蒙古東部道爾腦德礦集區(qū)成礦作用及找礦標(biāo)志

趙澤霖，李俊建，張鵬鵬

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170；2.華北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，天津 300170)

0 引言

道爾腦德礦集區(qū)位于蒙古肯特山脈以東區(qū)域，南為喬巴山，北側(cè)緊鄰蒙古-鄂霍茨克縫合帶。研究表明蒙古-鄂霍茨克洋開啟于志留紀(jì)，晚二疊世-早侏羅世發(fā)生南北雙向俯沖[1-5]。中生代中期該區(qū)受古太平洋構(gòu)造演化控制，區(qū)域構(gòu)造由活動(dòng)陸緣擠壓環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)楦_帶遠(yuǎn)程效應(yīng)的伸展環(huán)境，同期構(gòu)造-巖漿熱事件活躍，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越[6-8]，是世界級(jí)超大型熱液脈型鈾礦床和多金屬礦床的集結(jié)區(qū)。

道爾腦德火山機(jī)構(gòu)是蒙古國東部蒙古-額爾古納火山巖帶NW向Choybalsan-Onon火山鏈的組成部分，區(qū)內(nèi)的中生代礦床最為豐富，包括鈾、賤金屬、螢石及金等礦種。本文系統(tǒng)梳理區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件、地質(zhì)特征、礦床控礦特征、成礦流體、成礦年齡等，總結(jié)區(qū)內(nèi)各類礦床成礦作用，以礦床產(chǎn)出規(guī)律為依據(jù)嘗試概括主要找礦標(biāo)志，有助于加深區(qū)內(nèi)地質(zhì)演化及成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)，可為找礦勘探提供參考。

1 成礦地質(zhì)背景

道爾腦德礦集區(qū)位于克魯倫-阿爾古納構(gòu)造域克魯倫巖石構(gòu)造區(qū)的剛性北喬巴山板塊內(nèi)，其大地構(gòu)造單元屬于蒙古-鄂霍茨克造山帶東段南側(cè)(圖1a)。該礦集區(qū)內(nèi)礦床發(fā)育于晚中生代道爾腦德火山機(jī)構(gòu)的基底及蓋層內(nèi)，其北部以O(shè)lziit斷裂帶與古生代和中生代Aginsky巖石構(gòu)造域?yàn)榻纾喜恳訩erulen斷裂與南蒙古褶皺系中晚古生代構(gòu)造域?yàn)榻?。道爾腦德火山機(jī)構(gòu)內(nèi)部分為面積不等的塊體和盆地，主要包括Mardayn gol、Erkh、Ulaan等板塊和Tohom、Sbmiin-nuur等盆地(圖1b)。區(qū)內(nèi)發(fā)育前寒武紀(jì)變質(zhì)巖、顯生宙巖漿巖和火山沉積巖序列，構(gòu)造活動(dòng)頻繁。

圖1 蒙古-鄂霍茨克縫合帶(a)及Domod火山機(jī)構(gòu)塊體構(gòu)成(b) (a.據(jù)文獻(xiàn)[12]，修改；b.據(jù)文獻(xiàn)[13]，修改)Fig.1 Map showing extension of Okhotsk suture belt (a) and composition of the Dornod volcanic edifice block (b)1.鈾；2.賤金屬；3.金；4.螢石；5.褐煤田；6.煤的前景區(qū)及礦點(diǎn)；7.板內(nèi)斷裂鈾礦床及前景區(qū)：1.Nemer；2.Mardayn-gol；3.Gurvan-bulag；4.Khavar；5.Domod；6.Davaa；7.Muhar；8.Tsever；9.Ilrekh；10.Khar；11.Baga-zos-nuur賤金屬礦床及前景區(qū)：1.Ulaan；2.Muhar；3.Butaan；4.Ar-bulag金礦床：1.Tohoi；2.Urliin-ovoo；3.東Dagai 螢石礦床和前景區(qū)：1.Baruun-suj；2.Khooloi；3.hovoo-Bulag；4.Ganjuurt；5.Delger；6.Tsagaan-nuurbutaan；7.Ozerny(湖)；8.Buduun-bulag褐煤田：1.Deger-nuur；2.Shine-bulag板內(nèi)斷裂：①Tsahir-daga；②Talyn-nuur；③Mardayn-gol；④Talyn-tolgoi；⑤Tsagaan nuur；⑥Zuun-urt；⑦Shar-urt

道爾腦德火山機(jī)構(gòu)基底由古老的變質(zhì)巖和花崗巖組成，主要出露于Urt和Ulaan古火山西部。巖性主要包括花崗片麻巖、結(jié)晶片巖、大理巖和斜長角閃巖等，由陸源碎屑巖、基性火山巖和碳酸鹽巖于晚元古代—早古生代期間遭受角閃巖相或局部達(dá)麻粒巖相的高級(jí)變質(zhì)作用而形成，經(jīng)受過鉀化、云英巖化或矽卡巖化等多期構(gòu)造熱液的疊加改造。這些基底典型形態(tài)特征呈現(xiàn)為穹隆狀或拱形，可能與原巖發(fā)育混合巖化作用后巖石流變性質(zhì)弱并在自身重力下以穹隆形式擠出有關(guān)。區(qū)內(nèi)顯生宙造山作用中，并未出現(xiàn)明顯的大陸地殼增厚[4]，地球物理勘查顯示NE向深切斷裂作用在基底巖石上，且混合巖化及基底蝕變沿?cái)嗔寻l(fā)育，構(gòu)成斷裂、中高級(jí)變質(zhì)巖和混合巖或混合花崗巖“三位一體”[9]，指示基底深熔作用系NE向深大斷裂的減壓作用所致。

