内蒙东乌珠穆沁旗地区多金属矿床类型与成矿规律
常春郊;王治华;王梁;丛润祥;马德锡;王晓军;张慧玉
【摘要】EastUjimqinBannerregioninInnerMongoliaisoneofthemost
importantoreconcentrationareasofsilver,lead,zinc,copper,iron,tungsten
gionhasdistinguishedmetallo-genic
geologicalenvironmentbecauofthecompletelydevelopedPaleozoic
volcanicanddimentarystrata,diversifiedmagmaticrocksfrom
HercyniantoYanshanianperiodandwidelydistributedcomplexstructural
y-eightoredeposits(occurrences)ofvariousmetalshave
nthestudyonhost
wallrocksofthemetaldeposits(occurrences)andtheirspatialdis-
tributionfeatures,andonconsiderationofmetallogeniccharacteristicsof
someofthedeposits(occurrences),themainmetaloredeposits
(occurrences)
Devo-nianAngeeryinwulaFormationandCarboniferou电脑总是自动关机 sBaoligemiao
ic-magmaticactivities
fromHercyniantoYanshanianperiodhaveclorelationshipwith
kingdiscordogenicfaultisthe
mainore-transmittingstructurewhichcontrolsandlimitsthedistribution
andoccurrenceofrockbodiesandpolymetallicoredepositsinthe
,NWWandNEstrikingcondaryfracturesarethe
erctionsofNWand
NWWstrikingstructuresandNEstrikingtrunkfaultaswellastheinteriors,
marginsandcontactzonesofneutrality-acidityintrusiverocksarethe
mainore-prospectingtargetpartsinthisregion.%内蒙古东乌珠穆沁旗地区
是我国北部重要的银、铅、锌、铜、铁、钨、锡成矿集中区之一。区内古生界火
山―沉积岩地层发育齐全、华力西期―燕山期岩浆岩类型繁多,各时代构造形迹分布
广泛、成矿地质环境优越,已发现和圈定各类金属矿床(点)78处。以金属矿床(点)的
容矿围岩为基础,并且结合其空间几何分布形态和部分矿床(点)成矿作用特征,将本
区主要金属矿床(点)大体划分为以下5种类型。上泥盆统安格尔音乌拉组和石炭系
宝力格庙组是本区多金属矿床的主要赋矿地层,华力西至印支期构造一岩浆活动与
多金属矿成矿作用关系十分密切,NE向深大断裂为导矿构造,控制和限定了成矿带
内岩体和多金属矿的分布及产出,NW、NWW和NE向的次级断裂是主要的成矿、
容矿构造。NW、NWW向构造与NE向主干断裂交汇地段以及中酸性侵入体内部、
边部、接触带是本区最主要的多金属找矿的有利部位。
【期刊名称】《矿产与地质》
【年(卷),期】2014(000)005
【总页数】10页(P536-545)
【关键词】成矿带;多金属成矿规律;控矿构造;找矿方向
【作者】常春郊;王治华;王梁;丛润祥;马德锡;王晓军;张慧玉
【作者单位】中国地质大学地球科学与资源学院,北京100083;武警黄金地质研
究所,河北廊坊065000;武警黄金地质研究所,河北廊坊065000;武警黄金地质
研究所,河北廊坊065000;武警黄金地质研究所,河北廊坊065000;武警黄金地
质研究所,河北廊坊065000;武警黄金地质研究所,河北廊坊065000;武警黄金
地质研究所,河北廊坊065000
【正文语种】中文
【中图分类】P618.4;P618.6
0引言
内蒙古东乌珠穆沁旗地区多金属矿床位于内蒙古锡林郭勒盟,是我国北部重要的银、
铅、锌、铜、铁、钨、锡成矿集中区之一[1]。该区位于西伯利亚板块和华北板块
的汇聚部位,区内古生界火山—沉积岩地层发育齐全、华力西期—燕山期岩浆岩
类型繁多和各时代构造形迹分布广泛、成矿地质环境优越、各类金属矿床(点)星罗
棋布。从现有的矿产地质资料和数据看,东乌珠穆沁旗一带及邻区的金属矿产主要
