内蒙古额济纳旗辉森乌拉西金矿成矿特征及成矿模式分析

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2018.06.718

内蒙古额济纳旗辉森乌拉西金矿成矿特征及成矿模式分析

辛杰^,¹^,², 密文天^,¹^,²^,³^,⁴^,⁵^,^*, 关瑜晴¹, 席忠⁶, 张雪松¹

1. 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室，湖南长沙 410083

2. 成都理工大学国土资源部地学空间信息技术重点实验室，四川成都 610059

3. 成都理工大学数学地质四川省重点实验室，四川成都 610059

4. 西南石油大学天然气地质四川省重点实验室，四川成都 610500

5. 内蒙古工业大学矿业学院，内蒙古呼和浩特 010051

6. 内蒙古第一地质矿产勘查开发院，内蒙古呼和浩特 010000

Metallogenic Characteristics and Metallogenic Model of the Gold Deposits in Huisenwulaxi Area of Ejin Banner，Inner Mongolia

XIN Jie^,¹^,², MI Wentian^,¹^,²^,³^,⁴^,⁵^,^*, GUAN Yuqing¹, XI Zhong⁶, ZHANG Xuesong¹

1. Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring，Central South University，Changsha 410083，Hunan，China

2. Key Laboratory of Geoscience Spatial Information Technology of Ministry of Land and Resources，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，Sichuan，China

3. Geomathematics Key Laboratory of Sichuan Province，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，Sichuan，China

4. Sichuan Key Laboratory of Natural Gas Geology，Southwest Petroleum University，Chengdu 610500，Sichuan，China

5. School of Mines，Inner Mongolia University of Technology，Hohhot 010051，Inner Mongolia，China

6. Inner Mongolia First Geological Mineral Exploration Institute，Hohhot 010020，Inner Mongolia，China

通讯作者: 密文天（1982-），男，山东青岛人，副教授，从事矿床成因研究工作。miwentian1982@163.com

收稿日期: 2018-01-14 修回日期: 2018-06-23 网络出版日期: 2019-01-11

基金资助:

西南石油大学天然气地质四川省重点实验室开放基金“青藏高原形成对酒西盆地油气成藏的影响”.  2016trqdz08
稀有金属元素的扩散模型及其对伟晶岩型稀有金属矿床勘查指示意义”.  KLGSIT2016-02
数学地质四川省重点实验室开放基金“基于MRAS证据权重法的雪峰山中段金矿成矿预测”.  scsxdz201602
中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室开放基金“雪峰山中段基于 MRAS 证据权重法的金矿预测与评价”.  2017YSJS06
内蒙古自治区高校科学研究项目“内蒙古赵井沟铌钽矿成因及成矿潜力评价”.  NJZY14067
蒙古工业大学科学研究重点项目“普通地质学课程教学中的实践性研究”.  ZD201322

Received: 2018-01-14 Revised: 2018-06-23 Online: 2019-01-11

作者简介 About authors

辛杰（1990-），男，内蒙古鄂尔多斯人，硕士研究生，从事矿床成因研究工作 , E-mail：xinjie1990@126.com

摘要

辉森乌拉西金矿位于阿拉善地块北缘，是一处具有大型规模远景的金矿床，探讨该金矿床的成矿特征和成矿模式具有重要的地质意义。通过对矿床地质特征和区域地球化学特征的分析，结合微量元素分析及流体包裹体研究，对矿床成因和成矿模式进行了初步探讨。元素地球化学特征及微量元素分析显示研究区为一高背景的金地球化学块体，二叠系哈尔苏海组为矿源层。流体包裹体研究表明金矿形成于中温（240～260 ℃）环境，成矿流体为低盐度、低密度流体。区内褶曲、揉皱、片理化带和构造蚀变带为金矿床的导矿及容矿构造。金矿成因类型为受中温岩浆热液影响的蚀变岩型金矿床，成矿模式为古蒙古洋壳向阿拉善地块俯冲时引发Au元素活化富集并形成矿源层，晚二叠世岩浆侵入时金活化、迁移最终富集成矿，后期受构造变形和风化剥蚀作用影响发生次生富集。