區(qū)內(nèi)侵入活動(dòng)頻繁，古生代早期和中期分別形成Modo-Khudag雜巖和Tsenher-gol雜巖，它們是道爾腦德火山機(jī)構(gòu)基底的組成部分。晚古生代花崗巖侵入于基底花崗片麻巖、混合巖及結(jié)晶片巖內(nèi)，該巖體與區(qū)內(nèi)螢石礦關(guān)系密切(Baruun-suuj螢石礦田)。二疊紀(jì)形成小型淺色花崗巖體，其中發(fā)育有Mo、W和Sn礦化。早中生代在Dagai和Chuluut塊體內(nèi)發(fā)育有花崗閃長質(zhì)-花崗質(zhì)侵入體，對(duì)區(qū)內(nèi)低硫金-石英脈型金礦意義重大。中侏羅世—早白堊世發(fā)育有次火山侵入巖、石英閃長巖脈、花崗正長巖、煌斑巖巖墻等巖漿活動(dòng)。

區(qū)內(nèi)中生代火山活動(dòng)劇烈，基性-酸性熔巖及火山沉積巖分布廣泛，與陸源碎屑巖夾層共同組成道爾腦德火山沉積雜巖。該雜巖自下而上分為三部分：下部亞雜巖層，中部亞雜巖層，上部亞雜巖層；長石斑巖是下部(底部)亞雜巖層和中部亞雜巖層的分界。下部亞雜巖層發(fā)育多個(gè)基性-酸性熔巖旋回，每個(gè)旋回均夾有陸源碎屑巖(礫巖、砂巖)和凝灰?guī)r。中部亞雜巖層的火山巖主要呈酸性，巖性為無斑晶或少斑晶流紋巖，夾有流紋質(zhì)(熔結(jié))凝灰?guī)r，頂部為一套由砂巖、粉砂巖、泥巖和沉凝灰?guī)r組成的陸源碎屑巖。上部亞雜巖層包括玄武粗安巖和粗面安山巖，礫巖、砂巖及流紋質(zhì)凝灰?guī)r也略有發(fā)育。中部和上部亞雜巖層火山巖K-Ar、Rb-Sr同位素年齡介于170 Ma±4 Ma和158 Ma±5 Ma之間[10]。這些火山巖普遍富鉀、鈾、釷，其中的中基性、中酸性巖漿多為鈣堿性，與金、多金屬成礦有關(guān)，而酸性火山巖漿多為堿性，與鈾成礦有關(guān)，火山期后熱液與沸石和螢石礦有關(guān)。研究表明，火山巖漿來源于富集型地幔[11]。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造斷裂活動(dòng)呈多方向、多期次、多活化的特點(diǎn)。主要發(fā)育有NW、NE及NS向斷裂。NW向斷裂作用于基底及蓋層之上，活動(dòng)于古生代和中生代，以晚中生代最為活躍，控制區(qū)內(nèi)組成道爾腦德火山機(jī)構(gòu)的晚侏羅世—早白堊世基性-酸性火山噴發(fā)活動(dòng)。NE向斷裂亦作用于基底和蓋層之上，控制晚中生代中高堿度、中基性和酸性火山活動(dòng)及后期劇烈的低溫?zé)嵋旱V化(大量螢石-輝鉬礦-瀝青鈾礦)及含煤盆地的形成。NE向斷裂中陡傾和高級(jí)別緩傾斷裂還是主要的含礦構(gòu)造。NS向斷裂形成于區(qū)內(nèi)基底隆起所形成的表面張力。該斷裂對(duì)基底及道爾腦德火山機(jī)構(gòu)底部作用強(qiáng)烈，向上過渡為大量密集裂隙帶和破碎帶，控制石英和石英-螢石脈的發(fā)育。

2 礦床類型及其地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)成礦作用頻繁而多樣，主要集中在晚中生代，包括F-Mo-U型鈾礦床、與角礫巖筒及黃鐵絹英巖蝕變帶有關(guān)的賤金屬礦床、淺成低溫?zé)嵋盒臀炇V床、金-石英脈及淺成低溫型金-硫化物型礦床、角礫巖型網(wǎng)脈狀鎢鉬礦化和中生代淺色花崗巖中云英巖蝕變帶內(nèi)的Mo、W和Sn礦化。不同礦種的成礦時(shí)代、礦化類型、礦體地質(zhì)等特征見表1所述。

表1 道爾腦德礦集區(qū)礦床地質(zhì)特征Table 1 Geological characteristics of deposits in the Dornod ore deposit-cluster area

2.1 鈾礦化

道爾腦德礦集區(qū)共發(fā)現(xiàn)鈾礦床5處、獨(dú)立礦點(diǎn)約50處、放射性鈾異常區(qū)80余處[13]。典型礦床包括道爾腦德、Gurvan-bulag、Mardayn gol、Nemer等鈾礦床。道爾腦德、Gurvan-bulag鈾礦等礦床的鈾礦體主要賦存在道爾腦德中部亞雜巖層與下部亞雜巖層之間順層拆離面或管束狀網(wǎng)脈內(nèi)，下部亞雜巖層中玄武安山熔巖上部、火山角礫巖和凝灰質(zhì)沉積巖內(nèi)部，砂巖和粉砂巖之間的順層拆離面也是重要的含礦層位。Nemer鈾礦床主要賦存在花崗質(zhì)片麻質(zhì)基底角礫巖內(nèi)。

