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蒙古國礦產(chǎn)資源概況

2020-05-15 04:20李俊建付超黨智財唐文龍劉曉陽席宏何江濤
華北地質(zhì) 2020年1期
關(guān)鍵詞:斑巖蒙古石英

李俊建,付超,黨智財,唐文龍 ,劉曉陽 ,席宏 ,何江濤

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心,天津300170;2.中國地質(zhì)調(diào)查局華北科技創(chuàng)新中心,天津300170)

蒙古國位于亞洲中部,北與俄羅斯,東、南、西與中國接壤,國土面積156.56 km2,中蒙兩國邊界線長4 710 km。蒙古人口約270萬人,是世界上人口密度最低的國家之一。蒙古國礦產(chǎn)資源十分豐富,但總體工作程度較低,多數(shù)礦床/礦點未進行過系統(tǒng)勘查工作。近年來歐玉陶勒蓋(Oyu Tolgoi)超大型斑巖銅金礦的發(fā)現(xiàn),標志著該區(qū)仍具有巨大的成礦找礦潛力。隨著經(jīng)濟全球化趨勢的日益增強,充分利用我們的近鄰蒙古國與我國的資源互補優(yōu)勢,開展多種形式的資源開發(fā)和利用,以彌補我國部分礦產(chǎn)資源缺口,是現(xiàn)有條件下積極實施“兩種資源、兩個市場”戰(zhàn)略的明智選擇。本文對蒙古國礦產(chǎn)資源概況作一簡要介紹。

1 有色金屬礦產(chǎn)

據(jù)統(tǒng)計,蒙古已發(fā)現(xiàn)的有色金屬礦種包括銅、鉛、鋅、鉬、鎳、鈷和鋁土礦[1-5],已發(fā)現(xiàn)的礦床/礦點421處,其中銅礦173處(包括超大型銅礦2處和大型銅礦9處);鉛礦87處;鋅礦43處;鉬礦50處;鎳礦30處;鈷礦5處;鋁礦33處。其中較為重要的是銅(金、鉬)礦床和鉛鋅礦床。

銅(金、鉬)礦:蒙古的銅礦主要有三種類型,晚古生代-早中生代的斑巖型Cu-Mo/Au礦,與輝長巖有關(guān)的巖漿分異型Cu-Ni礦和古生代層控型銅礦床。上述的Cu-Mo/Au礦床主要產(chǎn)于阿爾泰、北蒙古、南蒙古、東蒙古的四個有色金屬成礦區(qū)內(nèi)。典型礦床有歐玉陶勒蓋、額爾登特、查干蘇布爾加礦床等(圖1)。

鉛鋅礦:蒙古主要的Pb-Zn礦床類型礦包括矽卡巖型,礦化爆破角礫巖筒型,脈型和礦化帶型。大部分有色金屬礦床形成于中生代中晚期。主要的Pb-Zn礦床產(chǎn)于蒙古的東部地區(qū),其次為中部地區(qū)及阿爾泰山地區(qū)。典型礦床有圖木爾廷敖包、烏蘭、查夫(Tsav)礦床等。

圖1 蒙古主要銅金礦床分布示意圖(據(jù)參考文獻[6])Fig.1 Distribution of main copper and gold deposits in Mongolia

研究表明,蒙古的北部,南部和中部成礦區(qū)有發(fā)現(xiàn)新的Cu、Mo、Pb、Zn、Ag礦床潛力。蒙古的北部和南部成礦區(qū)是斑巖型Cu-Mo(Au)礦的潛力區(qū),而中部地區(qū)則有斑巖型Cu-Mo礦和Pb-Zn-Ag礦的資源潛力。最具發(fā)現(xiàn)大型多金屬礦床的潛力地區(qū)是蒙古西南部的阿爾泰地區(qū),該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造上位于阿爾泰和北天山構(gòu)造帶的交匯處。阿爾泰成礦區(qū)包括俄羅斯、中國和蒙古的阿爾泰三個地區(qū)。其中在俄羅斯的阿爾泰地區(qū)已發(fā)現(xiàn)大型的Pb-Zn礦床,在俄羅斯與蒙古接壤的邊境地區(qū)已發(fā)現(xiàn)大型熱液型Pb-Zn-Ag礦床和火山碎屑巖型鐵礦床;在中國阿爾泰地區(qū)古生代砂巖、頁巖和火山碎屑沉積巖中已發(fā)現(xiàn)同構(gòu)造山火山成因的塊狀Cu-Ni硫化物礦床。基于此,可以推斷在比鄰的蒙古西南部阿爾泰地區(qū)亦可找到類似的塊狀Cu-Ni硫化物礦床,同樣可找到有工業(yè)價值的Cu、Mo、Pb、Zn礦床。最近在蒙古阿爾泰北部地區(qū)已發(fā)現(xiàn)層控銅礦床和與輝長巖有關(guān)的同造山期Cu-Ni礦床。蒙古西南部阿爾泰成礦區(qū)的南部邊界是北天山構(gòu)造帶的北部邊緣斷裂,這條斷裂帶長850~900 km,寬30~50 km,最新研究表明其仍在活動。這一地區(qū)是產(chǎn)出多金屬礦床的最有利地區(qū),尤其該區(qū)出露有火山沉積巖、砂巖-碳酸鹽巖建造和中小型侵入巖如英云閃長巖、淺色花崗巖、堿性玄武巖、正長巖、輝長巖和超鎂鐵質(zhì)巖等復(fù)雜的巖石類型和多組平移斷層的存在,為多金屬礦床的形成提供了良好的成礦環(huán)境。