关键词： 微量元素 ; 流体包裹体 ; 二叠纪 ; 金矿 ; 成矿特征 ; 成矿模式 ; 辉森乌拉西 ; 内蒙古

Abstract

The Huisenwulaxi gold deposit，located in the northern Alxa block，is a prospective area with great potential for exploration.It has important geological significance to discuss the metallogenic characteristics and metallogenic model of the gold deposit.By summarizing the geological characteristics of the deposit，regional geochemical characteristics，results of fluid inclusions and trace elements，preliminary discussions was conducted on the genesis and metallogenic model of the gold deposit.Geochemical and trace element data revealed that the Huisenwulaxi area is characterized by the high gold background content.Permian Ha’ersuhai Formation has played a role of a mineral source layer.The study of fluid inclusion indicated that the temperature of mineralization was between 240 ℃ and 260 ℃，which was an moderate temperature environment.Folds，schistositized zone and structural fractural zone in the area composed the ore-conducting tectonic and ore-containing tectonic.Huisenwulaxi gold deposit is altered rock type gold deposit.Affected by meso temperature magmatic hydrothermal.The metallogenic model of gold deposit is early preliminary enrichment of gold and the initial formation of primary source bed when the crusts of ancient Mongolia sea subducted to Alxa block，along with the magmatic instrusion of the late Permian，the remobilization，migration and enrichment of gold，secondary enrichment of gold deposits occurred in the late stage under the influence of structural deformation and weathering denudation.

Keywords： trace elements ; fluid inclusion ; Permian ; gold deposit ; metallogenic characteristics ; metallogenic model ; Huisenwulaxi ; Inner Mongolia

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本文引用格式

辛杰, 密文天, 关瑜晴, 席忠, 张雪松. 内蒙古额济纳旗辉森乌拉西金矿成矿特征及成矿模式分析[J]. 黄金科学技术, 2018, 26(6): 718-728 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2018.06.718

XIN Jie, MI Wentian, GUAN Yuqing, XI Zhong, ZHANG Xuesong. Metallogenic Characteristics and Metallogenic Model of the Gold Deposits in Huisenwulaxi Area of Ejin Banner，Inner Mongolia[J]. Gold Science and Technology, 2018, 26(6): 718-728 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2018.06.718

辉森乌拉西金矿床位于内蒙古阿拉善额济纳旗东北部，大地构造上位于华北板块、塔里木板块和兴蒙造山带结合处的阿拉善地块^[1]。有人认为阿拉善地块的构造归属可能为亲兴蒙造山带微陆群的微陆块，分别在东南部、北部与华北板块、塔里木和西伯利亚古陆拼合，最终形成阿拉善地块^[1,2,3]。该区域具有复杂的地质构造环境和地史演化特征，因此相关矿床成因及成矿时代值得深入研究。

前人采用不同方法对辉森乌拉西金矿床所在阿拉善地块的其他金矿床进行了研究^{[4,5,6,7,8,9,10]}，这些金矿床多与中亚造山带复杂的造山过程密切相关；在古亚洲洋洋盆的形成、俯冲—消减、闭合到最后的大陆碰撞过程中，必然形成古生代的斑岩型、造山型和浅成低温热液型等金属矿床^[11]，特别是金矿床。当前，中亚造山带西端天山—阿勒泰存在许多古生代金矿床，但其东部的阿拉善地块在古生代是否存在重要的成矿事件，及其与大地构造的关系如何，这一科学理论问题需要进一步深入研究。

前人对辉森乌拉西周边的朱拉扎嘎、老硐沟、碱泉子、呼伦西白和欧布拉格等金矿进行了大量研究，对这些矿床的地质特征、矿床成因、类型归属、成矿时代和构造背景等有了一定认识，提出了层控热液改造型^[4]、造山型热液金矿床^[6]和火山岩—次火山岩型铜金矿床^[1]等观点。目前，对辉森乌拉西金矿床的科学研究尚未深入展开，对其矿床类型、形成时代和构造背景的认识尚不明确，有必要进行精确的成矿年代学及矿床地球化学研究。

