內(nèi)蒙古狼山硫—多金屬成礦地質(zhì)特征及控礦因素

馬德清

內(nèi)蒙古自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局五一一隊(duì)　巴彥淖爾　015000

內(nèi)蒙古狼山硫—多金屬成礦地質(zhì)特征及控礦因素

馬德清

內(nèi)蒙古自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局五一一隊(duì)巴彥淖爾015000

內(nèi)蒙古狼山成礦域地處內(nèi)蒙陰山山脈西段大地構(gòu)造位置位于華北地臺(tái)內(nèi)蒙地軸的邊緣，成礦域地史復(fù)雜，總體以不同構(gòu)造旋回期的深大斷裂為主導(dǎo)因素。從而控制著不同時(shí)代的沉積建造及其巖漿活動(dòng)旋回的發(fā)育特征與成礦特征。本文根據(jù)筆者多年在狼山地區(qū)一直從事地質(zhì)找礦專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的積累，對(duì)狼山地區(qū)硫——多金屬的控礦因素及成礦規(guī)律的粗淺認(rèn)識(shí)做一概括總結(jié)與大家共同探討，希批評(píng)指正。

內(nèi)蒙古狼山硫—多金屬成礦地質(zhì)特征控礦因素。

一、成礦地質(zhì)特征

內(nèi)蒙古狼山地區(qū)鉛鋅成礦區(qū)域，地處內(nèi)蒙陰山山脈西段，地理坐標(biāo)為：東經(jīng)：106°30′～109°15′，北緯：40°50′～41°30′。其大地構(gòu)造位置處于華北地臺(tái)內(nèi)蒙地軸的北緣，西為阿拉善古陸塊，南為鄂爾多斯古陸核，北以深斷裂為界與內(nèi)蒙天山——興安地槽區(qū)毗鄰。

總體上以深大斷裂為主，從而控制著不同時(shí)代的沉積建造及其巖漿活動(dòng)旋回的發(fā)育特征及其成礦特征。

（一）地層

就狼山地區(qū)按地史早晚可分為三套構(gòu)造層：第一為太古界構(gòu)造層構(gòu)成本區(qū)底層，第二是元古界構(gòu)造層構(gòu)成本區(qū)的第一個(gè)蓋層，第三是晚古生界構(gòu)成本區(qū)的第二個(gè)蓋層。（見表1）

1.太古界烏蓋群（系天津地質(zhì)研究調(diào)查所建）

主要出露于狼山山脈主脊部位，呈北東方向展布。構(gòu)成區(qū)域成礦沉積基底，根據(jù)其巖性組合劃分為三個(gè)巖組：

（1）下部為烏拉特巖組：組成巖性為黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖夾透鏡狀及似層狀的角閃巖、黑云陽起片巖等，厚度為3，390m，原巖主要由基性火山巖、部分同源的超基性巖組成，另有部分基性火山凝灰質(zhì)巖及粘土質(zhì)碎屑巖，屬于地槽早期的基性火山——碎屑建造。

（2）中部為達(dá)拉蓋廟組；巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖夾黑云角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖及磁鐵石英巖（在西部，部分磁鐵石英巖可構(gòu)成中小型鐵礦床）。厚度大于1，134m，原巖主要由基性火山凝灰質(zhì)雜砂巖及粘土質(zhì)碎屑巖組成，夾基性火山巖，屬于地槽早期基性火山活動(dòng)與期后沉降期間的過渡性建造。

（3）上部為蘇對(duì)口組；巖性為黑云斜長(zhǎng)變質(zhì)巖、斜長(zhǎng)角閃巖家黑云石英片巖、綠泥黑云片巖等，厚度為1，202m，原巖主要由泥質(zhì)巖及粉砂質(zhì)泥巖夾基性火山巖組成，屬于地槽早期火山活動(dòng)之后沉降期的建造類型。

表1　地層對(duì)比表

2.中元古界渣爾泰山群

中元古界渣爾泰山群分三個(gè)巖組，呈北北東向——北東向展布，各組間除第一巖組與第二巖組間存在短暫的沉積間斷外，均呈整合接觸，從老到新為：

第一巖組：（Ptl1）主要分布在狼山南部，在狼山北側(cè)僅在東段有部分零星出露，厚度大于471m，與下伏太古界呈角度不整合接觸，巖性為：

下部：黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云鉀長(zhǎng)片麻巖及云母石英片巖，巖石中常有長(zhǎng)英質(zhì)條帶或眼球狀脈體，該段巖性夾角閃片巖、綠泥黑云石英片巖。

上部：黑云石英片巖、二云母石英片巖絹云母石英片巖、綠泥石英片巖、斜長(zhǎng)云母石英片巖夾鈉長(zhǎng)鈣質(zhì)片巖、變粒巖及淺粒巖。

該組巖性其基本特征即云母石英片巖類在整個(gè)成礦域分布較穩(wěn)定，其它特征在成礦域不同地段則存在著不同程度的差異主要表現(xiàn)為：

混合巖化強(qiáng)度，在不同地段表現(xiàn)出一定的差異：在礦區(qū)分布地段混合巖化強(qiáng)度明顯強(qiáng)于非礦區(qū)低端的變化規(guī)律。

下部及上部的夾層巖性，在不同地段表現(xiàn)出分布數(shù)量及規(guī)模以及巖性特征具明顯的不同，總的變化規(guī)律為：

①下部的夾層巖性其變質(zhì)程度明顯低于上部夾層巖性，并且在一定范圍內(nèi)其分布具有“區(qū)域性”

②狼山（太古界分布區(qū)）北側(cè)，Ptl1上下部夾層的數(shù)量較狼山南側(cè)的多且規(guī)模大，在東段地層出露地段夾層呈主要層位出現(xiàn)，氣液性基本為角閃片巖、綠泥石英片巖等。

