大興安嶺中北段金屬礦床類型及控礦因素分析

王天豪， 范文亮 ， 張今立

(1.吉林核工業(yè)地質(zhì)局，吉林 長春 130062； 2.長春黃金研究院有限公司，吉林 長春 130062)

大興安嶺中北段屬北山—南蒙古—東烏旗—興安成礦帶的東段，在我國稱為東烏旗—興安成礦帶。該成礦帶地質(zhì)構(gòu)造演化復(fù)雜，各期巖漿活動強烈，成礦作用復(fù)雜多樣且具有疊加改造、再富集的特點，形成了獨特的地質(zhì)成礦條件。長期以來，受森林植被覆蓋厚的影響，該成礦帶找礦工作未取得突破。從大地構(gòu)造背景、巖漿活動來看，均認為北山—興安成礦帶東段(大興安嶺中北段)相比于西段更具有找礦前景，因此有必要加強區(qū)內(nèi)礦床的綜合研究。

1 成礦地質(zhì)背景

大興安嶺中北段橫跨西伯利亞板塊與華北板塊，主要由兩大板塊間不同褶皺帶和興安地塊、額爾古納地塊等小地塊組成，具有增生大陸邊緣的屬性和特征。構(gòu)造演化先后經(jīng)歷了古亞洲洋構(gòu)造域演化和環(huán)太平洋構(gòu)造作用，其基本構(gòu)造格局形成于古亞洲洋演化時期，于二疊世沿索倫—西拉木倫—長春—延吉一線與華北板塊閉合。中生代構(gòu)造活動在古生代構(gòu)造基礎(chǔ)上，形成巨大的陸相火山巖盆地，盆地之間為古生代基地隆起間隔。

區(qū)內(nèi)出露最古老地層為上元古界-下寒武統(tǒng)佳疙瘩組、額爾古納河組，零星分布，由一套變質(zhì)程度為綠片巖相的片巖組成及大理巖組成；古生代地層較為發(fā)育，巖性為淺變質(zhì)碎屑巖、火山巖碎屑巖；中生代地層分布最為廣泛，巖性為基性-酸性-基性火山巖組合；新生代地層沿河谷展布，為現(xiàn)代沖積物、砂礫層。

區(qū)內(nèi)侵入巖發(fā)育，多受斷裂控制，呈北東向帶狀展布，根據(jù)時代劃分為古生代和中生代兩期。另有各種巖石類型的脈巖產(chǎn)出，時代較晚，以酸性為主，中性次之，北東向脈狀產(chǎn)出，規(guī)模不等。

2 主要礦床類型

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，金屬礦床以銅、鉬、銀、鉛、鋅礦為主。區(qū)內(nèi)典型礦床類型主要為斑巖型、熱液型、矽卡巖型、巖漿巖型、石英脈型、角礫巖筒型等。礦床類型常與特定金屬密切相關(guān)，如區(qū)內(nèi)銅鉬礦以斑巖型為主，銀鉛鋅礦以熱液型為主，鐵礦則是矽卡巖型，金礦主要為石英脈型和角礫巖筒型。

2.1 矽卡巖型

矽卡巖型主要集中于內(nèi)蒙古興安盟、通遼市等地，金屬類型以鐵、鉛、鋅礦為主，成礦時代集中在燕山期。代表礦床為白音諾爾大型鉛鋅礦床、下護林小型鉛鋅礦床等。

矽卡巖型礦床常與斑巖型礦伴生，構(gòu)造上位于基底隆起和斷陷火山盆地接觸帶內(nèi)，礦體產(chǎn)于中酸性侵入體與碳酸鹽巖地層接觸帶內(nèi)，受NE、NW向斷裂構(gòu)造控制。礦石類型為鐵鉛鋅礦石，礦石構(gòu)造以浸染狀、網(wǎng)脈狀、塊狀、團塊狀為主，礦石結(jié)構(gòu)以自形-半自形結(jié)構(gòu)為主。常見礦石礦物為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、褐鐵礦、赤鐵礦、黃銅礦等，脈石礦物為石英、絹云母、高嶺土、方解石等。圍巖蝕變以硅化、矽卡巖化為主。