通过对区域地质背景和矿床地质特征的全面总结，应用流体包裹体及微量元素分析方法，结合区域演化特点，确定了辉森乌拉西金矿的矿床成因，建立了辉森乌拉西金矿的成矿模式，以期为区域上进一步找矿提供信息。

1 区域地质背景

研究区位于华北克拉通北缘，中亚造山带中段南缘，天山造山带与兴蒙造山带的交会部位，处于中朝板块、塔里木板块与西伯利亚板块的结合地带^[12]。研究区出露地层主要为晚古生界二叠系哈尔苏海组和中生界三叠系珊瑚井组。哈尔苏海组大面积出露，呈NE-SW向展布，为岩屑石英砂岩、岩屑长石砂岩、岩屑砂岩、砂砾岩、石英砂岩夹薄层灰岩和硅质灰岩组合，褶皱和片理发育，可见细脉—细脉群状石英脉侵入。辉森乌拉西金矿主要赋存于变质岩屑石英砂岩破碎蚀变带中，部分矿体赋存于碳质岩屑砂岩蚀变带和褐铁矿化二长花岗岩蚀变带中。三叠系珊瑚井组出露于研究区东南部，为紫红色粗粒含钙质硬砂岩、灰白色薄层状细粒石英砂岩、厚层状含砾粗砂岩夹薄层粉砂岩、粉砂质泥岩组合，与二叠纪侵入岩呈不整合接触。

研究区位于恩格尔乌苏断裂以北，雅干断裂带以南，大地构造位置处于华北板块、塔里木板块与兴蒙造山带结合部位（图1）^[13]。F16逆断层是区内规模最大的一条断层，长约15 km，产状为155°∠70°，断层下盘为哈尔苏海组岩屑长石砂岩，上盘为哈尔苏海组岩屑石英砂岩夹薄层灰岩，断裂带中岩石破碎严重，局部发育断层三角面、劈理和石英脉。研究区东北部的复式向斜轴向约NE70°，核部由上二叠统哈尔苏海组深灰、灰黑色泥质粉砂岩组成，褶皱和劈理密集发育，石英脉顺层理、劈理贯入。此外，研究区西南部可见呈棋盘格子构造的数条NE和NEE向断层。

受华力西期岩浆活动影响，研究区出露的侵入岩有晚二叠世灰白色中粒花岗闪长岩体和晚二叠世二长花岗岩体。花岗闪长岩体呈NE-SW向长条状分布于研究区东南部，与哈尔苏海组碎屑岩呈侵入接触。后期形成的二长花岗岩体呈NNE-SSW向侵入花岗闪长岩体中，局部可见较小的花岗闪长岩捕掳体。此外，区内可见小面积展布的早泥盆世糜棱岩化二长花岗岩。

结合内蒙古自治区地质矿产勘查开发局第二地球物理地球化学勘查院1/20万区域化探扫面资料，初步分析研究区内的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As和Sb等主要成矿元素的区域地球化学特征发现，区内各元素背景值普遍较华北地台低，如Au 背景值为1.13×10⁻⁹，低于华北板块Au 平均值(1.99×10⁻⁹)^[14]。在元素组合上，研究区异常元素组合为Au-Ag-Cu-Pb-Zn，元素分布异常与成矿吻合程度高，各成矿元素高含量区与相应矿种矿床的分布有一定的对应关系。异常分布范围和地层中Au元素的含量及元素组合特征均反映了研究区为高Au背景的地球化学块体。

