计新利 于广程 冠利民 何永峰 万思航 陈敏佳
摘要:阿拉善盟位于内蒙古自治区最西部,东与区内的鸟海市和巴彦淖尔市相连、西与甘肃接壤、南与宁夏毗邻、北与蒙古国交界。阿里地处西北利亚、塔里木和华北三大板块的汇聚地带,西北部和东南部分属天山一阴山一兴安成矿带和华北板块北缘成矿带的组成部分,区内地质构造复杂,岩浆活动频繁、成矿地质条件优越,铁、铜、铅锌、金、银、钼、鸽、铀等金属矿产资源丰富。该文重点分析阿盟地质矿产特征。
关键词:阿拉善盟 金属矿 成矿规律
中图分类号:P612 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)04(a)-0152-02
区内已探明的矿种84种,开发利用的矿产资源33种,主要有煤,盐、芒硝、石膏、萤石、硅石、铁、金等。盐及盐化工、煤炭化工、铁金矿产采选及冶金已成为阿盟的支柱产业。
1.成矿时空分布特点
1.1时间分布特点
西北部的塔里木板块北东缘区前寒武纪、早古生代和中生代所形成的内生金属矿床数量相对有限,而晚古生代则是成矿作用的集中爆发期;东南部的华北板块北缘区成矿则主要集中在中元古代、晚古生代和中生代。具体而言,塔里木板块北东边缘的北山北部地区(甜水井黑鹰山雅干一带)内生金属矿床的成礦作用主要与海西中、晚期的火山岩浆杂岩有关,如:黑鹰山铁矿、流沙山金钼矿、额勒根乌兰乌拉铜钼矿、呼伦西白金矿和交叉沟金矿等,其次与印支期岩浆活动有关,如:小狐狸山钼矿,独龙包钼矿;中部地区(石板井七一山一带)主要与加里东期(如:七一山铷钨锡多金属矿)和海西中晚期(如:小黑山铁矿、反帝山北西铜矿化点等)岩浆作用有关,且有燕山期(如:小黄山南铁矿点、1278铁矿点和1221铁矿点)和印支期(如:梭梭井铁铜矿)的成矿显示;而南部地区(阿木乌苏老硐沟一带)主要为海西期(如:老硐沟金矿)和燕山期(如:百莲图金矿点、红柳井金矿点等)成矿,也有加里东期的成矿显示,如古硐井金矿点。
华北板块北缘巴丹吉林断裂与恩格尔乌苏断裂所夹持地带中的乌力吉欧布拉格一带则以海西期成矿为主;而狼山裂谷南西侧(碱泉子雅布赖盖沙图一带)海西中、晚期成矿作用显著,如朱拉扎嘎金矿,也有印支期(如:陶格托木斯铜矿化点、乃木毛道铁矿点等)和加里东期(如:哈拉托洛海北西铜矿点)的成矿显示。此外,在雅布赖山阿拉善右旗一带太古界乌拉山岩群变质岩中产出有变质型铁矿。
1.2空间分布特征
区内矿床(点)主要沿甜水井雅干、石板井月牙山及巴丹吉林等区域性深大断裂带分布,反映了区域性深大断裂带对内生金属成矿的控制作用,形成了甜水井雅干铁钼金铜镍铅锌钨成矿带、石板井东七一山钨钼铜铁铅金成矿带、阿木乌素老硐沟金锑汞钨成矿带、乌力吉欧布拉格铜金铁成矿带、雅布赖-狼山铜铅锌铁金成矿带、碱泉子卡休他金铁铜铅锌成矿带和桃花拉山宽湾井铁稀土成矿带成矿区带。
2.区域构造演化与金属成矿作用
阿盟西北部和东南部具有不同构造演化和成矿特征。
2.1西北部北山地区
北山地区地壳演化与金属成矿作用历史可追索到中元古代,北山隆起就是这一时期中酸性火山喷发、岩浆侵入和区域变质作用的产物。在该阶段沿古大陆裂陷槽(或盆)堆积了巨厚的火山岩和沉积岩,局部地段产出有金和铁矿体、矿胚和矿源层,如:老硐沟、交叉沟等地产出有金矿床和含金矿源层。北山地区许多兼具有沉积型“印记”和热液交代型特点的铁或金矿床均是原生沉积和后期改造双重作用的结果。
2.2狼山裂谷带
狼山造山带在从太古宙以来经历了太古宙结晶基底形成、古元古代被动陆缘裂陷槽格架初步形成、中元古代被动陆缘裂解、新元古代早古生代活动陆缘、晚古生代以来陆壳增生的多个构造演化阶段。在不同构造演化阶段,狼山造山带有不同的地质作用过程,并形成了相应的矿产。
3.主要控矿因素
3.1构造对成矿的控制作用
构造是成矿控制地质因素中的首要因素,它对成矿的控制作用表现为以下几方面。
