劉 華

（內(nèi)蒙古包頭鑫達(dá)黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 包頭 014060）

哈達(dá)門金礦位于內(nèi)蒙古包頭市，地理位置優(yōu)越，是我國華北平原中重要的金礦聚集產(chǎn)地之一，擁有哈達(dá)門溝金礦和柳壩溝金礦兩處大型金礦床，同時(shí)具備泉山金礦和浪溝金礦等中等產(chǎn)量大小金礦床和多處小型金礦床，在該區(qū)域內(nèi)所探獲的金礦資源量超過170多噸，為我國金礦資源查找和利用作出了突出貢獻(xiàn)。

自20世紀(jì)80年代末發(fā)現(xiàn)哈達(dá)門溝金礦以來，諸多專家學(xué)者針對哈達(dá)門溝金礦的成礦規(guī)律及其地質(zhì)特征開展了科學(xué)研究，研究方向和內(nèi)容涵蓋礦床地質(zhì)特征、成礦流體、成礦物質(zhì)研究和礦床規(guī)律探尋等諸多方面，對其內(nèi)部和外部的找礦預(yù)測的深入研究相對較少，因此，本文基于哈達(dá)門地區(qū)金礦富集地區(qū)地質(zhì)概況、地質(zhì)背景以及地質(zhì)特征，探討該地區(qū)金礦的成礦規(guī)律和未來的找礦方向，具備重要理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

內(nèi)蒙古哈達(dá)門溝金礦富集地區(qū)位于兩個(gè)二級構(gòu)造板塊的交界處，是早前寒武紀(jì)時(shí)代變質(zhì)地層大規(guī)模發(fā)育而形成的大面積的重要地質(zhì)結(jié)構(gòu)，其主體構(gòu)造線較為接近東西方向，整個(gè)板塊內(nèi)部呈現(xiàn)為構(gòu)造斷裂地質(zhì)，軸斷裂等地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度較為成熟，巖漿活動(dòng)較為頻繁和強(qiáng)烈[1]。金礦富集地區(qū)在寒武紀(jì)變質(zhì)巖作用下，整個(gè)區(qū)域內(nèi)大規(guī)模呈現(xiàn)變質(zhì)巖和變質(zhì)深巖結(jié)構(gòu)，圖1即為該地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡圖。

圖1 內(nèi)蒙古哈達(dá)門溝地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡圖

由圖1可知，哈達(dá)門溝金礦富集地區(qū)的變質(zhì)地殼巖歸屬于新太古界烏拉山巖群結(jié)構(gòu)，是該市礦區(qū)中較為重要的含金礦孕育結(jié)構(gòu)，整個(gè)巖石體外觀為黑云角延長麻巖、角閃二長片麻巖等，礦區(qū)下部原始巖石結(jié)構(gòu)為基性和中酸性的火山沉積巖，上部結(jié)構(gòu)是較典型和傳統(tǒng)的孔茲變質(zhì)深層巖。在該地區(qū)侵入后，與其下部結(jié)構(gòu)變質(zhì)地層一起遭受著強(qiáng)烈的變形改造。就哈達(dá)門溝金礦聚集區(qū)內(nèi)褶皺和斷裂的構(gòu)造發(fā)育情況而言，其構(gòu)造以東西向?yàn)橹?，體現(xiàn)為一般較小規(guī)模結(jié)構(gòu)[2]。在大斷裂總體結(jié)構(gòu)的基調(diào)下，呈現(xiàn)為高角度南傾方向，大致體現(xiàn)為縱斷層，其次為近東南方向和西南方向的斷裂密集發(fā)育層，為平行展布結(jié)構(gòu)形式，主要性質(zhì)為逆斷層結(jié)構(gòu)，是重要的礦區(qū)構(gòu)造表現(xiàn)形式，哈達(dá)門溝和柳壩溝礦區(qū)的金礦脈即來自其中。

