內蒙古牙克石地區鉬多金屬礦床地質特征及找礦方向

盧昱潤，李蘊峰，陳 卓，裴贏政，徐立明，魏小勇

中國地質調查局哈爾濱自然資源綜合調查中心，黑龍江 哈爾濱 150000

0 前言

牙克石地區行政區劃隸屬于呼倫貝爾市，位于內蒙古自治區西北部大興安嶺中段.研究區是東北地區重要的多金屬礦產地，礦產資源勘查潛力巨大.近年來，多家科研、勘查機構都在該區開展了區域地質調查及礦產勘查工作，查明了多種金屬資源分布情況，積累了豐碩的研究成果.本文在充分收集以往勘查成果的基礎上，對區域地質背景、成礦地質特征、礦床（點）分布規律、成礦類型及找礦方向進行深入研究，以期為區域鉬多金屬礦產勘查工作提供理論依據.

1 區域地質背景

研究區位于西伯利亞板塊、華北板塊和古太平洋板塊三者夾持的中間地帶，處于濱太平洋構造域大興安嶺中生代巖漿巖帶北段，興安陸塊中部，得爾布干斷裂的南東側，大興安嶺主脊斷裂的西北側，隸屬于興-蒙成礦帶［1-3］（圖1）.

圖1 大興安嶺中北段構造單元分區圖（據文獻［2］修改）Fig.1 Tectonic division of central-northern Daxinganling Mountains（Modified from Reference［2］）

區域內地層分布廣泛，出露地層主要有古元古代興華渡口巖群中深變質巖系，古生界奧陶系銅山組板巖、砂礫巖、長石砂巖、凝灰礫巖，裸河組凝灰砂巖、長石砂巖、硬砂巖、生物灰巖、砂礫巖、礫巖、硅化砂巖、粉砂質板巖，多寶山組變質砂板巖，蘇呼河組板巖、泥巖、綠泥黃鐵絹英巖、石英片巖，志留系臥都河組石英砂巖、粉砂質板巖、砂礫巖、粉砂巖、板巖，泥盆系根里河組雜砂巖、凝灰質砂巖、綠泥板巖、凝灰巖，大民山組灰巖、凝灰質砂巖，石炭系寶力高廟組中性火山噴出巖，格根敖包組英安質火山碎屑巖、凝灰質碎屑巖、安山質熔巖，二疊系孫家墳組細砂巖、粗碎屑巖、泥質板巖、粉砂巖、凝灰巖、底礫巖，三疊系老龍頭組碎屑巖，侏羅系萬寶組凝灰巖、泥巖、砂巖、粉砂巖、礫巖，塔木蘭溝組玄武巖、英安玄武巖、火山碎屑巖，滿克頭鄂博組英安質晶屑凝灰巖、流紋巖、流紋質晶屑凝灰巖，瑪尼吐組流紋英安巖、流紋質凝灰熔巖、凝灰角礫巖，白音高老組流紋質、英安質火山碎屑巖，新近系紅嶺組白云巖、頁巖、粉砂巖、硅質巖、石英粉砂巖、砂巖，第四系河漫灘砂礫層、亞黏土和現代河床沖積物（圖2）.

圖2 牙克石地區地質礦產圖Fig.2 Geological and mineral map of Yakeshi region

區域上巖漿巖較為發育，出露巖石類型主要有呂梁期輝長巖，華力西中期白崗質花崗巖、鉀長花崗巖、黑云花崗巖，燕山期二長花崗巖、花崗閃長巖，其中燕山期巖體多以巖株形式出現.區域脈巖較為發育，穿插在地層或巖體中，主要有正長斑巖、閃長玢巖、花崗細晶巖、花崗斑巖等巖石類型.區域巖漿活動形成的成礦流體與成礦作用關系密切，在上升過程中淬取、活化圍巖中鉬鉛鋅等金屬元素，帶來豐富的成礦物質.

