內蒙古狼山地區噴流沉積成礦帶研究現狀及找礦方向

吳 煜，趙春勇，任 超，王建統，王小濤

（1.河南省地質礦產勘查開發局第一地質礦產調查院，河南洛陽471000；2.河南省金銀多金屬成礦系列與深部預測重點實驗室，河南洛陽471000）

內蒙古狼山地區噴流沉積成礦帶研究現狀及找礦方向

吳 煜*1,2，趙春勇1,2，任 超1,2，王建統1，王小濤1

（1.河南省地質礦產勘查開發局第一地質礦產調查院，河南洛陽471000；2.河南省金銀多金屬成礦系列與深部預測重點實驗室，河南洛陽471000）

總結了近些年來學者們對內蒙古狼山地區噴流沉積成礦帶研究取得的新成果，包括構造演化與成礦的關系、對典型礦床成因新的認識，在此基礎上對比國外中元古代類似礦集區的研究成果，對今后該區重點的研究內容及找礦方向作以簡要分析總結。

噴流沉積成礦；研究現狀；找礦方向；華北地臺北緣西段

內蒙古狼山地區位于華北地臺北緣西段，是狼山—渣爾泰山礦集區的重要組成部分，狼山—渣爾泰山礦集區是中國最有代表性的中元古代伸展構造體制下的被動陸緣噴流沉積成礦礦集區，是中亞成礦域的重要組成部分，已有的研究成果及許多待深入研究的問題引起國內外地質工作者的高度關注。本文就近年來學者們在該地區的新的研究成果予以總結，并與國外類似礦集區的研究狀況進行對比分析，對該地區今后可待進一步的研究內容及找礦方向予以簡要的分析。研究區具體位置如圖1所示。

圖1 華北陸塊北緣西段地質構造略圖（據內蒙古1/50萬地質圖及徐貴忠1998修編）

1 構造演化與成礦

狼山造山帶是華北地臺北緣巨型造山帶的重要組成部分，2000年翟明國[1]等人通過研究其構造演化歷史，指出該造山帶的形成經歷了新太古代結晶基底形成以及中元古代被動大陸邊緣裂解的過程，而后2002年翟裕生[2]等人在研究古陸邊緣成礦系統時又對其進一步研究，認為該造山帶在新元古代晚期開始活動陸緣，在古生代以來經歷了漫長的陸殼增生造山的演化過程。近年來，在前人研究的基礎上，彭潤民[3]等人又對狼山地區的構造演化與成礦的關系進行了分析研究，指出該區在不同構造演化階段，形成了不同的巖石建造和礦床，其主要的構造演化與成礦階段如下：

①太古宙結晶基底形成階段:太古宙時期，該區主要發生了海底火山噴發活動，形成了熱水沉積條帶狀硅鐵建造，它經過后期變化，形成了以伊肯烏蘇、疊布斯格為代表的硅鐵沉積(BⅠF型)變質磁鐵礦床。

②古元古代構造演化階段:古元古代早期，狼山裂陷槽的初步格架形成，在裂陷槽內形成了多個次級凹陷，但該階段沒有發生明顯的噴流-沉積成礦作用。

③中元古代構造演化與成礦階段:狼山群第一巖組沉積階段在狼山北側沒有接受沉積而缺失第一巖組，南側以接受陸源碎屑沉積為主，此階段沒有明顯的成礦作用。在狼山群第二巖組沉積成礦階段，裂陷槽內一系列次級斷陷盆地的形成接受沉積，并發生了明顯的成礦作用，形成了霍各乞、炭窯口、東升廟等典型礦床。狼山群第三巖組沉積階也是以接受陸源碎屑沉積為主，沒發生明顯的成礦作用。

④新元古代—早古生代構造演化與成礦階段：新元古代時期，由于西伯利亞板塊向南俯沖，致使整個華北大陸北緣開始逐漸變為活動大陸邊緣轉化，導致狼山裂陷槽夭折、消亡，使產在中元古界狼山群中的東升廟、炭窯口、霍各乞等礦床發生了初步形變和重結晶。

⑤晚古生代以來的造山作用與成礦階段：進入晚古生代(海西期)，華北地臺北緣進一步受到擠壓，發生了大規模的中酸性巖漿侵入活動，發生了明顯的巖漿熱液成礦作用，對早期形成的中元古代噴流—沉積型礦床產生了改造與疊加成礦作用。

2 典型礦床成因研究進展

區域內所產礦床與世界典型中元古代的SEDEX型礦床有許多的相似之處，在礦床成因的研究中彭潤民等[4]認為炭窯口、東升廟和霍各乞等3個礦床既有典型SEDEX型礦床的成礦特征,同時又具有VMS型礦床的一些成礦特征,認為這3個礦床屬處于SEDEX型—VMS型之間,但靠近SEDEX型一側的過渡型礦床。其證據包括下面2方面：