礦集區(qū)內(nèi)鈾礦床礦體形態(tài)類型有網(wǎng)脈狀、似層狀和具網(wǎng)脈狀內(nèi)部結(jié)構(gòu)的席狀礦體，透鏡狀、囊狀及不規(guī)則狀礦體儲(chǔ)量較低。網(wǎng)脈狀礦體主要賦存在中部亞雜巖層內(nèi)酸性次火山侵入體和與其相關(guān)的破碎角礫巖帶之間的接觸帶內(nèi)。該類礦體向上揚(yáng)起的長度有限，一般為30～50 m，厚度多為0.2～0.5 m。網(wǎng)脈狀礦體的形態(tài)取決于圍巖形變程度和次火山侵入體的內(nèi)部區(qū)域及接觸部位的破碎程度。層狀及席狀礦體包含了區(qū)內(nèi)主要的鈾資源儲(chǔ)量。層狀礦體在道爾腦德、Gurvan-bulag等礦床內(nèi)均有發(fā)育，多位于中部亞雜巖層和下部亞雜巖層之間的不整合接觸面處，含礦圍巖為火山碎屑巖和陸源碎屑巖，多賦存在圍巖緩傾處，礦體在平面上呈等軸或長圓形，在縱剖面內(nèi)為階梯狀，含礦層總厚60～110 m。席狀礦體在道爾腦德、Gurvan-bulag鈾礦床中較為常見，其中道爾腦德鈾礦床資源儲(chǔ)量的一半賦存在席狀礦體內(nèi)。席狀礦體多賦存于玄武安山巖熔巖底部的粗粒塊狀角礫巖內(nèi)。其內(nèi)部往往發(fā)育密集的交錯(cuò)網(wǎng)脈，席狀礦體內(nèi)發(fā)育的破碎帶的詳細(xì)構(gòu)造形態(tài)對(duì)這些網(wǎng)脈的形成及礦石品位有重要作用。高品位礦石位于低級(jí)分枝斷裂的下盤，賦存在火山灰和細(xì)碎屑凝灰?guī)r內(nèi)，單層厚度可達(dá)30 m。

區(qū)內(nèi)鈾礦床主要有用礦物有水硅鈾礦、鈾鈦酸鹽(鈦鈾礦)和含鈾碳瀝青等，伴生礦物有輝鉬礦、硫化物和銳鈦礦。按共生礦物組合劃分出三類礦石的礦物類型，即分別與輝鉬礦、硫化物和鈾鈦酸鹽共生的瀝青鈾礦-水硅鈾礦。輝鉬礦共生的瀝青鈾礦-水硅鈾礦是酸性火山巖中礦體內(nèi)主要的共生礦物組合，包括發(fā)育在流紋質(zhì)熔巖和噴出巖中的脈型和網(wǎng)脈狀礦體、賦存在凝灰?guī)r和火山玻璃中的席狀礦體。硫化物共生的瀝青鈾礦-水硅鈾礦是酸性火山巖下部沉積巖和凝灰?guī)r內(nèi)層狀礦體的主要共生礦物組合。鈾鈦酸鹽共生的瀝青鈾礦-水硅鈾礦是底部亞雜巖層中玄武安山巖的第三熔巖流底部席狀礦體的主要共生礦物組合。據(jù)有用礦物的空間分布、含鈾量和共生組合可將賦存在玄武安山熔巖中的礦石劃分為4種礦石的礦物變種：瀝青鈾礦-水硅鈾礦、鈾鈦酸鹽-瀝青鈾礦-水硅鈾礦、鈾鈦酸鹽-水硅鈾礦及金紅石或分散的水硅鈾礦-銳鈦礦(表2)。

表2 道爾腦德礦床礦石中鈾的分布(6號(hào)礦脈)Table 2 U-distribution in ore of the Dornod deposit (being 6)

區(qū)內(nèi)典型鈾礦床熱液蝕變-礦化具有類似的特征，以道爾腦德鈾礦床為例，礦床圍巖蝕變十分發(fā)育，并表現(xiàn)出分帶性，高嶺石-蒙脫石泥質(zhì)蝕變組成蝕變外帶，中帶為水云母帶，內(nèi)帶為含赤鐵礦的石英-水云母-綠泥石蝕變礦物組合。根據(jù)礦物脈體的穿插關(guān)系，礦化作用可分為三個(gè)階段[14]。第一階段為石英-螢石-硫化物階段，該階段石英、螢石自熱液中析出，并伴隨形成方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等硫化物沉淀，它們以細(xì)脈狀產(chǎn)出。第二階段為水硅鈾礦-瀝青鈾礦-硫化物階段，為主成礦階段，可見水硅鈾礦、瀝青鈾礦與方鉛礦、輝鉬礦、黃鐵礦等硫化物組成網(wǎng)脈狀礦石。第三階段為石英-碳酸鹽階段，標(biāo)志成礦作用的結(jié)束，同時(shí)發(fā)育高嶺石、白鐵礦共生礦物。

構(gòu)造對(duì)鈾礦床及礦體形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征等具有重要控制作用[15-16]。區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造為NW向、NS向、NE向斷裂。脈狀及網(wǎng)脈狀礦體主要受NW向及NS向陡傾斷裂系控制，斷裂呈管狀束狀，單條斷裂長2～3 m，寬0.5～1 m。席狀、層狀礦體受NE及NS向斷裂控制較明顯。NS向及其與NE向高級(jí)近斷裂交匯部位為層狀礦體中礦石品位最高部位，水平滑脫面、低角度裂隙及富煤化有機(jī)質(zhì)夾層等構(gòu)造部位礦體的經(jīng)濟(jì)品位也較高。席狀礦體位于巖體內(nèi)NE向和NS向古峽谷斜坡內(nèi)緩傾層間拆離帶和高滲透區(qū)，與陡傾斷裂基本無關(guān)。它們的低級(jí)分枝斷裂下盤的火山灰和細(xì)碎屑凝灰?guī)r內(nèi)發(fā)育席狀礦體高品位礦石。

蝕變巖中白云母礦物K-Ar年齡為143 Ma—141 Ma，鈾礦物Rb-Sr、U-Pb年齡為138 Ma—136 Ma，指示礦床形成于早白堊世[10]。礦床地質(zhì)特征及流體研究表明，區(qū)內(nèi)鈾礦床的成礦流體和成礦物質(zhì)主要來源于中生代殼幔混熔巖漿的富鈾熱流體庫，當(dāng)屬火山巖熱液型鈾礦床[17-19]。Domod礦床形成溫度較低，為120～170 ℃[20]，成礦壓力較大，為800～2000 bar[11]。