1.1 歐玉陶勒蓋(Oyu Tolgoi)斑巖型銅金礦床

圖2 歐玉陶勒蓋礦區(qū)剖面圖(據(jù)參考文獻[6])Fig.2 Profile of Oyu Tolgoiore district

歐玉陶勒蓋斑巖型銅金礦床[6-10]達世界級規(guī)模,礦床位于蒙古南戈壁沙漠中,距中蒙邊界80 km。礦床由西南部、南部、中部和遠北部4個礦化區(qū)組成(圖2)。該礦床是由蒙古高級地質(zhì)學(xué)家Garamjav首先發(fā)現(xiàn)。澳大利亞BHP公司亞洲勘探部Sergei Diakov領(lǐng)導(dǎo)的一個踏勘組于1996年檢查了該地區(qū),1997—2000年BHP公司取得了勘查權(quán),打了23個鉆孔,見到了礦化。2000年5月BHP公司將包括歐玉陶勒蓋項目工作區(qū)在內(nèi)的238 km2勘查權(quán)區(qū)轉(zhuǎn)讓給了Ivanhoe Mines公司。2000年6月,Ivanhoe Mines公司開始開展反循環(huán)鉆進,至當(dāng)年9月底,完成了109個孔,在許多孔的底部打到了可工業(yè)利用的深部銅金礦化體。2001年,Ivanhoe Mines公司開始施工金剛石巖心鉆探,以查明項目區(qū)深部礦化潛力。歐玉陶勒蓋西南部區(qū)東北部OTD150孔為Ivanhoe Mines公司的礦體現(xiàn)孔,揭示了歐玉陶勒蓋斑巖銅金礦深部礦化的情況。OTD150孔孔深590 m,從70至578m,揭穿了508 m的礦體,銅平均品位0.81%,金平均品位1.17×10-6,其中從188 m至466 m,總計278 m為富礦段,銅平均品位1.02%,金平均品位1.60×10-6,從而拉開了歐玉陶勒蓋斑巖銅金礦大規(guī)??碧降男蚰弧?/p>

地質(zhì)概況:南戈壁地區(qū)鄰近蒙古南部和南戈壁構(gòu)造區(qū)的交界部位。該區(qū)由古生代火山巖、沉積巖和侵入巖以及中生代沉積蓋層構(gòu)成。在歐玉陶勒蓋礦權(quán)區(qū),以志留紀、泥盆紀的層狀安山巖和玄武巖為主,并有細至粗粒陸源火山碎屑沉積夾層。侵入巖主要為長石斑巖、長石角閃石斑巖和石英長石斑巖株和巖脈。

西南部區(qū)礦床地質(zhì)特征:該區(qū)主礦體呈筒狀,含高品位銅金礦化,近地表直徑約250 m,垂深超過700 m。中心部位分布小規(guī)模(幾米至十幾米)石英二閃長巖巖脈,走向大致為NE70°。高品位區(qū)(金品位>1×10-6)主要產(chǎn)于塊狀、斑狀含輝石玄武巖中。強烈硅化(>20%的量)和黑云母化蝕變發(fā)育,確定了斑巖系統(tǒng)中心。向外缺失絹云母化帶,代之為弱綠簾石化,銅品位在0.3%左右。斑巖系統(tǒng)含硫低(<5%),銅、金礦化主要與黃銅礦發(fā)育有關(guān),含少量斑銅礦(<20%)。以發(fā)育熱液磁鐵礦和石膏-硬石膏為特征。鉆探結(jié)果指示隨深度增加,礦體的金和銅品位變高,高品位的金銅礦體規(guī)模變大。

南部區(qū)礦床地質(zhì)特征:該區(qū)地表發(fā)育氧化帶,范圍為1 100 m×400 m,最深延伸60 m。在氧化帶之下的原生銅礦化為斑銅礦,但與歐玉陶勒蓋西南部不一樣,此處含金低。銅礦化發(fā)育于玄武質(zhì)火山巖中。玄武質(zhì)火山巖中發(fā)育絹云母化石英二長閃長巖脈。與西南部區(qū)相比,本區(qū)石英脈、黑云母化蝕變巖和熱液成因磁鐵礦少,而后期的綠泥石-絹云母化發(fā)育。含硫化物低(<5%)。

中部區(qū)礦床地質(zhì)特征:該區(qū)發(fā)育泥質(zhì)蝕變帶,以石英、明礬石、迪開石、葉蠟石、絹云母和氯黃晶及少量螢石等組合為特征,分布范圍為600m×230 m,最厚處達325 m,主巖為石英二長閃長巖。其泥質(zhì)蝕變礦物組合與我國福建上杭縣紫金山銅金礦床十分相似。泥質(zhì)蝕變帶疊加在早期的銅金斑巖系統(tǒng)上。礦石礦物為銅藍、斑銅礦、硫砷銅礦和原生輝銅礦。在中部區(qū)的東部,銅藍帶內(nèi)原生輝銅礦含量明顯增加,并且局部以輝銅礦為主。晚期石英二長閃長巖巖脈稀疏分布于銅藍帶內(nèi),并發(fā)育黃銅礦和金礦化。在中部區(qū)的銅藍帶之上發(fā)育次生富集席狀輝銅礦層,范圍大概為1 000 m×300 m,分布在近地表至地表以下約100 m處,平均20~35 m厚,最厚處達40 m。在席狀輝銅礦層之上覆蓋了大約40~60 m厚的無礦粘土層,席狀輝銅礦層底部銅藍發(fā)育。輝銅礦與銅藍的富集呈正相關(guān)關(guān)系。中部區(qū)深部為斑巖型礦,分布在泥質(zhì)蝕變-銅藍帶邊部和下部。與歐玉陶勒蓋西南部特征相似,銅金礦化均發(fā)育于中等泥質(zhì)蝕變或綠泥石化蝕變玄武質(zhì)火山巖中,而不是石英二長閃長巖中。中部區(qū)東南部泥質(zhì)蝕變帶走向北東30°,范圍1 000m×300 m,分布在沉積巖石約200 m以下,泥質(zhì)蝕變原巖可能為火山灰流凝灰?guī)r和多孔火山碎屑巖,礦化主要為黃銅礦化,其次為硫砷銅礦、斑銅礦和輝銅礦,尤其富含硫化物(黃鐵礦含量達10%)。未發(fā)現(xiàn)明顯的金礦化。