區域斷裂構造發育，褶皺次之.區域上總體構造線方向為北東向，主要形成于古生代—中生代，主要斷裂構造有北北東向阿榮旗斷裂帶（F6）、嫩江斷裂帶（F5）、大興安嶺主脊斷裂（F4）、北東向鄂倫春-頭道橋斷裂帶（F3）、得爾布干斷裂（F2）、呼倫湖西-額爾古納河斷裂帶（F1）、北西向木哈爾斷裂帶（F7）、哈里溝斷裂帶（F8），控制著地層、巖體、礦產的展布方向.這些斷裂構造小者幾百米至數千米（如巖山斷裂、嶺上斷裂），大者可達數十至百千米（如得爾布干斷裂、大興安嶺主脊斷裂、鄂倫春-頭道橋斷裂帶），一般的斷裂長度多為數十千米.

2 成礦類型

據公開的地質資料顯示，研究區內已發現鉬-銅-鉛-鋅多金屬礦床（點）10余處（表1），具有代表性的中型礦床有巖山鉬礦床［4］、秧草溝鉛鋅銀鉬礦床［5］、腰房子鉬礦床［6］，小型礦床有一十七公里鉬礦床［7］、翠干公路嶺上鉛鋅鉬礦床［8］、大南溝鉬礦床［9］、外新河銅鉬礦床［10］、新帳房鉬礦床［11］、二站溝鉛鋅鉬礦床［12］，以及雅魯大東溝［13］、巴林等眾多鉬銅鉛鋅多金屬礦化點，顯示了良好的成礦條件和巨大的找礦潛力.

牙克石地區鉬多金屬礦床主要礦種為鉬、鉛鋅銀鉬、鉛鋅鉬、銅鉬，成礦元素組合為Mo、Pb-Zn-Ag-Mo、Pb-Zn-Mo、Mo-Cu，其中工業價值比較大的是前3種.礦床規模多為中小型及礦點，礦床類型主要有巖漿熱液型、破碎帶蝕變巖型、細脈浸染裂隙充填型、斑巖型、云英巖型、夕卡巖型，成礦多與花崗（斑）巖體及斷裂構造有關，部分與夕卡巖、蝕變凝灰巖有關.根據區域地質背景、礦床位置及礦體賦存空間，牙克石地區鉬多金屬礦床主要分布在北北東向大興安嶺主脊斷裂、北東向鄂倫春-頭道橋斷裂帶、北東向得爾布干斷裂的中間地帶.北東和北西向斷裂組合呈網格狀，這既是重要的控巖控礦構造，也是三級、四級構造單元的分界線.這些斷裂是含礦流體運移的主要通道，控制著成礦元素的分布，因此研究區內礦床分布具有北東成帶、北西成列的特點，形成了巖山、秧草溝、腰房子、新帳房、嶺上5個明顯的礦集區.研究區內的鉬銅鉛鋅多金屬礦床都產于中酸性侵入巖或次火山巖附近，主要巖性有花崗斑巖、石英斑巖、二長花崗巖、花崗閃長巖、云英巖化細粒白崗巖，或產于大理巖帶內的夕卡巖中.地層和巖漿巖控制礦體分布明顯，遠離接觸帶則無礦化.巖山鉬礦床中，以花崗斑巖為圍巖的輝鉬礦Re-Os年齡為126.6±1.8 Ma，以興華渡口群為圍巖的輝鉬礦Re-Os年齡為125.2±1.7 Ma，長石石英脈中輝鉬礦Re-Os年齡為125.3±1.8 Ma.新帳房鉬礦床Re-Os成礦年齡為134±2 Ma.鉬礦床形成與燕山中晚期巖漿活動密切相關，成礦時代為燕山晚期.