（1）典型SEDEX型礦床的特征[5]：①通過在各礦床中發現的變質火山巖夾層的“雙峰式”組合，其巖石化學成分、稀土元素含量及球粒隕石標準化曲線的特征顯示賦礦盆地具有大陸邊緣裂谷的特征[6-8]，礦床的產出受華北古陸北緣裂陷槽內三級斷陷盆地控制;②東升廟、炭窯口、霍各乞等大型熱水噴流—沉積礦床以及其他礦點均產于中元古界狼山群的第二巖組3個巖段的一定巖性中，層控、巖控特征十分明顯[9]。③不同礦床有著不同的礦物組合形成了不同的礦石組構，如塊狀構造、同生角礫狀構造、變余條帶狀構造以及紋層狀構造，反映了比較典型的噴流沉積成礦的特征，并且在該礦床中發現了與閃鋅礦或者黃鐵礦互層產出的呈層狀的重晶石層[9]。④狼山群在成礦過程中有同生斷裂活動，它伴隨狼山—渣爾泰山裂陷槽的發展、演化而產生，又在一定程度上控制裂陷槽內次級斷陷盆地內的沉積作用、火山活動和成礦作用及其各種礦體的時空分布、層間礫巖的形成,以及這些盆地的空間展布[10]。

（2）VMS型成礦特征：研究證實,狼山成礦區在噴流成礦過程中有明顯的火山噴發活動，它直接提供了部分的成礦物質，與成礦關系密切。近些年來先后在霍各乞、東升廟、炭窯口礦床的惟一含礦的狼山群第二巖組中發現了同沉積期的變質基性火山巖夾層，除此之外還發現了同沉積期的凝灰巖夾層[11-12]。

3 國外類似礦集區研究狀況

狼山地區的成礦地質背景和礦床地質特征同加拿大、澳大利亞、北美科迪勒拉山區等中元古代礦集區[5-8,13-14]有相似性。進幾十年來，國內外眾多地質學家對加拿大、澳大利亞東部地區、北美科迪勒拉山區等中元古代礦集區做了較多的基礎地質研究工作，取得了較多研究成果，下面將對這些礦集區的研究情況進行簡要總結，以期對狼山地區的研究工作有借鑒作用。

國外與狼山礦集區相似的著名礦區有McArthur、MountⅠsa和Sullivan等，它們的主要成礦時代為中元古代及古生代早—中期，產出的構造環境為硅鋁質冒地槽,受控于裂谷克拉通或其邊緣的次級斷陷盆地[5]，如McArthur礦床位于北澳地塊的巴頓裂陷槽內, MountⅠsa等礦床位于萊哈特裂陷槽內，加拿大的Sullivan礦床則位于北美克拉通裂陷槽內。

國外研究表明，此類礦床一般由上下2部分組成，上部為厚度可達幾十米,延伸可達2000m以上的層狀硫化物礦體,而且這種層狀礦體往往具有分相特征,如加拿大塞爾溫盆地Jason礦床可劃分出3個相。在層狀礦體的下面,有時發育網脈狀或脈狀礦體。此外，在加拿大Sullivan和Tom、德國Rammalsberg及愛爾蘭Silvermines等礦床還存在交叉狀礦體與層狀礦體呈顯著不整合的接觸關系[15-16]。

目前,對上述礦床的成礦模式主要有2種認識:一種是盆地壓實鹵水模式[17]，另一種是海底熱液對流模式[18]。前者認為該類型礦床的成礦流體和金屬元素都是在盆地沉積物壓實過程中由于地熱增溫而從厚層沉積物中分離出來的。而持海底熱液對流模式觀點的研究者認為[19-20],此類礦床形成于海底熱液對流系統。Russell指出,該類礦床都以其所在處海底非常特殊的塌陷作用為特征,是地殼上部強烈張應力作用的結果。

4 進一步研究及找礦方向

基于前人在狼山地區的研究狀況并分析國外中元古代噴流沉積礦集區的研究經驗，不難看出我們對該區的研究相對薄弱，現試將該地區進一步的研究內容及找礦方向總結為以下幾個方面：

（1）重視該區在噴流成礦過程中的同生斷裂活動的研究。同生斷裂是該礦集區的一種特殊而重要的控礦構造，是決定礦床規模和空間分布的重要因素，它伴隨著該區裂陷槽的發展、演化，在一定程度上控制裂陷槽內次級斷陷盆地的空間展布，因此進一步研究同生斷裂的控礦作用對于總結成礦規律是非常必要的。

（2）注重同沉積期的火山活動的研究。中元古宙礦床形成之后，區域又經過構造巖漿活動，其中較明顯的是海西期大規模巖漿活動，這一構造—巖漿活動對元古宙所形成的礦床有何改造，對于后期疊加成礦的具體時代還需進一步研究，以區分成礦時代及各成礦階段，為更深入的了解成礦機制，把握成礦規律提供參考。另外，火山巖夾層與礦體有著穩定的空間關系，是重要的找礦標志層位。

（3）古生代以來的造山運動對現有礦床發生了明顯的改造與疊加成礦，因此新區與現有礦床深部及外圍找礦工作應注重對后期蝕變現象的追蹤，以深化對疊加成礦的認識。

（4）對比國外類似礦集區的研究，它們在成礦地質環境、礦體特征和地球化學特征等方面取得了較多研究成果，因此，在狼山地區研究中應該加強在這幾個方面的基礎研究工作，為取得找礦工作新突破打好一個穩定的基礎。

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P618.51

A

1004-5716(2015)04-0155-03

2014-12-13

2014-12-16

吳煜（1986-），男（漢族），河南三門峽人，助理工程師，現從事區域地質礦產調查與研究工作。