遠北區(qū)礦床地質(zhì)特征:該區(qū)高極化率異常走向NE70°,范圍為600 m×200 m。在地表以下100~200 m的火山灰流凝灰?guī)r中發(fā)育泥質(zhì)蝕變,可能帶有部分層控性質(zhì)。在火山灰流凝灰?guī)r之上覆蓋有粉砂巖,與中部區(qū)東南部揭穿的火山沉積巖系相同。在強泥質(zhì)蝕變和中等泥質(zhì)蝕變帶中礦化發(fā)育,主要為黃銅礦和斑銅礦,其次為硫砷銅礦、銅藍和輝銅礦。該礦區(qū)硫化物(黃鐵礦)特別發(fā)育,含硫砷銅礦的出現(xiàn)說明含砷也較高。在驗證高極化率異常時,有一批鉆孔見到了厚度大、品位高的礦體。礦化發(fā)育于凝灰?guī)r和玄武質(zhì)火山巖中。該區(qū)已成為歐玉陶勒蓋遠北區(qū)最有遠景的礦區(qū)。

歐玉陶勒蓋銅金礦區(qū)與礦化有關(guān)的石英閃長年齡為(371±2)Ma,礦化稍弱的花崗閃長巖的年齡約為(365±2)Ma[6,7];從西南歐玉區(qū)、中歐玉區(qū)和南雨果區(qū)采集的輝鉬礦樣品中確定的Re-Os的年齡范圍從373到370±1.2 Ma[8]。Oyu Tolgoi超大型斑巖銅金礦的發(fā)現(xiàn),進一步證實了中亞成礦帶的巨大找礦潛力??辈镺yu Tolgoi的方法,可供在戈壁地區(qū)尋找隱伏半隱伏斑巖銅礦借鑒。

1.2 額爾登特(Erdenet)銅鉬礦

額爾登特超大型斑巖型銅鉬礦床,現(xiàn)為蒙俄聯(lián)合開采。礦床位于烏蘭巴托東北365 km。Erdenet銅礦1978年建礦,到現(xiàn)在年產(chǎn)礦石量約2 000萬噸,年產(chǎn)銅12.4萬噸、鉬1 672噸。此外還產(chǎn)出少量的鎢。Erdenet銅鉬礦產(chǎn)于與火山巖有關(guān)的大型斑巖侵入體中,是典型的斑巖型銅鉬礦床(圖3)。在火山侵入雜巖體中賦存有四個獨立的網(wǎng)脈狀礦帶。主礦帶位于巖體西側(cè),即Erdenet礦床,是一條由2~5 mm的細脈組成的近垂直的網(wǎng)狀脈帶。長約2 400 m,寬300~1 300 m,中心部位垂向延深達1 000 m,而靠近斑巖邊部延深約600~700 m。Erdenet銅礦地表出露近2 km2,銅的邊界品位為0.25%。該礦床氧化淋濾帶的主要礦物組成為赤銅礦、孔雀石、藍銅礦、水膽礬、綠松石和自然銅。氧化淋濾帶銅的平均品位為0.1%。氧化帶下部的次生富集帶主要以輝銅礦、斑銅礦、銅藍礦物組合為特征,銅含量0.65%~1.35%,平均為0.81%;鉬0.077%~0.3%,平均為0.17%。Erdenet銅鉬礦原生礦石的主要礦石礦物為黃鐵礦、輝鉬礦、輝銅礦。部分礦石含有20~68 g/t的鎢。據(jù)Y.Watanabe(2000)測定的Erdenet銅礦中輝鉬礦的Re-Os成礦年齡為240.7±0.8和240.4±0.8。Erdenet銅礦主礦帶估計礦石量為2 295百萬噸,銅平均品位0.50%,鉬0.014 g/t,銀1.81 g/t,金0.05 g/t。該礦床的銅資源量1 000萬噸,鉬3.7萬噸。額爾登特礦床石英-絹云母化帶絹云母40Ar/39Ar年齡為207 Ma[12],輝鉬礦Re-Os年齡為240.7±0.8 Ma[13]和241.0±3.1 Ma[14],礦化石英閃長巖的鋯石SHRIMP和LAMC-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為240±3 Ma~246.6±1.0 Ma[14]。

圖3 額爾登特銅鉬礦床地質(zhì)圖(據(jù)參考文獻[11])Fig.3 Geological map of Erdente copper molybdenum deposita.地質(zhì)圖;b.剖面圖;早中生代斑巖共生組合(俄爾登特雜巖):1.成礦后流紋巖巖頸;2.石英-絹云母化蝕變輪廓;3.未劃分的斑巖;4.第四、第五期流紋英安巖、英安巖、安山巖-英安巖、英云閃長斑巖及閃長斑巖;5.第三期斜長斑巖;6.第二期花崗閃長斑巖;7.第一期英安巖、同生角礫巖;8.第一期英安巖;9.第一期花崗閃長斑巖;10.細?;◢忛W長斑巖;11.中?;◢忛W長斑巖;二疊紀Selenge侵入巖:12.Sogot巖體花崗閃長斑巖、石英正長巖和花崗巖;13.花崗閃長斑巖;14亞堿性和堿性輝長巖;15.斷裂