2.2 斑巖型

斑巖型礦床金屬類型以銅、鉬為主，成礦時代集中在晚古生代、早中生代。代表性礦床有烏奴格吐山大型斑巖型銅礦、岔路口大型鉬礦、多寶山大型銅礦，以及烏日尼圖、準蘇吉花、八八一、白土營子等中小型銅鉬礦床。

斑巖型礦床通常形成于大洋板塊俯沖、陸內(nèi)碰撞造山帶、板內(nèi)裂谷環(huán)境內(nèi)，故區(qū)內(nèi)該類型礦床多沿于德爾不干斷裂、古亞洲洋縫合線等構(gòu)造線分布。與成礦關(guān)系密切的巖漿為鈣堿性、高鉀鈣堿性系列，具體巖石組合為花崗閃長巖-石英閃長巖-石英二長巖-正長巖組合及花崗閃長巖-二長花崗巖組合，分別對應(yīng)島弧環(huán)境、陸內(nèi)造山環(huán)境。礦石類型為銅鉬礦石，礦石構(gòu)造為脈狀、層狀、浸染狀，礦石結(jié)構(gòu)以自形-半自形結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)為主。常見礦石礦物為黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦、閃鋅礦等，脈石礦物為石英、絹云母等。圍巖蝕變?yōu)楣杌?、黃鐵礦、絹云母化、鉀長石化等，蝕變越強，礦化越強烈。

2.3 熱液型

熱液型礦床在大興安嶺中北段分布廣泛，多以中小型礦床為主，金屬類型以銀鉛鋅為主。按熱液形成溫度劃分為中低溫熱液型、中高溫熱液型；按礦床的產(chǎn)出環(huán)境劃分為陸相火山巖型、石英脈型、高中溫熱液型、云英巖型。陸相火山巖型礦床最多，如查干布拉根、甲烏拉、得爾布爾、巴爾哲等鉛鋅礦床。熱液型礦床主要產(chǎn)于隆坳交接帶附近及火山巖盆地邊緣，成礦一般與中生代中酸性火山-火山碎屑巖活動有關(guān)，礦體受NE向深大斷裂、火山機構(gòu)控制明顯，常產(chǎn)于火山巖地層中。

礦體形態(tài)為脈狀、透鏡狀，礦石類型為銀鉛鋅礦石，礦石構(gòu)造為浸染狀、網(wǎng)脈狀、塊狀、條帶狀構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)為半自形結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)等。礦石礦物為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、白銀礦等。脈石礦石為石英、絹云母、方解石等。圍巖蝕變?yōu)榈湫蜔嵋何g變，以硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化為主。

3 主要控礦因素

經(jīng)過系統(tǒng)收集區(qū)內(nèi)礦床資料，總結(jié)成礦時代、成因類型、成礦動力學(xué)背景等規(guī)律，查明區(qū)內(nèi)礦床的產(chǎn)出主要受大地構(gòu)造背景、區(qū)域構(gòu)造作用、巖漿作用、地層控制。

3.1 大地構(gòu)造背景

晚古生代末期，區(qū)內(nèi)微小地塊逐漸拼貼完成，最終與華北板塊碰撞拼合，古亞洲洋沿索倫—西拉木倫—長春一線閉合，古亞洲洋構(gòu)造域影響終止。碰撞過程中，使下地殼加厚并發(fā)生部分熔融，形成早期含礦巖漿，隨著巖漿在局部伸展環(huán)境下就位，與早期碳酸鹽地層接觸形成區(qū)內(nèi)矽卡巖礦床，巖漿分異形成斑巖型礦床。

早中生代，太平洋板塊俯沖作用使大興安嶺地區(qū)巖石圈繼續(xù)加厚，殼幔作用速度加快。洋殼俯沖到一定深度開始脫水、脫二氧化碳，這些物質(zhì)離開洋殼后，途經(jīng)加厚下地殼與上地幔接觸部位，發(fā)生部分熔融形成玄武質(zhì)巖漿，上升過程中不斷發(fā)生巖漿分異與混合作用，形成含礦花崗質(zhì)巖漿，為斑巖型銅鉬礦床的成礦物質(zhì)。