内蒙古自治区第一地质矿产勘查开发院1/1万土壤化探异常在研究区圈定10处综合异常，编号为AP1～AP10。其中，AP1、AP4和AP8异常主要赋存于上二叠统哈尔苏海组，异常沿挤压破碎带展布，推测异常由热液活动引起。异常区域为似椭圆形，长轴走向与破碎带走向吻合，受破碎带控制明显。AP8异常内Au元素的异常均值为2.6×10⁻⁸，比地壳中Au元素丰度值高一个数量级，且高于华北板块平均值（1.99×10⁻⁹）^[15]，显示哈尔苏海组具备为金矿形成提供物质来源的条件。AP2、AP3、AP5、AP6和AP9异常分布在哈尔苏海组上，受SE向脉体和蚀变带控制，异常形态呈带状。其中，AP2异常内Au元素异常最高值为203.60×10^-9，均值为0.042×10^-6，远高于华北板块平均值（1.99×10^-9）。AP6异常内综合异常组合以W、Au元素为主，Au元素的最高值达155.10×10^-9。

综上所述，哈尔苏海组极有可能为金矿化体的形成提供了物质来源。

图1

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图1 阿拉善地块构造位置及其北缘区域地质简图（据张建新等^[13]修改）

Fig.1 Tectonic location and geological sketch map of northern Alxa block（modified by Zhang, et al^[13]）

1.新太古—古元古代变质基底（？）；2.中—新元古界（？）；3.早古生界；4.晚古生界；5.基性—超基性岩；6.新元古代花岗片麻岩；7.显生宙中酸性侵入岩；8.断层

2 矿床地质特征

矿区内出露地层主要有晚古生界二叠系哈尔苏海组和中生界三叠系珊瑚井组。矿区构造位置处于拐子湖—呼和音乌苏弧形挤压带南端，断裂极为发育，主要表现为片理化带和构造破碎带，呈NNE向，地层中层间褶曲、揉皱十分发育，与成矿关系密切。矿区内出露的岩浆岩有泥盆纪糜棱岩化二长花岗岩、二叠纪花岗闪长岩和二长花岗岩，主要脉岩有石英脉、花岗岩脉、花岗细晶岩脉和闪长岩脉等，以SN和NE-SW向为主，主要侵入哈尔苏海组和二叠纪二长花岗岩体中（图2）。

图2

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图2 辉森乌拉西金矿床地质图

Fig.2 Geological map of Huisenwulaxi gold deposit

1.哈尔苏海组硅质灰岩；2.哈尔苏海组岩屑长石砂岩和岩屑石英砂岩；3.哈尔苏海组岩屑砂岩；4.哈尔苏海组灰岩；5.晚二叠世二长花岗岩；6.晚二叠世花岗闪长岩；7.早泥盆世二长花岗岩；8.脉岩（γl-花岗细晶岩脉；δ-闪长岩脉；q-石英脉）；9.含金矿化蚀变带；10.金矿体；11.F16实测逆断层；12.片理化带；13.1/1万土壤化探综合异常；14.流体包裹体采样位置；15.微量元素采样位置

根据1/5万区域矿产地质资料圈定矿化蚀变带、含金矿化带10条，编号为HSP1～HSP9及HSP1-1，受F16断层控制呈SN和NE-SW向展布（图3）。主要赋存于变质岩屑石英砂岩内，部分蚀变带（HSP3和HSP9）赋存于碳质岩屑砂岩和上二叠统哈尔苏海组变质岩屑石英砂岩（P₃h）与二长花岗岩（P₃ηγ）内接触带上。围岩蚀变主要有碳酸盐化、绢云母化和绿帘石化等，矿化蚀变有褐铁矿化、硅化和方铅矿化等。

图3

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图3 辉森乌拉西金矿典型矿化蚀变带及岩石样品照片

Fig.3 Typical mineralized alteration zone and rock sample photo of Huisenwulaxi gold deposit

（a）AP6内受探槽控制的金矿化蚀变带；（b）AP6内较破碎的石英脉；（c）和（d）分别为AP6内采集的岩石样品和正交偏光镜下照片，岩性为白云石钠长蚀变岩（ Py-黄铁矿；Qtz-石英；Ab-钠长石；Mca-云母）；（e）和（f）分别为AP8内采集的岩石样品和正交偏光镜下照片，岩性为白云石石英钠长蚀变岩（Qtz-石英；Ab-钠长石；Dol-白云石）