③礦區(qū)分布地段，上述夾層明顯增多，且規(guī)模較大，在狼山南側(cè)，位于Ptl1上部的夾層其巖性在不同地段明顯存在差異，等到東升廟礦區(qū)主要為鈉長(zhǎng)鈣質(zhì)片巖、炭窯口礦區(qū)則主要為變粒巖、淺粒巖并且夾層的規(guī)模比東升廟要大。

第二巖組：（Ptl2）是成礦域Cu、Pb、Zn、S的主要含礦層，其巖性特征狼山南、北兩側(cè)存在一定的差異。

狼山北側(cè)：第二巖組分為三個(gè)巖性段，從老到新為：

Ptl12：下部為碳質(zhì)千枚狀片巖，碳質(zhì)千枚狀片巖及鈣質(zhì)綠泥石片巖，綠泥石英片巖夾大理巖透鏡體。

上部：碳質(zhì)石英片巖，含碳云母石英片巖，碳質(zhì)千枚狀石英片巖夾角閃片巖。

總厚320m。

Ptl22：中部，炭質(zhì)板巖相變則為：炭質(zhì)千枚巖底部夾角閃片巖。

中部：透閃石巖、透輝石巖及其相互間的過渡類型，相變則為薄層大理巖及白云巖。

上部：條帶狀含碳石英巖，相變則為含碳石英巖、黑色石英巖，與中部巖性存在著相互過渡類型，硅化透閃石透輝巖、透輝石化石英巖。

總厚100m～150m。

Ptl32：二云母石英片巖，碳質(zhì)二云母石英片巖，碳質(zhì)千枚狀石英片巖、絹云母石英片巖內(nèi)夾斜長(zhǎng)角閃巖脈。在礦床分布地段，其底部的二云母石英片巖具明顯的蝕變現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為：綠泥石化、黃鐵礦化及退碳現(xiàn)象。

厚度大于360m。

狼山南部：為了便于與北側(cè)對(duì)比本文中也將第二巖組分為三個(gè)巖段，從老到新為：

Ptl12：石英巖、紫云母石英片巖、礫巖、含礫石英片巖夾鈉長(zhǎng)鈣質(zhì)片巖、變粒巖、淺粒巖，厚度變化較大，從幾米到幾十米不等。

Ptl22：（相當(dāng)于過去劃分的Ptl22、Ptl32、Ptl42）碳質(zhì)板巖、白云質(zhì)大理巖、重晶石結(jié)晶灰?guī)r、白云巖，它們?cè)诓煌囟谓M合特點(diǎn)有異，可成互層狀，也可成為以某一巖性為主而其余者呈夾層出現(xiàn)的形式，巖段底部夾鈉長(zhǎng)鈣質(zhì)片巖及變粒巖、淺粒巖。

總厚350m～400m。

Ptl32：（相當(dāng)于過去劃分的Ptl52）：碳質(zhì)千枚狀片巖、碳質(zhì)石英片巖、綠泥絹云母石英片巖、夾云母石英片巖及灰?guī)r透鏡體。

總厚75m～100m。

增隆昌組：在狼山南、北兩側(cè)，雖然其巖性存在一定的差異，但具有以下共同特點(diǎn)：

①各巖段富礦特征為：Ptl12內(nèi)存在礦化，狼山南側(cè)主要表現(xiàn)為銅礦化，狼山北側(cè)主要表現(xiàn)為Pb、Zn礦化，多數(shù)雖不構(gòu)成工業(yè)礦體，但在構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈地段，可富集形成小型的構(gòu)造裂隙性工業(yè)礦體：Ptl22為賦礦層位，成礦域“層控型”Cu、Pb、Zn及硫鐵礦礦床，基本均賦存在該層位中。Ptl32其下部普遍存在Cu、Pb、Zn礦化，但無工業(yè)礦體存在。

②各巖段的相變特征為：Ptl12在狼山北側(cè)，表現(xiàn)為在較大范圍內(nèi)，巖相及巖性保持相對(duì)穩(wěn)定，而在大范圍與大范圍間，巖相及巖性存在一定差異。在狼山南側(cè)則表現(xiàn)為巖相及巖性在較小范圍內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定，而超出這部分范圍，巖相則發(fā)生明顯變化，具體表現(xiàn)為在礦區(qū)分布地段為石英巖、石英片巖類且厚度較大，而非礦區(qū)地段則相變?yōu)楹[石英片巖以致礫巖，厚度較小，以致尖滅。Ptl22巖相及厚度在不同地段則表相出明顯的變化，這種變化規(guī)律往往表現(xiàn)為：在某一范圍內(nèi)，巖相保持相對(duì)穩(wěn)定，如狼山南側(cè)、北兩側(cè)已知礦區(qū)內(nèi)，Ptl12賦礦地段，泥質(zhì)巖、碳酸鹽巖及泥炭質(zhì)碎屑巖發(fā)育齊全，呈互層或互為夾層，且厚度較大，在非賦礦地段則相變?yōu)槟嗵假|(zhì)巖以致含泥炭質(zhì)的碎屑巖，巖性組合單一，厚度明顯變小以致沉積尖滅。Ptl32巖相及厚度在狼山南、北兩側(cè)很穩(wěn)定，不同地段所存在的差異僅僅表現(xiàn)為Ptl32下部的巖性蝕變現(xiàn)象在礦床分布地段明顯強(qiáng)于非礦床分布地段。

賦存于Ptl12及Ptl22下部的鈉長(zhǎng)鈣質(zhì)片巖、變粒巖、角閃片巖等夾層在不同地段數(shù)量規(guī)模明顯存在差異，總的變化特征為：在礦區(qū)地段，夾層數(shù)量多且規(guī)模大，而在非礦區(qū)地段，則相反甚至無上述夾層出現(xiàn)。狼山南、北兩側(cè)栽具體變化特征上存在一定的差異，在狼山南側(cè)不同地段夾層的巖性特征也不同，從而與Ptl1相同言行的夾層變化特征相一致；在狼山北側(cè)則表現(xiàn)為位于Ptl12下部的“綠片巖”系（鈣質(zhì)綠泥石英片巖、綠泥石英片巖）與Ptl12具有相同的相變規(guī)律：及較大范圍內(nèi)具有穩(wěn)定性，而位于Ptl12上部及Ptl22底部的角閃片巖，則具有同Ptl22相同的相變規(guī)律。

