，最低900，平均911，显示朱拉扎嘎金矿自然金成色较高。

3.4 矿石结构、构造

矿石结构有变余砂状、自形粒状、他形粒状和交代残余结构等。矿石构造有浸染状、团块状、脉状和条带状构造等。

3.5 围岩蚀变

与金矿形成有关的热液蚀变范围较宽，蚀变作用强烈。通常情况下，蚀变越强，矿化越好。除了常见与成矿直接相关的磁黄铁矿化、黄铁矿化和毒砂化外，还广泛分布透辉石化、阳起石化、透闪石化、绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化和硅化，局部见有石英岩化和冰长石化。上述围岩蚀变没有明显的分带，蚀变矿物的分布主要受矿体所在原岩岩性的控制。

在表生作用中还有玉髓化、孔雀石化、黄钾铁矾化和褐铁矿化等蚀变。

3.6 成矿阶段

根据地质背景、矿体特征、产出位置以及矿物微量元素判别，朱拉扎嘎金矿的形成可能经历了两个成矿期，即早期金在地层中的预富集，形成矿源层；晚期金在热液作用下再次富集成矿。金在热液期成矿可划分为5个蚀变/矿化阶段。①硅化阶段。热液蚀变的旱期阶段，硅化强烈，部分地段可能还出现有石英岩化。局部形成粗大的乳白色石英脉，不含金。②阳起石化阶段。以阳起石化蚀变为主，还有少量的透闪石化和透辉石化，该阶段热液蚀变温度较高，基本上没有硫化物出现。③早期硫化物阶段。随着热液温度的降低，大量硫化物开始沉淀，沉淀的硫化物以磁黄铁矿为主，其次为毒砂、黄铁矿及少量黄铜矿。早期硫化物主要呈浸染状和条带状产出，一般自形程度较差。④晚期硫化物阶段。硫化物一般呈脉状产出，主要矿物为毒砂、黄铁矿，少量黄铜矿、闪锌矿、银金矿和自然金等。本阶段为成矿主要阶段。⑤晚期碳酸盐化阶段。本期出现大量的碳酸盐交代早期形成的阳起石等矿物，见有少量的细粒黄铁矿，其中不含金，还有少量自然金形成，一般分布于矿物裂隙中。局部地段出现冰长石化。在金矿体形成之后，部分出露地表的金矿体发生了表生氧化次生富集，使得金在近地表氧化带中进一步富集。

4 成因讨论

前人（刘英俊等，1993；马东升1991；胡受奚等，1998；郑明华，1989；应汉龙等，1997；王秀璋等，1995；马振东等，1999；刘友梅等，1996）研究表明，浅变质碎屑岩型金矿一般具有如下特征：①矿床具有明显的层控性。在数千米甚至近万米厚的含金建造中，矿体仅产在数百米甚至只有数十米厚的一定岩性段内。②金矿区一般受区域性断裂和背斜轴部控制。区域构造和次级构造的交会部位控制金矿床的分布，各种形态和性质的断层以及褶皱转折端控制金矿体的分布。③矿床围岩蚀变以中低温为主。主要有硅化、云母化、绿泥石化、碳酸盐化、长石化、泥化、黄铁矿化、毒砂化和电气石化等。金矿区的蚀变和成矿作用具有多期次、持续时间长等特征。④矿床的矿物成分简单。金矿物主要为自然金，有时有银金矿，金属矿物以黄铁矿为主，其次为毒砂和磁黄铁矿；脉石矿物以石英为主。由此可知，朱拉扎嘎金矿在矿体产出特征、控矿构造、围岩蚀变和矿物组合等方面与浅变质碎屑岩型金矿极其相似，因此可以将朱拉扎嘎金矿归为浅变质碎屑岩型金矿。

许多矿床地质学家（罗镇宽等，1993；马东升，1991；胡受奚等，1998；郑明华，1989；应汉龙等，1997；王秀璋等，1995）通过对浅变质碎屑岩型金矿的矿床地质、同位素地球化学、流体包裹体成分、矿床形成温、压及同位素地质年代学等的研究，总结出浅变质碎屑岩型金矿的成因主要有两类：①成岩改造-变质热液成因。矿区及外围没有或很少岩浆活动，矿体呈顺层脉或顺层浸染体产出，两侧围岩蚀变不发育，矿物成分简单，成矿物质来自容矿的浅变质碎屑岩地层，成矿作用与成岩或变质作用同期，成矿流体来自地层水、变质或成岩作用脱（压）出的水或大气水。②与岩浆热液有关的矿床。金矿区或外围有比较强烈的岩浆活动，矿体顺层或穿层产出，围岩蚀变发育。矿石矿物成分相对复杂，出现较多的多金属硫化物，成矿作用是通过岩浆作用实现的。

由上述可知，朱拉扎嘎金矿地处华北地台与天山-兴蒙褶皱系的交界部位附近，北距天山-兴蒙褶皱系仅40km。区域上本区受华力西期西伯利亚板块向华北板块俯冲的影响，有大量的华力西期侵入岩浆活动（主要为花岗岩类）。矿石Rb-Sr等时线法测量结果表明，主成矿年龄为275 Ma（中国地质科学院地质研究所同位素室测定）。稍晚于矿区外围的花岗斑岩的形成年龄（291 Ma），表明成矿事件与区域上的华力西晚期构造-岩浆事件时间是一致的，暗示朱拉扎嘎金矿的形成与华力西晚期的构造-岩浆活动具有密切的联系。综合前述含矿地层与矿石中硫化物的成分标型特征分析结果，推测金矿体有可能是在岩浆期后热液对原始含矿地层进行强烈改造时形成的。这说明了成矿作用主要与岩浆活动有关，与上述浅变质碎屑岩型金矿中的第一种成因类型“与岩浆热液活动有关的金矿床”类似。因此，朱拉扎嘎金矿成因类型属于沉积-改造型中温热液金矿床。

区域上，东升庙、霍各乞等矿区都有伴生金，平均品位0.2×10^-6（邵和明，1999），由于这些多金属矿床属海底喷气沉积成因（芮宗瑶等，1994；丁悌平等，1992），说明原始地层中金的含量本来就很高。

朱拉扎嘎金矿与上述这些多金属矿床的赋矿层位相同。这种金背景值较高的地层在后期的构造岩浆热液活动与改造下，其中的金很容易活化，在有利的赋矿部位成矿。一方面，金矿的形成明显受地层层位控制，另一方面华力西期岩浆活动又对它进行了强烈的改造。华北地台北缘中新元古代浅变质碎屑岩分布广泛，东西绵延长达2000km，这些地区在华力西期都普遍遭受到强烈的构造-岩浆活动影响，因此找金潜力巨大。然而华力西期岩浆活动对含金地层到底是如何改造的？含金流体在浅变质碎屑岩里是如何形成、演化和运移的？这还有待于进一步的研究与探讨。这些问题的解决将有助于确定华北地台北缘中新元古界中金矿的形成机制，建立金矿的成矿模式及找矿模型，为在华北地台北缘寻找与朱拉扎嘎金矿类似的与中新元古界浅变质碎屑岩有关的金矿提供理论依据。

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（牛翠祎、卿敏编写）