内蒙古自治区大兴安岭成矿带中段地质物化探特征及找矿方向

刘文权　任贞奎　杨德利

摘要：内蒙古大兴安岭成矿带中段具备有利的成矿地质环境条件，在此区域上先后发现多处大、中小型铁、铜、钼、铅锌、金、钨等有色金属及贵金属矿床。本文简述了本地区的地层、构造、岩浆岩、地球物理、地球化学特征，并在此基础上阐述了区域控矿因素及下步找矿方向。

关键词：大兴安岭成矿带中段；控矿因素；找矿方向

大興安岭地区位于内蒙古的东北部，其位于内蒙古大兴安岭褶皱带的东部，西部与二连盆地相邻，东部以嫩江深断裂为界，是我国重要的有色金属及贵金属成矿构造单元，根据区域成矿背景、控矿构造及成矿作用等将内蒙古大兴安岭地区划分为三个Ⅲ级成矿区（带）（邵积东.2007），具体为德尔布干成矿带；东乌珠穆沁旗—梨子山—鄂伦春华力西期、燕山期铁、铜、钼、铅锌、金、钨成矿远景区；突泉—林西华力西期、燕山期铁、锡、铜、铅锌、银、鈮钽成矿带。而大兴安岭多金属成矿带中段就位于东乌旗—梨子山成矿区内。

1. 地质背景

1.1 地层

本区大地构造位置属西伯利亚板块东南陆缘增生带，东乌旗—扎兰屯火山型被动陆缘。古生代地层区划属北疆—兴安地层大区，东乌—呼玛地层分区；中、新生代地层区划属滨太平洋地层区、乌兰浩特—赤峰地层分区。

上元古界：寒武系—石炭系中下统，主要为海相、海陆交互相夹火山沉积相，仅在阿尔山岭脊隆起带有零星分布。石炭系上统—二叠系地层，主要为海相、海陆互相及火山喷发相。石炭系上统地层主要分布在科右前旗西北部，扎鲁特旗等地。二叠系地层大面积分布，是本地区的主要出露地层，由于后期中生代构造旋回，加之晚期沉积物的掩盖（主要是侏罗系），使其支离破碎，遍布全区。

中生界：主要为侏罗系中—下统地层以陆相夹中酸性火山碎屑沉积及湖沼相夹煤层沉积分布在中南部地区。

新生界：第三系主要为五岔沟—阿尔山一带的火山喷发沉积（玄武岩）。第四系现代松散沉积物，广泛分布于河床、阶地、沟谷、洼地等处。

1.2 构造

本区构造位置位于古亚洲洋构造域与环太平洋构造域的交汇部位大兴安岭主脊断裂中段，具体大地构造单元属西伯利亚板块东南陆缘增生带（二级）之东乌珠穆沁旗—扎兰屯火山型增生弧（三级），南部少部分跨华北板块北部陆缘增生带（二级）之宝音图—锡林浩特火山型增生弧（三级）。

大兴安岭中生代构造—岩浆活动十分强烈，并伴随有强烈成矿作用。区内华力西期构造表现为NE向的褶皱与断裂形式。在总体隆起的背景下发育了一系列NE、NNE向断裂和小型隆坳相间的构造体系。中生代特别是晚侏罗世由于裂陷和地幔上隆造成陆壳熔融上冲，形成了内蒙东部的大兴安岭火山岩带。大兴安岭主脊断裂纵贯全区，对构造、岩浆活动起了显著的控制作用。褶皱构造以火山岩系的宽缓短轴背、向斜为主，轴向NNE。紧密褶皱只是表现在裹夹于其中的前中生代构造层中。

1.3 岩浆岩

本地区岩浆活动频繁，侵入和喷发（溢）强烈，并具有多期次、岩石类型多、时空分布广、与成矿关系密切等特点。从加里东—燕山期均有岩浆活动，但全区广泛分布的为华力西晚期与燕山期并与成矿关系密切。以燕山早期活动最为强烈。喷出岩以华力西早期及燕山期为主，本区岩浆活动为金属矿床的形成提供了重要的物质来源和热动力条件。