第三巖組：（Ptl3）是成礦域分布最穩(wěn)定的巖層，不含礦，由于剝蝕作用強(qiáng)烈，部分地表往往成“孤島”狀分布，其巖性分為兩段：

下段（Ptl13）石英片巖、片狀石英巖類，與下伏的第二巖組巖相具漸變特點(diǎn)。

上段（Ptl23）中厚層質(zhì)純石英巖夾薄板狀石英巖。

總厚200m～300m。

該組巖性巖相相對(duì)穩(wěn)定，在成礦域不同地段，均表現(xiàn)出相同性，分布廣泛，往往可沉積超覆于第二巖組的下部層位上。

關(guān)于成礦域元古界的建群，目前存在著較多的分歧意見，中元古界渣爾泰山群系我隊(duì)根據(jù)狼山一帶的地層建群，成為渣爾泰群，并在成礦區(qū)域范圍內(nèi)。將其劃分為四個(gè)巖組，但就具兩個(gè)地區(qū)相當(dāng)?shù)貙拥耐凰亟^對(duì)年齡來看，狼山地區(qū)為15～16億年，渣爾泰DIQUWEI13～16億年，兩地區(qū)其地層時(shí)代均屬中元古界，可進(jìn)行如下對(duì)比。

中元古界渣爾泰山群（Ptzn）第三巖組（Ptl3）第二巖組（Ptl2）第一巖組（Ptl1）原稱狼山群（Ptl）劉鴻灣巖組（Ptl2-3L）阿古盧溝巖組（Ptl2-3a）增隆昌巖組（Ptl2-3z）書記溝組（Ptl2-3sn）

3.晚古生界：石炭——二疊系地層：

主要分布于狼山南部，呈零星出露，下部為含礫砂巖，上部為黑色碳質(zhì)頁巖夾灰?guī)r，總厚度在100m～200m。

4.中生界：侏羅——白堊系：

主要分布在狼山南部，巖性為雜色砂礫巖及巨礫巖，局部為紅色的砂礫巖，巖相表現(xiàn)一種受壓后期陸內(nèi)斷陷盆地控制的特點(diǎn)，從而使巖層厚度變化可由幾十米到500m不等，往往在很短的距離內(nèi)厚度存在突變現(xiàn)象。

（二）構(gòu)造

成礦域構(gòu)造有一個(gè)顯著特點(diǎn)及后期構(gòu)造承早期構(gòu)造，早期構(gòu)造受后期構(gòu)造的疊加。

深大斷裂特征：

成礦區(qū)存在四條深大斷裂。

其一為查干呼哨廟——楚魯廟——川井——赤峰深斷裂帶，位于北部地槽區(qū)南部的內(nèi)蒙古古地軸的縫合位置。

其二為位于太古界北側(cè)的深斷裂帶，其空間位置基本處于太古界與其北側(cè)元古界的交界位置。

其三為位于太古界南側(cè)的深斷裂帶，其空間位置脊背處于太古界與其南側(cè)元古界的交界位置。

其四為狼山南緣深大斷裂，其空間位置大致處于內(nèi)蒙地軸與鄂爾多斯地塊交接位置，目前地表位置則表現(xiàn)為內(nèi)蒙地軸與河套新斷陷的交接部位。

上述4條斷裂帶共同特征：

（1）深斷裂在地表的反映是區(qū)域性的寬達(dá)幾公里至十幾公里的斷裂帶。這些斷裂帶目前地表的走向：在成礦域主體為北東向，向東變?yōu)榻鼥|西向，再向東超出成礦域范圍變?yōu)楸北蔽飨?，從而?gòu)成了一個(gè)中間向北突出的弧形構(gòu)造體系。

（2）深斷裂帶兩側(cè)均為不同性質(zhì)的構(gòu)造單元，從而表明了深斷裂帶對(duì)次級(jí)大地構(gòu)造單元空間分布的控制性，特別是深斷裂對(duì)其兩側(cè)及其深斷裂間元古界的沉積建造及其變質(zhì)作用諸方面均表現(xiàn)出明顯的控制性。

（3）深斷裂對(duì)不同時(shí)代的構(gòu)造巖漿活動(dòng)旋回及不同期次的巖漿活動(dòng)均有著明顯的控制作用，表現(xiàn)為從元古界下到加里東期，上一直到喜山期，巖漿侵入活動(dòng)均控制在上述四個(gè)斷裂帶。

（4）沿深斷裂帶及其兩側(cè)明顯的存在著與其大致平行的破碎帶、糜棱巖帶，并發(fā)育著一系列低序次的斷層及其裂隙帶，主要的表現(xiàn)為三組：其一為北西向次級(jí)斷裂組（為主）；其二近南北向次級(jí)斷裂組（較次）；其三近北北東向次級(jí)斷裂組（次要）。這些斷裂組則控制著不同期次的巖漿在空間位置上的分布。

（5）深大斷裂兩側(cè)航磁，重力異常均存在明顯顯示深斷裂存在的明顯特征，其中位于北側(cè)地槽與地軸間的深斷裂帶，航磁異常在斷裂到兩側(cè)的梯度變化，且沿深斷裂帶出現(xiàn)了強(qiáng)而亂的異常，位于南側(cè)的地軸與鄂爾多斯地塊間的深斷裂帶延期走向兩側(cè)航磁異常：線狀異常帶及深度線形變化帶斷續(xù)有規(guī)律的分布，重力資料表明沿該深斷裂帶上展布一條北東向的重力低緩帶，是河套新生代拗陷的反映。

