內(nèi)蒙古自治區(qū)大興安嶺成礦帶中段地質(zhì)物化探特征及找礦方向

劉文權(quán)　任貞奎　楊德利

摘要：內(nèi)蒙古大興安嶺成礦帶中段具備有利的成礦地質(zhì)環(huán)境條件，在此區(qū)域上先后發(fā)現(xiàn)多處大、中小型鐵、銅、鉬、鉛鋅、金、鎢等有色金屬及貴金屬礦床。本文簡述了本地區(qū)的地層、構(gòu)造、巖漿巖、地球物理、地球化學特征，并在此基礎(chǔ)上闡述了區(qū)域控礦因素及下步找礦方向。

關(guān)鍵詞：大興安嶺成礦帶中段；控礦因素；找礦方向

大興安嶺地區(qū)位于內(nèi)蒙古的東北部，其位于內(nèi)蒙古大興安嶺褶皺帶的東部，西部與二連盆地相鄰，東部以嫩江深斷裂為界，是我國重要的有色金屬及貴金屬成礦構(gòu)造單元，根據(jù)區(qū)域成礦背景、控礦構(gòu)造及成礦作用等將內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)劃分為三個Ⅲ級成礦區(qū)（帶）（邵積東.2007），具體為德爾布干成礦帶；東烏珠穆沁旗—梨子山—鄂倫春華力西期、燕山期鐵、銅、鉬、鉛鋅、金、鎢成礦遠景區(qū)；突泉—林西華力西期、燕山期鐵、錫、銅、鉛鋅、銀、鈮鉭成礦帶。而大興安嶺多金屬成礦帶中段就位于東烏旗—梨子山成礦區(qū)內(nèi)。

1. 地質(zhì)背景

1.1 地層

本區(qū)大地構(gòu)造位置屬西伯利亞板塊東南陸緣增生帶，東烏旗—扎蘭屯火山型被動陸緣。古生代地層區(qū)劃屬北疆—興安地層大區(qū)，東烏—呼瑪?shù)貙臃謪^(qū)；中、新生代地層區(qū)劃屬濱太平洋地層區(qū)、烏蘭浩特—赤峰地層分區(qū)。

上元古界：寒武系—石炭系中下統(tǒng)，主要為海相、海陸交互相夾火山沉積相，僅在阿爾山嶺脊隆起帶有零星分布。石炭系上統(tǒng)—二疊系地層，主要為海相、海陸互相及火山噴發(fā)相。石炭系上統(tǒng)地層主要分布在科右前旗西北部，扎魯特旗等地。二疊系地層大面積分布，是本地區(qū)的主要出露地層，由于后期中生代構(gòu)造旋回，加之晚期沉積物的掩蓋（主要是侏羅系），使其支離破碎，遍布全區(qū)。

中生界：主要為侏羅系中—下統(tǒng)地層以陸相夾中酸性火山碎屑沉積及湖沼相夾煤層沉積分布在中南部地區(qū)。

新生界：第三系主要為五岔溝—阿爾山一帶的火山噴發(fā)沉積（玄武巖）。第四系現(xiàn)代松散沉積物，廣泛分布于河床、階地、溝谷、洼地等處。

1.2 構(gòu)造

本區(qū)構(gòu)造位置位于古亞洲洋構(gòu)造域與環(huán)太平洋構(gòu)造域的交匯部位大興安嶺主脊斷裂中段，具體大地構(gòu)造單元屬西伯利亞板塊東南陸緣增生帶（二級）之東烏珠穆沁旗—扎蘭屯火山型增生弧（三級），南部少部分跨華北板塊北部陸緣增生帶（二級）之寶音圖—錫林浩特火山型增生弧（三級）。