2.2 賤金屬礦化

蒙古東部道爾腦德礦集區(qū)內(nèi)賤金屬礦化也備受關(guān)注，主要產(chǎn)出在Ulaan塊體北部。典型礦床包括Ulaan、Muhar、Butaan、Ar-bulag等。主要成礦元素為鉛、鋅，同時(shí)可含銀、銅、金及鎘等伴生組分。礦床主要賦存于道爾腦德火山雜巖底部和中部亞層的角礫巖筒內(nèi)，以及火山機(jī)構(gòu)邊部燕山期花崗巖體內(nèi)。這些賤金屬礦床與我國的甲烏拉、查干布拉根及額仁銀鉛鋅礦具相同的構(gòu)造背景和成礦作用過程，與華北-蒙古聯(lián)合板塊晚侏羅世—早白堊世高鉀、超鉀鈣堿性巖漿活動(dòng)期后熱液有關(guān)[21]，構(gòu)成燕山期構(gòu)造-巖漿-成礦體系的組成部分。

區(qū)內(nèi)賤金屬礦床礦化主要位于流體炸裂結(jié)構(gòu)(FES)內(nèi)，F(xiàn)ES由爆破角礫巖組成，其中角礫成分為玄武巖、安山巖、英安巖、流紋巖、粗安巖和鉀玄巖等，角礫被以綠簾石-陽起石和石英-螢石-硫化物集合體兩種礦物組合所膠結(jié)。礦化類型為位于較深部的矽卡巖型礦化和淺部的脈狀-網(wǎng)脈狀礦化。矽卡巖型礦化形成橢球狀管狀礦體，而脈-網(wǎng)脈狀礦化形成脈型礦體。根據(jù)截面形態(tài)的不同，管狀礦體又可細(xì)分為楔形管狀體和圓柱形管狀體2種類型。楔形管狀體主要發(fā)育在大型張裂隙與主構(gòu)造線相交處(如Ulaan礦床內(nèi)礦體)，圓柱形管狀體主要發(fā)育在斷裂交匯處。在地表有出露的管狀礦體可穿過道爾腦德火山機(jī)構(gòu)蓋層直達(dá)基底，其EW向延長390 m，寬140 m。管狀礦體總體傾向?yàn)?0°～85°。脈型礦體主要發(fā)育在斷裂彎曲處、斷裂交匯處及主斷裂與張裂隙交匯處的爆破角礫巖筒內(nèi)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大的脈體發(fā)育在Ulaan塊體內(nèi)流體爆裂帶內(nèi)部及接觸帶附近。礦體延伸長達(dá)600 m，平均厚度為10～15 m，局部膨脹部分厚度可達(dá)60～83.6 m，深部延伸達(dá)550～900 m亦沒有尖滅跡象。

橢球狀管狀礦體的礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、毒砂、白鐵礦、深紅銀礦、輝銀礦、黝銅礦、黃鐵礦、黃銅礦等，脈石礦物主要為鉀長石、陽起石、綠泥石、綠簾石、石榴石，及少量的石英、螢石、絹云母、鈉長石、方解石等。礦石礦物主要呈半自形-他形細(xì)粒結(jié)構(gòu)、熔蝕結(jié)構(gòu)等，礦石具塊狀、脈狀、浸染狀及網(wǎng)脈狀構(gòu)造。脈型礦體礦石礦物主要包括閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦及少量的白鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦和毒砂等，脈石礦物主要有白云石、石英和方解石。礦石礦物具自形-半自形細(xì)粒結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)和乳滴狀結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造為塊狀、帶狀、浸染狀構(gòu)造。

礦床蝕變主要發(fā)育在賦存礦體的FES內(nèi)，熱液蝕變主要為硅化、方解石化、綠簾石化、陽起石化、青磐巖化及矽卡巖化，其中綠簾石化和陽起石化形成較早，以FES內(nèi)爆破角礫巖的膠結(jié)物形式產(chǎn)出，暗示與FES同時(shí)形成。矽卡巖化是矽卡巖型礦化的獨(dú)特蝕變類型，表現(xiàn)為矽卡巖礦物(輝石、石榴石、斧石和閃石)以細(xì)脈狀切割綠簾石-陽起石礦物。流體包裹體、S及Pb同位素特征表明2種礦化具不同熱液來源，代表2個(gè)不同期次的礦化過程，早期矽卡巖型礦化礦石礦物以交代蝕變作用沉淀成礦，晚期脈-網(wǎng)脈狀礦化中礦化礦物以充填方式成礦。

賤金屬礦床的主要控礦構(gòu)造為NW向(橫向)Muhar斷裂和東Muhar斷裂。其中Muhar斷裂控制著最大的Ulaan礦床，位于緊密間隔的張性裂隙區(qū)內(nèi)；東Muhar斷裂與其他方向斷裂的交匯處控制著Muhar礦床。Muhar斷裂的NE向次級(jí)斷裂對(duì)礦床有破壞和錯(cuò)斷作用。礦田內(nèi)礦床的容礦構(gòu)造空間為流體炸裂構(gòu)造(FES)，F(xiàn)ES的形態(tài)、規(guī)模及內(nèi)部成分決定了礦體的位置、形態(tài)、大小及礦石品位。FES的變質(zhì)接觸區(qū)的強(qiáng)裂隙部位、頂部疊瓦狀剪切帶是礦石品位最高部位。

流體熱液成礦階段形成的石英和螢石礦物內(nèi)包含大量流體包裹體，流體包裹體及S、Pb同位素研究表明，成礦熱液來源于巖漿水和大氣水的混合，巖漿水與晚侏羅世—早白堊世(170 Ma—130 Ma)超鉀巖漿活動(dòng)有關(guān)[22]。含礦熱液為高溫型，均一溫度平均約300℃[13]。成礦階段主要硫化物的硫同位素分析顯示，其δ(34S)值變化于-1×10-3～+4×10-3之間，表明成礦流體中硫來源于深部均一硫源區(qū)[13]。