上述特征表明，這四條深大斷裂帶形成于早元古代，從早元古代一直到喜山期在不同的構(gòu)造旋回中，這些深大斷裂帶均具有繼承性活性的特點(diǎn)。這四條深大斷裂及其所控制的構(gòu)造巖漿帶以及所制約的褶皺系其空間展布在成礦地域形成了兩個(gè)級(jí)別不同的構(gòu)造線：

一級(jí)構(gòu)造線：西段為北西向，中段為近東西向，東段為北北西向，呈中間相背突出的弧形帶，其主要徐成部分為四條深大斷裂，元古界一二級(jí)褶皺構(gòu)造及元古期、加里東期、海西期的巖漿巖。

二級(jí)構(gòu)造線：為北西向，其次為北東向，其主要組成部分為四條深大斷裂的低序次斷層組及區(qū)所控制的元古期燕山期、喜山期的巖漿活動(dòng)及元古界三級(jí)褶皺構(gòu)造及元古界、中生界褶皺系。

二、礦床成因類型及成礦帶的初步劃分

成礦域礦產(chǎn)具有多元素、多類型、規(guī)模大的特點(diǎn)，礦種以銅、鉛、鋅等有色金屬為主，次有鈹、鈮、鉭、金等。

礦床具有下列成因類型：

其一產(chǎn)于火山與非火山過渡環(huán)境中的噴氣沉積型塊狀硫化物礦床，代表礦床：東升廟“層控型”硫——多金屬礦床、炭窯口“層控型”硫——銅及多金屬礦床、結(jié)勝盤“層控型”硫——多金屬礦床、霍各乞“層控型”銅及多金屬礦床，上述礦床經(jīng)評(píng)價(jià)及勘探，其規(guī)模均為大型。

其二為受中元古界渣爾泰山群下部“礦源層”控制的后期構(gòu)造熱及裂隙型礦床，以那倫寶拉格鉛礦及溫度而溫都而哈多銅多金屬礦為典型代表，規(guī)模為小型以至構(gòu)不成工業(yè)礦體。

其三為受燕山期中酸性小巖體控制的斑巖型銅礦，代表性礦床為蓋沙圖、千得曼銅礦床，規(guī)模可構(gòu)成小型礦床。

其四為受中生代活動(dòng)控制的火山——次火山巖型礦床，代表礦床有歐布拉格銅金礦，規(guī)模僅達(dá)小型礦床。

其五為受太古界地層中花崗偉晶巖控制的含稀有金屬的花崗偉晶巖型礦床，代表礦床為沙木代廟綠柱石礦床。

按礦床所處次級(jí)大地構(gòu)造部位、沉積建造環(huán)境、礦床誠(chéng)意類型、成礦地質(zhì)特征、金屬礦物共生組合、地球化學(xué)特征等，把成礦域有色金屬成礦帶進(jìn)一步劃分出四個(gè)成礦亞帶：

其一北部成礦亞帶，位于狼山北側(cè)，構(gòu)造位置屬于狼山以及背斜的北翼，從東到西為：烏蘭呼特格——溫度而哈多——霍各乞——那倫寶拉格——千德曼——扣克陶勒蓋，東西延長(zhǎng)約二百公里，分布著85個(gè)以銅為主的多金屬礦床、礦點(diǎn)、礦種以銅為主其次為鉛、鋅、鐵，礦床成因類型以前述其一類型為主體，代表礦床有霍各乞“層控型”銅多金屬礦床，此外尚有前述的其二類型，北亞帶是成礦域最有遠(yuǎn)景的以銅為主的“層控型多金屬礦床的成礦帶，該成礦亞帶在西段由于受銀——昆南北向深大斷裂的北延部分的影響，而使得斷裂以西被錯(cuò)斷推向狼山山前。

其二南部成礦亞帶位于狼山南側(cè)，構(gòu)造位置屬于狼山南一級(jí)地背斜的南翼，從東到西為結(jié)勝盤——對(duì)門山——東升廟——炭窯口——呼和薩拉，東西延長(zhǎng)約200公里，分布著三個(gè)大型的硫——多金屬礦床：東升廟、炭窯口、結(jié)勝盤，一個(gè)中型的硫——多金屬礦床：對(duì)門山，此外尚有數(shù)十個(gè)硫——多金屬礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)，礦種以鋅、硫?yàn)橹?，其次為銅、鉛，礦床成因類型以前述的其一類型為主體，此外尚有部分前述的其二類型，因此南亞帶是一個(gè)以鋅、硫?yàn)橹靼橛秀~的“層控型”多金屬成礦帶。

其三中部成礦亞帶，位于狼山南主干山嶺地帶，構(gòu)造位置屬于狼山一級(jí)地背斜的核部，從東到西為：沙門代廟——寶格太廟——玻璃廟，東西延長(zhǎng)約200公里，分布有多出含有稀有金屬鈹、鈮、鉭的花崗偉晶巖型礦床，以前述的其五類型為主體，代表礦床有沙門代廟含稀有金屬偉晶巖型礦床，中亞帶是一個(gè)稀有金屬成礦帶。

其四西部成礦亞帶，位于成礦域西段，受南北向德銀昆深大斷裂的北沿?cái)嗔褞Э刂?，因而成礦亞帶總體呈近南北向展布，從北向南為歐布拉格——蓋沙圖，成礦亞帶內(nèi)主要是與燕山期次火山巖、侵入巖有關(guān)的內(nèi)生銅礦床，已知礦床類型有斑巖型、矽卡巖型、火山——次火山巖型、石英脈型等，西亞帶是一個(gè)內(nèi)生銅及多金屬成礦帶，此帶工作程度較低，是成礦域一個(gè)值得重視的成礦帶。

三、成礦域“層控型”多金屬礦床地質(zhì)特征及地球化學(xué)特征

成礦域內(nèi)“層控型”多金屬礦床其成因類型屬于產(chǎn)于火山——次火山過渡環(huán)境中的噴氣沉積型塊狀硫化物礦床，這些礦床在成礦域內(nèi)的發(fā)育構(gòu)成了成礦域有色金屬成礦帶的主體面貌特征。