大興安嶺中生代構(gòu)造—巖漿活動十分強烈，并伴隨有強烈成礦作用。區(qū)內(nèi)華力西期構(gòu)造表現(xiàn)為NE向的褶皺與斷裂形式。在總體隆起的背景下發(fā)育了一系列NE、NNE向斷裂和小型隆坳相間的構(gòu)造體系。中生代特別是晚侏羅世由于裂陷和地幔上隆造成陸殼熔融上沖，形成了內(nèi)蒙東部的大興安嶺火山巖帶。大興安嶺主脊斷裂縱貫全區(qū)，對構(gòu)造、巖漿活動起了顯著的控制作用。褶皺構(gòu)造以火山巖系的寬緩短軸背、向斜為主，軸向NNE。緊密褶皺只是表現(xiàn)在裹夾于其中的前中生代構(gòu)造層中。

1.3 巖漿巖

本地區(qū)巖漿活動頻繁，侵入和噴發(fā)（溢）強烈，并具有多期次、巖石類型多、時空分布廣、與成礦關(guān)系密切等特點。從加里東—燕山期均有巖漿活動，但全區(qū)廣泛分布的為華力西晚期與燕山期并與成礦關(guān)系密切。以燕山早期活動最為強烈。噴出巖以華力西早期及燕山期為主，本區(qū)巖漿活動為金屬礦床的形成提供了重要的物質(zhì)來源和熱動力條件。

華力西中期的巖漿活動形成了中、晚石炭世火山巖和侵入巖，晚期則以侵入巖為主。華力西早期為超基性—基性—中性—中酸性均有分布，以酸性、中酸性為主，華力西晚期巖漿巖主要沿北東向褶皺軸或北東向與東西向斷裂交匯處侵入，燕山期以陸相火山噴發(fā)為主，形成上侏羅統(tǒng)火山巖系。燕山期巖漿巖主要分布在隆起帶及褶皺軸部，呈北東及北東向分布，亦分為早晚兩個期次，早期為酸性中酸性為主，晚期為中酸性巖及酸性斑雜巖等小侵入體。

2. 區(qū)域地球物理特征

在大興安嶺中段形成4條NNE向的布伽重力異常帶，分別為阿爾山重力低值異常區(qū)；瑪尼吐—霍林郭勒高低相間重力異常帶；音德爾—高力板重力高值異常帶；大興安嶺重力梯級帶，上述異常帶控制著區(qū)域重力場的背景輪廓。

區(qū)域上磁場區(qū)位于大興安嶺重力梯級帶的中部。在磁場區(qū)內(nèi)，南北兩部的磁場特征有所不同。北部呈現(xiàn)出平緩升高或降低的正負磁場，而南部則反映出正負峰值較強，梯度變化較大，且迅速交替出現(xiàn)的磁場特征。巖漿巖、特別是噴出巖所引起的磁場變化較為劇烈，升高的正磁場與降低的負磁場迅速交替地出現(xiàn)。

按照一般規(guī)律是從酸性到中、基性噴出巖的磁性依次增強，但是在區(qū)域磁場區(qū)內(nèi)，在酸性噴出巖區(qū)頻繁出現(xiàn)強磁異常。其磁場變化亦是正負迅速交替的。這一點也為1∶5萬航空磁測測量巖石磁性的結(jié)果所證實。即這種巖石不但磁化率較高，達5000×10-6GGSM以上，而且剩余磁化強度多數(shù)達20000×10-6GGSM。其它一些酸性噴出巖亦都反映著變化的升高磁場，但比前面所述的流紋班巖等磁性較弱些。

2.1 巖石磁性特征

大興安嶺成礦帶歷經(jīng)多次構(gòu)造活動，多期巖漿侵入噴發(fā)，故巖石磁性較為復雜，剩磁對巖磁性強弱影響較大，其具有以下特征：

以磁鐵礦磁性最強，其次為鐵鋅礦、鐵銅礦、含鐵矽卡巖及其它含鐵磁性礦物的多金屬礦等與圍巖磁性差異明顯，易形成局部磁異常等。

正常沉積巖和沉積變質(zhì)巖磁性極弱，一般反映為平穩(wěn)的負異常，經(jīng)后期熱液作用或靠近侵入體，遭受接觸交代，混染變質(zhì)或角巖化時，磁性有所增強，但強度不大。