研究区共圈定金矿体19条，主要集中于HSP1、HSP2和HSP5异常。矿体长度（55~510 m）不等，走向为SN和NE-SW向，倾向260°~310°或120°~134°，倾角65°~87°，金矿体平均品位约为1.50×10^-6，部分矿体品位较高；矿体主要赋存于变质岩屑石英砂岩破碎蚀变带中，部分赋存于碳质岩屑石英砂岩破碎蚀变带（Au3-1）和褐铁矿化二长花岗岩蚀变带（Au9-1）中（表1）。自然金的赋存状态以裂隙金为主，少量为包裹体金。矿化类型为蚀变岩型，黄铁矿是构成金矿石的主要金属矿物，也是金的部分载体矿物。早期黄铁矿粒度较大，呈立方体产出；晚期黄铁矿呈细脉状或团块状分布，该期黄铁矿与金成矿作用较密切。矿石结构主要为粒片状、他形变余、交代残留、包含和碎裂。矿石构造主要有片状、浸染状和细脉浸染状。围岩蚀变有碳酸盐化、高岭土化、绿帘石化、黄铁矿化、硅化和钾化等，硅化、钾化、黄铁矿化与成矿关系密切。由于矿体产状出现反转并具有多层结构模式，资源远景可观。

表1 辉森乌拉西金矿矿体特征

Table 1 Characteristics of orebodies in the Huisenwulaxi gold deposit

矿化蚀变带（含金矿化带）编号	矿体编号	矿体规模		产状			Au平均品位/（×10^-6）
矿化蚀变带（含金矿化带）编号	矿体编号	长度/m	平均厚度/m	走向/（°）	倾向/（°）	倾角/（°）	Au平均品位/（×10^-6）
HSP1	Au1-1	170	1.48	180°	270°	85°	1.51
	Au1-3	65	0.86	170°	260°	83°	1.22
	Au1-4	80	0.95	170°	260°	79°	1.00
HSP1-1	Au1-5	75	0.95	170°	260°	80°	1.06
HSP2	Au2-1	510	1.22	190°	280°	78°	3.60
	Au2-2	430	1.28	194°	284°	82°	1.85
	Au2-3	75	0.99	205°	295°	87°	16.39
HSP3	Au3-1	70	2.15	175°	265°	85°	1.38
HSP5	Au5-2	60	0.98	40°	130°	76°	1.15
	Au5-3	55	0.97	40°	130°	75°	1.12
	Au5-5	145	0.59	40°	130°	65°	2.16
	Au5-6	90	0.82	36°	126°	68°	11.26
	Au5-7	360	1.94	36°	126°	68°	2.50
	Au5-8	90	0.87	38°	128°	72°	1.22
	Au5-9	130	0.97	40°	130°	65°	25.21
	Au5-10	150	0.96	44°	134°	83°	1.21
	Au5-11	90	0.89	220°	310°	75°	1.76
HSP6	Au6-1	70	0.93	195°	285°	65°	1.15
HSP9	Au9-2	70	4.64	210°	300°	75°	1.28

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3 成矿特征分析

3.1 成矿物理化学条件

在辉森乌拉西金矿选取20件具有代表性的矿石样品，并将其磨制成双面抛光薄片，在偏光显微镜下进行仔细观察、描述和拍照。但是由于受部分矿床主矿物大小及透明性的限制，最终选取了5个石英脉矿物薄片中的流体包裹体作为均一法显微镜测温研究对象。

（1）流体包裹体岩相学特征。石英脉内的包裹体极为发育，主要为成群分布和均匀密集分布，部分呈带状分布，包裹体大小不一，粒度多集中于（4 μm×6 μm）～（5 μm×8 μm），通常气液比为20%～35%，部分可达80%。包裹体常呈浑圆状和长条状等规则形状（表2和图4）。