（一）礦床產(chǎn)出層位及其含礦巖性

成礦域中南北亞帶三大礦區(qū)其“層控型”銅、鉛、鋅礦床均產(chǎn)于中元古界渣爾泰山群第二巖組地二巖段地層中，其中銅在北亞帶主要賦存于碳質(zhì)條帶狀石英巖中，在南亞帶則主要賦存于白云質(zhì)大理巖中；鉛、鋅在北亞帶則主要賦存于碳質(zhì)板巖及碳酸鹽巖中，在南亞帶則主要賦存于炭質(zhì)板巖中，在南北兩帶，銅、鉛、鋅均表現(xiàn)出在陸源碎屑泥質(zhì)、碳質(zhì)和碳酸鹽相互摻雜的巖石中，含礦最好。如在南亞帶，則表象為礦床均位于Pb—Zn—Cu泥炭質(zhì)——碳酸鹽相互摻雜的含礦建造中；北亞帶礦床均為與Cu—Pb—Zn泥炭質(zhì)——碳酸鹽——泥炭質(zhì)碎屑巖相互摻雜的含礦建造中。

（二）礦床的礦體形態(tài)、礦石組成結(jié)構(gòu)及礦石的物質(zhì)成分

1.礦體形態(tài)和產(chǎn)狀

（1）礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀，形態(tài)較規(guī)則簡(jiǎn)單，與底層產(chǎn)狀一致，具明顯的成礦性和沉積控制特點(diǎn)。

（2）礦體沿走向有膨脹收縮尖滅再現(xiàn)的特點(diǎn)，礦體厚度與含礦巖層厚度呈正比關(guān)系，有的整個(gè)含礦層均含礦體。

（3）礦化雖連續(xù)，但是貧富不均勻，所以礦體內(nèi)可能出現(xiàn)不夠工業(yè)品位的夾層。

（4）礦體和含礦層受成礦后變形作用影響形成和圍巖協(xié)調(diào)一致的褶曲形態(tài)。

2.礦石組構(gòu)特征

可分為兩種組構(gòu)類型

（1）同生沉積——成巖組構(gòu)

礦石構(gòu)造：主要類型為層紋狀、波紋狀、條帶狀、球狀及變膠狀構(gòu)造，其中層紋狀、條帶狀構(gòu)造普遍出現(xiàn)。

礦石結(jié)構(gòu)：主要類型為球狀、微莓球狀，自形晶、半自形晶、等粒及不等粒結(jié)構(gòu)。

（2）后生疊加組構(gòu)：主要表現(xiàn)為硫化物的再侵位。

礦石構(gòu)造：主要類型為脈狀、網(wǎng)脈狀、團(tuán)塊狀、角礫狀、浸染狀及似片麻狀。

礦石結(jié)構(gòu)：主要類型為角礫狀、壓碎狀、固溶體分離、假象、骸晶狀、斑狀變晶、花崗變晶及包含變晶結(jié)構(gòu)等。

3.礦體中礦石的礦物成分及組合類型

礦石的金屬礦物成分主要有黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦，其次有毒砂、白鐵礦、輝銅礦、斑銅礦、方黃銅礦、變膠狀黃銅礦、硫鈷礦和鈷鎳黃鐵礦。

依據(jù)金屬硫化物的產(chǎn)狀和結(jié)構(gòu)分為下列礦物組合類型：

北亞帶：磁黃鐵礦——黃鐵礦——黃銅礦礦石，以黃銅礦為主，黃鐵礦——黃銅礦礦石；方鉛礦——閃鋅礦——磁黃鐵礦礦石。

南亞帶：黃鐵礦——磁黃鐵礦礦石，以黃鐵礦為主；黃鐵礦——閃鋅礦——方鉛礦礦石；黃銅礦——黃鐵礦礦石。

同一礦床中，礦物組合與原巖巖性關(guān)系密切，碳質(zhì)條帶狀石英巖中，主要為磁黃鐵礦——黃銅礦組合，以含銅為主；白云巖中黃鐵礦——磁黃鐵礦為主；碳質(zhì)板巖中主要以方鉛礦——閃鋅礦組合為主。這些均是礦石原始沉積的標(biāo)志。

四、不同性質(zhì)的原巖類型在中元古界渣爾泰山群中的分布特征

（1）代表穩(wěn)定的單陸屑建造的石英砂巖、粘土質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)砂巖類，基本集中在中元古界渣爾泰山群第三巖組及第二巖組的上部（即中元古界渣爾泰山群第二巖組第三巖段），且南、北亞帶巖相特征均較穩(wěn)定。

（2）代表較穩(wěn)定的深陷、封閉、半封閉環(huán)境的炭質(zhì)頁巖、碳酸鹽巖及碳質(zhì)砂巖類，基本集中在狼山第二巖組中部——即第二巖組地二巖段，其中碳酸巖在北亞帶，以碳酸鈣為主體，南亞帶則以碳酸鎂為主體。

（3）代表非穩(wěn)定型的復(fù)陸屑式，雜陸屑式的長(zhǎng)石石英砂巖，巖屑砂巖，雜砂巖類，基本集中在狼山第一巖組及第二巖組的下部（及第二巖組第一巖段）。其巖性行在南北亞帶及不同地段變化較大，但基本類型特征不變。