巖漿巖類磁性，由酸性到基性隨著二氧化硅含量的逐漸減少，暗色礦物逐漸增多，磁性有所增強。以花崗巖和閃長巖為主的中酸性侵入巖類具有中等磁性，一般幾百—幾千×10-3A/m，可形成局部磁異常。噴出巖類中，以玄武巖和安山巖為主的噴出巖類磁性強，但不規(guī)律，變化范圍大。

3. 區(qū)域化探特征

3.1 區(qū)域地球化學分帶

根據(jù)區(qū)域地球化學背景、不同地球化學單元中元素組合特征，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、成礦作用特點，區(qū)域上共劃分五個地球化學帶。五個地球化學帶中含納多千個地球化學元素富集區(qū)（圖1、表1）。

3.2 區(qū)域地球化學特征

通過近年來1∶20萬、1∶5萬地球化學測量結(jié)果，大興安嶺中段以Mo、Pb、Ag、Zn、Cu、Cd、W、Sb、As、Hg、Au、Fe、Sn等元素為區(qū)內(nèi)主要成礦元素或伴生指示元素。區(qū)內(nèi)出露主要地層為下二疊統(tǒng)大石寨組及中上侏羅統(tǒng)瑪尼圖組和白音高老組，上述地層亦是區(qū)域主要附礦層位，各地層元素含量及其濃集特征如下：

①大石寨組巖性為一套火山巖夾變質(zhì)砂巖，成礦元素濃度克拉克值（C2）：

圖1 大興安嶺中段區(qū)域地球化學分帶圖

表1 區(qū)域地球化學分帶表

[編號＼&地球化學帶＼&元素組合特征＼&Ⅰ＼&朝不楞—阿爾山＼&Mo、Pb、Zn、Ag、Sn、Bi、Au、Fe、U、L

包括：（阿爾山Pb、Zn、Mo、Sn、W富集區(qū)五叉溝

Cu、PbZn、Sn、Mo富集區(qū)）＼&Ⅱ＼&大石寨—洼提＼&Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、W、Mo、Cr、Fe、Be＼&Ⅲ＼&哈日根臺—梅勒圖＼&Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、Cr、V、Ba、Hg＼&Ⅳ＼&白音烏拉—烏蘭浩特＼&Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、As、Sb、Be、Ni、Fe＼&Ⅴ＼&幸福之路—科右中旗＼&Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Cr、Mo、W、B＼&]

Au0.72，Ag1.78，Cu0.81，Pb1.07，Zn 0.90， W、Sn、Mo、Bi為1.00～2.68，U1.50，伴生指示元素濃度克拉克值為：As、Sb、Hg為1.43～2.31， B4.17，P0.84，F(xiàn)0.84，這些元素是指示與火山活動有關(guān)的元素；Sr1.56～2.69，CrNiCoMn0.78～1.73。可見Ag、Pb、W、Sn、Mo、Bi、U在下二疊統(tǒng)大石寨組均大于1，為這些成礦元素的礦源層之一。

②上侏羅統(tǒng)瑪尼圖組和白音高老組巖性為一套中酸性火山熔巖及火山碎屑巖。濃度克拉克值（C2）成礦元素Au0.95～7.86，Ag1.60～2.33，Cu1.07～2.07，Pb1.0～1.15，W1.03～1.20，Sn0.91～1.18，U 0.94～1.11；伴生指示元素濃度克拉克值為： B 1.03～2.40，P 1.26～2.30，F(xiàn) 0.87～1.49，Hg 1.32～1.89，這些元素指示與火山活動有關(guān) ；Sr 1.56～2.69，Cr、Ni、Co 1.05～3.56，Mn0.95～1.45，其他元素均小于1。可見Au、Ag、Cu、Pb、W、Sn、U在中上侏羅統(tǒng)中酸性火山熔巖及火山碎屑巖中基本上均大于1，為這些成礦元素的礦源層之一。