以银、铅-锌和铁为主,其次为铜、钼、钨、铬、铋、锡和稀有金属。建国六十多
年来,我国地质工作者通过艰苦卓绝的矿产地质调查和综合性找矿评价工作,先后
在本区发现和圈定各类金属矿床(点)78处,其中大型矿床2处,中型矿床4处和
小型矿床15处以及矿点57处[2]。需要提及的是,东乌珠穆沁旗成矿带的金属矿
床(点)总体研究程度相对较低,绝大多数金属矿床(点)尚处于宏观地质特征描述阶
段,所以,该成矿带的多金属矿床类型的划分和多金属成矿规律前人基本没有进行
系统研究。鉴于此,笔者基于2010~2012年在东乌珠穆沁旗地区开展的铜铅锌
矿产资源潜力评价项目,在调查的基础上,对该成矿带多金属矿床类型进行了系统
划分,总结了多金属成矿规律,并指出了该区的找矿方向。
1地质背景
内蒙古东乌珠穆沁旗地区位于西伯利亚板块东南缘查干敖包—奥尤特—朝不楞早
古生代构造—岩浆岩带东段,其东南侧就是西伯利亚板块与华北板块的缝合带—
—二连浩特—贺跟山深大断裂带[3,4](图1)。
区域范围内出露的地层有中奥陶统、上志留统、泥盆系、下二叠统、侏罗系和白垩
系火山—沉积岩以及第三系和第四系沉积物。其中,上泥盆统安格尔音乌拉组分
布面积较广,在吉林宝力格—额仁高壁—满都胡宝力格和安格尔音乌拉一带呈
NE—SW向带状展布,岩性组合为砂岩、粉砂岩、板岩和火山碎屑岩,为本区重
要的容矿围岩。
区内岩浆岩分布广泛,其中以华力西期和燕山期花岗岩最为发育并且与金属矿床具
有密切的空间分布关系[5~8]。华力西期侵入岩大多呈岩株状侵入于中泥盆统中或
被下侏罗统火山岩覆盖。印支期侵入岩在本区分布范围有限,主要在查干敖包和霍
吉勒芒和一带零星出露。相比之下,燕山期岩浆活动在本区表现的最为强烈,代表
性侵入岩主要为深成相的富钾、碱性偏高的钙碱性花岗质岩石。火山岩往往在空间
上与同期同源的侵入岩相伴产出,岩浆活动具有多期多阶段活动特征[1]。区内主
干断裂为NE向二连—贺根山深断裂和查干敖包—东乌旗深大断裂。褶皱构造发
育,褶皱轴向与区域主干断裂一致,表现为一系列的NE向复式背斜和向斜。古生
界火山—沉积岩地层中NE向复式背斜和复式向斜构造亦比较发育,其中个别向斜
的翼部就是赋矿的有利部位。
图1东乌旗成矿带区域地质简图(据张万益等,2009略改)Fig.1Regional
generalizedgeologicalmapofEastUjimqinBannermetallogenicbelt1-第
四系2-第三系3-白垩系二连组4-白垩系白彦花组5-侏罗系玛尼特组6-侏罗系白
音高老组7-二叠系格根敖包组8-二叠系阿尔陶勒盖组9-石炭系宝力格庙组10-泥
盆系安格音乌拉组11-泥盆系塔尔巴格特组12-泥盆系哈诺敖包组13-泥盆系泥鳅
河组14-志留系卧都河组15-奥陶系多宝山组16-燕山早期玄武岩17-石英斑岩
18-燕山期花岗岩19-印支期花岗岩20-海西期花岗岩21-海西中期花岗岩22-正
断层23-实测逆断层24-实测平移断层25-缝合线26-碎裂岩带27-断裂28-地质
界线29-村舍、旗县30-多金属矿床
2多金属矿床类型
本区多金属矿床(点)的产出特点可概述为分布广泛、类型繁多、成矿时代相对集中
和容矿围岩复杂。除了少数金属矿床(点)直接在超镁铁质、镁铁质和中酸性侵入岩
体及其与围岩接触带上产出外,大多数金属矿床(点)出现在不同地质时代变质岩和
火山—沉积岩地层中,并且与华力西期花岗岩类侵入岩体具有密切空间分布关系,
暗示了古生代构造—岩浆活动与金属成矿作用的成因联系。另外,就各类金属矿
床(点)的形成时代来讲,晚古生代是本区大规模成矿作用的爆发期。由于本区基础
地质研究程度相对较低,绝大多数金属矿床(点)尚处于宏观地质特征描述阶段,基
本未涉及到有关矿床(点)成因问题的讨论,因此,所有这些金属矿床(点)基本不具
备进行成因分类的条件。有鉴于此,笔者以金属矿床(点)的容矿围岩为基础,并且
结合其空间几何分布形态和部分矿床(点)成矿作用特征,将本区主要金属矿床(点)
大体划分为5种类型:①斑岩型金属矿床(点);②矽卡岩型金属矿床(点);③与花岗
岩类侵入岩有关的金属矿床(点);④与镁铁质—超镁铁质侵入岩有关的金属矿床
(点);⑤火山—沉积岩为容矿围岩的金属矿床(点)。
2.1斑岩型铜(钼)多金属矿床
代表性矿床有奥尤特铜矿床、迪彦钦阿木钼矿床。奥尤特铜矿床位于西伯利亚板块
东南缘查干敖包—奥尤特—朝不楞早古生代—岩浆岩带,其南侧30km处即是西
伯利亚西板块与华北陆台的汇聚带—二连浩特—贺根山深大断裂[3]。矿化区范围
内出露的地层主要有上泥盆统安格尔音乌拉组沉积岩和中石炭统宝力格庙组火山岩
以及第四系沉积物。主矿化区内褶皱和断裂构造较为简单,主要由褶皱、张性裂隙
带、压扭性裂隙带和节理带所组成。张裂隙带产出规模和分布形态与铜矿化体大体
相似,为最重要的控矿构造。走向为NW向,向NE方向倾斜,倾角为50~87。
单个裂隙长度为20~120m,最长者为198m,宽度为几十厘米到几米。矿化区