(1)构造环境的控矿作用。
不同的构造环境产出有不同的矿产。太古宙古元古代陆块中的花岗岩绿岩带内赋存条带状铁矿(鞍山式铁矿)、金矿或金矿源层。在中元古代时,一方面在太古宙古元古陆块边缘的裂陷槽或裂谷带内形成了与海相基性中酸性火山喷发活动相关的海底火山喷气、喷流沉积型铁、铜、铅、锌、金、硫铁矿床。另一方面在以洋壳为基底的火山弧环境内形成与中基性中酸性火山侵入活动有关的铜钼矿床;而在大洋脊扩张部位或其与异常脊的过渡带环境内有与富钠镁质基性火山岩浆活动相关的铁(金)矿床形成。
(2)区域性深大断裂构造带对成矿的控制作用。
区域性深大断裂构造带均为超壳断裂,有的甚至切穿了岩石圈,所以它们是地幔物质上升的通道,而与其有成生联系的次断裂或裂隙构造带往往就是成矿物质沉淀定位的场所。另一方面,这些深大断裂具有活动时间长的特点,所以在其一侧或两旁常分布形成不同时代的矿床。
(3)巨型沉降带中沉积盆地的控矿作用。
巨型沉降带实质是受区域性深大断裂带控制的裂陷槽(或裂谷),它们延展数百公里,宽几十公里,赋存有许多大型、超大型矿床。然而,并非在整个裂谷中到处有矿床形成,只有在发育受同活动断层控制的三级或更次级的盆地中才形成矿床,如:渣尔泰山狼山裂谷带中的霍各气、炭窑口、东升庙、朱拉扎嘎等大型或超大型矿床都是形成在类似的次级盆地中,这种次级盆地能否形成大型或超大型矿床往往与控制其的同生活动断层的活动时间的持续性和活动频率有着密切的关系,这是因为同生活动断层是成矿物质涌入盆地的通道,它的活动时间长短和活动次数的多少决定着进入盆地内的成矿物质数量的多少。
3.2地层对成矿的控制作用
地层对成矿的控制作用主要体现在下几个方面。
(1)地层沉积过程中成矿物质的初始富集作用。
许多成矿物质在沉积作用过程中(火山喷发沉积或水体中沉积)虽未能形成具有经济价值的矿体,但较地壳克拉克值而言产生了显著的初始富集,在后期的变形变质作用、混合岩化作用和岩浆作用过程中产生再活化、迁移而富集成矿体。
(2)在成岩过程中直接成矿。
太古宙乌拉山岩群,色尔腾山岩群中的条带铁矿床;中元古代渣尔泰山群中的铁、铜、铅、锌、硫铁矿、金矿床;早石炭世与海相基性中酸性火山侵入岩有关的铁、铁锌矿床等都是在地层岩石形成的同时,成矿物质大量富集而形成的。
(3)地层与成矿流体发生水岩反应,为成矿流体沉淀提供空间。
地层中某些岩石具有较高的孔隙度,再加上构造变形而产生的裂隙,从而进一步提高了它们的渗透性,故有利于成矿流体的进入而发生流体与岩石的物质交换反应,使成矿物质富集沉淀成矿。碳酸盐岩地层,往往与岩漿热液发生水岩反应而形成矽卡岩体,在水岩反应过程中,改变了成矿流体的pH、Eh值,从而促使成矿物质的沉淀成矿。地层中富钙质的砂岩、粉砂岩、板岩等与中酸性侵入岩的成矿流体在外接触带内发生碱质交代,形成蚀变岩,因在碱质交代过程中的物质交换而改变成矿流体的pH、Eh值和成矿元素浓度,从而促使成矿物质沉淀富集,形成热液脉状矿体。
3.3岩浆岩对成矿的控制作用
岩浆岩对成矿的控制作用表现如下几个方面。
(1)火山岩浆成分的不同而形成不同的矿床。
(2)岩浆岩成分对成矿的控制作用。
岩浆岩成分的控矿作用主要表现为岩浆岩的成矿专属性。形成铬铁矿床的超基性岩主要为纯橄榄岩。如:与铜、镍、铂矿床相关的辉长岩是超基性基性过渡、分异较好的富镁质基性岩。
(3)岩体形态产状对成矿的控制作用。
基性辉长岩体底盘倾角由陡变缓的铲状形态有利于岩浆熔离型矿体的形成。
中酸性侵入岩体与围岩接触带的形态对成矿有控制作用。
与成矿有成生联系的岩体都呈岩株、岩枝、岩墙和岩脉产出,规模不大。
(4)提供成矿物质和热动力。
岩体一方面对成矿提供成矿流体和成矿物质。另一方面提供热动力而加速水岩反应,以围岩中淬取、活化成矿物质而提高成矿流体中成矿元素的浓度而有利成矿物质的沉淀、富集而形成有经济价值的工业矿体。