1.3 查干蘇布爾加銅鉬礦床

查干蘇布爾加(Tsagaan Suvarga)大型銅鉬礦床位于蒙古東戈壁省賽音山達市西南220 km,距烏蘭巴托560 km。該礦床位于地表以下6~50 m,氧化帶平均深度17 m,為高溫?zé)嵋撼梢?,斑巖-夕卡巖型銅鉬礦床。查干蘇布爾加銅鉬礦床礦化聚集部位的斑狀正長巖中的花崗巖、閃長巖等含礦巖體均形成于泥盆紀。礦床上部為碳酸鹽巖、火山沉積巖所覆蓋,巖性為石灰?guī)r、凝灰?guī)r、砂巖、中性鎂鐵質(zhì)巖等,后期角斑巖、鈉長斑巖、安山質(zhì)玢巖巖墻穿切其中。礦區(qū)發(fā)育四組斷裂,分別為北東向銅鉬礦容礦斷裂、緯向受巖脈充填的斷裂、北西向小斷裂層和經(jīng)向斷裂。該礦床包括7條礦化帶,其中Serven Sukhait地區(qū)進行過詳查,礦帶長1.9 km,寬0.1~0.5 km,估算的1、2號礦體銅儲量為143萬噸。其中1號礦體長1 050 m,平均厚220 m,最大厚390 m,最小厚60 m。礦體呈脈狀、網(wǎng)狀狀,礦石礦物有孔雀石、藍銅礦、赤銅礦、輝銅礦、銅藍、黃銅礦、軟錳礦、黑銅礦、輝鉬礦等。原生礦石含銅0.3%~1.5%,含鉬0.001%~0.1%。該礦床礦石中絹云母Ar39-Ar40年齡為364.9±3.5 Ma、輝鉬礦Re-Os年齡為370.4±0.8 Ma[13],花崗巖的SHRIMP鋯石U-Pb年齡為369±3 Ma[15]。查干蘇布爾加礦床具有有利的地質(zhì)和埋藏條件,使得低成本的露天開采成為可能。目前蒙古的一家礦業(yè)公司擁有該礦礦權(quán),但還未開采。

1.4 圖木爾廷敖包(Tumurtiin Ovoo)鋅礦床

圖木爾廷敖包大型鋅礦床位于蒙古東部的Sukhbaatar省,為矽卡巖型礦床[16],分布面積0.5 km2,區(qū)內(nèi)出露的地層主要為泥盆系含灰?guī)r的火山沉積巖。受晚期花崗巖侵入活動影響,其中火山巖已經(jīng)變質(zhì)為鈉長角巖,灰?guī)r變質(zhì)形成大理巖。巖漿活動強烈,花崗巖類侵入體幾乎圍繞泥盆系地層分布,將泥盆系地層包裹在中間。本區(qū)花崗巖包括中粗粒黑云母花崗巖和細粒黑云母花崗巖。沿北東向斷裂,還貫入有后期侵入的流紋斑巖和安山玢巖脈或巖墻,其它類型的脈巖分布零星。斷裂構(gòu)造發(fā)育,有北東向、近東西向、北西向和南北向,其中南北向斷裂為最晚一期斷裂,它切割了礦體?;◢弾r與鋅礦床關(guān)系密切,接觸交代作用形成的矽卡巖是主要的容礦巖石,鋅礦分布與矽卡巖分布基本一致。鋅礦由一條主礦體和三條小規(guī)模礦體組成。主礦體位于礦區(qū)東北部,平面上呈橢圓形,走向長800 m,傾向?qū)?20 m,在剖面上走向為北西西,向南南西方向傾斜,礦體上部傾角20°,礦體下部傾角50°,礦體厚5~40 m,最大埋深近200 m,容礦圍巖為矽卡巖(圖4)。三個分散的小礦體位于礦區(qū)的西南部,圍巖為大理巖或矽卡巖,礦體走向北西,傾向南西傾角40°~70°,長度一般100 m左右,厚度多小于10 m,最大埋深350 m。

1.5 烏蘭(Ulaan)Pb-Zn礦床

圖4 圖木爾廷敖包鋅礦床7號勘探線剖面圖(據(jù)參考文獻[16])Fig.4 Profile of exploration line 7 of Tumurtiin Ovoo zinc deposit1.黏土頁巖/角巖;2.晶狀石灰?guī)r/大理巖;3.中粗粒花崗巖;4.含磁鐵礦石榴石矽卡巖;5.石榴石矽卡巖;6.角巖;7.礦體;8.流紋斑巖脈;9.閃長玢巖;10.輝綠玢巖;11.中細?;◢弾r;12.斷層

烏蘭大型Pb-Zn礦床位于蒙古東北部喬巴山市西北110 km,距Mardai鈾礦6 km。烏蘭Pb-Zn礦床產(chǎn)于四個角礫巖筒中,礦化較好的主巖筒地表呈楔型,寬度20~120 m,深30 m。在角礫巖筒中含有大量的圍巖碎塊,這些碎塊受到了流體的強烈改造。Pb-Zn礦化深度達800 m以下。礦床氧化帶深度為30~35 m,個別地段達90 m。本礦區(qū)共有14個礦體,其中7個進行了詳查,初步估算的鉛鋅資源量110萬噸,Zn品位2.0%、Pb 1.09%、Ag 53 g/t。礦石礦物有黃銅礦、黃鐵礦、毒砂、磁鐵礦、方黃銅礦、赤鐵礦、自然銀、磁黃鐵礦、輝鉍礦、輝砷鈷礦、砷黝銅礦、黝銅礦和自然金。據(jù)張璟等[17]測定礦區(qū)粗面流紋巖的鋯石LA-ICPMS U-Pb同位素年齡為164.7±3.1 Ma(MSWD=0.048),提出烏蘭鉛鋅礦為形成于晚侏羅世,受爆破角礫巖控制的中硫化淺成熱液脈型鉛鋅礦床。該礦床目前由中國中鐵資源集團開采。

2 貴金屬礦產(chǎn)

蒙古已發(fā)現(xiàn)的貴金屬礦床/礦點1 089處,其中包括金礦1 044處(其中大型礦床8處、中型礦床53處和小型礦床428處)和銀礦45處。

蒙古金礦床形成于前寒武紀,寒武紀早期,古生代,中生代和新生代的各個地質(zhì)時期,但重要的金礦床多與二疊系、三疊系、侏羅系的巖漿活動有關(guān)。砂金礦主要形成于白堊系、古近系和第四系。蒙古地區(qū)有經(jīng)濟價值的大型金礦床主要為脈型和砂礦。據(jù)目前資料圈定了十個重要金礦成礦區(qū)帶,其中蒙古西南部石英脈型金礦和白堊系、古近系礫巖型金礦具較好資源前景。