（4）火山巖類及火山碎屑——沉積巖類均集中在中元古界渣爾泰山群第一巖組及第二巖組的中、下部，其分布特征為早期火山巖類在南、北亞帶不同地段，均較普遍，表現(xiàn)出明顯的在較大范圍內(nèi)的區(qū)域性分布的特點(diǎn)，其中北亞帶火山巖分布規(guī)模明顯大于南亞帶，晚期的次火山巖類在狼山南、北亞帶不同地段，分布數(shù)量及規(guī)模不同，表現(xiàn)出明顯的局部分布的特征。在具體產(chǎn)出層位上，早期火山巖位于Ptl1及Ptl12的下部；晚期火山巖則主要位于Ptl12的中上部級(jí)Ptl22的下部，但這些次火山巖均具有侵入接觸的特點(diǎn)，從而表明早期火山活動(dòng)旋回形成于中元古界渣爾泰山群第一巖組及第二巖組底部地層趁機(jī)之時(shí)，而晚期火山活動(dòng)旋回則形成于中元古界渣爾泰山群第二巖組第一巖段趁機(jī)結(jié)束之后第二巖段開始沉積之時(shí)。

五、中元古界渣爾泰山群建造類型

綜合上所述特征中元古界渣爾泰山群存在三套明顯不同的沉積建造。

第一以中元古界渣爾泰山群第一巖組即第二巖組下部（Ptl12）巖性為代表的非穩(wěn)定型復(fù)式陸屑式、雜陸屑式夾火山巖的形成于坳拉谷撓曲下降較強(qiáng)烈階段的一套海陸過渡相沉積建造。

第二套由中元古界渣爾泰山群第二巖組中部（Ptl22）為代表的相對(duì)穩(wěn)定的泥炭質(zhì)——碳酸鹽——泥炭質(zhì)碎屑巖相互摻和的封閉——半封閉的深凹環(huán)境中滯流海相，瀉湖相的沉積建造，及中元古界渣爾泰山群中“層控型”Cu、Pb、Zn礦床的含礦建造，形成于坳拉谷撓曲下降階段相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)代。

第三套由中元古界渣爾泰山群第三巖組及第二巖組上部（即第三巖段）為代表的穩(wěn)定型的單陸屑濱海相沉積建造，形成于坳拉谷撓曲下降階段結(jié)束之際而出現(xiàn)的穩(wěn)定的克拉通陸棚環(huán)境中。

六、控礦因素及賦礦規(guī)律

1.早元古代區(qū)域性深大斷裂的形成及其發(fā)育，控制著元古代克拉通的形成及其發(fā)展，控制著狼山成礦帶的空間分布，具體特征表現(xiàn)為：

早元古代由于太古界組成的古華北板塊整體向南移動(dòng)，從而在古板塊北緣形成了一系列張性斷裂帶，位于南側(cè)的狼山地帶的四條深大斷裂帶，也形成于這一時(shí)期。從而出席興安了大陸裂谷階段，由于在大陸裂谷初始離散階段中，中華古板塊向南的繼承移動(dòng)，從而使得狼山低帶受四條深大斷裂帶體系控制的裂谷位置離開地下熱柱，地幔上涌終止，不發(fā)生離散作用，導(dǎo)致熱散失，殼下收縮，原有的地塹形式無法保持，從而轉(zhuǎn)入大面積沉積階段，形成了元古代的坳拉谷環(huán)境，從而奠定了形成狼山成礦帶的大地構(gòu)造環(huán)境的前提。

2.中元古代狼山坳拉谷的發(fā)展及其發(fā)育在其內(nèi)形成了不同級(jí)次的斷陷盆地，從而控制著不同規(guī)模的成礦特征的空間展布，具體特征為：

在狼山坳拉谷的撓曲下翹階段，受狼山四條深大斷裂的斷續(xù)制約，在狼山坳拉谷內(nèi)形成了兩處一級(jí)下翹地段，一處為位于狼山南緣深大斷裂與太古界南側(cè)深大斷裂間的下翹凹陷（南部），另一處為位于查干呼哨廟——川井深斷裂與太古界北側(cè)深斷裂間的下翹凹陷（北部）。兩個(gè)下翹凹陷在狼山坳拉谷中形成了中元古代的兩個(gè)一級(jí)斷陷海盆，從而控制著南北兩個(gè)成礦亞帶的空間展布，也造就了中元古代中元古界渣爾泰山群沉積時(shí)的趨于沉寂古地理構(gòu)造格局，即兩塹（兩個(gè)一級(jí)斷陷盆地）夾一壘（中間太古界古克拉通）。

由于兩個(gè)一級(jí)斷陷海盆在坳拉谷中所處位置的不同，因此導(dǎo)致沉積環(huán)境存在一定的差異，具體表現(xiàn)為：北部一斷陷海盆中元古界渣爾泰山群沉積厚度大，原巖建造中，碎屑部分的成熟度相對(duì)較低，相應(yīng)的火山活動(dòng)強(qiáng)度卻顯著強(qiáng)烈，與鈉鹽類型中B/Ga，粘土巖中5.15，碎屑巖中，9.67，均大于大陸與海洋沉積的分布值（4.55），B在粘土巖中180ppm（平均值），碎屑巖中102ppm，、而海洋沉積的B含量一般＞80ppm，結(jié)合前述的巖相特征及礦床的地球化學(xué)特征看，沉積環(huán)境為相對(duì)開闊的與大洋聯(lián)通性好的濱海環(huán)境，南部一級(jí)斷陷海盆沉積厚度相對(duì)北部小，原巖建造中碎屑成分的成熟度相對(duì)較高，相應(yīng)的火山活動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)北部要弱，粘土巖中S/B為0.4，代表類大陸環(huán)境，B平均含量359ppm，B/Ga為4.48%～23.5%類似海相沉積特點(diǎn)，巖性中S/Ba含量高，一般數(shù)千ppm，高的可達(dá)數(shù)萬個(gè)ppm，結(jié)合前述的巖相特征及礦床的地球化學(xué)特征來看，，所反映的沉積環(huán)境為封閉、半封閉的滯留、瀉湖環(huán)境。

綜合上述特征可表明，北部一級(jí)斷陷盆地為坳拉谷內(nèi)延走向靠近大洋一端；二南部一級(jí)斷陷海盆地則為坳拉谷內(nèi)沿走向靠近克拉通內(nèi)，南北斷陷盆地間夾太古代中間地塊，因此北部一級(jí)斷陷海盆其原巖建造與克拉通內(nèi)盆地類似。