范围尚未发现存在有大规模侵入岩体,但矿化区北侧花岗岩类岩基、岩株、和岩脉
广泛分布。主要岩石类型有黑云母花岗岩,花岗闪长岩和闪长岩[3]。
奥尤特矿化区范围内,先后发现和圈定各种形态和不同规模铜矿(化)体36条,其
中除X号矿体由深部原生硫化物型矿物和浅部氧化物矿石所构成外,其余35条矿
体全部由氧化物型铜矿石组成。铜矿化主要在流纹岩、流纹斑岩、凝灰岩和火山角
砾岩中呈脉状、透镜体状、和条带状产出。在奥尤特铜矿化区范围内,铜矿化垂直
分带现象较为明显。从地表到15m深处为地表氧化淋滤带,15~30m处为氧化
富集带,55m以下为原生硫化物带。铜矿石类型主要为氧化物型和硫化物型。地
表氧化物型矿石中的金属矿物主要有孔雀石、铜蓝、蓝铜矿、褐铁矿、辉铜矿和黄
钾铁钒;原生硫化物矿石中金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿和方铅矿;脉石矿
物有石英和长石、电气石、绿泥石、绢云母和方解石。地表氧化物型铜矿石铜含量
变化范围为0.50%~5.17%,均值为1.48%;原生硫化物型铜矿石铜含量变化范
围为0.58%~2.15%,均值为0.76%。围岩蚀变比较简单,从铜矿化区中心向外,
分别为硅化、电气石化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化和高岭石化。
2.2矽卡岩型金属矿床
代表性矿床有朝不椤铁多金属矿床和查干敖包铁锌矿床。朝不椤矿床产于西伯利亚
板块东南缘查干敖包—奥尤特—朝不楞早古生代—岩浆岩带东段[9]。中泥盆统塔
尔巴格特组构成朝不椤复式向斜,矿体赋存于朝不椤向斜核部。矿化呈NE向展布,
顺层产出,范围较大,发育石榴石、透辉石矽卡岩,并伴有碳酸岩化、萤石化等热
液蚀变。矿床中矿种组合可分为铁矿体、铁锌矿体、铁铜矿体、铜矿体、锌矿体等。
矿体呈透镜状及扁豆状、雁行排列,矿体数量较多,单个矿体长几十米到数百米,
最长近千米,矿体厚度一般1~5m,最厚达20余米。矿石分三大类:①条带状矿
石,多分布小矿体中及致密块状矿石的外侧及其矿体的两端,与致密块状矿石为过
渡关系,由磁铁矿及石榴石矽卡岩相间组成条带状。磁铁矿条带宽0.2~2cm。②
浸染状矿石,仅见于部分矿体的最外侧,一般宽2~4m。磁铁矿呈星点状及不规
则团块状散布于石榴石矽卡岩中。③致密块状矿石,主要分布于矿体中部,由隐晶
质磁铁矿组成,部分空间中及裂隙面上可见到其晶体。在矿石中尚可见到交代残余
的石榴石矽卡岩残块及石榴石磁铁矿假象晶体。矿石以致密块状为主,浸染状矿石
较为少见。矿体中铁的平均品位49.05%,最高达71.5%,铜品位0.05%~2.6%,
锌品位最高30.8%,最低0.5%,平均3.5%,在锌矿石中金含量可达4910-6、
银含量达15810-6。该矿物质成分十分复杂,金属矿物主要有磁铁矿、褐铁矿、
孔雀石、兰铜矿、黝铜矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、白钨矿、辉铋矿、锡石、银
黝铜矿、辉银矿、银金矿等。有用元素除Fe、Zn、Cu、Au、Ag外,尚有Bi、W、
Sn、Ga、Zr、In、Pb等[9]。仅伴生铋金属储量就可达中型矿床规模,综合利用
价值极高。
2.3与花岗岩类深成岩有关的金属矿床
代表性矿床为沙麦钨矿床。沙麦钨矿床位于华北板块和西伯利亚板块之间的中亚古
生代造山带东段,属西伯利亚板块东南缘伊尔施早古生代增生带[10]。赋矿地层主
要为上泥盆统安格尔音乌拉组浅变质岩和中—下侏罗统马尼特庙群和上侏罗统查
干诺尔组火山—沉积岩。矿区位于NE向东乌旗复背斜轴部,矿区地层褶皱构造形
迹不是十分清晰,基本构造格架为多阶段活动的NW、NE两个方向的交叉断裂。
沙麦岩体主简短 要岩石类型有中细粒黑云母二长花岗岩和细粒似斑状黑云母二长花岗岩。
中细粒黑云母二长花岗岩位于岩体的边缘部位,约占岩体面积的三分之二,构成含
钨石英脉的直接围岩,与钨矿化的关系更为密切;似斑状黑云母二长花岗岩位于岩
体中部,约占岩体面积的三分之一。
沙麦钨矿化主要在沙麦花岗类侵入岩及其围岩内呈脉状产出,矿体受控于矿区内的
NW向张性断裂。迄今为止,先后在矿区发现和圈定350条含钨石英脉,其中76
条脉体具有工业价值。各类含矿石英脉构成5条脉带,其中3条脉带无论在钨储
量上,还是在产量上均占有主导地位。从平面上看,地表的细脉和线脉向下逐渐变
为大脉,再向下又尖灭为大脉与细脉混合带或细脉带。矿石类型主要为石英脉型和
云英岩型。石英脉型和云英岩型矿石WO3含量均值分别为2.03%和0.48%,石
英脉型矿石品位明显高于云英岩型矿石。矿石中金属矿物主要由黑钨矿、白钨矿和
少量的黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、蓝铜矿和褐铁矿组成,脉石矿物主要由
石英、白云母、铁白云母、萤石以及少量的黑云母、钾长石、钠长石、黄玉和电气