2.1 博洛(Boroo)金礦床

博洛大型金礦床位于烏蘭巴托北部150 km,是蒙古第一個利用現(xiàn)代采礦和加工技術(shù)露天開采的金礦床,位于蒙古中北部的北肯特金礦帶上。金礦化產(chǎn)于晚二疊-早三疊世淺色黑云母花崗巖與早古生代砂質(zhì)濁積巖的接觸帶中。礦帶沿接觸帶走向可追溯15~700 m,延深150~300 m,傾角15~20°。平行發(fā)育兩條礦化帶,上部厚7~8 m,下部厚3.5 m,中間為弱礦化的花崗巖,共同構(gòu)成主礦化帶。礦體氧化深度為40 m。該礦床金儲量約30噸,金品位3~4 g/t,伴生少量銀。金礦化與強烈的石英-絹云母蝕變有關(guān),有含金硫化物石英脈型和含金石英脈型兩種類型礦體。含金硫化物石英脈型礦體中含博洛礦床最高品位的金礦體,可細分出含金-黃鐵礦-毒砂-石英脈和含金-石英-絹云母-黃鐵礦-碳酸鹽型脈。含金-黃鐵礦-毒砂-石英脈產(chǎn)于石英-絹云母蝕變帶中,為不規(guī)則細脈、網(wǎng)脈狀,富含毒砂;含金-石英-絹云母-黃鐵礦-碳酸鹽脈一般疊加于含金-黃鐵礦-毒砂-石英脈之上。含金石英脈型礦體沿裂隙帶發(fā)育,其中金屬硫化物以淺色、亮白色的黃鐵礦為主,有黝銅礦和方鉛礦生長邊,石英脈中可見明金。博洛金礦脈中鉀長石K-Ar年齡為208~178 Ma,為早中侏羅世成礦[18]。

2.2 阿斯加特(Asgat)銀礦床

阿斯加特超大型低溫?zé)嵋盒豌y礦床位于蒙古的西北邊境,發(fā)現(xiàn)于1976年,位于海拔2 300~3 650 m的高山區(qū)。銀和伴生賤金屬礦化集中產(chǎn)出在11個呈放射狀北、北東向延伸,北西向傾斜的銀礦帶中,礦帶長1.5~12 km,寬5~80 m。礦區(qū)Ag(Sb)礦體產(chǎn)出在中-上泥盆系黑色頁巖中,銀礦體以束狀產(chǎn)出(圖5),主要由15條礦脈群構(gòu)成,走向與地層近于一致,傾角45~90°,平均長3 km,寬達80 m。單個礦體厚約0.8~3.3 m,延走向延伸120~640 m,傾向延深500 m左右。主要蝕變礦物有硅酸鹽、電氣石、黃鐵礦、菱鐵礦。礦化脈、網(wǎng)脈和角礫中的礦物主要是菱鐵礦、方解石和石英。礦石礦物為黝銅礦、硫銅銻礦、黃銅礦,還有少量黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦、輝鉍礦、自然鉍、石墨等。該礦床資源量為銀1.20萬噸、鉍1.6萬噸的、銻8.0萬噸及銅15萬噸,礦石品位為Ag 100~450 g/t,Bi 0.03%~0.09%,Ti 0.04%~0.7%,現(xiàn)由蒙俄合資開發(fā)。

3 非金屬礦產(chǎn)

蒙古已發(fā)現(xiàn)各類非金屬礦床/礦點842處,其中螢石199處,石棉12處,石膏36處,云母13處,菱鎂礦7處,滑石13處,珍珠巖18處,沸石11處,石墨22處,硫鐵礦4處,重晶石9處,磷礦54處,鹽礦83處,膨潤土3處,寶石礦36處,水晶57處,瑪瑙24處,玉石5處,大理石礦3處,建材灰?guī)r礦68處,石材礦69處,建材用砂礦48處,粘土礦61處。

圖5 阿斯加特銀礦床地質(zhì)圖(據(jù)參考文獻[3-4])Fig.5 Geological map of Asgat silver deposit

3.1 螢石礦床

蒙古螢石礦廣泛發(fā)育在晚古生代到晚中生代地層中,最主要螢石成礦期為晚侏羅-早白堊世。有經(jīng)濟意義的螢石礦床化有兩種類型,淺成熱液脈型和交代型礦床。晚中生代螢石礦常伴生有不具備經(jīng)濟意義的稀土元素和鉛-鋅礦化。蒙古分為三個螢石成礦省,分別為北蒙古、中蒙古和南蒙古成礦省。在中蒙古成礦省已探明巨大螢石儲量,是最具資源潛力的成礦區(qū)。最重要的礦床是博爾溫都爾(Bor Ondor),它是蒙古最重要的螢石生產(chǎn)基地,正是依靠它,蒙古才成為世界上最大的制酸級和冶金級螢石生產(chǎn)國。同時,Befkh,哈日艾拉格(Khar Airag),Urgun 和Khajuu Ulaan礦山也處于開采狀態(tài)。

博爾溫都爾(Bor Ondor)螢石礦[1-2]礦床位于肯特省西南部方,由東西向和東北向、西南向延伸的脈狀石英-螢石礦體組成,賦存于晚白堊世火山巖中。礦區(qū)中心為三疊紀花崗巖,北部為二疊紀酸性火山巖,東部為中生代安山巖、玄武巖。該礦床圈定出20多個螢石礦體,陡傾斜,由四個礦區(qū)組成,分別為博爾溫都爾、阿達格、巴彥烏蘭和溫都爾敖包,彼此相隔2~10 km,礦體厚度從0.5~32 m,長100~3 400 m,向下延深20~350 m。礦石平均品位為:CaF228%~44%,SiO240%~55%,CaCO30.8%~2.2%。博爾溫都爾是蒙古最大的螢石礦床,大部分礦體已開采。礦體沿斷裂帶延伸,長150~2 280 m,深60~4 00 m,平均寬度2~9 m。礦體位于晚二疊世酸性和晚侏羅世-早白堊世基性火山巖中,北西、北東向斷裂是最重要控礦構(gòu)造。該礦床已探明礦石量1 220萬噸,螢石儲量5200噸,平均品位40%~50%。博爾溫都爾是蒙古目前處于開采量最大的螢石礦床,年產(chǎn)螢石597.1×103t,由蒙俄Monrostsvetnmet合資公司共同開采。