2 成礦區(qū)域地質(zhì)背景

2.1 地層

內(nèi)蒙古哈達(dá)門溝金礦富集地區(qū)地層結(jié)構(gòu)是烏拉山和大青山地區(qū)外露地層的主要結(jié)構(gòu)類型，表現(xiàn)為太古烏拉群和中原古宇馬家店群等諸多結(jié)構(gòu)形式，在古生物界的寒武紀(jì)和石炭系中，存在著較為明顯的分布。由于內(nèi)蒙古哈達(dá)門金礦聚集地位于我國華北板塊的交界處，該地區(qū)金礦田的金礦脈絡(luò)賦存于較晚的太古界烏拉山群變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)體系中，礦區(qū)內(nèi)部外露出的地層表現(xiàn)為太古界烏拉山群第三巖組結(jié)構(gòu)形式。由于太古界烏拉山群第二、第三和第四巖性結(jié)構(gòu)形式均為金屬礦體的主要承載結(jié)構(gòu)部位，在上述結(jié)構(gòu)形式中，進(jìn)一步以石英巖為主，沙礫巖結(jié)構(gòu)形式上部為基性火山巖結(jié)構(gòu)和碳酸鹽結(jié)構(gòu)，下部則表現(xiàn)為變質(zhì)砂巖、砂礫巖甚至變質(zhì)板巖等結(jié)構(gòu)形式，從而為金礦的富集孕育了良好的地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件。

2.2 構(gòu)造

內(nèi)蒙古哈達(dá)門溝金礦富集地區(qū)區(qū)域內(nèi)部結(jié)地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，斷裂、褶皺等構(gòu)造類型較為發(fā)育，且該構(gòu)造具備長期性、穩(wěn)定性、承載性和可繼承性等諸多活動(dòng)特征，圖2即為該礦地質(zhì)作用形成的變化示意。在該金礦聚集地區(qū)內(nèi)，其主體結(jié)構(gòu)形式以烏拉山群結(jié)構(gòu)形式為主，該類地質(zhì)結(jié)構(gòu)形式由烏拉山群地質(zhì)特征構(gòu)成，呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的東西走向，金屬礦后期成立的掩體巖體侵入結(jié)構(gòu)，巖層侵入行為又進(jìn)一步破壞了其主體結(jié)構(gòu)中地質(zhì)構(gòu)造的完整性，巖體在東西不同部分之間的構(gòu)造樣式上存在著較大差異，從而使內(nèi)蒙古哈達(dá)門溝金礦富集地區(qū)的金礦產(chǎn)地主要在其巖體東部區(qū)域。

圖2 地質(zhì)示意圖

2.3 巖漿活動(dòng)

內(nèi)蒙古哈達(dá)門溝金礦富集地區(qū)內(nèi)的巖漿活動(dòng)發(fā)育已較為成熟，較大的巖體塊狀物質(zhì)較少，但整個(gè)礦區(qū)內(nèi)的脈巖結(jié)構(gòu)發(fā)育層次相對較為完整，主要體現(xiàn)為石英脈、石英鉀長石脈等諸多結(jié)構(gòu)形式。由于鉀長石脈和石英脈作為礦區(qū)成礦體制區(qū)域內(nèi)金屬成礦的重要礦化物體結(jié)構(gòu)，在不同時(shí)期地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中均有其內(nèi)部巖漿的侵入物，使得該類金屬礦成礦區(qū)域內(nèi)部在侵入巖結(jié)構(gòu)作用下呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的東西帶狀分布結(jié)構(gòu)形式，表現(xiàn)為巖體結(jié)構(gòu)東西方向的曲折變化。在金屬礦成片分布的五成溝地區(qū)、北泉水溝地區(qū)一帶，由于呂梁運(yùn)動(dòng)時(shí)期侵入巖的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和作用，造成巖體狹小而長，呈現(xiàn)為垂直狀態(tài)，加上東西侵入巖分布在該區(qū)域內(nèi)的作用力結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其西期侵入巖結(jié)構(gòu)在礦區(qū)部分為西北部，使其后期發(fā)育成熟的較大的巖體，具備后面根巖體結(jié)構(gòu)形式，也就為金屬礦的富集和承載提供了有利條件。