石等组成。围岩蚀变主要为白云母化、云英岩化、和黄铁矿化,其中云英岩化和硅
化与钨矿化具有密切的空间分布关系[10]。
2.4与镁铁质—超镁铁质侵入岩有关的金属矿床
代表性矿床为小坝梁铜金矿床。矿区位于内蒙古弧形构造带中部,索伦—新浩特
复向斜带东端,小坝梁复向斜东端南翼,贺根山深断裂北侧,天山—兴安地槽褶
皱区。矿区仅出露有下二叠统格根敖包组第二岩段的安山质凝灰岩、凝灰质砂岩、
凝灰质粉砂岩及少量粗安岩。矿区地质构造主要受华力西期NE向构造带和新华夏
体系构造复合控制。EW向断裂为矿区最重要的控矿构造标志。矿区岩浆活动主要
为侵入活动,侵入岩主要为正长斑岩及少量辉橄岩和辉长岩[11]。
铜金矿化体主要产在蚀变凝灰岩、辉绿岩和火山角砾岩内,呈脉状、透镜体状和似
层状产出,部分矿化体沿辉绿岩与凝灰岩接触带呈扁豆状分布。矿区先后发现和圈
定铜金矿体35处,它们无论在走向上,还是倾向上,其长度和厚度变化幅度均很
大,收缩、尖灭和膨胀特点极为明显。从整体上看,在所圈定的35处铜金矿体中,
氧化物型矿体有15处,硫化物型矿体有12处和混合型矿体8处。对于大多数混
合型矿体来讲,其垂向分带的特点比较明显,主要由地表淋滤带、氧化带和硫化带
所构成。矿石类型为氧化物型和硫化物型,前者的金属矿物成分为黄铜矿、黄铁矿、
斑铜矿、辉铜矿、白铁矿、闪锌矿、方铅矿及自然金;后者的成分为孔雀石、蓝铜
矿、赤铜矿、黑铜矿、褐铁矿、赤铁矿、黄钾铁矾及自然金。脉石矿物有绿泥石、
石英、方解石、长石、辉石等。围岩蚀变分布广泛,并且蚀变十分强烈,主要蚀变
类型有绿泥石化、绢云母化、硅化和碳酸盐化。其中绿泥石化和绢云母化与铜金矿
化具有密切的成因关系[11]。
2.5以火山—沉积岩为容矿围岩的金属矿床
代表性矿床有阿尔哈达铅锌银矿床、吉林宝力格铅锌银矿床、达赛脱铅锌矿床。阿
尔哈达铅锌银矿床位于内蒙古晚华力西褶皱带中东乌旗—二连浩特复背斜北翼的
东乌旗褶皱束内。矿区地层主要有上泥盆统安格尔音乌拉组和上侏罗统白音高老组
火山—沉积岩以及第三系和第四系沉积物。上泥盆统安格尔音乌拉组火山—沉积
岩分布广泛,为阿尔哈达铅-锌-银矿床最主要的容矿围岩由下至上分为砂岩段、泥
硅质板岩段、凝灰质板岩段和安山质凝灰岩段。断裂构造分布广泛,其中以NEE
向、NW向和SN向3组断裂最为发育。在矿区范围内的地表和深部工程中均未
见到侵入岩产出。但是在该矿床北东和北西方向2~3km范围内分别产出有印支
期阿尔哈达黑云母花岗岩基和燕山早期安儿基乌拉黑云母花岗岩株[12]。
阿尔哈达矿区共圈定3条含矿脉带。Ⅰ号脉带:位于矿区北部,主要由一系列含方
铅矿和闪锌矿石英脉构成,整条脉带呈NW向分布,向SW向倾斜,倾角25~
55,长度为3.2km,宽为350~600m,厚度为几十厘米到数十米,倾斜延深大
于800m。Ⅱ号脉带:宝鸡西府老街 位于矿区中部,主要由6条含方铅矿和闪锌矿石英脉构成,
整条脉带呈NW向分布,向SW向倾斜,倾角20~45,长度为1.6km,宽为几
米到100m。Ⅲ号脉带:位于矿区西南部,主要由一系列含方铅矿和闪锌矿蚀变带
构成,整个矿化带呈EW向分布,向SW向倾斜,长度为3.5km,宽为300~
400m。本矿床以隐伏矿体和盲矿体为主,在Ⅰ号矿脉带7~39线范围内,有47
个矿体,其中有23个盲矿体,地表仅有3条探槽揭露到矿体,矿头埋深为50~
80m,矿尾埋深280~388m,多数矿体赋存标高为600~1000m,700m标高
以上是主要赋矿空间,有少数矿体延深到了500m标高以下,单矿体长100~
500m,主要矿体控制长度710m,实际长度大于千米。矿体延深100~500m,
最大665m。矿体厚度1~4m,最厚21.45m;矿体的走向和倾向都有一定的变
化,主要矿体走向290~335,倾向SW,倾角25~55。矿石类型为氧化物型
和硫化物型,金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿、自然银、辉银矿,其他为黄铁矿、
毒砂、磁黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿;地表可见褐铁矿、软锰矿、黄钾铁矾和铅锌的
氧化物。脉石矿物有绿泥石、石英、高岭土、绢云母、方解石、白云石、萤石等。
矿区围岩蚀变主要有褐铁矿化、高岭土化、绢云母化、绿泥石、绿帘石化、硅化、
黄铁矿化、滑石化、碳酸盐化、白云石化、萤石化等[12]。
3多金属矿床成矿规律
3.1多金属矿床空间分布规律
本区多金属矿床、矿点和矿化点成带分布,空间展布具有以下特征:①以东乌旗—
伊和沙巴尔深大断裂(F2)为界,断裂西侧主要为与花岗岩类侵入岩有关的铜、钨矿
床;断裂东侧主要为铁、铅、锌、银、金等矽卡岩型或中低温热液型矿床;②铜矿
点主要分布在额仁高毕复式向斜的核部,如准昂嘎尔铜矿点、乌兰陶勒盖小型铜矿
床等;③在白云呼布尔—满都宝力格大断裂(F3)和朝不愣西—乌拉盖断裂(F5)的交
