淺析內(nèi)蒙古東部鬧牛山銅礦的成礦地質(zhì)背景

馮 剛 高樹軍 于 鐵

（內(nèi)蒙古自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局108 隊，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

內(nèi)蒙古東部鬧牛山生產(chǎn)的銅礦是在火山熔巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)巖以及潛火山巖系內(nèi)的礦床。其存在海相細碧石英角斑巖系或富鈉質(zhì)火山巖系內(nèi)的黃鐵礦型銅礦、銅鋅和銅多金屬礦床。因此，以往這類礦床又稱火山巖黃鐵礦型銅礦床，也稱為塊狀硫化物礦床。根據(jù)該礦床的成礦物質(zhì)從巖石化學、微量元素、稀有元素等方面探討成礦地質(zhì)背景。

一、成礦的主要成分

1.巖石主要成分

火山成巖的礦物組合及含量，對于結(jié)晶差的火山巖，粒度粗大薄片無法進行定量統(tǒng)計的侵入巖、蝕變的超基性巖和變質(zhì)后面貌全非的火成巖，通過標準礦物的計算，可以大致確定巖石中主要礦物組合及含量。此外對于確定正、負變質(zhì)巖來說，巖石化學常是一個很重要的手段。

鬧牛山次火山巖巖石主要化學成分有花崗斑巖、斜長石英、斑巖、花崗閃長斑巖、閃長斑巖、中國閃長巖、中國花崗閃長巖、中國石英斑巖?；◢彴邘r中 SiO272.54ωB/10-2，TiO20.21ωB/10-2，Al2O313.48ωB/10-2，F(xiàn)e2O30.48ωB/10-2，F(xiàn)eO2.41ωB/10-2，MgO0.57ωB/10-2，CaO1.54ωB/10-2，Na2O3.64ωB/10-2，K2O2.54ωB/10-2，K2O/Na2O0.75ωB/10-2，里特曼指數(shù)1.34。斜長石英斑巖中 SiO279.20ωB/10-2，TiO20.03ωB/10-2，Al2O313.05ωB/10-2，F(xiàn)e2O30.29ωB/10-2，F(xiàn)eO0.62ωB/10-2，MgO0.58ωB/10-2，CaO1.02ωB/10-2，Na2O3.35ωB/10-2，K2O0.67ωB/10-2，K2O/Na2O0.20ωB/10-2，里特曼指數(shù)0.14?；◢忛W長斑巖中SiO271.36ωB/10-2，TiO20.26ωB/10-2，Al2O313.94ωB/10-2，F(xiàn)e2O31.37ωB/10-2，F(xiàn)eO1.45ωB/10-2，MgO0.82ωB/10-2，CaO1.23ωB/10-2，Na2O3.43ωB/10-2，K2O4.46ωB/10-2，K2O/Na2O1.47ωB/10-2，里特曼指數(shù) 2.20。

閃長斑巖中 SiO250.97ωB/10-2，TiO20.98ωB/10-2，Al2O315.17ωB/10-2，F(xiàn)e2O33.49ωB/10-2，F(xiàn)eO7.01ωB/10-2，MgO5.18ωB/10-2，CaO11.23ωB/10-2，Na2O2.17ωB/10-2，K2O0.62ωB/10-2，K2O/Na O0.34ωB/10-2，里特曼指數(shù) 1.41。

中 國 閃 長 巖 中 SiO257.40ωB/10-2，TiO20.90ωB/10-2，Al2O316.39ωB/10-2，F(xiàn)e2O33.08ωB/10-2，F(xiàn)eO4.17ωB/10-2，MgO3.64ωB/10-2，CaO5.60/10-2，Na2O4.81ωB/10-2，K2O2.54ωB/10-2。

中國花崗閃長巖中SiO264.87ωB/10-2，TiO20.57ωB/10-2，Al2O316.32ωB/10-2，F(xiàn)e2O31.64ωB/10-2，F(xiàn)eO2.46ωB/10-2，MgO2.48ωB/10-2，CaO3.61ωB/10-2，Na2O3.75ωB/10-2，K2O2.07ωB/10-2。

中國石英斑巖中 SiO272.75ωB/10-2，TiO20.36ωB/10-2，Al2O314.72ωB/10-2，F(xiàn)e2O30.75ωB/10-2，F(xiàn)eO1.47ωB/10-2，MgO1.43ωB/10-2，CaO1.57ωB/10-2，Na2O3.68ωB/10-2，K2O2.68ωB/10-2。

由上面的分析可以知道，鬧牛山的巖石二氧化硅的中酸性含量要比中國同類巖石的含量要高，而三氧化二鋁的含量相對較低；里特曼指數(shù)在0.14 至2.20 之間，因此，鬧牛山的巖石屬于鈣堿性巖石。同時，也能從圖表中可以看出斜長石英斑巖中氧化鈉的含量大于氧化鉀的含量，說明該地區(qū)的巖石屬富鈉型次火山巖。與中國東部銅礦成礦巖漿母巖類似，是對銅多金屬成礦有利的巖石類型。