3 成礦條件

牙克石地區位于大興安嶺中段西坡，鉬多金屬礦床位于得爾布干斷裂帶與大興安嶺主脊斷裂之間，鄂倫春晚華里西褶皺帶內，分布在陳巴爾虎旗-額爾古納中生代火山巖盆地、根河中生代火山巖盆地、海拉爾白堊紀含煤盆地、烏爾其漢-烏奴耳古生代隆起區中［14-16］（圖1）.其成礦作用機理為：早侏羅世，蒙古-鄂霍次克板塊向南俯沖消減引起蒙古-鄂霍次克洋的閉合，使得華北板塊和蒙古地塊之間發生猛烈的陸-陸碰撞，區域造山帶的構造體制由擠壓轉變為伸展模式［17-19］；中侏羅世以來，古太平洋板塊由東向西開始向亞洲板塊俯沖，區域構造格局演變為濱西太平洋構造域，成礦系統演變為濱太平洋體制［20］；早白堊世期間，太平洋板塊俯沖進入高峰期，地殼再次擠壓加厚造山，誘發大規模弧后伸展作用，使得烏奴耳-鄂倫春斷裂、得爾布干深斷裂帶、西拉木倫河斷裂、大興安嶺中脊斷裂、嫩江斷裂等北東—北北東向構造復活［2］，成為幔源物質上涌的良好通道（圖1），同時誘發的弧巖漿作用，使得巖漿-流體活動進入高峰期，形成大量中酸性巖漿和成礦流體，導致大量花崗巖類和中酸性火山巖發育.因此，研究區內大面積分布中生代陸相沉積巖以及火山巖，局部出露中新元古界變質基底和古生代火山-沉積地層（海相-海陸交互相），尤其是印支期二長花崗巖-鉀長花崗巖，燕山期二長巖、花崗斑巖、石英斑巖、正長斑巖、流紋斑巖等，以及侏羅系—白堊系的砂巖、粉砂巖、礫巖、火山碎屑凝灰巖、熔結凝灰巖等.因此，牙克石地區乃至大興安嶺地區鉬多金屬成礦作用動力來源于蒙古-鄂霍次克洋閉合導致的華北板塊與蒙古地塊之間的陸-陸碰撞，以及古太平洋板塊向亞洲板塊俯沖，促進大規模多類型礦床的形成，所以成礦作用是多個板塊聯合作用的結果.

晚白堊世以來，大興安嶺地區進入巖石圈伸展減薄體制［3］，中酸性巖漿活動減弱，大面積玄武巖噴發.多期巖漿活動誘發了大規模的成礦事件［18］，形成了巖山、秧草溝、腰房子、新帳房、嶺上5個明顯礦集區.總之，在中生代構造動力推動下，研究區內深部巖漿發生明顯的物質分異，大量花崗質巖漿就是在這種條件下形成的.地殼物質在高溫花崗質巖漿流體沸騰作用下發生熔融，使得地殼部分物質被交代萃取而加入巖漿流體，形成高密度的富鉬（鉛鋅銀銅）成礦液體.在合適的火山通道、火山碎屑構造部位，特別是多組斷裂構造交匯處附近，富鉬（鉛鋅銀銅）的花崗巖質流體發生沉淀，形成了Mo、Pb、Ag、Cu等礦化，成礦時代為晚中生代（燕山中晚期）.

4 找礦方向

根據以往找礦經驗，該地區所發現的鉬多金屬礦床幾乎都是優選1∶20萬水系沉積物地球化學異常作為工作目標（圖3），采用GIS技術，利用1∶100 000或1∶50 000水系沉積物地球化學測量精準圈定成礦預測區，確定找礦戰略區；通過1∶10 000或1∶20 000大比例尺物化探（電法、磁法、土壤、巖屑地球化學測量）詳查工作縮小找礦靶區，大比例尺物化探異常基本代表了鉬礦床深部原始成礦位置［21-25］.因此在礦產勘查過程中，要以圈定預查區和找礦靶區為目標，在找礦遠景區內選擇工作程度低，且成礦條件好，1∶20萬化探異常、礦點、礦化點分布較多、找礦潛力較大的地區，作為部署戰略性礦產遠景調查的具體工作區［23］，利用地表或深部工程查證物化探異常尋找目標礦種（體）.如在博克圖地區地球化學土壤Mo、W元素異常形態規整，套合好，向外側有Cu、Pb、Zn元素異常重疊部位，是尋找鉬多金屬礦床的重要找礦標志.這就需要深入研究礦床的成礦地質背景，建立地質、物探、化探、遙感等綜合信息的找礦模型，進行精準的成礦預測.

