內蒙古額濟納旗灰石山北西地區Nb多金屬礦的物化探特征及找礦潛力淺析

王連芳

[摘要]內蒙古額濟納旗灰石山北西礦區位于塔里木板塊東北緣，北部有近東西向雅干大斷裂，東南側臨近北東向恩格爾烏蘇大斷裂。巖漿活動頻繁，區域上北西、北東向斷裂發育。研究區內北東向斷裂構造既是主要的控巖、控礦構造，也是熱液活動的主要通道；含礦巖體為上二疊統哈爾蘇海組變質巖屑石英砂巖，片理化強烈，巖石普遍具絹云母化、綠泥石化，褐鐵礦化、硅化較強。研究區內1：5萬航磁異常展布形態與區內北東向斷裂構造方向一致，局部的弱磁異常與礦化蝕變密切相關，可作為間接找礦標志；1：2.5萬土壤地球化學測量結果顯示，金、鈮、銅各元素異常吻合好，形成了北東向異常帶，具有多處濃集中心，濃度分帶明顯。通過對研究區所處區域地質背景、物化探異常特征及礦床地質特征進行研究，認為該區的成礦條件優越，是賦礦的有利地段，對尋找金、稀有元素鈮及稀土多金屬礦產具有很大的潛力。

[關鍵詞]物化探特征；Nb多金屬礦；灰石山北西

內蒙古額濟納旗灰石山北西礦區位于阿拉善盟北山成礦帶上，該成礦帶是Au、Cu、稀有、稀土礦產的重要成礦帶，近年來該成礦帶在區域上陸續發現了諸多具有良好找礦前景的礦床、礦點及礦化點。有呼倫西白金礦、珠斯楞銅金礦、灰石山東北鈮礦等一系列礦床、礦（化）點，并積累了豐富的找礦經驗。該地區位于呼倫西白金礦床、灰石山東北鈮礦附近，處于一個成礦帶上，成礦地質背景、地球化學異常特征相似。經異常查證發現鈮、鉭蝕變帶。這些信息說明該區具有良好的找礦前景，找礦潛力巨大。

1 區域概況

內蒙古額濟納旗灰石山北西礦點位于內蒙古自治區阿拉善盟額濟納旗境內，行政區劃隸屬額濟納旗溫圖高勒蘇木管轄。研究區西北距額濟納旗政府所在地達來庫布鎮東約200 km，北距臨策鐵路約10 km，北距經過雅干的省道23 km，多條土路穿過工區，交通較為便利（圖1）。

研究區位于巴丹吉林沙漠北緣，為干旱荒漠區。區內主要為低山、殘山丘陵、戈壁區，海拔高度一般為900～1000 m，最高山峰海拔1150 m，最低海拔812 m，相對高差338 m，一般高差100 m。區內水系欠發育，基巖出露較好。

區內屬典型的大陸干旱氣候，全年多風少雨，最大風速23 m／s，年降水量僅為50mm，而蒸發量達4000 mm，降雨集中在7～8月份。夏季最高氣溫達45℃以上，地表溫度最高可達60℃以上，冬季最低溫度-30℃，日溫差較大。冰凍期為十月下旬至翌年四月中旬。最大凍土深度156 cm。

區域內地表植被稀少，溝谷長年干枯，地下水源缺乏，多為高礦化度水，屬水資源缺乏區，生產、生活用水距水源地溫圖高勒蘇木約60 km。工作中所需的生產、生活用品需到額濟納旗拉運。自然環境極為惡劣。區內人煙稀少，區內少有工礦企業，僅有少數牧民從事駱駝、山羊飼養業，屬經濟不發達地區。

2 區域地質背景

2.1 地層

研究區大地構造位于天山興蒙造山系、額濟納旗—北山弧盆系紅石山裂谷（C）東段，區域內主要為晚元古界北山巖群（Pt1B.）、長城系古硐井群（Pt2G），晚古生界泥盆系西屏山組（D2x）、石炭系綠條山組（C2l）、二疊系雙堡塘組（P1sb）、金塔組（P2j）、哈爾蘇海組（P3h），中生界白堊系烏蘭蘇海組（K2ω），新生界第四系更新統沖洪積物（Qh）。