Ulaan礦床青磐巖的云母礦物K-Ar年齡為146 Ma±7 Ma，代表成礦時(shí)代為晚侏羅世[10]。

2.3 金礦化

道爾腦德礦集區(qū)內(nèi)金礦化位于該區(qū)北部邊緣的Dagai、Chuluut和Urtyn塊體內(nèi)。該區(qū)金礦床類型主要為典型的低硫-石英脈型金礦。典型礦床包括Tohoi、Urliin-ovoo及東Dagai金礦床。

低硫-石英脈型金礦與中生代花崗閃長巖-花崗巖侵入體有關(guān)。礦體為典型的具不同厚度的石英擴(kuò)張脈。石英脈礦體發(fā)育金屬礦物，主要為黃鐵礦、黃銅礦，此外方鉛礦、閃鋅礦、斑銅礦、黝銅礦、輝鉬礦也很重要。礦石礦物呈不均勻浸染狀分布于石英脈內(nèi)，后期有石英-碳酸鹽組合疊加于硫化物之上。

該區(qū)金礦床內(nèi)金主要賦存在黃鐵礦內(nèi)細(xì)小包體中，金的產(chǎn)出形式以自然金和金碲化物(碲銀礦、針碲金礦和六方碲銀礦)為主。自然金呈細(xì)小的等軸晶粒狀(0.001～0.01 mm)，在Kharguitiin的礦石中見到淺黃色和黃色的金粒直徑可達(dá)1～3 mm。金粒呈乳滴狀和樹枝狀，少量為薄膜狀，八面體晶粒鮮有出現(xiàn)。金碲化物在Urliin-ovoo礦床內(nèi)最為普遍，礦床內(nèi)礦石中同時(shí)檢測出了碲汞礦、碲銅礦、輝碲鉍礦。

礦床內(nèi)金含量與主要硫化物的豐度直接相關(guān)，平均金品位為5×10-6～8×10-6，局部可達(dá)20×10-6～43×10-6。圣彼得堡VSEGEI實(shí)驗(yàn)室對(duì)石英脈型金礦硫化物內(nèi)金礦物進(jìn)行激光光譜和顯微探針分析顯示，金的成色為830～860，少量可達(dá)950。檢測過程還發(fā)現(xiàn)Ag及其他元素，如Bi(0.5%)、Sb(0.05%)、Cu(0.01%)。此外，Tohoi金成礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)低溫石英中產(chǎn)出的金的成色較低，為640～660，同時(shí)檢測到汞混合物(0.9%～1.0%)。

礦床發(fā)育較為明顯的蝕變礦化分帶，礦化中心為石英脈礦體，邊部發(fā)育云英巖化和黃鐵絹英巖化，遠(yuǎn)處過渡為新鮮的花崗質(zhì)侵入體。邊部云英巖化和黃鐵絹英巖化部分的蝕變寬度與含礦石英脈寬度大小類似。

區(qū)內(nèi)金礦床含礦石英的流體包裹體均一法測溫表明，成礦流體均一溫度介于260～360℃之間，加熱過程出現(xiàn)2個(gè)氣體釋放峰值(260～280℃和320～360℃)，可能分別代表成礦流體溫度不同的兩期主要礦化。根據(jù)礦集區(qū)內(nèi)Urliin-ovoo金礦床云英巖圍巖中白云母K-Ar測年結(jié)果介于200 Ma—130 Ma，推斷成礦年齡為燕山期[20]。

2.4 螢石礦化

螢石礦是道爾腦德礦集區(qū)主要礦種，也是北喬巴山成礦域乃至整個(gè)蒙古-外貝加爾成礦省的主要礦產(chǎn)之一。道爾腦德礦集區(qū)總共發(fā)現(xiàn)螢石礦床3處(Baruun-suuj、Hovoo-bulag和Khooloi)，遠(yuǎn)景區(qū)6處，螢石礦點(diǎn)20余處。區(qū)內(nèi)螢石礦屬于熱液型礦床，與中生代道爾腦德火山機(jī)構(gòu)及花崗巖關(guān)系密切，構(gòu)造對(duì)礦床的形成控制作用較為顯著。

螢石礦以石英-螢石脈產(chǎn)出，與石英脈共用相似的構(gòu)造空間，沿著礦田內(nèi)整體斷裂構(gòu)造面發(fā)育。Baruun-suuj礦床內(nèi)共發(fā)現(xiàn)92條石英-螢石脈，平均延伸長度為數(shù)百米，厚0.3～4.5 m。礦床南部賦存于花崗閃長巖破碎帶內(nèi)的脈體研究程度最高，該脈走向南北，向東陡傾(75°～80°)。該脈北部部分劈裂形成小型網(wǎng)脈。該脈厚為0.3～1.7 m，在彎曲處可達(dá)2.5～3.7 m，脈延伸1040 m。螢石平均含量為64%。Khooloi礦床內(nèi)共發(fā)現(xiàn)36條石英-螢石脈，一些隱伏于地下。其中1號(hào)脈體規(guī)模最大，且形態(tài)復(fù)雜，受NNW向斷裂控制。主脈體厚0.8～5.7 m，彎曲處厚達(dá)7.1～7.6 m，延伸3000 m，w(CaF2)=51%。其他6條脈規(guī)模較大，厚度為0.3～4.1 m，長為800～1200 m，w(CaF2)=20%～67%。Khovoo-bulag礦床內(nèi)發(fā)現(xiàn)23個(gè)石英-螢石脈。它們中的大多數(shù)厚度為0.1～0.5 m，在膨脹處達(dá)1.5 m；脈的平均長度為80～300 m；w(CaF2)=19%～94%。19號(hào)脈發(fā)育于近NS向的局部破碎角礫巖斷裂帶內(nèi)。該脈北段形態(tài)呈略彎曲的席狀，發(fā)育眾多分枝；南部末端，劈成3～7個(gè)分枝。脈厚度變化于0.11～3.4 m，延伸長1120 m；w(CaF2)=20%～95%。礦床西側(cè)最大脈體為1號(hào)和2號(hào)脈，分別延長125 m和280 m，厚0.12～1.10 m，w(CaF2)=44%～96%。