3.2 磷礦

蒙古具有豐富的磷礦資源,主要集中在蒙古北部與俄羅斯接壤的庫蘇古爾含磷盆地中,庫蘇古爾含磷盆地為中亞磷礦帶的一部分,該礦帶西起哈薩克斯坦北部,橫跨阿爾泰-薩彥到東部的鄂霍茨克海岸。庫蘇古爾含磷盆地南北長300 km,寬30~60 km,自六十年代中期以來,蒙古-蘇聯(lián)-捷克的聯(lián)合勘探隊對庫蘇古爾湖區(qū)2.5萬km2的區(qū)域進行了勘探,先后發(fā)現(xiàn)了30余個磷礦床。初步估計磷儲量為24億噸。其中有八個較大的礦床,它們是庫蘇古爾(大型)、布倫汗(大型)、察干諾爾(中型)等。其中提交了勘探儲量的礦床為布倫汗和庫蘇古爾。

3.2.1 布倫汗(Bur enkhaan-I)磷礦床

布倫汗-I磷礦床位于庫蘇古爾省省會木倫市西北23 km,礦區(qū)屬丘陵地區(qū)。1980—1984年前蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家進行了勘探,該礦床產(chǎn)于文德至下寒武系沉積地層中,礦體長3.7 km,寬45~270 m。礦體被斷裂切割為三段,中段已商業(yè)開采。布倫汗-I礦床屬于富磷型,礦石的P2O5含量為28%~38%,平均品位為20%,總儲量3億噸,其中1.92億噸可露天開采。

3.2.2 蘇古爾(Khovsgol)磷礦床

庫蘇古爾磷礦床位于庫蘇古爾湖西岸,距省會木倫市120 km,含礦巖系與布倫汗相同,從南到北劃分四個礦段:上汗礦段、科沁塞爾礦段、額古勒格努爾礦段及烏蘭都什礦段。礦體長40~50 km,寬15~20 km。礦區(qū)文德至下寒武系含礦巖系厚300 m,其中含一層磷礦,礦層厚30 m,傾角55~60O,品位20%~25%,條帶狀、塊狀硅質(zhì)磷塊巖為主要礦石類型。對上述前三個礦段進行了勘探,總儲量8億噸,其中2.73億噸可露天開采。

該處磷礦床目前均未開采,其開發(fā)最大障礙是生態(tài)環(huán)境保護問題和交通運輸問題。

4 稀有稀土礦床

蒙古已發(fā)現(xiàn)各類稀有稀土礦床/礦點329處,其中鎢礦119處,錫礦73處,鉍礦15處,鈹?shù)V21處,鉭礦3處,鈮礦8處,鋰礦4處,鋯礦9處,砷礦10處,碲礦23處,汞礦12處,鍶礦7處,稀土礦23處,銥礦2處。

蒙古的稀有稀土礦床主要賦存于晚中生代、早中生代和晚古生代的長英質(zhì)堿性巖石中。已發(fā)現(xiàn)的礦床具以下特點,稀土礦化同堿性花崗巖和火山深成雜巖體有關(guān);鎢礦床主要產(chǎn)于花崗巖中;錫礦床產(chǎn)于花崗巖和碳酸鹽巖接觸帶的矽卡巖中。蒙古境內(nèi)有6個稀土礦床成礦區(qū):阿爾泰、蒙古北部、肯特、杭蓋、蒙古東南部和蒙古南部。研究表明阿爾泰地區(qū)及蒙古南部成礦區(qū)是最有希望發(fā)現(xiàn)Ta、Nb、Zr、W、Y和其它稀土礦床的地區(qū)。

4.1 哈爾贊布雷特(Halzan Buregtei)稀土礦床

該礦床位于科布多省,產(chǎn)于晚古生代堿性花崗巖中。堿性花崗巖體地表長800~200 m,NW向延伸,主要由正長巖、堿性花崗巖、含稀土元素堿性花崗巖及巖脈組成。稀土礦化集中產(chǎn)出在呈巖株狀侵入正長巖的堿性微斜長石-鈉長石花崗巖中,礦體呈囊狀。具稀土礦化的堿性花崗巖多已蝕變?yōu)殁c鐵閃石-鈉長石-石英蝕變巖,出露面積約0.85 km2,其中以大量產(chǎn)出螢石脈為特征。稀土礦化以均勻分布的鋯石、燒綠石、鈮鐵礦、鈉鋯石為特征,偶見磷釔礦、獨居石、釷石和鐵釷石。礦體平均品位Nb2O50.2%,ZrO21.5%,Y2O30.35%。按200 m深度估算的稀土元素資源量為Nb2O56萬噸,Ta2O53.5萬噸,ZrO2400萬噸,稀土元素氧化物100萬噸,Y2O310萬噸。同時在稀土礦化花崗巖體附近,還產(chǎn)出100萬噸的鋯石-燒綠石砂礦。

4.2 玉古茲爾(Yugodzer)鎢(鉬)礦

該礦床位于蒙古東南部邊境,距喬巴山火車站280 km。區(qū)內(nèi)出露地層為受晚三疊-早侏羅世斑狀花崗巖侵入的奧陶系粉砂巖。鎢礦化呈脈型和云英巖型兩種。礦化云英巖位于斑狀花崗巖的頂部,呈月牙形鑲嵌于斑狀花崗巖中。主礦化區(qū)面積大于2 km2,長約1 200 m,寬100~200 m。以0.5%W2O3為邊界品位,圈定了11個透鏡狀脈型礦體,最大的礦體占礦床總儲量的90%,長1 400 m,寬400~950 m,厚50~250 m,產(chǎn)于花崗巖侵入體的頂部(圖6)。云英巖型礦石由黑鎢礦、輝鉬礦和綠柱石組成。該礦床礦石中鎢平均品位0.197%,鉬平均品位0.056%,在某些地段含較高鈹(0.08%)和鉍(0.132%)。礦床總礦石量2 160萬噸,W2O3儲量4萬噸,Mo1.2萬噸。該礦床礦石中已獲輝鉬礦錸-鋨年齡為224±6.2 Ma,花崗巖的SHRIMP鋯石U-Pb年齡為225.9±2.1 Ma,鎢(鉬)礦床形成時間為晚三疊世,屬印支期巖漿活動產(chǎn)物[19]。

