內(nèi)蒙古狼山地區(qū)噴流沉積成礦帶研究現(xiàn)狀及找礦方向

吳 煜，趙春勇，任 超，王建統(tǒng)，王小濤

（1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南洛陽(yáng)471000；2.河南省金銀多金屬成礦系列與深部預(yù)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南洛陽(yáng)471000）

內(nèi)蒙古狼山地區(qū)噴流沉積成礦帶研究現(xiàn)狀及找礦方向

吳 煜*1,2，趙春勇1,2，任 超1,2，王建統(tǒng)1，王小濤1

（1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南洛陽(yáng)471000；2.河南省金銀多金屬成礦系列與深部預(yù)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南洛陽(yáng)471000）

總結(jié)了近些年來(lái)學(xué)者們對(duì)內(nèi)蒙古狼山地區(qū)噴流沉積成礦帶研究取得的新成果，包括構(gòu)造演化與成礦的關(guān)系、對(duì)典型礦床成因新的認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上對(duì)比國(guó)外中元古代類似礦集區(qū)的研究成果，對(duì)今后該區(qū)重點(diǎn)的研究?jī)?nèi)容及找礦方向作以簡(jiǎn)要分析總結(jié)。

噴流沉積成礦；研究現(xiàn)狀；找礦方向；華北地臺(tái)北緣西段

內(nèi)蒙古狼山地區(qū)位于華北地臺(tái)北緣西段，是狼山—渣爾泰山礦集區(qū)的重要組成部分，狼山—渣爾泰山礦集區(qū)是中國(guó)最有代表性的中元古代伸展構(gòu)造體制下的被動(dòng)陸緣噴流沉積成礦礦集區(qū)，是中亞成礦域的重要組成部分，已有的研究成果及許多待深入研究的問(wèn)題引起國(guó)內(nèi)外地質(zhì)工作者的高度關(guān)注。本文就近年來(lái)學(xué)者們?cè)谠摰貐^(qū)的新的研究成果予以總結(jié)，并與國(guó)外類似礦集區(qū)的研究狀況進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)該地區(qū)今后可待進(jìn)一步的研究?jī)?nèi)容及找礦方向予以簡(jiǎn)要的分析。研究區(qū)具體位置如圖1所示。

圖1 華北陸塊北緣西段地質(zhì)構(gòu)造略圖（據(jù)內(nèi)蒙古1/50萬(wàn)地質(zhì)圖及徐貴忠1998修編）

1 構(gòu)造演化與成礦

狼山造山帶是華北地臺(tái)北緣巨型造山帶的重要組成部分，2000年翟明國(guó)[1]等人通過(guò)研究其構(gòu)造演化歷史，指出該造山帶的形成經(jīng)歷了新太古代結(jié)晶基底形成以及中元古代被動(dòng)大陸邊緣裂解的過(guò)程，而后2002年翟裕生[2]等人在研究古陸邊緣成礦系統(tǒng)時(shí)又對(duì)其進(jìn)一步研究，認(rèn)為該造山帶在新元古代晚期開(kāi)始活動(dòng)陸緣，在古生代以來(lái)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的陸殼增生造山的演化過(guò)程。近年來(lái)，在前人研究的基礎(chǔ)上，彭潤(rùn)民[3]等人又對(duì)狼山地區(qū)的構(gòu)造演化與成礦的關(guān)系進(jìn)行了分析研究，指出該區(qū)在不同構(gòu)造演化階段，形成了不同的巖石建造和礦床，其主要的構(gòu)造演化與成礦階段如下：

①太古宙結(jié)晶基底形成階段:太古宙時(shí)期，該區(qū)主要發(fā)生了海底火山噴發(fā)活動(dòng)，形成了熱水沉積條帶狀硅鐵建造，它經(jīng)過(guò)后期變化，形成了以伊肯烏蘇、疊布斯格為代表的硅鐵沉積(BⅠF型)變質(zhì)磁鐵礦床。

②古元古代構(gòu)造演化階段:古元古代早期，狼山裂陷槽的初步格架形成，在裂陷槽內(nèi)形成了多個(gè)次級(jí)凹陷，但該階段沒(méi)有發(fā)生明顯的噴流-沉積成礦作用。

③中元古代構(gòu)造演化與成礦階段:狼山群第一巖組沉積階段在狼山北側(cè)沒(méi)有接受沉積而缺失第一巖組，南側(cè)以接受陸源碎屑沉積為主，此階段沒(méi)有明顯的成礦作用。在狼山群第二巖組沉積成礦階段，裂陷槽內(nèi)一系列次級(jí)斷陷盆地的形成接受沉積，并發(fā)生了明顯的成礦作用，形成了霍各乞、炭窯口、東升廟等典型礦床。狼山群第三巖組沉積階也是以接受陸源碎屑沉積為主，沒(méi)發(fā)生明顯的成礦作用。

