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摘要:内蒙古自治区东乌珠穆沁旗地区出露以泥盆系、二叠系、侏罗系地层为主,有浅海相、海相、陆相碎屑沉积岩,海相及陆相火山岩。其中海相喷出的酸性、中酸性火山岩是较好的携矿间接母岩。在后期地质作用下形成了不同类型的多金属矿床,且本区断裂构造对多金属矿床提供了相当有利的成矿、容矿空间条件。通过对地球物理、地球化学特征方面的研究,目前已发现具有相当规模的金属矿化蚀变带和多金属矿床(矿体)。加强对本地区的地质研究,可以更加深入了解赋矿岩石分布规律及多金属矿床特征,有可能寻找到较大规模的内生多金属矿。
关键词:多金属矿床;地质特征;成矿条件与找矿
该地区大地构造位置处于华北板块北缘与西伯利亚板块南缘的衔接过度带,亦称“中间地块”和“蒙古——兴安褶皱带”。位于大兴安岭成矿区中的德尔布干——狼山成矿带中段,小坝梁——吉林宝力格——朝不楞成矿带上。从地层条件、岩浆岩条件、构造条件来看,均对成矿有利,本区产出矿产有:金、铁、钼、铜、银、铅、锌、钨等多种金属矿床。二十一世纪以来随着内蒙古矿业勘查开发力度的加大,德尔布干——狼山成矿带的小坝梁——吉林宝力格——朝不楞成矿带被列入了内蒙古自治区重点多金属成矿带之一。其中在该成矿带成型矿山有四座,即:小坝梁铜金矿、吉林宝力格银多金属矿、朝不楞铁锌多金属矿、沙麦钨矿。正在筹建的矿山有两座,即查干敖包铁锌矿,沙尔布特锌多金属矿。成型矿点八处,即麦狠温都尔金银矿点,塔尔巴格吐铅锌多金属矿点,查干陶勒盖银铅锌矿点,乌兰陶勒盖铜矿点,额尔登陶勒盖银铜矿点,迪彦钦阿木铅锌矿点,准海纳恩铁多金属矿点,阿尔哈达铀、钍矿点。加强对本地区的地质研究,可以更加深入了解赋矿岩石分布规律及多金属矿床特征,有可能寻找到较大规模的内生多金属矿。
一、区域成矿条件
(一)地质背景与构造条件
该区域大地构造位置处于华北板块北缘与西伯利亚板块南缘的衔接过度带。古生界奥陶系地层为一套海相火山沉积建造,海底火山活动较强烈,地层发育极不均衡;志留系岩性组合为一套浅海相复理石建造;泥盆系地层出露齐全且岩相稳定,以细碎屑沉积为主,底部夹有少量凝灰岩,属浅海相沉积;石碳系以浅海相或海陆交互相碎屑沉积为特征,岩相变化较大;二叠系地层发育有格根敖包组、哲斯组、宝力格组。中生界侏罗系中下统有马尼特庙、上统查干诺尔组,由酸性、中酸性熔岩及火山碎屑岩组成;道特诺尔组由基性、中基性火山岩组成;布拉根哈达组是酸性火山岩。新生界白垩系为一套陆相碎屑沉积建造,局部地区为陆相玄武岩。新生界第四系分布广泛,以全新统占主导地位,为沉积类型的松散砂、砾、泥沉积。本地区地层发育广泛的有:二叠系的中基性火山岩、火山碎屑岩、正常沉积碎屑岩、碳酸盐岩和侏罗系中——酸性火山岩。