华力西中期的岩浆活动形成了中、晚石炭世火山岩和侵入岩，晚期则以侵入岩为主。华力西早期为超基性—基性—中性—中酸性均有分布，以酸性、中酸性为主，华力西晚期岩浆岩主要沿北东向褶皱轴或北东向与东西向断裂交汇处侵入，燕山期以陆相火山喷发为主，形成上侏罗统火山岩系。燕山期岩浆岩主要分布在隆起带及褶皱轴部，呈北东及北东向分布，亦分为早晚两个期次，早期为酸性中酸性为主，晚期为中酸性岩及酸性斑杂岩等小侵入体。

2. 区域地球物理特征

在大兴安岭中段形成4条NNE向的布伽重力异常带，分别为阿尔山重力低值异常区；玛尼吐—霍林郭勒高低相间重力异常带；音德尔—高力板重力高值异常带；大兴安岭重力梯级带，上述异常带控制着区域重力场的背景轮廓。

区域上磁场区位于大兴安岭重力梯级带的中部。在磁场区内，南北两部的磁场特征有所不同。北部呈现出平缓升高或降低的正负磁场，而南部则反映出正负峰值较强，梯度变化较大，且迅速交替出现的磁场特征。岩浆岩、特别是喷出岩所引起的磁场变化较为剧烈，升高的正磁场与降低的负磁场迅速交替地出现。

按照一般规律是从酸性到中、基性喷出岩的磁性依次增强，但是在区域磁场区内，在酸性喷出岩区频繁出现强磁异常。其磁场变化亦是正负迅速交替的。这一点也为1∶5万航空磁测测量岩石磁性的结果所证实。即这种岩石不但磁化率较高，达5000×10-6GGSM以上，而且剩余磁化强度多数达20000×10-6GGSM。其它一些酸性喷出岩亦都反映着变化的升高磁场，但比前面所述的流纹班岩等磁性较弱些。

2.1 岩石磁性特征

大兴安岭成矿带历经多次构造活动，多期岩浆侵入喷发，故岩石磁性较为复杂，剩磁对岩磁性强弱影响较大，其具有以下特征：

以磁铁矿磁性最强，其次为铁锌矿、铁铜矿、含铁矽卡岩及其它含铁磁性矿物的多金属矿等与围岩磁性差异明显，易形成局部磁异常等。

正常沉积岩和沉积变质岩磁性极弱，一般反映为平稳的负异常，经后期热液作用或靠近侵入体，遭受接触交代，混染变质或角岩化时，磁性有所增强，但强度不大。

岩浆岩类磁性，由酸性到基性随着二氧化硅含量的逐渐减少，暗色矿物逐渐增多，磁性有所增强。以花岗岩和闪长岩为主的中酸性侵入岩类具有中等磁性，一般几百—几千×10-3A/m，可形成局部磁异常。喷出岩类中，以玄武岩和安山岩为主的喷出岩类磁性强，但不规律，变化范围大。

3. 区域化探特征

3.1 区域地球化学分带

根据区域地球化学背景、不同地球化学单元中元素组合特征，结合区域地质构造、成矿作用特点，区域上共划分五个地球化学带。五个地球化学带中含纳多千个地球化学元素富集区（图1、表1）。

3.2 区域地球化学特征

通过近年来1∶20万、1∶5万地球化学测量结果，大兴安岭中段以Mo、Pb、Ag、Zn、Cu、Cd、W、Sb、As、Hg、Au、Fe、Sn等元素为区内主要成矿元素或伴生指示元素。区内出露主要地层为下二叠统大石寨组及中上侏罗统玛尼图组和白音高老组，上述地层亦是区域主要附矿层位，各地层元素含量及其浓集特征如下：