5 固體能源礦產(chǎn)

蒙古已發(fā)現(xiàn)各類固體燃料礦床/礦點201處,其中煤礦177處,油頁巖17處,瀝青2處,泥炭5處。

圖6 玉古茲爾鎢-鉬礦床地質(zhì)圖(據(jù)參考文獻[1])Fig.6 Geological map of Yugodzer wolfram-molybdenum deposit1.石英脈、石英網(wǎng)狀脈、石英脈破碎帶;2.上第四系現(xiàn)代沉積物:砂巖,粉砂巖,粘土巖;3.云英巖化;4.地質(zhì)界線:a.實測,b.推測,c.相界線;5.云英巖化帶;6.Mo-W礦體;7.勘探線;8.鉆孔位置及編號

自1940年始蒙古和蘇聯(lián)的地質(zhì)專家就開始在蒙古尋找鈾礦,至今已發(fā)現(xiàn)4個主要的鈾成礦區(qū),即Priargun,Gobi-Tamtsag,Khentii-Daur和北蒙古成礦區(qū),在蒙古東部的Mardai和北蒙古Kharaat地區(qū)發(fā)現(xiàn)了有工業(yè)價值的鈾礦床,探明儲量為6.2萬噸,全蒙鈾總量為130.7萬噸。鈾礦床類型主要有火山巖型鈾礦和砂巖型鈾礦,其次還有與花崗巖有關(guān)的鈾礦?;鹕綆r型鈾礦主要分布于蒙古東部Priargunskiy-Deerbugan成礦帶和中蒙-額爾古納成礦帶中,該中侏羅世-早白堊世成礦帶從蒙古中部一直延伸到蒙古東北部,并且延伸至俄國和中國境內(nèi),是東北亞最大的金屬成礦帶之一,涵蓋了大約80個礦山、礦床或礦化點,火山巖型鈾礦床只是該多金屬成礦帶內(nèi)的一種類型礦床。砂巖型鈾礦主要分布在戈壁-Tamsag鈾礦成礦帶中,主要的砂巖鈾礦床位于Haraat和Narsyn地區(qū),賦存于晚中生代東蒙古大陸裂谷中早白堊紀沉積地塹和晚白堊紀沉積盆地中。一些高品位鈾礦床與煤礦互層。鈾礦床和礦點由含鈾的砂巖層和透鏡體組成(Ochirbat,1998)。近年在中蒙邊界地區(qū)二連盆地群發(fā)現(xiàn)了多處具工業(yè)意義的大、中型砂巖型鈾礦床,標志著該類型鈾礦床具有巨大的找礦潛力。

5.1 塔旺陶勒蓋(Tavan Tolgoi)煤礦

塔旺陶勒蓋煤礦是蒙古規(guī)模最大(90 km2)質(zhì)量最好的煤田,位于烏蘭巴托南部560 km的Ulannuur含煤盆地中。煤層產(chǎn)于被斷層和疊加褶皺改造的大型向斜盆地內(nèi)。二疊系晚期的含煤巖系厚965 m,其中含16層厚度在2~72 m的煤層(圖7)。含煤盆地中心部位煤層平均厚度為163 m,最大延伸945 m。該煤田9 km2范圍內(nèi)的詳勘深度為340 m,更深部位僅限于初查。Ulannuur盆地的其他地區(qū)如Ukha Khudag,東部和Bortolgoi等地勘探深度也在340 m。該煤田的煤質(zhì)可與美國、加拿大、澳大利亞的同類煤相媲美。Ulannuur盆地包括 Tavan Tolgoi、Ukha Khudag,東部和Bortolgoi,煤炭資源總量估計為70億噸,其中包括40億噸的焦煤。Tavan Tolgoi煤礦的總儲量為50億噸,其中包括28億噸的可露采至340 m的煤層。目前Tavan Tolgoi煤礦僅小規(guī)模開采,大規(guī)模開采需引進外資。

5.2 道爾腦德鈾礦床

道爾腦德大型火山巖型鈾礦床位于額爾古納地塊的北部,是在查證放射性異常時被發(fā)現(xiàn)的。道爾腦德鈾礦床位于北西向馬爾代恩古爾(Mardayn-gol)和巴嘎爾克(Baga-Erkh)斷裂與北東向塔林陶勒蓋(Talyn-tolgoi)、布拉格(Bulag)斷裂交匯處的含鈾火山-沉積巖層下部的巖性段中(圖8)。礦體形態(tài)多樣,以脈狀、網(wǎng)脈狀、透鏡狀和層狀為主,主要受斷裂和層間裂隙控制。其中產(chǎn)于角礫熔巖中的脈狀、網(wǎng)脈狀鈾礦體位于道爾腦德火山巖系的底部,約占該區(qū)鈾儲量的一半,高品位鈾礦石主要賦存在網(wǎng)脈狀礦體中,一般沿中央斷裂帶延伸。道爾腦德層狀礦體主要產(chǎn)在火山巖系下部緩傾斜的凝灰質(zhì)沉積巖中,厚度在60~110 m;層狀鈾礦化通常與低角度拆離帶有關(guān),礦體產(chǎn)于具交錯層理的砂巖、粉砂巖和凝灰?guī)r的順層拆離帶上,呈雁行狀排列。層狀礦體的形態(tài)和礦石質(zhì)量主要受南北向和北東向斷裂控制。該區(qū)共圈定有12個礦段,其中以2號和7號礦體最具代表性[20,21],7 號緩傾網(wǎng)脈狀礦體位于整個礦床中部的角礫熔巖中,由9個礦體所構(gòu)成,以產(chǎn)出規(guī)模大和品位高為特征[22-25]。礦體的長度和寬度變化范圍為500~800 m和260~450 m。礦石鈾平均含量0.23%。2,3和9號礦段位于該礦床的北部和東部,其中2號和3號礦段均由3個礦體組成,鈾礦化大都呈網(wǎng)脈狀、細脈狀和浸染狀,賦存在含鈾火山-沉積地層中部和下部巖性段流紋巖與炭質(zhì)組分含量較高的沉積巖接觸帶中。鈾礦物主要包括硅鈣鈾礦、氧化鈾、水硅鈾礦、翠砷銅鈾礦,鈾品位為0.12%~0.26%。