4. 區(qū)域控礦地質(zhì)因素

4.1 地層控礦因素

①通過以往區(qū)域金屬礦床、礦（化）點統(tǒng)計資料，分布在各地層單元中，各層位含礦幾率明顯差異，含礦幾率最高地層單元為下二疊統(tǒng)大石寨組，次為上侏羅統(tǒng)，其它含礦層位有上二疊統(tǒng)、上石炭統(tǒng)、上泥盆統(tǒng)等。

②巖相沉積建造與多金屬礦化關(guān)系極為密切，統(tǒng)計了產(chǎn)于各種地層中的多金屬礦產(chǎn)地，以海相地層為圍巖的礦產(chǎn)地占多數(shù)，陸相地層礦產(chǎn)地次之，海相地層主要為古生界早二疊世前的各種優(yōu)地槽性質(zhì)沉積建造，說明古生代海相地層對多金屬礦產(chǎn)具有控制作用。

③區(qū)內(nèi)地層中，無論海相、海陸交互相及陸相沉積建造，火山沉積物均較發(fā)育。據(jù)研究資料說明，區(qū)內(nèi)早二疊世前，海底噴發(fā)的酸性、中酸性火山熔巖建造，礦化最好，而且普遍。其次，礦化較好者為晚侏羅世陸相噴發(fā)的中基性、酸性火山熔巖及碎屑巖建造。

④碳酸鹽建造常形成接觸交代型礦床。斑巖型礦床主要以陸相晚火山巖建造為圍巖，熱液型礦化多形成于下二疊統(tǒng)地層各種性質(zhì)圍巖中，說明地層巖相及沉積建造對礦產(chǎn)形成的控制作用與規(guī)律。

⑤通過對地層中造礦元素豐度值統(tǒng)計結(jié)果表明：上侏羅統(tǒng)瑪尼圖組及白音高老組中Be、Sn、Mo、Pb等元素含量較高，下二疊統(tǒng)、大石寨組中Cu、Pb、Zn、Ga等元素含量較高。

4.2 巖漿巖控礦因素

區(qū)內(nèi)已知與巖漿巖有關(guān)的內(nèi)生礦產(chǎn)主要有銅、鉛、鋅、銀、錫、鉬、鐵、鉻及稀有稀土礦床（點）等。

①主要成礦時代為燕山早期，尤以燕山早期第二次侵入的中酸性、酸性巖與成礦關(guān)系密切，其次為華里西晚期的中酸性侵入巖。

②燕山早期巖漿侵入活動劇烈、期次多，巖漿分異作用明顯，巖漿演化過程完整，對多金屬及稀有稀土礦產(chǎn)成礦有利。

③與成礦有關(guān)的巖體，大多為中淺—淺成侵入的巖株狀巖體。

④中酸性—酸性侵入巖與古生界碳酸鹽發(fā)育的地層接觸處，常形成接觸交代矽卡巖型礦床。

⑤中酸性—酸性侵入巖，控制斑巖型礦床的形成。如塔爾布勒吉銅礦點、陳臺礦點等。

⑥巖漿巖巖體的含礦性與其巖體的巖石化學特征有著密切聯(lián)系。

區(qū)內(nèi)中性—中酸性巖體多與Fe、Cu、Pb、Zn、Ag等礦化有關(guān)。酸性巖多與Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、Mo等礦化有關(guān)，各類巖體有著其獨特的成礦專屬性。

4.3 構(gòu)造控礦因素

①區(qū)內(nèi)有色金屬礦床多受深大斷裂及其配套的次級斷裂的聯(lián)合控制，礦體受角礫巖筒或斷裂構(gòu)造的控制。中生代隆起與坳陷交接部位靠隆起一側(cè)，為成礦的有利地段。

②華力西晚期北東向復背斜、背斜構(gòu)造控制本區(qū)金屬礦產(chǎn)的分布。如布敦花復背斜，黃合吐背斜、孟恩背斜等礦（化）點均較密集。

③經(jīng)多次活動，規(guī)模較大（Ⅲ級以上）的斷裂構(gòu)造是區(qū)內(nèi)控巖控礦構(gòu)造或?qū)УV構(gòu)造，其低級別（Ⅳ—Ⅴ級）斷裂構(gòu)造為較好的容礦構(gòu)造。