该区的大地构造位置处于华北板块北缘与西伯利亚板块南缘的衔接过度带。属天山——内蒙地槽褶皱系,内蒙华力西中期褶皱带。二连——东乌旗复背斜的北翼。其次级构造单元自南而北划分为:查干敖包复式背斜、额仁高比复式向斜、朝不楞复式背斜等,构造变动频繁,褶皱断裂发育,地质条件较为复杂,是一个较强烈的构造活动带。其中查干敖包复式背斜伴于查干敖包——五十四团一带,呈北东向延伸,其核部出露为中奥陶统地层,北翼为上志留统,南翼则被上侏罗统火山岩所覆盖,轴部及北翼断裂发育,为加里东期构造产物。额仁高比复式斜位于额仁高比——满都胡宝力格一带,呈北东向延伸,其核部由下侏罗统和上泥盆统组成,南翼为上志留统与中奥陶统,北翼见中泥盆统,为华力西期构造变动产物。朝不楞复式背斜位于朝不楞北一带,此背斜受朝不楞断裂破坏,北翼岩层被断掉并为新生代拗陷盆地所掩盖,核部出露地层为泥盆统下段,属华力西期构造变动产物。以上多期次构造活动造成区内不同方向和不同期次纵横交错的断裂构造。但成矿容矿构造都是呈北东向展布的复式背斜、复式向斜褶皱构造。
(二)岩浆岩
区内岩浆活动十分频繁,其中华力西晚期是本区内一次广泛的岩浆侵入期。岩浆岩活动特点是由深大断裂及大断裂控制其活动空间,以深大断裂为中心发育有超基性岩、基性岩及远离深大断裂带的酸性岩。伴随这一岩浆侵入旋回,形成众多的内生多金属矿床。燕山早期在本区表现为中酸性火山碎屑岩的广泛活动,并多沿断裂带及背斜轴部侵入。岩体大到岩基,小到岩株均有发育。伴随岩浆岩的侵入形成了多矿种内生金属矿床多处,是本区极为重要的内生多金属矿成矿期。
二、地球物理、地球化学特征
(一)地球物理特征
区内磁异常表现为成群带出现,分布在三个构造带上。即东乌旗复式背斜带;贺根山——乌拉盖复向斜带之隆起区;锡林浩特——西乌旗复背斜带。异常总体走向北东与区域构造线一致。奥陶系、泥盆系地层其磁场反映表现为平稳的磁场。上石碳统宝力格组,下二叠统格根敖包组地层是本区内主要磁源体。由于同一岩性变化范围较大,有着较高的磁化率常形成几佰伽玛的磁异常,造成△T或△Z异常曲线均呈不规则状和锯齿状跳跃。上侏罗统地层在区内分布广泛,岩性比较复杂异常曲线表现为正负跳动。超基性岩类所形成的磁异常有明显的差异,反映异常曲线规则圆连续性好走向清晰,而花岗岩类则表现不规则状强度小无规律性。
根据本区异常得知:下二叠统格根敖包组和上侏罗统是重要的赋矿地层,也是沿好的磁源体。并在此地层区域中发育有多处铜多金属矿床(点)。另外,侵入岩体内外接触带则表现强磁异常,并有铜、锌、锡、钼、铋、金、银等矿体出现,在此地层区域是寻找内生金属矿床的有利地段。
(二)地球化学特征
古生代地层中所圈出的金属量异常区较中生代地层中的异常区不仅数量多而且级别高。尤其以早二叠统下部火山岩段最为明显,泥盆系和中奥陶统占一定的位置,说明古生代地层经后期热液活动,有用金属元素易于局部聚集成型。中生代地层以晚侏罗统陆相火山岩较为重要,化探异常分布较其它时代地层多,但属低级别多金属异常。表明本套地層有用金属元素含量较高,在后期活动下有用元素发生迁移富集而形成工业矿床。区内化学场所具有一定的规律性:一是分布位置比较集中;二是比较集中的地段高级别的异常往往叠加于低级别异常之上;三是高级别异常全部见于相关矿床近区,对于寻找内生多金属矿床有一定的指示意义.