在一級(jí)斷陷海盆內(nèi)，由于受四條深大斷裂的北西向及北北東向德低序次斷裂的控制，則在一級(jí)斷陷海盆內(nèi)形成了二級(jí)斷陷海盆。在控礦方面，則控制著礦區(qū)的空間分布，在二級(jí)斷陷海盆中，受更低序次的同聲斷裂的控制，則形成了更次級(jí)斷陷盆地，即三級(jí)斷陷盆地。在控礦方面則控制著礦床的空間分布。上述兩個(gè)次級(jí)的控礦因素具體特征表現(xiàn)為：由于二級(jí)斷陷海盆的發(fā)育，則在其內(nèi)形成了“層控型”Cu、Pb、Zn礦床的沉積控礦環(huán)境，即有Ptl22所代表的較穩(wěn)定的泥炭質(zhì)——碳酸鹽巖——泥炭質(zhì)碎屑巖的建造環(huán)境。這種環(huán)境總體特征表現(xiàn)為封閉、半封閉。因而造成了一種還原性的低能靜海環(huán)境，這種環(huán)境有利于厭氧細(xì)菌的大量繁殖，從而將海水中的硫酸迅速的還原為H2S，因此造成了硫及多金屬沉淀的良好物、化環(huán)境。因此導(dǎo)致在二級(jí)斷陷盆地內(nèi)，形成了炭質(zhì)頁巖、碳酸鹽巖及泥炭質(zhì)碎屑巖的沉積建造。而在三級(jí)斷陷海盆內(nèi)，炭質(zhì)頁巖、碳酸鹽巖的相互摻和則形成了Zn—Pb的含礦建造（南亞帶）；炭質(zhì)頁巖——碳酸鹽巖——泥炭質(zhì)碎屑巖的相互摻和則形成了Cu—Pb—Zn的含洭建造（北亞帶）。因此造成了中元古界渣爾泰山群第二巖組第二巖段在空間上的控礦性，亦即礦床的“層控型”。從前述得知成礦域已知礦床就其成礦作用本身而言均以沉積成巖作用為主，這意味著金屬組分在形成礦床過程中，要受其沉積環(huán)境的物化因素所控制。因而這就使得金屬組分其賦存對(duì)代表不同物、化環(huán)境的巖性的選擇性，因此造成了成礦域中元古界渣爾泰山群第二巖組第二巖段不同巖性對(duì)金屬礦種的控制性，即礦體的“巖控性”。

關(guān)于二級(jí)斷陷盆地，在成礦域的具體劃分除南亞帶東升廟、炭窯口、對(duì)門山和結(jié)勝盤，北亞帶霍各乞等幾個(gè)已知的礦區(qū)可確定為已知的二級(jí)斷陷盆地外，其他地段目前均處于正在工作及完善之中，在此不作詳述。

3.坳拉谷內(nèi)一級(jí)斷陷盆地不同地段的撓曲下翹的強(qiáng)度則直接制約著二、三級(jí)斷陷海盆的發(fā)育程度及其成礦潛力，因此是控制成礦域“層控型”Cu、Pb、Zn礦床的主導(dǎo)因素。

具體特征表現(xiàn)為：

（1）從幾個(gè)已知礦區(qū)所代表的典型二級(jí)斷陷海盆的特點(diǎn)看，均反映出撓曲下翹強(qiáng)度較非礦區(qū)地段明顯強(qiáng)烈的特點(diǎn)，表現(xiàn)為：

①中元古界渣爾泰山群沉積的下部（即第一巖組、地二巖段下部）存在有大量的、非穩(wěn)定型的復(fù)陸屑式雜陸屑式，代表一種前列凹陷的快速凹陷的快速混雜堆積。

②已知礦區(qū)內(nèi)與中元古界渣爾泰山群上部地層同時(shí)形成的火山巖類的凝灰?guī)r發(fā)育，反映出已知與沉積建造環(huán)境相同強(qiáng)烈凹陷特點(diǎn)。

③已知礦區(qū)內(nèi)，中元古界渣爾泰山群厚度的明顯偏大，以及下部變質(zhì)程度明顯偏高，均反映出環(huán)境凹陷強(qiáng)烈的特點(diǎn)。

從已知礦區(qū)二級(jí)斷陷海盆地的凹陷特點(diǎn)來看，強(qiáng)烈凹陷階段基本處于中元古界渣爾泰山群第一巖組與第二巖組下部沉積之時(shí)，從第二巖組中部，即含礦巖層沉積開始，凹陷強(qiáng)度減弱以致到第三巖段沉積之時(shí)凹陷已經(jīng)基本結(jié)束。

綜合上述特征結(jié)合已知礦區(qū)的二級(jí)斷陷海盆中的特點(diǎn)來看，中元古界渣爾泰山群下部沉積是的凹陷強(qiáng)度，將決定著形成“層控型”含礦建造的沉積成礦環(huán)境的一系列特征，包括沉積環(huán)境的規(guī)模、封閉性能及其物、化環(huán)境，因而最終控制著二、三級(jí)斷陷海盆的發(fā)育程度。

（2）從已知的二、三級(jí)斷陷海盆中的礦床特征來看，二級(jí)斷陷海盆基底的權(quán)利凹陷所形成的構(gòu)造——火山活動(dòng)，控制著形成“層控型”Cu、Pb、Zn礦床的成礦金屬組分的來源，從而控制著二級(jí)斷陷海盆的成礦潛力及其形成礦床的規(guī)模。具體特征為：

①?gòu)囊阎V床看，成礦物源具有下列特點(diǎn)：

硫源：從其同位素特征看，S34值偏高，表明硫主要來自盆地海水中的碳酸鹽，從成礦盆地自身的物化環(huán)境來看主要含礦層為白云巖、炭質(zhì)頁巖，具備了良好的鹽度較高，還原性的封閉——半封閉的靜海環(huán)境，這種環(huán)境有利于細(xì)菌還原硫酸鹽的作用，從而使剩余的硫酸鹽愈來愈富集S34，使S34趨向于正常值；從而含礦圍巖中存在的重晶石層、黃鐵礦以及礦床本身的塊狀金屬硫化物礦化，表明成礦盆地中有著豐富的硫酸鹽。