2.4 區(qū)域地球物理地球化學(xué)特征

通常情況下，礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域地球物理和地球化學(xué)特征主要包含地球物理特征和地球化學(xué)特征兩大部分內(nèi)容，就內(nèi)蒙古哈達(dá)門溝金礦富集地區(qū)的地球物理特征而言，由于該金礦富集區(qū)位于烏拉山群地層結(jié)構(gòu)形式中，而在該地層中蘊(yùn)含的磁鐵石英巖的磁性作用較強(qiáng)，實(shí)際強(qiáng)度高達(dá)104n～106n之間，較其他的巖石結(jié)構(gòu)的磁性更大，大于數(shù)倍以上。當(dāng)該烏拉山群地質(zhì)結(jié)構(gòu)中含有較多的磁鐵巖石時(shí)，其結(jié)構(gòu)形式將引起該區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)度異于其他平常區(qū)域，使烏拉山群不同地區(qū)由于其是否孕育磁鐵石英巖而存在較為明顯的磁性差異。

隨著該地區(qū)內(nèi)部巖性結(jié)構(gòu)的不同和含磁鐵礦數(shù)量大小的不同，在混合巖作用條件下，既含有磁鐵礦的相對片麻巖強(qiáng)度和磁性將會(huì)進(jìn)一步減弱，使其礦區(qū)內(nèi)的金屬化過程能夠與固化物質(zhì)和鉀長石化物質(zhì)作用相關(guān)聯(lián)。就內(nèi)蒙古哈達(dá)門溝金礦富集地區(qū)的地球化學(xué)特征而言，該地層內(nèi)的脈巖性質(zhì)較為明顯，在角閃巖、花崗巖和延長巖實(shí)際金屬元素含量較高時(shí)，在其他的鹽體系結(jié)構(gòu)中含量較低。通過取樣分析可知，在該礦區(qū)內(nèi)的不同種礦石結(jié)構(gòu)中，太古界烏拉山群體結(jié)構(gòu)的基性火山巖變質(zhì)巖中含有的金屬礦物質(zhì)含量最高。

3 哈達(dá)門溝金礦區(qū)礦田典型金礦脈地質(zhì)特征

進(jìn)一步分析內(nèi)蒙古哈達(dá)門溝金礦區(qū)礦田的典型金礦脈地質(zhì)特征可知，該地區(qū)內(nèi)的金屬礦含有的類別主要為石英、鉀長石英等諸多類型，以13號脈和313號脈為金礦類型的主要代表。13號金礦體主要包括石英脈、鉀長石脈和含金鉀長石蝕變結(jié)構(gòu)類型，整個(gè)金屬礦的脈絡(luò)呈脈狀結(jié)構(gòu)和似脈狀結(jié)構(gòu)，形態(tài)較為簡單，通常在烏拉山群結(jié)構(gòu)的黑云角片麻巖中生產(chǎn)。在此過程中，內(nèi)蒙古哈達(dá)門金礦13號金礦體的礦脈長度大約為2200m，呈現(xiàn)出一定角度的傾角和東西變化傾向，整體金屬礦產(chǎn)較為穩(wěn)定，平均傾角為60°左右，水文地質(zhì)條件和工程成礦條件較為簡單，整個(gè)金屬礦成型和挖掘過程中的圍巖結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。

4 礦區(qū)金礦床成礦規(guī)律

4.1 地層控礦

由于內(nèi)蒙古哈達(dá)門金礦聚集的礦源結(jié)構(gòu)為晚太古界的烏拉群山結(jié)構(gòu)類型，多種多樣的巖性結(jié)構(gòu)在該類地質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在，而不同巖性結(jié)構(gòu)的實(shí)際含有豐度值大小有所區(qū)別，但在太古界烏拉山群結(jié)構(gòu)體系中，其金礦的含有豐度值較高，微量元素的實(shí)際方差值變化系數(shù)較大，特征如表1所示。由表可知，在內(nèi)蒙古哈達(dá)門金礦聚集地，其礦產(chǎn)和其他元素在長時(shí)間的生成過程中，中間元素和其他元素之間發(fā)生過一定的遷移作用，由于該金屬礦區(qū)附近的巖體和脈沖巖體中所含金屬元素的豐度值大小遠(yuǎn)低于克數(shù)值大小，且該巖體結(jié)構(gòu)在該類型中被巖體地層作用影響，實(shí)際金屬元素的含量僅為1.33，沙德蓋巖體結(jié)構(gòu)類型中實(shí)際金素含量僅僅為1.77，因此，在內(nèi)蒙古哈達(dá)門烏拉山群變質(zhì)結(jié)構(gòu)中，金素元素的初始礦源層具備著較高的密度，是該金屬礦產(chǎn)地的重要基地，該結(jié)果也就直接控制著該礦產(chǎn)金屬礦元素的有效產(chǎn)出。