三、成矿规律探讨及找矿方向
(一)成矿规律探讨
1、分布特征
本区发育着朝不楞中型铁锌多金属矿床、查干敖包铁锌多金属矿床、乌兰陶勒盖多金属矿床、吉林宝力格银多金属矿床,且还有化探综合异常10多处,它们分别为AS12乙3、AS24乙2、AS20乙2、AS15乙2、AS30乙3、AS30乙3、AS29乙1、AS22乙3等。同时在该远景区内有1-3级金属量异常五处(铜、铅、锌异常)。绝大部分金属量异常分布在燕山早期花岗岩体的外接触带上。1∶20万化探综合异常的绝大部分也分布燕山早期花岗岩体及其边部,少部分分布在侏罗系上统次、潜成火山岩及泥盆系、石炭系地层之中。化探异常中的AS7甲2相对应的为朝不楞铁锌矿,矿区中具体岩性为泥盆系地层与燕山早期花岗岩外接触带的矽卡岩带中。故在朝不楞矿区的周边,寻找Fe多金属矿时应注意花岗岩体与地层的接触带上的矽卡岩化带、物化探异常及蚀变矿体套合部位。AS22乙3相对应的吉林宝力格银、金矿,该矿体产在泥盆系地层中,在寻找银多金属矿时,主要重视地层及化探异常的套合部位。
在朝不楞矿区与吉林宝力格矿区之间存在的满都银多金属化探异常(编号AS20乙2)面积36Km2,元素组合:Au-Sb-Bi-Pb-Ag-Hg-F,异常形态呈不规则状,总体走向呈北东向,异常区出露地层为:侏罗系中统阿拉担合力群绿泥石英绢云母角岩,复成分砾岩、砂砾岩、流纹岩等。地层总体走向呈北东30—40度,倾向南东,倾角在40—60度之间变化。在异常区北部的灰绿色绿泥石英绢云母角岩中发现一条走向310°,宽1米左右可见长100余米的硅化、褐铁矿化、碳酸盐化、银、铅矿化蚀变带,在该带的露头好的部位取化学样结果为:Ag292g/t、Pb1.35%、Zn0.04%、Cu0.32%。围岩蚀变:硅化、褐铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化。从该矿化蚀变带的发育部位规模及产状等地质特征分析,该矿化蚀变带明显斜切地层具一定规模,且Ag、Pb、Zn等金属元素的品位均达到工业品位以上。因此可以认为此地段是一很好的Ag多金属矿矿靶区。
2、蚀变与矿化的关系
成型矿山的蚀变类型有:绢云母化、褐铁矿化、绿泥石化、硅化,角岩化、孔雀石化等,并且都具有一定的分布范围,多呈带状展布,与多金属矿富集有着密切的成矿联系。其中硅化、褐铁矿化、孔雀石化发育地段,往往是多金属成矿有利地段。
(二)找矿方向
1、元素在地层中的分布特征
地层作为主要成矿因素之一,研究地层是地质找矿工作的重要环节。在本区地层中对成矿极为有利的是中奥陶统汉乌拉组(O2h);上志留统巴润德勒组(S3b);中泥盆统塔尔巴格特组(D2t);上泥盆统安格尔音乌拉组(D3a);上侏罗统查干诺尔组(J3c);具体地层中元素的富集、分布特征见参考数据。由此可见中奥陶统汉乌拉组(O2h)、上志留统巴润德勒组(S3b)元素丰度值较高,具有强分异特点,所以对成矿条件非常有利。
2、元素在主要岩浆岩中的分布特征
岩浆岩活动的特点是由深大断裂及大断裂控制其活动空间,以深大断裂为中心发育,形成众多的内生多金属矿床,其岩浆岩中元素的富集、分布特征见参照数据。分析看出成矿有利的岩浆岩为燕山早期花岗岩(γ52)中,元素丰度值较高,分异性较强,对成矿条件有利。