根據(jù)礦物組合的不同，螢石礦脈的形成劃分為3個(gè)成礦階段：Ⅰ階段礦物組合以發(fā)育交代和梳狀灰色石英、綠泥石和黏土礦物為代表；Ⅱ階段主要形成綠色粗粒柱狀或晶簇狀螢石礦物，其次為淺紫色塊狀螢石，它們與淺灰色石英伴生形成石英-螢石集合體，是螢石形成的主要階段；Ⅲ階段礦物組合為瓷狀-玉髓狀石英和高嶺石，標(biāo)志螢石礦化的結(jié)束。

圍巖蝕變主要為不同程度的硅化和泥化，圍巖的角礫狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造是有利的含礦構(gòu)造。

構(gòu)造對(duì)石英-螢石脈的發(fā)育有重要作用，為其提供發(fā)育空間并決定了石英-螢石脈的產(chǎn)出形態(tài)。其中NW向、NS向和NE向斷裂分別對(duì)區(qū)內(nèi)3個(gè)主要礦床起不同的控制作用。Baruum-suuj螢石礦床內(nèi)的控礦斷裂為普遍發(fā)育的NW向和NS向陡傾斷層，大型斷裂帶內(nèi)部往往發(fā)育厚達(dá)10～12 m的崩塌角礫帶，帶內(nèi)部和邊緣為0.5～1.2 m厚的泥質(zhì)縫合帶。斷裂彎曲處常伴隨發(fā)育密集陡傾的剪切裂隙，并形成一個(gè)寬80～120 m的滲透帶。發(fā)育在次火山機(jī)構(gòu)及侵入體內(nèi)的斷裂破碎帶是石英-螢石脈發(fā)育的主要場所。Khovoo-bulag螢石礦床內(nèi)的構(gòu)造特征主要以NW向和NE向陡傾斷層為代表，斷裂內(nèi)部發(fā)育0.8～5 m寬的垮塌，構(gòu)造縫合線處充填有斷層泥。更高級(jí)別的NS向和NNE向斷裂內(nèi)的垮塌角礫巖帶和裂隙帶也是石英-螢石脈的主要發(fā)育場所。

Baruum-suuj和Khovoo-bulag螢石礦床中發(fā)育較多原生流體包裹體，由于包裹體是在螢石結(jié)晶過程中捕獲，其均一溫度可大致代表螢石結(jié)晶溫度。流體包裹體顯微測溫顯示，流體包裹體均一溫度為120～200℃，代表螢石結(jié)晶溫度。

螢石礦結(jié)晶年齡可通過礦體與賦存巖石的關(guān)系來間接確定。Khovoo-bulag礦床及其他一些礦點(diǎn)內(nèi)礦體賦存在道爾腦德火山機(jī)構(gòu)上部亞雜巖層內(nèi)的玄武安山巖，被早白堊世含化石的Tsagaan-tsav生物地層覆蓋。區(qū)內(nèi)下白堊統(tǒng)含煤地層中亦可見螢石脈穿插，說明螢石礦結(jié)晶于早白堊世前后。

3 道爾腦德礦集區(qū)成礦作用分析

道爾腦德礦集區(qū)在中生代中期以前是古亞洲洋的俯沖消減演化階段，中侏羅世發(fā)生蒙古-鄂霍茨克洋的閉合，區(qū)內(nèi)進(jìn)入以伸展作用為主的強(qiáng)烈板內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)期[24]。侏羅紀(jì)—早白堊世期間發(fā)生擠壓到伸展的構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變，構(gòu)造巖漿活動(dòng)頻繁，大量基性-酸性堿性富鉀火山巖漿-熱液噴出，道爾腦德礦集區(qū)內(nèi)不同礦床就是在這種區(qū)域構(gòu)造-巖漿-熱液環(huán)境下形成的。通過以上礦床地質(zhì)特征分析不難看出，成礦時(shí)代集中在130 Ma—145 Ma(晚侏羅世—早白堊世裂陷盆地形成期)，具有類似的賦礦圍巖、共用相似的控礦或容礦空間，成礦熱液的溫度、物質(zhì)來源都有一定的繼承性。因此，它們構(gòu)成了區(qū)內(nèi)典型的與中生代火山-構(gòu)造-熱活動(dòng)有關(guān)的鈾-賤金屬-金-螢石礦床成礦系列(圖2)，礦床成礦熱液來自統(tǒng)一的燕山期構(gòu)造巖漿期后熱液，具從高溫-中低溫的規(guī)律變化[11]。根據(jù)各類礦床的成礦時(shí)代、賦礦層位、圍巖蝕變、含礦熱液性質(zhì)，可以將該區(qū)晚侏羅世—早白堊世成礦作用綜述如下：

圖2 道爾腦德礦集區(qū)成礦作用圖解(據(jù)文獻(xiàn)[20]，修改)Fig.2 Metallogenic model of the Dornod ore deposit cluster area1.基底變質(zhì)巖；2.玄武安山巖；3.安山巖；4.粗面安山巖；5.英安巖；6.流紋巖；7.陸源碎屑巖；8.泥化；9.泥化+赤鐵礦化；10.青磐巖化+矽卡巖化；11.絹英巖化；12.流體爆裂結(jié)構(gòu)(FES)；13.石英脈；14.礦床