④東西向、北東向、北西向斷裂交叉復合部位，巖漿活動頻繁，是成礦有利地段，常形成礦結(jié)或礦點群，孟恩礦床及周圍礦點當屬此類構(gòu)造控礦因素。

⑤古生代褶皺帶內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育者，則礦產(chǎn)分布密集，易形成有工業(yè)意義的礦床。

⑥區(qū)內(nèi)古生代海相地層均受構(gòu)造隆起帶控制，多位于隆起脊部或背斜軸部，經(jīng)多次構(gòu)造運動，斷裂較發(fā)育，巖漿侵入活動頻繁，易形成接觸交代型礦床。

5. 多金屬成礦規(guī)律及找礦方向

5.1 成礦規(guī)律

①大興安嶺多金屬成礦帶中段礦產(chǎn)成礦時代，主要為燕山早期，其次為華力西晚期。

②區(qū)內(nèi)古生界地層，尤其以下二疊統(tǒng)地層為主要賦礦因素地層，其次為中生界上侏羅統(tǒng)地層，其中所夾的中基性火山巖又是重要的礦源層，為成礦帶內(nèi)銅、鉬、鉛、鋅、銀等礦產(chǎn)形成的物質(zhì)來源之一。

③燕山期礦產(chǎn)形成的主要導礦構(gòu)造，為北北東向斷裂構(gòu)造，礦化多發(fā)生在北北東向構(gòu)造與北東向復背斜帶及東西向構(gòu)造復合部位，且形成礦結(jié)群。礦產(chǎn)地沿北東向復背斜帶或東西向構(gòu)造帶狀分布，構(gòu)成區(qū)內(nèi)Ⅲ級及Ⅳ級成礦帶。容礦構(gòu)造主要為多次活動的北西向和東西向低級別斷裂構(gòu)造帶，其次為南北向、北東向及北北東向斷裂構(gòu)造帶。

④火山噴發(fā)—巖漿侵入活動是區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)形成的重要因素之一。燕山早期、華力西晚期的中酸性淺成斑雜巖體及次火山巖體，與銅、鉬礦化關(guān)系密切。鉛、鋅、銀礦化，主要為華力西晚期酸性侵入巖及燕山早期酸性、中性火山巖體有關(guān)；鎢、錫、稀土等礦化與燕山早期酸性，偏堿性侵入巖關(guān)系密切。

⑤礦產(chǎn)成因類型，以熱液型為主，其次是接觸交代（矽卡巖）型、斑巖型、火山巖型、巖漿熔離型等。

5.2 找礦方向

①華力西期和燕山期富堿高鈉的中酸性超淺成侵入體與斑巖型銅金礦關(guān)系密切，而與燕山期有關(guān)的淺成—超淺成小斑巖體是斑巖型鉬（銅）礦最主要的成礦母巖。

②屬古生代海相沉積相的下二疊統(tǒng)大石寨組等是區(qū)域中生代火山斷陷盆地邊緣中的局部基底隆起區(qū)主要組成部分，是矽卡巖型銅鉛鋅銀多金屬礦床的主要圍巖之一。矽卡巖及其褪色蝕變與成礦關(guān)系密切，錳鈣石榴石化、透輝石化、螢石化是找礦的直接標志。

③受北東向深大斷裂控制的次一級斷裂的交匯部位，有燕山期火山巖—超淺成侵入體—淺成侵入體即火山—侵入雜巖、其中超淺成—淺成小侵入體與巖漿熱液脈型銅鉛鋅銀礦成礦關(guān)系密切，是找礦的重要標志。

④二疊系海相中性、中基性火山巖分布區(qū)是形成海相火山熱液型（及熱水沉積型）銅多金屬礦床的有利地區(qū)。

⑤在中生代火山巖—次火山巖較為發(fā)育地區(qū)，是尋找中生代淺成低溫熱液型金—銅鉛鋅礦床的有利地區(qū)。

⑥區(qū)域1∶20萬、1∶5萬化探測量圈定的綜合異常區(qū)為找礦提供主要靶區(qū)。

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