表2 辉森乌拉西金矿石英脉包裹体测温结果

Table 2 Homogeneous temperature analysis results of quartz vein in the Huisenwulaxi gold deposit

样品编号	赋存矿物	大小/μm	气液比/%	盐度[w(NaCl）]/%	均一温度/℃
AP6-Q1L	石英脉	4×6～7×12	20～30	1.06～15.47	183～318（28）
AP6-Q2L	石英脉	3×5～6×10	25～30	1.47～5.71	242～358（31）
AP6-Q3L	石英脉	4×4～6×12	20～25	2.90～11.93	210～411（27）
AP6-Q4L	石英脉	3×3～6×6	20～25	3.87～6.74	227～375（19）
AP6-Q5L	石英脉	2×5～5×10	25～35	3.39～7.31	279～377（18）

括号内数据为测试的包裹体数量；样品由核工业北京地质研究院分析测试研究中心测试，2016

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图4

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图4 辉森乌拉西金矿床流体包裹体显微照片

Fig.4 Microphotograph showing the characteristics of fluid inclusion in the Huisenwulaxi gold deposit

（a）、（b）和（c）分别为样品AP6-Q1L、AP6-Q2L和AP6-Q3L中成群分布、呈无色—灰色的富液体包裹体；

（d）为样品AP6-Q4L中成群分布、呈灰色—深灰色的富气体包裹体和呈深灰色的气体包裹体

（2）流体包裹体均一法测温结果。流体包裹体显微测温工作在核工业北京地质研究院分析测试中心进行，测试仪器为英国生产的LINKAM THMS600型冷热台（温度范围为-195~+600 ℃），分析精度：<30 ℃时，为±0.2 ℃；<300 ℃时，为±1 ℃；<600 ℃时，为±2 ℃。采用美国FLUID INC公司提供的人工合成流体包裹体样品对冷热台进行温度标定。测试结果见图5,6,7和表2。由图和表可以看出，流体包裹体均一温度变化范围为183～411 ℃，多数集中于220～300 ℃，其中在240～260 ℃温度区间出现峰值，频率高达29次。测温包裹体盐度均较低，w（NaCl）=1.06%～15.47%，频率达101次，与温度变化趋势相符，石英脉气液两相流体包裹体中99.9%的包裹体均一到液相。

3.2 成矿物质来源

对辉森乌拉西哈尔苏海组长英质板岩（样品编号：AP2-02）、钠长蚀变岩（样品编号：AP6-01、AP6-03）、石英钠长蚀变岩（样品编号：AP8-01）和二长花岗岩（样品编号：AP9-03）进行微量元素分析，结果列于表3中。由表可知，在AP6和AP8异常区域采集的样品中，微量元素Au的含量达0.030×10^-6和0.043×10^-6，比地壳中Au元素丰度值高一个数量级^[15]，而与金相关性良好的Zn、Sb和W等元素同比同类的地壳元素丰度值同样高一个数量级^[16]；在AP2异常区域采集的样品中，Au元素以及与其套合关系良好的Zn和Pb等元素普遍高于同类地壳元素平均值；研究区铌矿化蚀变广泛发育，从表中可以看出，AP2和AP9异常区域的地表岩体中微量元素Nb同比同类地壳元素丰度值高一个数量级^[16]。5件样品微量元素特征均表明哈尔苏海组具有较高的金含量，结合区域1/20万、1/1万化探资料分析可知，金矿化体的物质来源与地层有直接关系。

3.3 构造控矿特征

受拐子湖—呼和音乌苏弧形挤压带作用，矿区内片理化带、构造破碎带和地层中的层间褶曲、揉皱极其发育，显示出构造对矿化蚀变带及矿体控制作用明显，位于AP6异常内的Au1-1等矿体均位于片理化带上，位于AP2异常内的Au5-2等矿体赋存于构造蚀变带内，赋矿地层多数可见褶曲和揉皱发育，矿体受片理化带和构造破碎带控制,呈NE向展布。片理化带、构造破碎带及褶曲、揉皱既是本区的导矿构造，也是容矿构造，与成矿关系密切。