元古界北山巖群（Pt1B.）主要分布于區域中部及南部地區，出露面積較大，依據巖性分為上下兩個巖組：下巖組主要為灰黑色灰色變粒巖，斜長角閃巖；上巖組主要為深灰色灰黑色中度變質片巖、石英巖。

古硐井群分布于呼倫西白南部，沿北西向呈條帶狀分布，出露面積約為5 km2，傾向330°，傾角43～46°。依巖性組合及變化將該套地層分為下、中兩個巖組。

區域上古生界泥盆系、石炭系、二疊系主要為一套淺海相，海陸交互相的碎屑巖夾碳酸鹽巖。

泥盆系上統西屏山組（D3x）出露于區域南部，呈北東向產出。主要為灰紅色、紅色長石石英砂巖與石英砂巖互層產出。

二疊系在本區出露面積較大，有雙堡塘組（P1sb）、金塔組（P2j）和哈爾蘇海組（P3h）。巖性主要為薄層狀粉砂巖、長石石英砂巖，夾薄層狀透鏡狀灰巖。

哈爾蘇海組（P3h）與烏蘭蘇海組（K2ω）不整合接觸，界線清楚。鈮礦體賦存于該地層與巖體外接觸帶中。

白堊系上統烏蘭蘇海組（K2ω），區內出露面積較大，主要分布于中部，呈北東向展布。巖性總體為長石砂巖，夾有石英砂巖。地層顏色為紅色，反映氣候炎熱干燥。含鐵質表明巖層為內陸湖泊沉積。

更新統松散堆積物主要沿現代河谷、山麓分布，沉積物近于水平產出。更新統沉積物主要為沖洪積物。沖洪積物主要為礫石、砂土，礫石成分因地而異，隨各地基巖巖性而變化，夾有少量石膏。

2.2 構造

區域構造位于華北板塊西緣與興蒙造山帶接觸部位的阿拉善地塊，雅干復背斜南部，拐子湖—呼和音烏蘇弧形擠壓帶南端，區域上北西、北東向斷裂發育，巖漿活動頻繁，成礦條件良好。區域內構造以斷裂為主。構造線以北西向為主，北東向次之，構造格局表現在受北西向早期基底構造控制，地層呈北西向展布，巖漿巖多沿次構造線產出；北東向構造控制了區內晚期的格局，多錯斷北西向構造；新構造運動則表現為地殼總體抬升和差異升降。

2.3 巖漿巖

本區侵入巖較為發育，巖性以花崗巖類為主，閃長巖類次之。區域內脈巖不太發育，主要有閃長巖脈、花崗巖脈、石英脈和輝綠巖脈，這些脈巖呈北東和北西向分布，主要分布于巖體內，地層中脈巖較少，脈巖規模均較小，多沿張性裂隙侵入，巖體內脈巖多侵入于巖漿冷凝收縮形成的張裂隙中，為巖漿期后產物。

2.4 變質巖

區域變質巖主要包括元古界北山巖群、古硐井群，元古界變質巖整體呈北西向展布。區域變質巖主要分布于北山巖群和古硐井群地層中，北山巖群地層變質程度較深，古硐井群地層變質較淺。變質巖石主要為變粒巖類、片巖類、石英巖類、大理巖類和變質碎屑巖類。

3 礦區地質特征

研究區出露地層主要為二疊系上統哈爾蘇海組（P3h），巖性為巖屑長石砂巖、變質巖屑石英砂巖，構造及巖體兩側片理發育。第四系更新統沖洪積物（Qpal+pl）。

侵入巖不發育，以二疊紀為主，巖性主要為二疊紀二長花崗巖（Pηγ）和花崗閃長巖（Pγδ），侵入巖產出形態以巖株為主，小部分以巖脈產出，主要呈北東向展布，受區域構造控制明顯。