3、综合找矿标志
本区在成矿条件上有利的地层、岩浆岩、构造及矿化蚀变特征等,综合方面标志见下表。表——综合找矿标志。
综上所述,从区域内成矿地质条件,在找矿方向上应重点在地层、岩浆岩、构造三方面的研究,对元素丰度值较高,分异强的异常区进行重点研究及地质调查,有望发现内生多金属矿床。
四、找矿工作建议
本地区尽管区域很大、异常较多、异常面积较大、元素组合较好,矿点星罗棋布,但目前尚未找到较大规模的内生多金属矿床。从该区的地质条件、地球化学条件,地球物理条件分析,区内具有形成大型多金属矿床的成矿条件。根据目前掌握地质资料,应详细查明区内主要大的断裂带展布与成矿的关系,进一步对成矿地层,岩浆岩区域的高值异常区进详细的地质调查工作,在有线索的基础上用大比例进行化探扫面以便选择和缩小找矿范围,结合探矿工程揭露方法进行查找。
总之,通过本区地质资料的深入分析研究,采用先进的物化探方法等找矿手段,将是该区内实现找矿突破的有效方法。
关键词:多金属矿床;地质特征;成矿条件与找矿
该地区大地构造位置处于华北板块北缘与西伯利亚板块南缘的衔接过度带,亦称“中间地块”和“蒙古——兴安褶皱带”。位于大兴安岭成矿区中的德尔布干——狼山成矿带中段,小坝梁——吉林宝力格——朝不楞成矿带上。从地层条件、岩浆岩条件、构造条件来看,均对成矿有利,本区产出矿产有:金、铁、钼、铜、银、铅、锌、钨等多种金属矿床。二十一世纪以来随着内蒙古矿业勘查开发力度的加大,德尔布干——狼山成矿带的小坝梁——吉林宝力格——朝不楞成矿带被列入了内蒙古自治区重点多金属成矿带之一。其中在该成矿带成型矿山有四座,即:小坝梁铜金矿、吉林宝力格银多金属矿、朝不楞铁锌多金属矿、沙麦钨矿。正在筹建的矿山有两座,即查干敖包铁锌矿,沙尔布特锌多金属矿。成型矿点八处,即麦狠温都尔金银矿点,塔尔巴格吐铅锌多金属矿点,查干陶勒盖银铅锌矿点,乌兰陶勒盖铜矿点,额尔登陶勒盖银铜矿点,迪彦钦阿木铅锌矿点,准海纳恩铁多金属矿点,阿尔哈达铀、钍矿点。加强对本地区的地质研究,可以更加深入了解赋矿岩石分布规律及多金属矿床特征,有可能寻找到较大规模的内生多金属矿。
一、区域成矿条件
(一)地质背景与构造条件
该区域大地构造位置处于华北板块北缘与西伯利亚板块南缘的衔接过度带。古生界奥陶系地层为一套海相火山沉积建造,海底火山活动较强烈,地层发育极不均衡;志留系岩性组合为一套浅海相复理石建造;泥盆系地层出露齐全且岩相稳定,以细碎屑沉积为主,底部夹有少量凝灰岩,属浅海相沉积;石碳系以浅海相或海陆交互相碎屑沉积为特征,岩相变化较大;二叠系地层发育有格根敖包组、哲斯组、宝力格组。中生界侏罗系中下统有马尼特庙、上统查干诺尔组,由酸性、中酸性熔岩及火山碎屑岩组成;道特诺尔组由基性、中基性火山岩组成;布拉根哈达组是酸性火山岩。新生界白垩系为一套陆相碎屑沉积建造,局部地区为陆相玄武岩。新生界第四系分布广泛,以全新统占主导地位,为沉积类型的松散砂、砾、泥沉积。本地区地层发育广泛的有:二叠系的中基性火山岩、火山碎屑岩、正常沉积碎屑岩、碳酸盐岩和侏罗系中——酸性火山岩。