2.火山巖微量元素

火山巖及次火山巖中的微量元素通常指有機體中含量小于0.01%的化學元素，通過對鬧牛山火山巖及次火山巖的微量元素進行分析對比，可以看出該礦區(qū)的火山巖中的銅和銀成礦的元素含量比一般同類的巖石的維氏值要高，這點可以說明鬧牛山地區(qū)的火山及次火山巖漿中的銅含量較高，并表明該區(qū)的銅礦化于火山巖漿作用有著密切的關系。

由于早期火山噴發(fā)的火山巖漿超淺入侵，例如玄武安山巖、閃長玢巖等，使銅等元素在火山巖漿期之后富集沉淀，同時，產(chǎn)生的其他幔源組成部分如Co、Ni、V等元素含量較高。在巖漿分異演化的后期，幔源的組成明顯降低，說明成礦物質(zhì)是來源于上地?；蛳碌貧さ摹＿@樣，在火山巖漿上升侵位的過程中，將殼源物質(zhì)混染成一體。

3.稀土元素的分析

①鬧牛山不同類型的巖石稀土總量變化比較大，其中花崗閃長斑巖的稀土總量最高，斜長石英斑巖稀土總量是最低的。從稀土總量總體能反映出兩個系列，一個是由斜長石英斑巖和流紋巖組成的酸性巖類，稀土的總量有增高的趨勢；另一個是有花崗閃長斑巖、玄武安山巖及閃長玢巖組成的中酸性類巖石，稀土總量也有增高的趨勢。這就說明稀土元素演化過程比較完整。

②鬧牛山火山巖稀土比較富集，σCe的數(shù)值在0.83和1.05 之間，說明Ce 沒有異常；在一般情況下，ΣCe/ΣY的數(shù)值在1 至4 之間，中酸性巖類的σEu 負異常情況比較明顯，但還沒有出現(xiàn)典型的V字形現(xiàn)象。

4.鉛同位素的特征

該區(qū)域的巖石鉛同位素的組成變化并不大，206Pb/204Pb的數(shù)值在18.259 至18.511之間；207Pb/204Pb的數(shù)值在15.522 至15.645之間；208Pb/204Pb的數(shù)值在38.082 至38.432之間。源區(qū)特征值比較低，而且分布相對集中，u為 9.31 至 9.55，Th/U 為 3.58 至 3.69，具有正常鉛的特征。

二、成礦地質(zhì)背景

早在中生代中、晚期，各板塊漂移加速，在具有緩沖帶的洋、陸殼的接觸帶上緩沖、擠壓，導致本區(qū)著名的燕山運動，形成規(guī)模宏大的環(huán)太平洋巖漿巖帶、地體增生帶和多種內(nèi)生金屬、非金屬礦帶。燕山運動，褶皺上升，缺失老第三系，為鈣質(zhì)砂巖夾頁巖；在白堊系與三疊（T）系間，由于地殼運動，導致上下地層間接觸關系為平行不整合。三疊系的地層巖性特征為：缺失侏羅系地層，上部為泥灰?guī)r夾薄層鈣質(zhì)頁巖，中部為厚層灰?guī)r夾薄層泥灰?guī)r；下部為頁巖夾泥灰?guī)r還有石灰?guī)r。其產(chǎn)生的鈣堿性系列的巖石以安山巖、石英巖以及流紋巖為主，中酸性次火山巖體多侵位在斷陷地邊緣或斷陷盆地中，礦床與次火山巖產(chǎn)出位置相同。

結(jié)束語

綜合上述，認為內(nèi)蒙古東部鬧牛山的銅礦區(qū)成礦地質(zhì)背景為：大陸邊緣裂陷帶的局部隆起區(qū)所構(gòu)成的環(huán)境，成礦火山巖漿主要來源于地殼深部或上地幔。該礦區(qū)的火山巖及次火山巖具有銅礦所需要的化學微量元素、稀有元素、稀土元素及鉛同位素的含量，并且上部地幔地殼有物質(zhì)混染的現(xiàn)象。

[1] 李朝陽.中國銅礦主要類型特征及其成礦遠景[M].地質(zhì)出版社；2000(04).

[2] 李靜，吳靜，韓潤生，吳鵬.云南大姚地區(qū)上白堊統(tǒng)馬頭山組六苴段中亞段含銅砂巖微量元素和稀土元素地球化學[J].地質(zhì)通報，2010(29).

[3] 廖文，喻國棟，于子箴.四川大銅廠表生硫化物銅礦床成因探討[J].礦物巖石地球化學通報，2004(03).

[4] 張彩華，劉繼順，劉德利.滇西南瀾滄江帶官房銅礦礦床成因和成礦模式探討[M].大地構(gòu)造與成礦學，2006(30).