④新元古代—早古生代構(gòu)造演化與成礦階段：新元古代時(shí)期，由于西伯利亞板塊向南俯沖，致使整個(gè)華北大陸北緣開(kāi)始逐漸變?yōu)榛顒?dòng)大陸邊緣轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致狼山裂陷槽夭折、消亡，使產(chǎn)在中元古界狼山群中的東升廟、炭窯口、霍各乞等礦床發(fā)生了初步形變和重結(jié)晶。

⑤晚古生代以來(lái)的造山作用與成礦階段：進(jìn)入晚古生代(海西期)，華北地臺(tái)北緣進(jìn)一步受到擠壓，發(fā)生了大規(guī)模的中酸性巖漿侵入活動(dòng)，發(fā)生了明顯的巖漿熱液成礦作用，對(duì)早期形成的中元古代噴流—沉積型礦床產(chǎn)生了改造與疊加成礦作用。

2 典型礦床成因研究進(jìn)展

區(qū)域內(nèi)所產(chǎn)礦床與世界典型中元古代的SEDEX型礦床有許多的相似之處，在礦床成因的研究中彭潤(rùn)民等[4]認(rèn)為炭窯口、東升廟和霍各乞等3個(gè)礦床既有典型SEDEX型礦床的成礦特征,同時(shí)又具有VMS型礦床的一些成礦特征,認(rèn)為這3個(gè)礦床屬處于SEDEX型—VMS型之間,但靠近SEDEX型一側(cè)的過(guò)渡型礦床。其證據(jù)包括下面2方面：

（1）典型SEDEX型礦床的特征[5]：①通過(guò)在各礦床中發(fā)現(xiàn)的變質(zhì)火山巖夾層的“雙峰式”組合，其巖石化學(xué)成分、稀土元素含量及球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線的特征顯示賦礦盆地具有大陸邊緣裂谷的特征[6-8]，礦床的產(chǎn)出受華北古陸北緣裂陷槽內(nèi)三級(jí)斷陷盆地控制;②東升廟、炭窯口、霍各乞等大型熱水噴流—沉積礦床以及其他礦點(diǎn)均產(chǎn)于中元古界狼山群的第二巖組3個(gè)巖段的一定巖性中，層控、巖控特征十分明顯[9]。③不同礦床有著不同的礦物組合形成了不同的礦石組構(gòu)，如塊狀構(gòu)造、同生角礫狀構(gòu)造、變余條帶狀構(gòu)造以及紋層狀構(gòu)造，反映了比較典型的噴流沉積成礦的特征，并且在該礦床中發(fā)現(xiàn)了與閃鋅礦或者黃鐵礦互層產(chǎn)出的呈層狀的重晶石層[9]。④狼山群在成礦過(guò)程中有同生斷裂活動(dòng)，它伴隨狼山—渣爾泰山裂陷槽的發(fā)展、演化而產(chǎn)生，又在一定程度上控制裂陷槽內(nèi)次級(jí)斷陷盆地內(nèi)的沉積作用、火山活動(dòng)和成礦作用及其各種礦體的時(shí)空分布、層間礫巖的形成,以及這些盆地的空間展布[10]。

（2）VMS型成礦特征：研究證實(shí),狼山成礦區(qū)在噴流成礦過(guò)程中有明顯的火山噴發(fā)活動(dòng)，它直接提供了部分的成礦物質(zhì)，與成礦關(guān)系密切。近些年來(lái)先后在霍各乞、東升廟、炭窯口礦床的惟一含礦的狼山群第二巖組中發(fā)現(xiàn)了同沉積期的變質(zhì)基性火山巖夾層，除此之外還發(fā)現(xiàn)了同沉積期的凝灰?guī)r夾層[11-12]。

3 國(guó)外類似礦集區(qū)研究狀況

狼山地區(qū)的成礦地質(zhì)背景和礦床地質(zhì)特征同加拿大、澳大利亞、北美科迪勒拉山區(qū)等中元古代礦集區(qū)[5-8,13-14]有相似性。進(jìn)幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外眾多地質(zhì)學(xué)家對(duì)加拿大、澳大利亞?wèn)|部地區(qū)、北美科迪勒拉山區(qū)等中元古代礦集區(qū)做了較多的基礎(chǔ)地質(zhì)研究工作，取得了較多研究成果，下面將對(duì)這些礦集區(qū)的研究情況進(jìn)行簡(jiǎn)要總結(jié)，以期對(duì)狼山地區(qū)的研究工作有借鑒作用。