4 讨论

4.1 构造演化

研究区位于塔里木板块、阿拉善地块与华北板块衔接部位，各板块之间的拼合和陆缘增生活动为金成矿提供了良好的条件。中元古代中—晚期，受区域性强烈隆升作用和大规模张裂作用的共同影响，巨大的古板块发生裂解，逐步形成西伯利亚克拉通、华北克拉通和诸多裂离地块，如阿拉善地块。与此同时，古亚洲洋的分支古蒙古洋急剧扩张，规模较大的裂离地块将古蒙古洋分隔为多个相互连通的洋盆。新元古代—早古生代，西伯利亚板块南缘和阿拉善地块北缘由被动大陆边缘转化为主动大陆边缘^[17]，古蒙古洋壳向阿拉善地块俯冲。泥盆—石炭纪，西伯利亚板块与阿拉善地块北缘碰撞至逐渐拼合，期间引发了大规模岩浆活动，研究区泥盆纪岩体便在此时形成。二叠纪，阿拉善地块北缘构造环境转为后碰撞，受兴蒙造山带造山作用的远程影响，阿拉善地块北缘发育诸多深大断裂带及一系列构造挤压破碎带，如拐子湖—呼和音乌苏弧形挤压带。在强烈的构造应力作用下，研究区发育一系列褶曲、揉皱并形成诸多构造破碎带和片理化带，为金矿的形成提供了通道和空间。晚二叠世，古亚洲洋闭合，兴蒙造山带造山作用结束，华北板块与塔里木板块的缝合线恩格尔乌苏蛇绿岩带形成^[18,19,20]（图8）。在板块会聚、洋壳俯冲、消失、陆陆碰撞—地壳增厚的造山过程中，研究区爆发了大规模岩浆活动，形成了晚二叠世二长花岗岩。在晚二叠世大规模岩浆活动之后，区域内发生了一期大规模脆—韧性剪切变形作用，形成了多条发育于哈尔苏海组内的脆—韧性剪切变形带，带内可见数条近平行的单个挤压破碎带和片理化带沿岩层走向展布，延伸较稳定，与围岩接触带上可见硅化和黄铁矿化等，指示脆—韧性剪切变形作用可能使金发生次生富集。

图5

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图5 流体包裹体均一温度直方图

Fig.5 Temperature histogram of fluid inclusions

图6

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图6 流体包裹体盐度直方图

Fig.6 Salinity histogram of fluid inclusions

4.2 矿床成因

辉森乌拉西金矿主要赋存于二叠系哈尔苏海组中，区域化探资料和微量元素分析结果表明哈尔苏海组具有较高的金背景值，为金矿矿源层。在流体包裹体研究中，温度直方图（图5）表明成矿流体从早期的高温逐渐过渡到晚期的低温，经历了平稳缓慢的冷却过程，并在中温阶段经历了较长的时间，说明冷却期间并未发生激烈的岩浆再次侵入活动，表明金矿形成于中温环境；由盐度直方图（图6）可以看出，包裹体盐度均较低，盐度变化曲线形状接近温度变化曲线；温度—盐度散点图（图7）表明成矿流体为低密度流体（0.70～0.95 g/cm³）。

结合矿床地质特征、元素地球化学特征、流体包裹体研究和微量元素分析结果，得出辉森乌拉西金矿具有以下5个基本特征：（1）矿床主要受构造挤压破碎带和片理化带控制，矿体产状与破碎带产状一致；（2）围岩蚀变主要有碳酸盐化、绢云母化和绿泥石化，金矿体主要赋存于变质岩屑石英砂岩破碎蚀变带中；（3）成矿流体为低密度低盐度流体，矿床形成于中温环境；（4）泥盆纪岩浆活动将深部的含金流体运移至浅部，是矿源层形成的预富集；（5）哈尔苏海组为金矿的形成提供了物源，二叠纪岩浆活动使地层中的金活化，促使金矿富集。据此判断研究区金矿成因类型为受中温岩浆热液影响的蚀变岩型金矿床。