區(qū)內(nèi)侏羅紀(jì)前巖石單元由穹隆狀花崗片麻巖、結(jié)晶片巖、大理巖和斜長角閃巖基底組成。中侏羅世前后蒙古-鄂霍茨克洋閉合，華北-蒙古聯(lián)合板塊與西伯利亞板塊發(fā)生聚合碰撞[1,22]。晚侏羅世—早白堊世區(qū)內(nèi)地質(zhì)活動(dòng)受燕山期NE-SW向伸展構(gòu)造體制控制，在NE向深切斷裂減壓作用下，區(qū)內(nèi)155 Ma—115 Ma期間富堿高鉀侵入及噴出巖漿活動(dòng)劇烈，形成大量殼內(nèi)循環(huán)流體；同時(shí)減壓作用導(dǎo)致基底發(fā)生深熔和混合巖化作用，Th-U-REE、Au、Pb等元素發(fā)生活化，并在殼內(nèi)流體溶解下向地殼淺部運(yùn)移[25]。晚侏羅世—早白堊世的強(qiáng)烈?guī)r漿作用一方面形成大量巖漿熱液，另一方面區(qū)內(nèi)地殼淺部地?zé)崽荻仍黾?，促進(jìn)殼內(nèi)含礦流體循環(huán)，并同大氣水發(fā)生混合，形成區(qū)內(nèi)混合含礦熱液[21]。

晚侏羅世—早白堊世期間中高溫硅質(zhì)含礦熱液流體(260～360℃)在圍巖中生代花崗閃長巖-花崗巖內(nèi)張性構(gòu)造空間內(nèi)，與圍巖發(fā)生水巖反應(yīng)，導(dǎo)致云英巖化和黃鐵礦絹英巖化蝕變帶的形成，在蝕變中心部位發(fā)生硅質(zhì)析出，并伴隨有黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、輝鉬礦、方鉛礦和閃鋅礦等礦石礦物的富集，形成Urliin-ovoo、東Dagai、Tohui、Nomint等低硫石英脈型金礦。晚侏羅世，道爾腦德火山作用開始爆發(fā)，底部亞雜巖層的基性-酸性雙峰式火山巖及中部亞雜巖層的酸性火山巖相繼冷卻成巖后，高中溫含礦流體(300℃左右)沿Muhar斷裂、東Muhar斷裂，在玄武巖-流紋巖組合內(nèi)運(yùn)移，在局部部位由于壓力驟降，揮發(fā)分呈爆發(fā)式釋放導(dǎo)致局部空間內(nèi)形成流體爆裂結(jié)構(gòu)，大量角礫巖形成，同期發(fā)生硅化、矽卡巖化和青磐巖化，在蝕變作用下，鉛鋅銀等多金屬硫化物析出形成Ulaan、Muhar等礦床內(nèi)早期次矽卡巖型礦化。隨后流體同角礫巖基質(zhì)發(fā)生水巖反應(yīng)，被綠簾石-陽起石和石英-螢石-硫化物集合體所充填，熱液中析出方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦等礦石礦物，形成Ulaan、Muhar等礦床內(nèi)脈-網(wǎng)脈狀型鉛鋅礦化；這些含礦熱液或與閃長巖-花崗閃長巖圍巖發(fā)生交代反應(yīng)和黃鐵絹英巖化，并形成Tsav、Saihan-bulag、Bolostyn等細(xì)脈狀鉛鋅礦床。

晚侏羅世—早白堊世中低溫(120～170℃)含礦流體沿NE向與NW向斷裂構(gòu)造交匯部位或它們同NS向斷裂的交匯部位、層間滑脫拆離面等構(gòu)造部位運(yùn)移，在結(jié)晶基底片麻巖、斜長角閃巖、結(jié)晶片巖、大理巖化灰?guī)r等和底部、道爾腦德中部亞雜巖層玄武巖-流紋巖組合內(nèi)循環(huán)并發(fā)生水巖反應(yīng)，形成Dornod、Nemer、Gurvan-bulag等氟-鉬-鈾型鈾礦床。早白堊世前后中低溫(120～200℃)含礦硅質(zhì)熱液在NE向、NS向或NW向?qū)УV斷裂的控制下，主要以晚古生代花崗巖為圍巖，發(fā)育不同程度的硅化和泥質(zhì)蝕變，螢石伴隨著二氧化硅在運(yùn)移的過程中沉淀析出，形成Baruun-suuj、Hovoo-bulag和Khooloi等熱液脈型螢石礦。

道爾腦德火山機(jī)構(gòu)的形成貫穿侏羅紀(jì)—早白堊世始終，自早到晚區(qū)內(nèi)分別形成石英脈型金礦床、細(xì)脈狀和破碎帶型鉛鋅礦床、氟-鉬-鈾型鈾礦床及熱液脈型螢石礦，它們的成礦溫度呈逐步降低的趨勢，與侏羅紀(jì)-早白堊世期間持續(xù)活動(dòng)的火山作用相吻合，即早期火山活動(dòng)劇烈，成礦溫度為中高溫，到早白堊世期間火山活動(dòng)變?nèi)?，相?yīng)的成礦溫度變?yōu)橹械蜏亍?/p>

4 找礦標(biāo)志

道爾腦德礦集區(qū)內(nèi)各類礦床與含礦巖石、斷層構(gòu)造、特定的構(gòu)造部位、圍巖蝕變等緊密相關(guān)，此外，區(qū)域地球化學(xué)異常、特定的巖石物理界面也是有利的找礦標(biāo)志。總體而言，區(qū)內(nèi)找礦標(biāo)志可分為地質(zhì)標(biāo)志、地球化學(xué)標(biāo)志和巖石物理標(biāo)志。

4.1 地質(zhì)標(biāo)志

道爾腦德地區(qū)基底原巖為陸源碎屑巖、基性火山巖和碳酸鹽巖等，原巖經(jīng)新元古代到古生代期間的角閃巖相或局部達(dá)麻粒巖相變質(zhì)作用及鉀化、云英巖化或矽卡巖化等多期構(gòu)造熱的疊加改造，并發(fā)育強(qiáng)烈的混合巖化。該套巖石礦化強(qiáng)度較弱，賦存有少量的鈾礦床。組成道爾腦德火山機(jī)構(gòu)的火山巖系、火山沉積巖系及陸源碎屑巖是區(qū)內(nèi)各類礦床的主要含礦圍巖，其中以道爾腦德火山機(jī)構(gòu)底部和中部亞雜巖層礦化強(qiáng)度最大，與之相關(guān)的礦種為鈾、賤金屬及螢石礦。主要的鈾礦化、全部的賤金屬礦化和螢石礦化位于該火山機(jī)構(gòu)中部和底部亞雜巖層內(nèi)不同物理性質(zhì)巖石間的接觸處，含礦巖性以玄武安山巖組合為主。此外，位于道爾腦德火山機(jī)構(gòu)邊部的中生代花崗閃長巖-花崗質(zhì)侵入體與鉛鋅礦化和金礦化有關(guān)，是尋找脈型、網(wǎng)脈型鉛鋅礦和脈型低硫石英-金礦床的重要圍巖標(biāo)志。