研究區脈巖主要為硅質巖脈及石英脈。走向與區內主要構造方向一致均為北東向，石英脈均有破碎，部分硅質巖脈和石英脈裂隙內可見薄膜狀褐鐵礦化。

4 礦體特征

Nb礦（化）體主要產于二疊紀花崗巖與二疊系哈爾蘇海組變質砂巖外接觸蝕變破碎帶中，該破碎帶沿北東向延伸，長約2.6 km，寬30～300 m。根據探槽揭露及鉆孔工程控制，在該破碎帶內圈定出Nb礦體3條，Nb礦化體7條。該區鈮礦賦礦巖性地表主要為褐鐵礦化、硅化塊狀變質巖屑石英砂巖，深部為黃鐵礦化、碳酸巖化、硅化塊狀變質巖屑石英砂巖。礦（化）體巖性與圍巖一致，二者呈漸變過渡關系，界線不清晰。

5 地球物理異常特征

1：1萬地面高精度測量推測一條北東向斷裂構造帶，構造帶的磁異常特征為雜亂、單點正峰異常形成的異常帶，變化范圍-32.8nT～226.4nT。磁場總體特征表現為北東向條帶狀、串珠狀的正磁異常帶，劃分2處磁異常，編號為C2、C3。

C2異常呈橢網狀，走向北東向，異常長約750 m，寬約120 m，△T最高值為226.4nT；異常區主要巖性為硅質砂巖，異常附近有北東向斷裂構造，由深部斷裂構造內局部富集的磁性體引起。

C3異常由兩個單峰異常組成，兩個單峰異常均呈條帶狀展布，走向北東向，△T最高值分別為83.7nT、84.9nT。異常處發現一條北東向斷裂構造，構造內發育有北東向石英脈（硅化脈），推測此異常由深部斷裂構造內局部富集的磁性體引起。含鈮構造破碎帶沿磁異常帶分布，與正負磁異常的梯度帶基本吻合，目前已發現的Nb-2 Nb礦體即位于C2磁異常北西側正負磁異常梯度帶內，由此推測該磁異常帶是北東向構造的反映，反映出了該區的控礦構造特征。

6 地球化學異常特征

1：1萬土壤測量采用自由網度，工作范圍主要分布于1：5萬化探異常區以及基巖出露區，采樣密度約200點／km2。樣品粒級截取-4目～+20目，過篩后樣品重量不小于150克。1：1萬化探異常主要成礦元素為Nb、Ta、La、Rb、Sn等稀有稀土元素以及貴金屬為主，其特征表現為濃集中心明顯，元素緊密套合，相關性較好，襯度高，規模大。形成了北東向異常帶，濃度分帶明顯。最高值Nb（50.0～389.6）×10-6、La（95.6～265.3）×10-6、Ta（2.98～19.71）×10-6（表1，圖2）。

7 成礦遠景分析

預查區及區域上碎裂巖帶、裂隙及節理等構造帶發育處，以及不同走向的構造交匯處和巖體的內、外接觸帶等均是找礦有利部位，為良好的導、容礦空間。礦體產在哈爾蘇海組變質巖屑石英砂巖中，賦礦圍巖普遍具褐鐵礦化、硅化、碳酸鹽化等蝕變強烈且相互疊加部位，是找礦有利地段。根據1：1萬化探和地面高精度磁法測量異常特征分析，化探異常與磁異常套合好，形成了磁異常帶和化探異常帶。在異常帶的北端已發現了Nb礦體。因此該異常帶具有尋找稀有礦產、稀土礦產的潛力。

8 結論與建議

該礦區位于阿拉善盟北山成礦帶上，該成礦帶是Au、Cu、稀有、稀土礦產的重要成礦帶，近年來該成礦帶在區域上陸續發現了諸多具有良好找礦前景的礦床、礦點及礦化點。成礦地質背景、地球化學異常特征相似。本區以Nb、Ta、La等三稀礦種為主的化探綜合異常面積大，套合好，分帶明顯，濃集中心呈北東向集中分布于北東向破碎帶中，地表與含Nb蝕變帶吻合好，同時與北東向磁異常套合較好，通過槽探、鉆探工-程驗證已經發現Nb礦體。所以，在研究區內以Nb為主的化探異?？梢宰鳛閷ふ襈b礦的主要找礦標志。