图7

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图7 流体包裹体温度—盐度散点图

Fig.7 Scatter plot of temperature-salinity of fluid inclusions

表3 辉森乌拉西金矿矿石微量元素测定结果

Table 3 Measurement results of mineral elements of metallogenic deposit rocks in the Huisenwulaxi gold deposit（×10^-6）

样品编号	微量元素及含量
样品编号	Be	Sr	Y	Nb	Ba	La	Ce	Pr	Nd	Sm	Eu	Gd	Dy	Re	Pb	U	Zr	Hf	Au
AP2-02	4.87	2021	56.4	184	763	342	607	67.8	237	33.4	9.72	27.3	13.7	0.009	32.6	7.8	1415	31.6	0.008
AP6-01	7.36	591	48.4	253	1380	258	441	47.1	163	24.5	7.51	21.4	12.3	0.007	16.9	11.2	570	19	0.03
AP6-03	2.11	653	40.7	122	782	245	448	49.6	179	24.5	6.95	20.3	10.2	0.005	25.9	7.96	592	16	0.043
AP8-01	0.67	163	9.76	5.26	2315	15.8	29.5	3.45	12.5	2.24	1.03	2.05	1.32	0.001	10.6	1	135	5.77	0.019
AP9-03	2.55	56.9	16	10.5	426	33.8	64	7.56	27.2	5.06	0.64	3.91	3.39	0.002	31.5	3.48	145	5.14	0.003

样品由核工业北京地质研究院分析测试研究中心测试，2016

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4.3 成矿模式

古蒙古洋壳在向阿拉善地块俯冲的过程中，岩石圈加厚并发生拆沉、断裂，软流圈物质上涌，地壳物质发生部分熔融，壳—幔相互作用强烈，爆发泥盆纪岩浆活动，热液上涌的过程中携带了成矿所需的Au元素，最终在研究区形成泥盆纪侵入岩。之后在二叠纪哈尔苏海组形成的过程中，Au元素逐渐在地层中富集，为金矿的形成提供了成矿物质条件。晚二叠世，阿拉善地块北缘爆发大规模岩浆活动，岩浆热液上涌的过程中携带了低盐度低密度的成矿流体，成矿流体不断萃取地层中的Au元素，最终在构造有利部位富集成矿。后期受大规模脆—韧性剪切变形作用和风化剥蚀作用影响，二叠纪片麻状二长花岗岩与二叠系哈尔苏海组蚀变石英砂岩蚀变带发育，金矿床发生次生富集作用，最终形成辉森乌拉西金矿。

图8

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图8 研究区构造演化示意图

Fig.8 Schematic diagram of tectonic evolution in the study area

1.前寒武纪克拉通或地块；2.洋壳；3.沉积物；4.中酸性侵入岩；

5.深大断裂

5 结论

（1）受兴蒙造山带造山作用的影响，研究区发育诸多与矿体展布方向一致的褶曲、揉皱、片理化带和构造蚀变带，是金矿的导矿及容矿构造。

（2）结合矿床地质特征、流体包裹体研究和微量元素分析结果，确定研究区金矿成因类型为受中温岩浆热液影响的蚀变岩型金矿床。

（3）结合区域构造演化过程，确定研究区金矿成矿模式为典型的热液成矿模式。早期的泥盆纪岩浆热液上涌时携带了成矿所需的Au元素，之后转移至哈尔苏海组中，晚二叠世岩浆热液上涌时促使地壳深部的成矿流体向上运移，成矿流体萃取地层中的Au元素并在有利部位富集成矿，后期发生次生富集，最终形成辉森乌拉西金矿。

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

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Junjian

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［D］.Beijing：China University of Geosciences，2006.

[本文引用: 3]

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郑荣国，吴泰然，张文，等 .

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