汇部位,矿床(点)分布密集,产出有朝不愣、查干敖包和曼特敖包等中型矿床,且
朝不愣矿床与查干敖包矿床和曼特敖包矿床相对于断裂交汇点呈对称分布(图1)。
3.2控矿因素分析
3.2.1地层控矿作用
东乌珠穆沁旗地区大多数多金属矿床(点)产于古生代泥盆系和石炭系地层中。中泥
盆系和石炭系地层中含金属矿床(点)所占比例分别为55.7%和20.3%,其它地层中
所占比例为24.0%(表1)。目前所发现的具有工业价值的多金属矿床如朝不楞铁多
金属矿床、查干敖包铁-锌矿床、阿尔哈达铅锌银多金属矿床、吉林宝力格银多金
属等均产于上泥盆统安格尔音乌拉组和石炭系宝力格庙组中。奥陶系和二叠系中也
有部分金属矿(化)点分布,但尚未发现具有工业意义的多金属矿床。上述现象虽然
不能表明本区多金属矿化受某一时代地层的严格控制,无法显示其鲜明的“层控”
特征,但具工业意义的多金属矿床主要产于上泥盆统安格尔音乌拉组和石炭系宝力
格庙组中。说明上泥盆统安格尔音乌拉组和石炭系宝力格庙组是本区多金属矿床的
主要赋矿地层,与多金属矿成矿作用关系十分密切。
表1地层含金属床(点)情况统计表Table1Statisticsofmetalorehosting
strata注:统计是根据矿体或矿化体赋存部位统计的,一个矿床的矿体可能赋存在
不同的地层中,所以统计出来的矿床(点)数大于实际矿床(点)数。泥盆系地层奥陶
系二叠系侏罗系泥鳅河组塔尔巴格特组安格尔音乌拉组石炭系宝力格庙组金属矿
床(点)数(个)6957.611.46.338.020.38.97.6301676所占百分数(%)
3.2.2构造控矿作用
(1)断裂构造控矿①二连—贺根山大断裂(F1)位于二连浩特—贺根山一线,呈
NEE—NE向展布,由二连浩特向西延伸到蒙古国境内,在我国境内经二连浩特、
苏尼特左旗北、贺根山,向东为新生代岩(体)层所覆盖,至大兴安岭附近(图1)。
二连—贺根山大断裂是华北陆块与西伯利亚板块之间的缝合带,是一条长逾1000
km的深大断裂。深大断裂是源于地球内部深层次的大型区域构造,它们控制了地
壳上部矿区、矿床尤其是大型、超大型矿床的物质来源、形成过程及赋存部位等成
矿作用[13]。为此,该大断裂不仅控制着二连—贺根山超基性岩带的展布,而且也
是重要的控矿导矿构造。②NE向断裂构造白云呼布尔—满都宝力格断裂(F3)通过
控制本区的岩浆活动间接控制了矿产在时间、空间、类型上的分布规律,是区内成
矿区带划分的主要依据(图1)。本区的侵入杂岩体平面形态的长轴方向均为NE向,
与构造线方向一致,反映了受断裂控制的特点。研究表明,古生代西伯利亚板块、
古蒙古洋壳与华北板块之间的长时期和多阶段俯冲、碰撞和地壳抬升、褶皱挤压和
隆起拉伸同时发生,受板块相互作用影响,这一时期不仅大量幔源岩浆上升至地表,
还伴随大规模的变质作用和地幔去气作用;同时地幔流体携带大量成矿物质、流体
沿深断裂带向上运移,激发、活化地壳中的成矿物质,同时促进浅部流体的循环对
流,萃取更多的成矿物质,在地壳浅部由于物理化学条件的变化,成矿物质从流体
中卸载,在构造有利部位形成矿体,如朝不楞、吉林宝力格、查干敖包等大中型多
金属矿床。③NW-NWW向和NE向裂隙以及小型断裂构造是区内主要的容矿构
造,多呈规模不一的带状发育。NW向裂隙构造成矿以白音敖老铅银矿点和查干
乌苏高吉格铜钼矿化点为代表;NWW向成矿小型构造以扎格乃努尔1129高地铀
钍矿化点、花哈勒金1108高地铜银矿点为代表;NE向小型构造成矿以花那格特
铅锌银矿点、洛格敦铁矿化点为代表。这些小型成矿构造中常有规模不一的石英脉
岩或石英细脉贯入和矿化,各类矿化和蚀变现象发育。④成矿后的断裂、裂隙构造
对矿化体和矿化带起到了一定程度的破坏作用。例如巴润必鲁特NE向断裂对巴润
必鲁特铅锌银多金属矿点有明显的右型错断。
(2)褶皱构造控矿区内褶皱构造发育,褶皱轴向与区域主干断裂一致,表现为一系
列的NE向复式背斜和向斜。主要的褶皱构造自南向北可分为查干敖包复式背斜,
额仁高壁复式向斜和朝不楞复式背斜。主要褶皱构造控矿特征有:①褶皱构造通过
控制努仁查干敖包复式岩体控制了努仁查干敖包铁锌矿床的产出。努仁查干敖包复
式岩体侵位于努仁查干敖包-蘑菇钦敖包特背斜的核部,有利的成矿部位加之岩浆
活动形成了努仁查干敖包铁锌矿床。②成矿之前已存在的华力西期褶皱构造为矿床
的形成提供了有利的成矿空间。查干敖包铁锌矿床即位于背斜的核部,巴润必鲁特
铅锌银多金属矿点和海勒斯台达巴铅锌银矿化点位于向斜构造的核部附近,这些部
位有利于成矿物质的聚集,同时矿体的形态和产状受褶皱构造特征的影响。矿化蚀
变形成后没有受到后期褶皱的叠加改造,对矿体的形态或贫化改造不大。③矿(床)
点赋存的褶皱构造的核部均发育有与其配套的断裂破碎带及裂隙构造,矿化、蚀变
沿这些部位发生,褶皱与断裂的有机复合为成矿提供了更为有利的条件。
3.2.3岩浆岩控矿作用