表1 礦區(qū)金屬元素在不同礦床特征上的變化

4.2 構(gòu)造控礦

對絕大部分處于金屬礦成礦過程或金屬礦挖掘過程中的礦床而言，必然受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)的制約和影響。在成礦過程中如此，在礦產(chǎn)的挖掘和獲取過程中同樣如此，金屬礦產(chǎn)尤為如此。因此，在內(nèi)蒙古哈達(dá)門金礦床的聚集地，根據(jù)該金礦床的野外探查結(jié)果和參數(shù)分析，結(jié)合研究經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果，表明該金屬礦床含量豐富的烏拉山金礦，直接受到華東板塊交界處東西向的脆性斷裂結(jié)構(gòu)的影響，受到該板塊結(jié)構(gòu)山前大斷裂地質(zhì)構(gòu)造的約束和控制。在此過程中，其金屬礦產(chǎn)聚集的區(qū)域在3000m的大斷裂的次生結(jié)構(gòu)和派生結(jié)構(gòu)的雙重作用下，造成兩者以銳角相交，因此，必須根據(jù)其地質(zhì)構(gòu)造采取有效措施，挖掘該金屬聚集地中的礦產(chǎn)資源，圖3即為該地區(qū)構(gòu)造控礦規(guī)律示意圖。

圖3 構(gòu)造控礦規(guī)律示意圖

4.3 巖漿巖控礦

巖漿巖控礦規(guī)律是金屬礦產(chǎn)的聚集過程中影響其產(chǎn)量大小和挖掘難易程度的重要原因，由高溫帶所生成鍛造結(jié)構(gòu)，在構(gòu)造體系中受到其侵入變質(zhì)巖的影響，在長期的地質(zhì)作用下，形成較為穩(wěn)定的熱力系統(tǒng)擴(kuò)容空間結(jié)構(gòu)，從而使金屬元素在周圍的古老地層結(jié)構(gòu)中，向著該熱力系統(tǒng)和擴(kuò)容空間進(jìn)一步變化，最終壓縮熱力系統(tǒng)參數(shù)值和能量值，縮小其擴(kuò)容空間的具體大小，因此，隨著內(nèi)蒙古哈達(dá)門地區(qū)金屬礦產(chǎn)偉晶巖結(jié)構(gòu)從深層巖不斷向前沖的遷移，到高溫度地帶向中低溫度層結(jié)構(gòu)地帶的不斷變化，其成巖作用力的大小將進(jìn)一步演化成具體形態(tài)的表現(xiàn)，使得金屬礦產(chǎn)最終的形式有所不同，金屬元素也就被大量富集于該礦產(chǎn)聚集地的東部位置。在紅色的石英巖石結(jié)構(gòu)層中，該類巖石結(jié)構(gòu)作為成巖結(jié)構(gòu)的重要類型，為成礦階段的中間地層結(jié)構(gòu)生成、為金屬礦產(chǎn)提供了有利孕育條件。