晚侏羅世-早白堊世，區(qū)內(nèi)構(gòu)造環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺弓h(huán)境，軟流圈物質(zhì)上涌使下地殼發(fā)生部分熔融，產(chǎn)生大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)活動，形成大量含礦熱液，這是區(qū)內(nèi)熱液型礦床的重要成因。

3.2 控礦構(gòu)造

大興安嶺中北段構(gòu)造以斷裂為主，褶皺欠發(fā)育。斷裂構(gòu)造以NE、NW向為主，控制本區(qū)礦床呈北東向成行、北西向成列分布的特點。區(qū)內(nèi)NE向斷裂屬于長期活動貫穿基底的切殼斷裂，不僅控制了后期巖漿的活動及火山盆地的形成，直接切穿蓋層與殼幔巖漿室溝通，是深部流體向上刺穿至地殼的通道，具有“切殼導(dǎo)源”的作用，同時為本區(qū)基底和蓋層中含礦熱液的活化遷移、上升創(chuàng)造了有利構(gòu)造環(huán)境。

區(qū)內(nèi)火山機構(gòu)對礦床控制作用也相對明顯，如滿洲里南部眾多銅鉬、鉛鋅礦床均產(chǎn)生于環(huán)形火山機構(gòu)中。

3.3 巖漿作用

區(qū)內(nèi)金屬礦床的發(fā)育過程中，絕大多數(shù)與侵入巖漿作用關(guān)系密切，常具有中酸性、堿性、淺成侵入、出露面積小等特征。

區(qū)內(nèi)斑巖型礦床與中酸性淺層侵入體有著千絲萬縷的聯(lián)系，如烏奴格吐山銅鉬礦床成礦母巖是燕山期淺成、高位、淺剝削、殼?；旌显吹闹兴嵝园邘r體。巖性主要為二長花崗斑巖、花崗閃長斑巖，為高SiO2過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性I型花崗巖，低Sr、Yb，成因為玄武質(zhì)巖漿底侵加厚下地殼熔融形成的。與稀土有關(guān)的堿性花崗巖也呈巖株狀產(chǎn)出，如巴爾哲稀土礦區(qū)面積約1.5 km2，巖性為堿長花崗巖，以鉀長石、黑云母巨粒結(jié)構(gòu)為典型特征，為上地幔巖漿高度分異演化淺層就位的產(chǎn)物。與熱液型礦床有關(guān)的侵入巖漿作用多為與火山活動同期次的次火山巖，如甲烏拉礦區(qū)的流紋斑巖、花崗細晶巖。

3.4 地層

區(qū)內(nèi)地層主要為中生代火山巖地層，具有多旋回、巖性多樣的特點，每個旋回都伴有數(shù)量不等的次火山巖和火山沉積巖，導(dǎo)致了蓋層中存在多個構(gòu)造界面和巖相組合界面。這種界面往往是機械物理性質(zhì)、地球化學(xué)性質(zhì)變異的部位，也是金屬礦床(體)定位的最有利部位。

通過對收集到的地球化學(xué)資料進行分析得知，區(qū)內(nèi)火山巖地層Mo、Ag、Cu、Zn、Pb、Sn具備明顯的富集特征，暗示地層中成礦元素豐富，可提供部分成礦物質(zhì)。

4 結(jié)論

綜上所述，大興安嶺中北段金屬礦產(chǎn)資源豐富，是我國重要礦產(chǎn)富集區(qū)之一。礦床類型主要為矽卡巖型、斑巖型、熱液型三大類型，主要控礦因素主要為斷裂構(gòu)造、侵入巖漿作用、地層等。鑒于相鄰的俄羅斯、蒙古國已發(fā)現(xiàn)多處超大型礦床，與其地質(zhì)成礦條件相似的大興安嶺地區(qū)探明資源量相形見絀，故加強對該地區(qū)礦床類型、控礦因素的歸納總結(jié)，有利于指導(dǎo)下一步找礦工作的開展，為國民經(jīng)濟發(fā)展作出貢獻。