國(guó)外與狼山礦集區(qū)相似的著名礦區(qū)有McArthur、MountⅠsa和Sullivan等，它們的主要成礦時(shí)代為中元古代及古生代早—中期，產(chǎn)出的構(gòu)造環(huán)境為硅鋁質(zhì)冒地槽,受控于裂谷克拉通或其邊緣的次級(jí)斷陷盆地[5]，如McArthur礦床位于北澳地塊的巴頓裂陷槽內(nèi), MountⅠsa等礦床位于萊哈特裂陷槽內(nèi)，加拿大的Sullivan礦床則位于北美克拉通裂陷槽內(nèi)。

國(guó)外研究表明，此類礦床一般由上下2部分組成，上部為厚度可達(dá)幾十米,延伸可達(dá)2000m以上的層狀硫化物礦體,而且這種層狀礦體往往具有分相特征,如加拿大塞爾溫盆地Jason礦床可劃分出3個(gè)相。在層狀礦體的下面,有時(shí)發(fā)育網(wǎng)脈狀或脈狀礦體。此外，在加拿大Sullivan和Tom、德國(guó)Rammalsberg及愛(ài)爾蘭Silvermines等礦床還存在交叉狀礦體與層狀礦體呈顯著不整合的接觸關(guān)系[15-16]。

目前,對(duì)上述礦床的成礦模式主要有2種認(rèn)識(shí):一種是盆地壓實(shí)鹵水模式[17]，另一種是海底熱液對(duì)流模式[18]。前者認(rèn)為該類型礦床的成礦流體和金屬元素都是在盆地沉積物壓實(shí)過(guò)程中由于地?zé)嵩鰷囟鴱暮駥映练e物中分離出來(lái)的。而持海底熱液對(duì)流模式觀點(diǎn)的研究者認(rèn)為[19-20],此類礦床形成于海底熱液對(duì)流系統(tǒng)。Russell指出,該類礦床都以其所在處海底非常特殊的塌陷作用為特征,是地殼上部強(qiáng)烈張應(yīng)力作用的結(jié)果。

4 進(jìn)一步研究及找礦方向

基于前人在狼山地區(qū)的研究狀況并分析國(guó)外中元古代噴流沉積礦集區(qū)的研究經(jīng)驗(yàn)，不難看出我們對(duì)該區(qū)的研究相對(duì)薄弱，現(xiàn)試將該地區(qū)進(jìn)一步的研究?jī)?nèi)容及找礦方向總結(jié)為以下幾個(gè)方面：

（1）重視該區(qū)在噴流成礦過(guò)程中的同生斷裂活動(dòng)的研究。同生斷裂是該礦集區(qū)的一種特殊而重要的控礦構(gòu)造，是決定礦床規(guī)模和空間分布的重要因素，它伴隨著該區(qū)裂陷槽的發(fā)展、演化，在一定程度上控制裂陷槽內(nèi)次級(jí)斷陷盆地的空間展布，因此進(jìn)一步研究同生斷裂的控礦作用對(duì)于總結(jié)成礦規(guī)律是非常必要的。

（2）注重同沉積期的火山活動(dòng)的研究。中元古宙礦床形成之后，區(qū)域又經(jīng)過(guò)構(gòu)造巖漿活動(dòng)，其中較明顯的是海西期大規(guī)模巖漿活動(dòng)，這一構(gòu)造—巖漿活動(dòng)對(duì)元古宙所形成的礦床有何改造，對(duì)于后期疊加成礦的具體時(shí)代還需進(jìn)一步研究，以區(qū)分成礦時(shí)代及各成礦階段，為更深入的了解成礦機(jī)制，把握成礦規(guī)律提供參考。另外，火山巖夾層與礦體有著穩(wěn)定的空間關(guān)系，是重要的找礦標(biāo)志層位。

（3）古生代以來(lái)的造山運(yùn)動(dòng)對(duì)現(xiàn)有礦床發(fā)生了明顯的改造與疊加成礦，因此新區(qū)與現(xiàn)有礦床深部及外圍找礦工作應(yīng)注重對(duì)后期蝕變現(xiàn)象的追蹤，以深化對(duì)疊加成礦的認(rèn)識(shí)。

（4）對(duì)比國(guó)外類似礦集區(qū)的研究，它們?cè)诔傻V地質(zhì)環(huán)境、礦體特征和地球化學(xué)特征等方面取得了較多研究成果，因此，在狼山地區(qū)研究中應(yīng)該加強(qiáng)在這幾個(gè)方面的基礎(chǔ)研究工作，為取得找礦工作新突破打好一個(gè)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

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P618.51

A

1004-5716(2015)04-0155-03

2014-12-13

2014-12-16

吳煜（1986-），男（漢族），河南三門峽人，助理工程師，現(xiàn)從事區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查與研究工作。