5 找礦遠(yuǎn)景分析

5.1 找礦標(biāo)志

根據(jù)上文對內(nèi)蒙古哈達(dá)門溝金礦區(qū)礦田地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦田典型金礦脈地質(zhì)特征以及礦區(qū)的金礦床成礦規(guī)律進(jìn)行分析和研究可知，該金礦聚集地的找礦標(biāo)志主要呈現(xiàn)出獨(dú)特的磚紅色結(jié)構(gòu)的石英和鉀長石脈絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，尤其是在該鉀長石脈絡(luò)結(jié)構(gòu)形式中富含有褐鐵礦化和黃鐵礦化的相應(yīng)脈體結(jié)構(gòu)中，能夠富集金屬礦物質(zhì)元素的可能性將大幅度提升。就該礦區(qū)內(nèi)金屬礦物質(zhì)和小型的礦物學(xué)標(biāo)志物的分析可知，金屬礦物、脈石礦物和礦石礦物的組合將是尋找金屬礦物的直接標(biāo)志。在內(nèi)蒙古哈達(dá)門金礦聚集地主要體現(xiàn)為礦物的組合結(jié)構(gòu)，包含鉀長石英、黃鐵礦、娟云母結(jié)構(gòu)形式，石英黃鐵礦、黃銅礦結(jié)構(gòu)形式等多種類型，在該金屬礦的礦床結(jié)構(gòu)中，由于礦體是黃鐵礦結(jié)構(gòu)形式，以六面體外觀造型為主，其單一種類較多，因此，有利于整個(gè)內(nèi)蒙古哈達(dá)門溝金礦區(qū)礦物質(zhì)元素的找尋和挖掘。

5.2 找礦遠(yuǎn)景探討

內(nèi)蒙古哈達(dá)門地區(qū)金屬礦物質(zhì)元素的礦脈分布較為均勻，均分布于大樺背巖體結(jié)構(gòu)的東部，呈現(xiàn)出了較為強(qiáng)烈的脈狀帶結(jié)構(gòu)形式和黑云角閃斜長片麻巖結(jié)構(gòu)形式，其具體產(chǎn)地脈絡(luò)結(jié)構(gòu)大體一致。在該金屬礦物聚集地的基底結(jié)構(gòu)，富含113號脈體結(jié)構(gòu)形式，東側(cè)則為13號脈體結(jié)構(gòu)形式，中部則為25號和28號金屬礦脈體結(jié)構(gòu)形式，相互之間的成礦地質(zhì)條件基本接近，都是產(chǎn)自于前寒武紀(jì)時(shí)期，是變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)形式的結(jié)晶體基礎(chǔ)之上產(chǎn)生的，屬于在該礦物質(zhì)上的空礦結(jié)構(gòu)規(guī)律成型得到的金屬礦物質(zhì)。在該區(qū)域內(nèi)的褶皺、斷裂和地質(zhì)構(gòu)造等活動(dòng)以及巖漿活動(dòng)等均為強(qiáng)烈，實(shí)際的成礦規(guī)律較為相同，綜上所述可知，在內(nèi)蒙古哈達(dá)門地區(qū)金屬礦物質(zhì)的找尋活動(dòng)中，基本可按照313號脈結(jié)構(gòu)、314號脈結(jié)構(gòu)以及314號脈結(jié)構(gòu)進(jìn)行尋找。由于內(nèi)蒙古哈達(dá)門地區(qū)金屬聚集地的礦脈結(jié)構(gòu)，主要包括13號、25號、28號和313號，在地表工作過程中的脈體結(jié)構(gòu)形式甚至進(jìn)一步包括314號脈和304號脈等諸多類別，從現(xiàn)階段該金屬礦區(qū)的整體情況來看，314號脈體結(jié)構(gòu)和304脈體結(jié)構(gòu)均表現(xiàn)為石英和鉀長石結(jié)構(gòu)的脈絡(luò)類型，地表具備較為強(qiáng)烈的金屬礦成礦規(guī)律結(jié)構(gòu)，其下部所蘊(yùn)含的金屬礦物質(zhì)元素也具備較好的品位，實(shí)際的產(chǎn)出和13號脈、25號脈等基本相同。

6 結(jié)論

總而言之，本文以內(nèi)蒙古哈達(dá)門溝金屬礦聚集地為研究對象，在探究該地區(qū)區(qū)域地質(zhì)概況的基礎(chǔ)上，分析了礦區(qū)的地層構(gòu)造、巖漿活動(dòng)、區(qū)域地球物理和地球化學(xué)特征等，并深度研究了哈達(dá)門溝金礦區(qū)礦田典型金礦脈的抑制特征，分析探尋了該金屬礦礦區(qū)礦床的成礦規(guī)律，并分析了找礦標(biāo)志和找礦遠(yuǎn)景，旨在為哈達(dá)門溝金礦區(qū)金屬元素的探尋和挖掘提供更扎實(shí)的技術(shù)支撐和指導(dǎo)。