6 石油

圖7 塔旺陶勒蓋(Tavan Tolgoi)煤礦地質(zhì)圖(據(jù)參考文獻[2])Fig.7 Geological map of Tavan Tolgoicoal mine

圖8 道爾腦德礦床地質(zhì)略圖(據(jù)參考文獻[20]修改)Fig.8 Geological sketch map of the Dornod deposits1-8.晚中生代火山巖和沉積巖:1.安山玄武巖脈;2.噴出體;3.長石質(zhì)流紋巖;4.隱晶熔結(jié)凝灰?guī)r;5.奧長斑巖質(zhì)流紋巖;6.流紋質(zhì)凝灰?guī)r;7.玄武安山巖;8.砂巖、粉砂巖、礫巖、凝灰?guī)r;9.早古生代花崗閃長巖;10.主要斷層;11.地表礦體及編號

由于蒙古的石油勘探活動中斷了二十余年,導(dǎo)致其石油探明資源量缺乏,但已有地質(zhì)地球物理資料和最近勘查發(fā)現(xiàn)的石油以及與鄰近中國產(chǎn)油盆地的地質(zhì)相似性顯示在蒙古找到石油的可能性很大,一些美國的專家估計有40~60億桶石油。蒙古主要的含油層為上侏羅統(tǒng)-下白堊統(tǒng)沉積。巨厚的湖相頁巖及煤層作為油源層,互層狀或?qū)訝钌皫r作為儲油層,沉積在快速沉降的盆地中。這些沉積形成了生油層,蓋層和儲油層,當(dāng)達到熱成熟度時它們就會形成有利的含油圈閉。與蒙古相鄰的中國有20多處原油產(chǎn)地主要集中在東北和西北地區(qū),如大慶油田,二連油田,Shendinkou油田,克拉瑪依油田。野外地質(zhì)調(diào)查和綜合分析表明蒙古Tamtsag和東戈壁盆地與中國阿爾山和海拉爾盆地有很多相似性,面積40 000 km2、沉積物平均厚度6 000 m的海拉爾盆地是蒙古Tantsag盆地的延續(xù)。說明蒙古具有石油形成的必要地質(zhì)條件,最近在戈壁和Tamtsag盆地的石油勘探工作已取得明顯的進展。蒙古的含油沉積盆地劃分了22個勘探區(qū)塊(總面積528 400 km2),1991—1992年進行了兩次勘探投標,與美國,加拿大,澳大利亞及中國的石油公司簽訂了12個勘探區(qū)塊協(xié)議(PSCs),包括勘探Tamtsag盆地(ⅩⅨ、ⅩⅩ、ⅩⅪ、ⅩⅫ),Zuunbayan和Tsagaan Els區(qū)(ⅩⅢ、ⅩⅣ)[1-3]。

Tamtsag盆地:1993—2000年末,英國SOCO公司對Tamtsag盆地的ⅩⅨ、ⅩⅩ、ⅩⅪ、ⅩⅫ 區(qū)塊以及Ⅺ區(qū)塊實施了5 990 km長的2-D地震,232 km23-D地震,施工了20個勘探和評估鉆井,總投資超過7500萬美元。SOCO2000、2001年鉆井的成功(ⅩⅨ、ⅩⅪ區(qū)塊的8口井中6口出油)驗證了3-D地震數(shù)據(jù)的可靠性,最開始的兩個井19-13和19-14每天的出油量約為350桶,有望獲得穩(wěn)定產(chǎn)量。目前SOCO掌握Tamtsag盆地的ⅩⅨ、ⅩⅪ、ⅩⅫ區(qū)塊,保持85%的股份,華北油田作為鉆井承包商占有10%的股份,越南石油持有剩下5%的股份。

東戈壁盆地:1940—1950年Joint Soviet的勘探工作發(fā)現(xiàn)了東戈壁盆地的Zuunbayan油田,南Zuunbayan油田及Tsagaan Els油田。1950—1969年兩個Zuunbayan油田生產(chǎn)了380萬桶石油。1994—1997年美國Nescor能源公司在Ⅷ和ⅩⅣ區(qū)塊進行了勘探和評估工作,并在Zuunbayan市建立了基地。1998年加拿大Joint Venture和澳大利亞ROC Oil從Nescor能源公司獲得了在Ⅷ和ⅩⅣ區(qū)塊的2個PSCs的所有權(quán),并在ⅩⅤ和ⅩNORTH區(qū)塊獲得了兩個新的PSCs。1998—2000年Joint Venture施工了5個勘探和評估鉆井,實施了2 470 km的2-D地震,并進行衛(wèi)星圖像分析,區(qū)域綜合分析及盆地模擬。1998—2001年,總共有159 000桶石油通過鐵路運到中國。目前該區(qū)主要由ROC公司、中國石化的石油分公司、PAM公司等進行勘查工作。

其他區(qū)塊的工作:過去實施了兩個地震測量項目。西部地球物理公司1991—1992年進行1 515 km的2-D地震剖面,穿過蒙古東部盆地(東戈壁615 km,Tamtsag 660km,Choibalsan 240 km)。俄羅斯Sibneftegeophisika公司1992—1993年進行了2 000 km的2-D地震,穿過東戈壁、Zuunbayan和Tsagaan Els盆地。1998年10—11月美國的Xpronet公司對Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ區(qū)塊進行了航磁測量。目前有很多石油公司顯示出對蒙古石油勘探區(qū)塊的濃厚興趣。

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