该区的大地构造位置处于华北板块北缘与西伯利亚板块南缘的衔接过度带。属天山——内蒙地槽褶皱系,内蒙华力西中期褶皱带。二连——东乌旗复背斜的北翼。其次级构造单元自南而北划分为:查干敖包复式背斜、额仁高比复式向斜、朝不楞复式背斜等,构造变动频繁,褶皱断裂发育,地质条件较为复杂,是一个较强烈的构造活动带。其中查干敖包复式背斜伴于查干敖包——五十四团一带,呈北东向延伸,其核部出露为中奥陶统地层,北翼为上志留统,南翼则被上侏罗统火山岩所覆盖,轴部及北翼断裂发育,为加里东期构造产物。额仁高比复式斜位于额仁高比——满都胡宝力格一带,呈北东向延伸,其核部由下侏罗统和上泥盆统组成,南翼为上志留统与中奥陶统,北翼见中泥盆统,为华力西期构造变动产物。朝不楞复式背斜位于朝不楞北一带,此背斜受朝不楞断裂破坏,北翼岩层被断掉并为新生代拗陷盆地所掩盖,核部出露地层为泥盆统下段,属华力西期构造变动产物。以上多期次构造活动造成区内不同方向和不同期次纵横交错的断裂构造。但成矿容矿构造都是呈北东向展布的复式背斜、复式向斜褶皱构造。
(二)岩浆岩
区内岩浆活动十分频繁,其中华力西晚期是本区内一次广泛的岩浆侵入期。岩浆岩活动特点是由深大断裂及大断裂控制其活动空间,以深大断裂为中心发育有超基性岩、基性岩及远离深大断裂带的酸性岩。伴随这一岩浆侵入旋回,形成众多的内生多金属矿床。燕山早期在本区表现为中酸性火山碎屑岩的广泛活动,并多沿断裂带及背斜轴部侵入。岩体大到岩基,小到岩株均有发育。伴随岩浆岩的侵入形成了多矿种内生金属矿床多处,是本区极为重要的内生多金属矿成矿期。
二、地球物理、地球化学特征
(一)地球物理特征
区内磁异常表现为成群带出现,分布在三个构造带上。即东乌旗复式背斜带;贺根山——乌拉盖复向斜带之隆起区;锡林浩特——西乌旗复背斜带。异常总体走向北东与区域构造线一致。奥陶系、泥盆系地层其磁场反映表现为平稳的磁场。上石碳统宝力格组,下二叠统格根敖包组地层是本区内主要磁源体。由于同一岩性变化范围较大,有着较高的磁化率常形成几佰伽玛的磁异常,造成△T或△Z异常曲线均呈不规则状和锯齿状跳跃。上侏罗统地层在区内分布广泛,岩性比较复杂异常曲线表现为正负跳动。超基性岩类所形成的磁异常有明显的差异,反映异常曲线规则圆连续性好走向清晰,而花岗岩类则表现不规则状强度小无规律性。
根据本区异常得知:下二叠统格根敖包组和上侏罗统是重要的赋矿地层,也是沿好的磁源体。并在此地层区域中发育有多处铜多金属矿床(点)。另外,侵入岩体内外接触带则表现强磁异常,并有铜、锌、锡、钼、铋、金、银等矿体出现,在此地层区域是寻找内生金属矿床的有利地段。
(二)地球化学特征
古生代地层中所圈出的金属量异常区较中生代地层中的异常区不仅数量多而且级别高。尤其以早二叠统下部火山岩段最为明显,泥盆系和中奥陶统占一定的位置,说明古生代地层经后期热液活动,有用金属元素易于局部聚集成型。中生代地层以晚侏罗统陆相火山岩较为重要,化探异常分布较其它时代地层多,但属低级别多金属异常。表明本套地層有用金属元素含量较高,在后期活动下有用元素发生迁移富集而形成工业矿床。区内化学场所具有一定的规律性:一是分布位置比较集中;二是比较集中的地段高级别的异常往往叠加于低级别异常之上;三是高级别异常全部见于相关矿床近区,对于寻找内生多金属矿床有一定的指示意义.