矿床与侵入岩体的伴生现象早已作为一种找矿标志被广泛应用,与酸性侵入岩有关
的矿产种类繁多,既有有色金属,又有稀土金属及放射性矿产,中酸性侵入岩成矿
条件在化学成分、重副矿物特征上的标志日趋明朗。受西伯利亚板块、古蒙古洋壳
和华北板块多期次俯冲、碰撞和对接作用的影响,东乌旗地区各种岩石类型、不等
产出规模的侵入岩体分布广泛,其中以华力西—燕山期花岗岩类侵入岩最为发育。
根据侵入岩体与地层的接触关系、岩体间的穿插关系以及同位素年龄等,将区内岩
浆主要侵入活动划分为3个时期:分别为华力西中晚期、印支期和燕山期。区内许
多金属矿床(点)产于中酸性岩体内部、接触带以及外围2~3km范围内的地层中
(图1)。内蒙古白音乌拉—东乌珠穆沁旗碱性花岗岩带一直受到地质学者的关注,
特别是与查干敖包碱性岩体有关的查干敖包铁锌矿床、曼特敖包铁矿床矿床的发现,
再一次证实该碱性花岗岩带的重要性。研究结果表明,华力西至燕山期是东乌珠穆
沁旗一带及邻区范围内大地构造演化的重要阶段,同时,也是各类金属矿床(点)成
矿作用的重要时期,众多华力西—燕山期花岗岩类侵入岩体内外接触带以及旁侧
围岩中产出的铜、金、锡-铜和钨矿床(点)就是很好的例证。如乌兰陶勒盖铜矿床、
1017高地银-铅-锌矿床、沙麦钨矿床、查干敖包铁-锌矿床和阿尔哈达铅-锌-银矿
床等大都呈大脉、细脉或线脉在花岗岩类侵入岩体内部或其围岩中产出,它们的成
矿时代分别为31118Ma、301.21.8Ma、2145Ma[3]、2375Ma和
2185Ma[4]。与前述5处金属矿床相比,小梁铜-金矿床与富碱质辉绿岩脉群具
有密切时空分布关系,富碱质辉绿岩脉群全岩的铷-锶同位素等时线年龄值为
2423lMa[3]。上述6处金属矿床均与华力西—燕山期花岗岩类或镁铁质侵入岩
体具有密切的成因联系。前人对本区多金属矿床矿石硫、铅、氢、氧、锶和钕同位
素组成研究认为华力西—燕山期构造—岩浆活动不仅为这些铜、金、锡-铜、钨、
金和铁-锌矿床的形成提供了流体和物质来源,而且是成矿热液对流循环体系的
“发动机”[3,12,5~8]。
3.2.4变质岩成矿地质条件分析
工作区发育四类变质作用及其相关的岩石,其中接触变质岩类和气液变质岩类具有
良好的成矿地质条件,区域变质岩类和构造变质岩类成矿地质条件较差,不同类型
的变质作用的成矿条件和形成的矿产种类差别较大。
接触变质岩分布地段是区内最有利的成矿地段。接触交代变质作用在区内朝不楞地
区和努仁查干敖包南分别形成了矽卡岩化带和铁多金属矿床。区内奥陶系汗乌拉组
地层和中泥盆统塔尔巴格特组地层出露比较广泛,再加上本区华力西期和燕山期花
岗岩体的发育,本区大面积的中生代火山地层和第四系覆盖区域是寻找隐伏矿体的
有利地段。热接触变质作用在岩体附近形成了角岩化带,其中花那格特一带的红旗
组地层角岩化带中已发现有白音敖老铅银矿点和花那格特铅锌银矿化点,沟特岩体
东南边缘发育的角岩化带中尚未发现矿(化)点,但是有化探异常套合,也是进一步
找矿的有利部位。
气液变质作用形成的矿产是区内的主要类型,特别是与断裂构造配套出现,形成了
除接触变质和火山层控矿产以外的多处矿(化)点,包括铅、锌、银、铜、钼、钨、
铁、金等多种金属矿(化)点和非金属类的重晶石矿化点。气液变质作用有关的矿
(化)点均产出于气液构造蚀变带中,其活动期次、蚀变强度和蚀变类型不尽相同。
中侏罗世侵入岩期后气液蚀变作较强,努仁查干敖包岩体的东南边缘发育绿帘石化
带,矽卡岩带亦有帘石化、次生石英岩化、绿帘石化叠加;沟特岩体东南接触带气
液蚀变作用表现强烈,内接触带附近硅化明显,外接触带在角岩化带以外表现为面
积性或北东向带状展布的绿泥石化、绢云母化、硅化、褐铁矿化带;晚侏罗世各火
山喷发旋回后期也有不同程度的气液蚀变作用发生,多形成于潜火山岩体或附近的
火山地层中,蚀变类型主要为硅化、次生石英岩化、褐铁矿化等。
区域变质作用和动力变质作用没有形成有直接关系的矿产,但是区域变质作用改变
了岩石的结构和构造特征,总体趋势是使岩石的孔隙度和透水性降低,在后期矿液
聚集时更具隔挡层的作用,动力变质作用使岩石中出现规模不一的破碎带和裂隙带,
为矿液的运移和富集提供了良好的空间。
3.3成矿时代演化规律
从东乌珠穆沁旗及邻区现有的主要金属矿床的成矿年龄数据来看(表2),该区内生
金属矿床的形成时代大致可划分为3个主要成矿时期:华力西成矿期、印支成矿期
和燕山成矿期。
表2东乌珠穆沁旗成矿带主要金属矿床成矿年龄表Table2Metallogenicages
ofthemainpolymetallicdepositsinEastUjimqinBannermetallogenicbelt
成矿期资料来源吉林宝力格锆石锆石U-Pb3148.8据张万益等,矿床名称测
定对象测定方法年龄(Ma)2009奥尤特绢云母40Ar/39Ar等时线年龄28710
据聂凤军等,2007a1017高地锆石锆石U-Pb296.84.1晚华力西成矿期据王