①大石寨组岩性为一套火山岩夹变质砂岩，成矿元素浓度克拉克值（C2）：

图1 大兴安岭中段区域地球化学分带图

表1 区域地球化学分带表

[编号＼&地球化学带＼&元素组合特征＼&Ⅰ＼&朝不楞—阿尔山＼&Mo、Pb、Zn、Ag、Sn、Bi、Au、Fe、U、L

包括：（阿尔山Pb、Zn、Mo、Sn、W富集区五叉沟

Cu、PbZn、Sn、Mo富集区）＼&Ⅱ＼&大石寨—洼提＼&Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、W、Mo、Cr、Fe、Be＼&Ⅲ＼&哈日根台—梅勒图＼&Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、Cr、V、Ba、Hg＼&Ⅳ＼&白音乌拉—乌兰浩特＼&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为1.00～2.68，U1.50，伴生指示元素浓度克拉克值为：As、Sb、Hg为1.43～2.31， B4.17，P0.84，F0.84，这些元素是指示与火山活动有关的元素；Sr1.56～2.69，CrNiCoMn0.78～1.73。可见Ag、Pb、W、Sn、Mo、Bi、U在下二叠统大石寨组均大于1，为这些成矿元素的矿源层之一。

②上侏罗统玛尼图组和白音高老组岩性为一套中酸性火山熔岩及火山碎屑岩。浓度克拉克值（C2）成矿元素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为： B 1.03～2.40，P 1.26～2.30，F 0.87～1.49，Hg 1.32～1.89，这些元素指示与火山活动有关 ；Sr 1.56～2.69，Cr、Ni、Co 1.05～3.56，Mn0.95～1.45，其他元素均小于1。可见Au、Ag、Cu、Pb、W、Sn、U在中上侏罗统中酸性火山熔岩及火山碎屑岩中基本上均大于1，为这些成矿元素的矿源层之一。

4. 区域控矿地质因素

4.1 地层控矿因素

①通过以往区域金属矿床、矿（化）点统计资料，分布在各地层单元中，各层位含矿几率明显差异，含矿几率最高地层单元为下二叠统大石寨组，次为上侏罗统，其它含矿层位有上二叠统、上石炭统、上泥盆统等。

②岩相沉积建造与多金属矿化关系极为密切，统计了产于各种地层中的多金属矿产地，以海相地层为围岩的矿产地占多数，陆相地层矿产地次之，海相地层主要为古生界早二叠世前的各种优地槽性质沉积建造，说明古生代海相地层对多金属矿产具有控制作用。

③区内地层中，无论海相、海陆交互相及陆相沉积建造，火山沉积物均较发育。据研究资料说明，区内早二叠世前，海底喷发的酸性、中酸性火山熔岩建造，矿化最好，而且普遍。其次，矿化较好者为晚侏罗世陆相喷发的中基性、酸性火山熔岩及碎屑岩建造。

④碳酸盐建造常形成接触交代型矿床。斑岩型矿床主要以陆相晚火山岩建造为围岩，热液型矿化多形成于下二叠统地层各种性质围岩中，说明地层岩相及沉积建造对矿产形成的控制作用与规律。

⑤通过对地层中造矿元素丰度值统计结果表明：上侏罗统玛尼图组及白音高老组中Be、Sn、Mo、Pb等元素含量较高，下二叠统、大石寨组中Cu、Pb、Zn、Ga等元素含量较高。

4.2 岩浆岩控矿因素

区内已知与岩浆岩有关的内生矿产主要有铜、铅、锌、银、锡、钼、铁、铬及稀有稀土矿床（点）等。

①主要成矿时代为燕山早期，尤以燕山早期第二次侵入的中酸性、酸性岩与成矿关系密切，其次为华里西晚期的中酸性侵入岩。

②燕山早期岩浆侵入活动剧烈、期次多，岩浆分异作用明显，岩浆演化过程完整，对多金属及稀有稀土矿产成矿有利。

③与成矿有关的岩体，大多为中浅—浅成侵入的岩株状岩体。

④中酸性—酸性侵入岩与古生界碳酸盐发育的地层接触处，常形成接触交代矽卡岩型矿床。

⑤中酸性—酸性侵入岩，控制斑岩型矿床的形成。如塔尔布勒吉铜矿点、陈台矿点等。

⑥岩浆岩岩体的含矿性与其岩体的岩石化学特征有着密切联系。

区内中性—中酸性岩体多与Fe、Cu、Pb、Zn、Ag等矿化有关。酸性岩多与Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、Mo等矿化有关，各类岩体有着其独特的成矿专属性。