圖3 研究區1∶20萬水系沉積物地球化學異常圖Fig.3 Geochemical anomaly map of 1∶200 000 stream sediment survey in the study area

目前，牙克石地區發現的鉬多金屬礦床多發育在中生代花崗斑巖類與地層接觸帶附近，單鉬礦床、共（伴）生多金屬（Pb-Zn-Ag-Mo）礦床都有發現，成礦類型主要是與構造-巖漿巖相關的斑巖型和夕卡巖共（伴）生礦床，特別是斑巖型鉬多金屬礦床的工業價值較高.礦床的賦存形式主要有石英脈型、破碎蝕變巖型、斑巖型、角礫巖型.鉬礦化同鉀化、硅化關系密切，因鉀長石化、黃鐵礦化、硅化蝕變而呈淺肉紅色.因此應將中生代與構造-巖漿巖相關的斑巖型鉬礦床作為找礦重點，這與大興安嶺北段鉬多金屬礦床的成因類型和目標礦種具有一致性.在尋找斑巖型礦床時，應把燕山期構造-巖漿帶作為找礦重點，特別是要關注環狀構造、火山穹隆、斷裂交匯區.

由于牙克石地區森林植被覆蓋較厚，原生地質露頭比較少見，利用地表露頭及礦化蝕變找礦成功的機率比較小，尋找隱伏礦體已成為找礦的主要方向.研究表明，脈型鉬礦可能是斑巖型鉬礦在垂向上的變化，指示了深部可能存在斑巖型鉬礦［26］.因此在勘查重點區中，要把地表出露的含礦石英脈、輝鉬礦化及其上下盤產出的蝕變帶作為尋找礦化體的直接標志，特別是在燕山晚期花崗巖侵入體內外接觸帶附近，要注重把具有鉀化、硅化蝕變特征且有石英脈充填的構造作為找礦重點［27］.同時要加強石英脈型鉬礦床的深部探測，尋求找礦突破.如在土嶺村一帶發現多處同心環狀構造以及放射狀斷裂構造，這些構造中石英脈發育，并具有比較普遍的鉬礦化，地球化學勘查顯示高溫元素濃集中心明顯，推測該區深部可能存在含鉬隱伏斑巖體，因此應利用探礦工程驗證深部含礦隱伏巖體存在的可能性.

5 結論

（1）牙克石地區已發現鉬多金屬礦床（點）20余處，成礦礦種主要為鉬、鉛鋅銀鉬、鉛鋅鉬、銅鉬，成礦元素組合為Mo、Pb-Zn-Ag-Mo、Pb-Zn-Mo、Mo-Cu，礦床分布具有北東成帶、北西成列的特點，形成了巖山、秧草溝、腰房子、新帳房、嶺上5個明顯的礦集區.

（2）通過對牙克石地區區域地質背景、成礦條件、成礦類型的綜合分析，研究區的礦床類型主要有斑巖型、巖漿熱液型、云英巖型、破碎帶蝕變巖型、夕卡巖型、細脈浸染裂隙充填型，鉬礦床的形成與燕山中晚期巖漿活動密切相關，成礦時代主要為燕山晚期.

（3）牙克石地區成礦多與花崗（斑）巖體及斷裂構造有關，成礦作用來源于華北板塊與蒙古地塊的陸-陸碰撞和古太平洋板塊向亞洲板塊俯沖，斷裂構造是含礦流體運移的主要通道，控制著成礦元素的分布.

（4）1∶20萬水系沉積物地球化學異常在鉬多金屬礦床勘查過程中發揮了重要作用，具有快速、高效、簡捷的特點.因此在鉬多金屬礦床勘查過程中，要充分考慮成礦地質背景和1∶20萬水系沉積物地球化學異常的吻合程度，利用地質、物探、化探、GIS技術精準預測成礦區，以期找到中生代斑巖型和熱液脈型鉬礦為主，兼顧晚古生代斑巖型鉬礦.脈型鉬礦可能是斑巖型鉬礦在垂向上的變化，要加大已有礦床攻深找盲工作力度，以取得找礦工作突破.