治华等,2013乌兰锆石锆石U-Pb295.43.6据王治华等,2013查干敖包黑
云母K-Ar法2401.1据张万益等,2009曼特敖包锆石锆石U-Pb2375印支
成矿期据张万益等,2009朝不愣辉钼矿Re-Os等时线年龄140.71.8据张万益
等,2007沙麦锆石锆石U-Pb1410.8燕山成矿期据李俊建,2006沙麦绢云
母40Ar/39Ar等时线年龄136.60.8据李俊建,2006沙麦黑钨矿Sm-Nd等
时线年龄137.91.7据李俊建,2006
华力西成矿期(320~290Ma):石炭纪东乌珠穆沁旗一带及邻区大地构造格局自南向
北依次为华北板块北缘白乃庙—温都尔庙沟-弧-盆体系、南蒙古洋盆地、白音宝力
道岛弧带、北蒙古洋盆地和西伯利亚板块南缘乌力亚斯太沟-弧-盆体系。无论是在
华北板块北缘,还是沿西伯利亚板块南缘,古蒙古洋壳与古大陆块体发生多期次俯
冲,碰撞和对接作用。受古板块相互作用影响,晚古生代早期,研究区内古大陆边
缘构造—岩浆活动特点具有:①大规模火山喷发和岩浆侵入活动,在古大陆边缘许
多地段堆积有巨厚的中酸性火山—沉积岩和形成有众多的花岗岩类侵入岩体;②
强烈的SN向挤压应力将古洋壳残片转运至地壳浅部或推覆至地表,进而形成蛇绿
混杂岩体,如贺根山、小坝粱和索伦山等蛇绿混杂岩;③受古洋壳与古陆块相互碰
撞和对接作用影响,各大洋盆地内产出的一系列前寒武纪中间地块先后被拼贴到古
大陆边缘;④尽管在华北板块北缘尚未找到与这一地质时期构造—岩浆活动相对
应的金属矿床,但是在西伯利亚板块南缘的查干敖包—奥尤特—朝不楞构造—岩
浆岩带内产出有奥尤特铜-锌矿床,其形成时间为晚石炭世(28710Ma,铜矿石绢
云母40AJ-39Ar同位素法)[3];吉林宝力格银-金矿,其形成时间亦为晚石炭世
(314.88.8Ma)[4]。
印支成矿期(240~210Ma):二叠纪东乌珠穆沁旗一带及邻区古大洋盆地先后闭合,
华北板块与西伯利亚板块最终结合为一个整体。在此之后,研究区开始进入到一个
崭新的地壳演化阶段,区域性张裂构自制汤圆的做法 造作用导致一系列断陷盆地的形成,并且伴随
有一定规模的富碱性岩浆活动。早三叠世,区内的构造格局与二叠纪末期完全相似,
基本处于陆内拉伸和裂陷状态。三叠纪中—晚期(印支期),受区域性深大断裂再次
复活和大陆内部热值升高影响,研究区范围内古陆壳又开始显现出明显活化的迹象。
首先,岩浆热液流体对早期花岗岩类侵入岩体及其围岩的交代和充填作用可在构造
有利地段产出有一系列含矿石英脉[3];其次,岩浆热液流体对早期火山—沉积岩
地层中的“矿源层”或“矿胚”进行淋滤与萃取,并且在构造有利部位形成一系列
金属矿床(点),如查干敖包铁-锌矿床(2401.1Ma)和曼特敖包锌矿床(2375Ma)
等[4]。
燕山成矿期(150~130Ma):侏罗纪开始的燕山运动进入到滨太平洋板内构造演化阶
段,在区内以断陷盆地和强烈的岩浆活动为特色。早侏罗世发生的燕山运动表现以
地壳的差异性升降运动为主,在花那格特形成了一个NE向断陷湖盆,沉积了一套
从砂砾岩到粉砂岩及泥岩的碎屑岩建造,后期沉降速度和和沉积速率变小,气候温
暖湿润,植物空前繁盛,形成了大量含炭质的碎屑岩和植物化石及其碎片。由于受
滨太平洋板内构造演化的影响,在乌珠穆沁旗地区形成了大面积分布的高钾钙碱系
列花岗质岩石,以及正长斑岩脉、花岗斑岩脉等晚期岩脉的发育。同时在朝不楞地
区是最为重要的花岗质岩浆活动和火山—次火孙亮辨奸 山作用发育的地区,燕山期频繁的
岩浆活动,为成矿提供了热动力条件,同时也是成矿物质的提供者。岩浆热液与古
生代和中生代地层接触,产生了强烈的接触变质作用,形成了较大规模接触变质带
和蚀变破碎带,是本区黑色、有色金属成矿有利地段,铁、钼、铅、锌异常和矿床
的空间分布与岩体有着密切关系。如产于花岗岩体与围岩接触带的矽卡岩型朝不楞
铁多金属矿床(140.71.8Ma)[9]和产于侏罗系安山岩和凝灰岩中的迪彦钦阿木大
型钼矿床。中生代燕山期形成的金属矿床是目前为止乌珠穆沁旗成矿带中最具工业
价值的矿床。
4区域找矿标志
(1)地质找矿标志地质标志是最直接的找矿信息,包括地层标志、岩浆岩标志和构
造标志。本区绝大多数多金属矿床、矿(化)点大都集中在晚古生代上泥盆统安格尔
音乌拉组和石炭系宝力格庙组中,所以上泥盆统安格尔音乌拉组和石炭系宝力格庙
组是本区主要的找矿标志。
本区华力西期至印支期构造—岩浆活动不仅为这些铜、金、锡-铜、钨、金和铁-锌
矿床的形成提供了流体和物质来源,而且是成矿热液对流循环体系的“发动机”,
是本区多金属成矿最重要的因素,因此他们的出露区及隐伏区在找矿过程中应引起
足够重视。此外,与这些岩体成岩同时期形成的岩脉,如石英闪长玢岩脉、花岗闪
长岩脉、闪长岩脉、花岗斑岩脉等也是重要找矿标志。
NE向区域性深大断裂是本区最重要的控岩构造,也是导矿构造。NW向、NWW
向和近EW向次级断裂构造与NE向区域性深大断裂的交汇部位,往往是金属矿产