圍巖蝕變具出露范圍大、與礦化關(guān)系密切、易于發(fā)現(xiàn)等特點(diǎn)，使其可作為良好的找礦線索[26]。區(qū)內(nèi)泥化、赤鐵礦化交代蝕變或石英-螢石-鮞綠泥石礦物組合是鈾礦化的有效指示蝕變類型及礦物組合；青磐巖化和矽卡巖化蝕變與角礫巖筒中鉛鋅礦等賤金屬礦化有關(guān)；絹英巖化、黃鐵絹英巖化與脈狀或網(wǎng)脈狀內(nèi)賤金屬礦化及石英脈-金礦化有關(guān)。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育樣式繁多，其中NW向和NS向斷裂與其它方向斷裂的交匯部位、斷裂面傾角由陡變緩處、層間滑脫拆離帶、層間低角度斷裂、巖石垮塌破碎帶是有利的含礦構(gòu)造。發(fā)育在巖體內(nèi)NE向和近NS向古峽谷斜坡內(nèi)低角度拆離斷層是尋找層狀和席狀鈾礦床的有利構(gòu)造。賤金屬礦床的位置受Muhar和東Muhar斷裂的控制，斷裂帶內(nèi)部發(fā)育的流體爆裂結(jié)構(gòu)(FES)是賤金屬礦床形成成礦空間。螢石脈直接賦存在NW向、NE向和NS向陡傾斷裂內(nèi)。

4.2 地球化學(xué)標(biāo)志

在道爾腦德礦集區(qū)對(duì)鈾礦進(jìn)行地表和深部的地球化學(xué)勘探顯示，礦集區(qū)內(nèi)鈾礦化伴隨多種元素的異常發(fā)育，As、Zn、Mo、Pb、Cd等的疊加異常區(qū)是鈾礦化的最有利地段，Pb、As、Mo元素可以作為鈾礦成礦指示元素。放射性鈾異常疊加多種元素的異常暈是凝灰質(zhì)沉積巖中層狀礦脈的極為有效的指示標(biāo)志。

4.3 巖石物理標(biāo)志

巖石物理性質(zhì)對(duì)含礦流體運(yùn)移及卸載成礦的方式有重要的影響，其作用主要體現(xiàn)在巖石本身的強(qiáng)度、韌性、滲透率或孔隙度等，以及相鄰巖石在上述物理性質(zhì)方面的突變[27]。

相鄰巖石物理性質(zhì)存在突變、巖石物理性質(zhì)的各向異性導(dǎo)致底部高脆性巖石易形成大量裂隙、線狀垮塌及小斷裂等，為含礦溶液的運(yùn)移提供高滲透性的通道并增加了水巖接觸面積。上部巖性細(xì)膩具低滲透性的巖石(長英質(zhì)巖石、少斑流紋巖、粗面英安巖和玄武安山熔巖等)對(duì)礦液的運(yùn)移和沉淀起屏蔽作用，而下部裂隙發(fā)育、礦物顆粒粗大的火山碎屑巖類則是天然的礦液運(yùn)移管道，為礦液富集沉淀提供良好的賦存空間[28]。因此，上部有低滲透性巖石，下部為裂隙密集發(fā)育的高滲透性巖石組合內(nèi)的裂隙發(fā)育區(qū)域是有利找礦指示因素。

5 結(jié)語

綜合分析道爾腦德礦集區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件、礦床地質(zhì)特征，結(jié)合前人研究成果，總結(jié)區(qū)內(nèi)成礦作用和找礦標(biāo)志，得出如下結(jié)論：

(1)礦床與中生代火山活動(dòng)及期后熱液關(guān)系密切，它們成礦時(shí)代集中于侏羅紀(jì)—早白堊世，具類似的賦礦圍巖、控礦或容礦空間及圍巖蝕變類型，構(gòu)成了與中生代火山-構(gòu)造-熱液活動(dòng)有關(guān)的鈾-賤金屬-金-螢石礦床成礦系列。

(2)礦床形成時(shí)代與區(qū)內(nèi)火山活動(dòng)時(shí)間重疊，自侏羅世到早白堊世成礦熱液溫度呈降低的趨勢。

(3)找礦標(biāo)志方面，道爾腦德火山機(jī)構(gòu)底部、中部亞雜巖層是鈾、鉛鋅及螢石礦的主要賦礦圍巖，基底變質(zhì)巖系和中生代閃長巖-花崗閃長巖分別賦含鈾和脈型賤金屬、金礦。少斑流紋巖、粗面英安巖和玄武安山熔巖等隔擋層之下具強(qiáng)度高、滲透率或孔隙度大的巖石是有利的巖石物理標(biāo)志。NW向和NS向斷裂與其它方向斷裂的交匯部位、斷裂面傾角由陡變緩處、層間滑脫拆離帶、層間低角度斷裂、巖石垮塌破碎帶是有利的含礦構(gòu)造。泥化、赤鐵礦化與鈾礦化有關(guān)，青磐巖化和矽卡巖化蝕變與角礫巖筒中鉛鋅礦礦化有關(guān)，絹英巖化與脈狀賤金屬礦化及石英脈型金礦化有關(guān)。鈾異常暈疊加As、Zn、Mo、Pb、Cd等元素的異常暈是鈾礦化的最有利地段，Pb、As、Mo元素可以作為鈾礦成礦指示元素。