從黃銅礦的硫同位素組成特點(diǎn)看，東升廟礦區(qū)S34在-5 和+5之間，炭窯口的黃鐵礦中S/Se介于火山——沉積復(fù)合之間，因此表明有一部分硫也可能來源于深部巖漿。

從成礦金屬來看：

從鉛同位素特征看，鉛似乎主要來源于含礦層沉積基底的巖層中，從已知的礦床的微量元素分析來看，Pb、Zn、和Ag、Mn構(gòu)成低巖性的淺成元素組合，而Cu—Ni則構(gòu)成典型的深成元素對(duì)，這表明在物源上，Pb、Zn可能為同一可能為同一物源，而Cu具另一來源，從含礦層基底巖層看，Pb、Zn含鐵量高，Pb高出竟高出克拉克值近2倍，Zn高出克拉克值33ppm（炭窯口）。從含礦層基底的兩期火山巖的微量元素的含量特征來看，北部亞帶早期玄武巖分布在礦區(qū)外圍的，其內(nèi)Cu、Pb、Zn、Ni、Ti均高于中元古界渣爾泰山群和其內(nèi)第二巖組的背景含量；分布在礦區(qū)的上述元素量又高于礦區(qū)外圍的元素含量，晚期的中基性次火山巖，其內(nèi)的Pb、Mo范圍內(nèi)別高于基性巖的14倍和16倍，Cu、Pb、Zn、Mo含量有高于早期玄武巖。南部亞帶早期火山碎屑巖Pb、Zn含量較高，為幾百ppm，Cu含量較低，為幾十ppm，晚期火山巖中鈉長(zhǎng)鈣質(zhì)片巖內(nèi)Ba、F、 Ag、Zn的硫源的來看，黃銅礦中的硫具有巖漿源特點(diǎn)，而Pb、Zn中的硫多具表殼源特點(diǎn)，從Cu、Pb、Zn礦床在成礦域不同地段形成礦床，是一個(gè)十分普遍的現(xiàn)象，而Cu則集中在成礦域某一特定地段內(nèi)，往往是火山活動(dòng)相對(duì)更為強(qiáng)烈的地段，如霍各乞、炭窯口。

綜合上述特征表明，Pb、Zn似乎主要來源于含礦層的基底巖層中，而Cu主要來源于斷陷盆地基底中的巖漿源。但需要指出的是，Cu、Pb、Zn的上述來源，并非是各自唯一的來源，確切的講，Cu、Pb、Zn的來源是一種基底源與深部巖漿的復(fù)合源，但對(duì)于具體某一種成礦元素而言，上述物源結(jié)論僅僅是在兩個(gè)來源中以某一個(gè)來源為主體而已。

②從已知礦區(qū)的特點(diǎn)來看，上述成礦金屬組分的來源，受到位于中元古界渣爾泰山群中、下部的兩期構(gòu)造——火山活動(dòng)旋回的制約，具體表現(xiàn)為：

其一在成礦域存在一個(gè)普遍的現(xiàn)象，即在礦區(qū)分布地段也是上述兩期構(gòu)造——火山活動(dòng)最強(qiáng)烈的地段，并且存在著礦床的形成規(guī)模與兩期火山活動(dòng)中的晚期的火山巖的分布規(guī)律呈正比的現(xiàn)象，從兩期火山巖本身的成礦元素含量特征看（見上述），空間上也存在制約礦床的礦種類型及其形成礦床的規(guī)模及其成礦潛力，特別是上述成礦金屬組分的來源也體現(xiàn)出這種制約性。

其二兩期構(gòu)造——火山活動(dòng)對(duì)成礦金屬組分的具體制約表現(xiàn)為：

早期構(gòu)造——火山活動(dòng)（北亞帶以溢流相玄武巖為代表，南亞帶以噴出相火山碎屑巖為代表）在南北兩個(gè)亞帶以及斷陷海盆中沒活動(dòng)較為普遍，這是由于坳拉谷下翹處于早期階段，此時(shí)，凹陷所形成的局部環(huán)境尚不明顯，因此，構(gòu)造——火山活動(dòng)帶有一種區(qū)域性的特點(diǎn)（從前述的分步特征也看出這點(diǎn)），所不同的是在礦區(qū)分布地段，活動(dòng)程度明顯增強(qiáng)，該期構(gòu)造——火山活動(dòng)其成礦意義表現(xiàn)為：在其所賦存的地層層位中，形成了一Pb、Zn為主，含有Cu的且位于含礦層下伏的“區(qū)域性”礦源層，在活動(dòng)強(qiáng)烈地段，其礦源層的成礦金屬組分“濃度”也相應(yīng)增高，該期構(gòu)造——火山活動(dòng)在成礦域總的表現(xiàn)特點(diǎn)為，本身形不成工業(yè)礦體，只可形成Pb、Zn礦化。

［1］《內(nèi)蒙渣爾泰山地區(qū)太古界烏蓋群的劃分、對(duì)比及建造特征》侯明張紹宗等 天津地質(zhì)調(diào)查所所報(bào)（1981年第1、2期）.

［2］《內(nèi)蒙古渣爾泰山核部太古代變質(zhì)巖初步研究》中國(guó)地質(zhì)大學(xué)楊海明（1991年）.

［3］《內(nèi)蒙古渣爾泰山地區(qū)巖金礦成礦地質(zhì)條件分析》卞耀祖內(nèi)蒙有色地質(zhì)（1991年第1期）.

［4］《渣爾泰山地區(qū)銅、金、多金屬礦第二輪找礦前景》卞耀祖未刊稿（1991年9月）.