产出的有利部位。岩体接触带旁侧及附近的小型构造破碎带是容矿有利的场所,矿
脉往往产于其中。高角度的区域性片理化带、发育的挤压破碎带以及断裂或裂隙的
密集带,也是容矿的有利的场所。
(2)地球化学标志区内圈定1∶20万Bi-WZn-Sn-Pb-Cu-Ag-W-Mo-As-Sb的几
种或多元素异常的带状分布区;在异常带上,若异常强度大,指示元素相关性好,
异常具有一定的规模者,可确定为矿致异常。代表性异常有吉林宝力格东
(AS28)Sb-As-Pb-Zn-Bi-Cu-Ag-Mo-W异常、查干楚鲁南(AS30)Sb-Hg-As-
Mo-Ag-Bi-Pb-W-Cu异常、查干敖包(AS31)Bi-W-Zn-Sn-Pb-Cu-Mo-Ag异常、
朝不楞东(AS19)As-Ag-Pb-Sb-Bi-Zn异常和查干陶勒盖(AS21)Pb-Zn-Ag-As-Bi-
Sb-Au-W异常。
(3)地球物理标志区内矿化体与围岩存在着明显的电性差,围岩其物性表现为激电
值较低,视电阻率值较高,显示出高阻低极化率特征,为本区的背景地段;含金属
较高的矿化体激电值较高,而电阻率值较低显示出低阻高极化率特征,为本区异常
地段。
(4)围岩蚀变标志黄铁矿化、褐铁矿化、软锰矿化、硅化、绢云母化、碳酸岩化、
绿泥化、钠长石化等围岩蚀变是本区多金属矿床主要的找矿标志。
(5)遥感标志遥感环形构造及与线性构造交汇的部位;铁氧化物类蚀变信息和硅化
蚀变信息异常分布范围与多金属矿床吻合性较好,也是有利的找矿标志。
(6)前人采掘的老硐、废矿坑附近前人采掘的老硐、废矿坑附近也是重要的找矿标
志。
5找矿方向
(1)已知工业矿床的深部及外围找矿已知工业矿床,己经积累了相当多的勘查研究
资料,这为深部隐伏矿床的预测及寻找提供了前提。特别应该运用控矿构造的变化
规律及地球化学元素的组合变异规律,加强垂直方向的研究,提出隐伏矿体的预测
准则。近年来本区对朝不楞铁多金属矿床深部的找矿已经取得了很大的突破,矿床
规模已经达到大型。对研究区内其他一些多金属矿床及矿点,同样存在着深部隐伏
矿的找寻问题。除此之外,已知矿床的外围找矿仍然具有很大潜力。
(2)对已知多金属矿(化)点进行普查评价在本区发现和圈定各类金属矿(化)点57处,
下一步要加强对已知金属矿(化)点的普查评价工作,对矿化蚀变带的地表布置一些
大比例尺的物化探测量工作和槽探揭露工作,对矿化蚀变带深部矿化特征要布置钻
探工程进行控制,全面推动矿区普查评价工作。
(3)开拓新的找矿方向、寻找新的矿床类型不断开拓新的找矿领烤红薯片的做法 域及找矿方向,是
扩大东乌珠穆沁多金属成矿带矿产资源远景的重要方面之一。今后应重点开拓下述
地区的找矿工作:
麦狠温都尔地区:该地区赋矿地层宝力格庙组分布较广,岩浆活动强烈,区内大面
积出露珠儿狠敖老黑云钾长花岗岩体和数量众多的花岗闪长岩脉、花岗斑岩脉、正
长斑岩脉、闪长玢岩脉和石英脉,区内NEE向和NNW向断裂构造发育,同时区
内1∶5万化探异常非常发育。目前,已发现多个多金属矿化点。其中,乌兰舒钼
铅锌矿化点、乌尔特钼铅锌矿化点、查干少饶钼铅锌矿化点、乌荣亭布敦钼矿化点
和贝格其铅锌钼矿化点主要围绕着珠儿狠敖老黑云钾长花岗岩体内外接触带分布,
他们的矿床类型为斑岩型钼多金属矿床;准昂嘎尔铜矿化点、麦狠温都尔铅锌矿化
点、苏金布墩铅锌矿化点、德勒铁铅锌矿化点和敦达都兰银铅锌矿化点分布在远离
华力西期中细粒黑云母花岗岩大岩基的NE向断裂和岩脉发育的地段,主要为中低
温岩浆热液型银铅锌多金属矿床。所以,在大岩基周围细粒正长花岗岩内外接触带,
是寻找斑岩型钼多金属矿床的优势地段;在远离岩体的NE向断裂和岩脉发育的地
段,亲尝汤药的故事 是寻找中小型银、锌、铅多金属热液型矿产的所在。
白音呼布尔地区:本区华力西期花岗岩分布广泛,花岗岩中Ag、Pb、Zn、Cd、W、
Sn、Mo、Bi等元素呈强富集特征,高出地壳克拉克值的2~4倍;上石炭统宝力
高庙组陆相中酸性火山岩中Ag、Pb、Zn、Cd、Bi、Sb、As等元素也呈强富集特
征,多在地壳丰度值的2倍以上,二者是主要的含矿建造。迄今为止,人们先后
在该区内发现4个小型矿床(花脑特铅锌矿、阿吉勒银铅锌矿、姆哈戈旗铁矿、矽
卡岩型乌兰陶勒盖铜矿)、2个矿化点(额尔登陶勒盖铅锌矿化点、汗乌拉铁矿化点)。
主攻矿床类型:与晚华力西期岩浆岩有关的中低温热液型矿床。
准海尔罕地区:上侏罗统白音高老组和志留系下统卧都河组在该区分布广泛,岩浆
活动比较强烈,断裂构造发育,成矿条件较好,目前区内已发现多个多金属矿化点。
大多数矿化点工作程度较低,没有进行系统的矿产普查工作,所以本远景区现在虽
然还没有成型的多金属矿床。但是区内化探综合异常发育、还有高磁异常,综合评
价认为本区找矿潜力较大。主攻成矿类型:斑岩型矿床、矽卡岩型矿床、中低温岩
浆热液型矿床。
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