三、成矿规律探讨及找矿方向
(一)成矿规律探讨
1、分布特征
本区发育着朝不楞中型铁锌多金属矿床、查干敖包铁锌多金属矿床、乌兰陶勒盖多金属矿床、吉林宝力格银多金属矿床,且还有化探综合异常10多处,它们分别为AS12乙3、AS24乙2、AS20乙2、AS15乙2、AS30乙3、AS30乙3、AS29乙1、AS22乙3等。同时在该远景区内有1-3级金属量异常五处(铜、铅、锌异常)。绝大部分金属量异常分布在燕山早期花岗岩体的外接触带上。1∶20万化探综合异常的绝大部分也分布燕山早期花岗岩体及其边部,少部分分布在侏罗系上统次、潜成火山岩及泥盆系、石炭系地层之中。化探异常中的AS7甲2相对应的为朝不楞铁锌矿,矿区中具体岩性为泥盆系地层与燕山早期花岗岩外接触带的矽卡岩带中。故在朝不楞矿区的周边,寻找Fe多金属矿时应注意花岗岩体与地层的接触带上的矽卡岩化带、物化探异常及蚀变矿体套合部位。AS22乙3相对应的吉林宝力格银、金矿,该矿体产在泥盆系地层中,在寻找银多金属矿时,主要重视地层及化探异常的套合部位。
在朝不楞矿区与吉林宝力格矿区之间存在的满都银多金属化探异常(编号AS20乙2)面积36Km2,元素组合:Au-Sb-Bi-Pb-Ag-Hg-F,异常形态呈不规则状,总体走向呈北东向,异常区出露地层为:侏罗系中统阿拉担合力群绿泥石英绢云母角岩,复成分砾岩、砂砾岩、流纹岩等。地层总体走向呈北东30—40度,倾向南东,倾角在40—60度之间变化。在异常区北部的灰绿色绿泥石英绢云母角岩中发现一条走向310°,宽1米左右可见长100余米的硅化、褐铁矿化、碳酸盐化、银、铅矿化蚀变带,在该带的露头好的部位取化学样结果为:Ag292g/t、Pb1.35%、Zn0.04%、Cu0.32%。围岩蚀变:硅化、褐铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化。从该矿化蚀变带的发育部位规模及产状等地质特征分析,该矿化蚀变带明显斜切地层具一定规模,且Ag、Pb、Zn等金属元素的品位均达到工业品位以上。因此可以认为此地段是一很好的Ag多金属矿矿靶区。
2、蚀变与矿化的关系
成型矿山的蚀变类型有:绢云母化、褐铁矿化、绿泥石化、硅化,角岩化、孔雀石化等,并且都具有一定的分布范围,多呈带状展布,与多金属矿富集有着密切的成矿联系。其中硅化、褐铁矿化、孔雀石化发育地段,往往是多金属成矿有利地段。
(二)找矿方向
1、元素在地层中的分布特征
地层作为主要成矿因素之一,研究地层是地质找矿工作的重要环节。在本区地层中对成矿极为有利的是中奥陶统汉乌拉组(O2h);上志留统巴润德勒组(S3b);中泥盆统塔尔巴格特组(D2t);上泥盆统安格尔音乌拉组(D3a);上侏罗统查干诺尔组(J3c);具体地层中元素的富集、分布特征见参考数据。由此可见中奥陶统汉乌拉组(O2h)、上志留统巴润德勒组(S3b)元素丰度值较高,具有强分异特点,所以对成矿条件非常有利。
2、元素在主要岩浆岩中的分布特征
岩浆岩活动的特点是由深大断裂及大断裂控制其活动空间,以深大断裂为中心发育,形成众多的内生多金属矿床,其岩浆岩中元素的富集、分布特征见参照数据。分析看出成矿有利的岩浆岩为燕山早期花岗岩(γ52)中,元素丰度值较高,分异性较强,对成矿条件有利。
3、综合找矿标志
本区在成矿条件上有利的地层、岩浆岩、构造及矿化蚀变特征等,综合方面标志见下表。表——综合找矿标志。
综上所述,从区域内成矿地质条件,在找矿方向上应重点在地层、岩浆岩、构造三方面的研究,对元素丰度值较高,分异强的异常区进行重点研究及地质调查,有望发现内生多金属矿床。
四、找矿工作建议
本地区尽管区域很大、异常较多、异常面积较大、元素组合较好,矿点星罗棋布,但目前尚未找到较大规模的内生多金属矿床。从该区的地质条件、地球化学条件,地球物理条件分析,区内具有形成大型多金属矿床的成矿条件。根据目前掌握地质资料,应详细查明区内主要大的断裂带展布与成矿的关系,进一步对成矿地层,岩浆岩区域的高值异常区进详细的地质调查工作,在有线索的基础上用大比例进行化探扫面以便选择和缩小找矿范围,结合探矿工程揭露方法进行查找。
总之,通过本区地质资料的深入分析研究,采用先进的物化探方法等找矿手段,将是该区内实现找矿突破的有效方法。