4.3 构造控矿因素

①区内有色金属矿床多受深大断裂及其配套的次级断裂的联合控制，矿体受角砾岩筒或断裂构造的控制。中生代隆起与坳陷交接部位靠隆起一侧，为成矿的有利地段。

②华力西晚期北东向复背斜、背斜构造控制本区金属矿产的分布。如布敦花复背斜，黄合吐背斜、孟恩背斜等矿（化）点均较密集。

③经多次活动，规模较大（Ⅲ级以上）的断裂构造是区内控岩控矿构造或导矿构造，其低级别（Ⅳ—Ⅴ级）断裂构造为较好的容矿构造。

④东西向、北东向、北西向断裂交叉复合部位，岩浆活动频繁，是成矿有利地段，常形成矿结或矿点群，孟恩矿床及周围矿点当属此类构造控矿因素。

⑤古生代褶皱带内断裂构造发育者，则矿产分布密集，易形成有工业意义的矿床。

⑥区内古生代海相地层均受构造隆起带控制，多位于隆起脊部或背斜轴部，经多次构造运动，断裂较发育，岩浆侵入活动频繁，易形成接触交代型矿床。

5. 多金属成矿规律及找矿方向

5.1 成矿规律

①大兴安岭多金属成矿带中段矿产成矿时代，主要为燕山早期，其次为华力西晚期。

②区内古生界地层，尤其以下二叠统地层为主要赋矿因素地层，其次为中生界上侏罗统地层，其中所夹的中基性火山岩又是重要的矿源层，为成矿带内铜、钼、铅、锌、银等矿产形成的物质来源之一。

③燕山期矿产形成的主要导矿构造，为北北东向断裂构造，矿化多发生在北北东向构造与北东向复背斜带及东西向构造复合部位，且形成矿结群。矿产地沿北东向复背斜带或东西向构造带状分布，构成区内Ⅲ级及Ⅳ级成矿带。容矿构造主要为多次活动的北西向和东西向低级别断裂构造带，其次为南北向、北东向及北北东向断裂构造带。

④火山喷发—岩浆侵入活动是区内矿产形成的重要因素之一。燕山早期、华力西晚期的中酸性浅成斑杂岩体及次火山岩体，与铜、钼矿化关系密切。铅、锌、银矿化，主要为华力西晚期酸性侵入岩及燕山早期酸性、中性火山岩体有关；钨、锡、稀土等矿化与燕山早期酸性，偏碱性侵入岩关系密切。

⑤矿产成因类型，以热液型为主，其次是接触交代（矽卡岩）型、斑岩型、火山岩型、岩浆熔离型等。

5.2 找礦方向

①华力西期和燕山期富碱高钠的中酸性超浅成侵入体与斑岩型铜金矿关系密切，而与燕山期有关的浅成—超浅成小斑岩体是斑岩型钼（铜）矿最主要的成矿母岩。

②属古生代海相沉积相的下二叠统大石寨组等是区域中生代火山断陷盆地边缘中的局部基底隆起区主要组成部分，是矽卡岩型铜铅锌银多金属矿床的主要围岩之一。矽卡岩及其褪色蚀变与成矿关系密切，锰钙石榴石化、透辉石化、萤石化是找矿的直接标志。

③受北东向深大断裂控制的次一级断裂的交汇部位，有燕山期火山岩—超浅成侵入体—浅成侵入体即火山—侵入杂岩、其中超浅成—浅成小侵入体与岩浆热液脉型铜铅锌银矿成矿关系密切，是找矿的重要标志。

④二叠系海相中性、中基性火山岩分布区是形成海相火山热液型（及热水沉积型）铜多金属矿床的有利地区。

⑤在中生代火山岩—次火山岩较为发育地区，是寻找中生代浅成低温热液型金—铜铅锌矿床的有利地区。

⑥区域1∶20万、1∶5万化探测量圈定的综合异常区为找矿提供主要靶区。

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