Question

工作区成矿地质背景

Answer 1

一、区域地质构造背景

大兴安岭中北段涵盖了大兴安岭褶皱系的主体部分，工作区北西以得尔布干断裂为界(图2-2)，东南基本以二连-贺根山-嫩江缝合线为界。据赵一鸣、张德全等“八五”科技攻关项目“大兴安岭及其邻区多金属矿产的勘查与评价研究”(85-901-01)成果，大兴安岭中北段前中生界可进一步划分，自北西向南东，得尔布干断裂以北为额尔古纳-兴凯褶皱带，以南为鄂伦春早-中华力西褶皱带(1991年《内蒙古自治区区域地质志》称其为喜桂图旗中华力西地槽褶皱带)，其南为伊尔施加里东-华力西褶皱带，再向南东为东乌珠穆沁旗早华力西褶皱带(1991年《内蒙古自治区区域地质志》称其为东乌旗南晚华力西地槽褶皱带)。二连-贺根山-嫩江缝合线以南为蒙东南中-晚华力西褶皱带(图2-2)。

由于大兴安岭在构造演化过程中受西伯利亚古板块、中朝古板块和滨西太平洋板块在不同时期挤压、碰撞拼接、裂陷、再挤压、再拼接等作用影响，本区的构造活动在空间展布、构造-岩浆演化系列等方面表现出明显特点。在早中生代以前主要受西伯利亚古大陆和中朝古大陆的南北向挤压影响，沿两个古陆前缘形成一系列主要为东西向、次为北东向的褶皱带和深大断裂，这些褶皱和断裂不仅控制了晚古生代以前的岩浆构造旋回，同时也控制了与之有关的矿产。

内蒙古大兴安岭中北段成矿环境、找矿方向及勘查技术方法研究

图2-1大兴安岭及邻区构造分区略图(据涂光炽等，2000，修编)|1—太古宙克拉通;2—前寒武纪基底;3—元古宙-古生代褶皱带;4—早古生代陆缘带(右)，晚古生代陆缘带(左);5—中生代盆地;6—古板块边界;7—早古生代拼贴带;8—晚古生代拼贴带;9—中生代拼贴带;10—重力梯度带;11—早古生代走滑断层;12—晚古生代走滑断层;13—中生代走滑断层。构造分区:Ⅰ—西伯利亚板块南缘地体组合;Ⅱ—蒙古-鄂霍次克缝合带;Ⅲ—中蒙古-额尔古纳微板块;Ⅳ—兴安微板块;Ⅴ—松辽-锡林浩特微板块;Ⅵ—华北板块北缘增生带;M₁—海拉尔盆地(J_2－3);M₂—松辽盆地(J₃-K₁)。主要断裂带:①斯塔诺夫带;②土库林格尔-阿金斯科带;③中蒙古-得尔布干带;④贺根山-嫩江带;⑤西拉木伦河带;⑥佳伊带;⑦敦密带

图2-2内蒙古大兴安岭大地构造分区(据1991年《内蒙古自治区区域地质志》修编)

中生代以后由于主要受滨西太平洋板块向古亚洲板块自南东向北西的俯冲、消减作用影响，形成一系列北东—北北东向、东西向和北西向3组断裂构造并存的格子状断裂系统，其中北东—北北东向断裂构造规模大、切割深，具多期活动的特点，如贺根山-嫩江深断裂、得尔布干深断裂、查干敖包-五叉沟深断裂等(图2-2)。这些断裂大都继承、利用和改造早期构造，后期又经挤压-俯冲、推覆和拉伸-断陷作用，形成一系列北东—北北东向展布的断隆、断陷和断裂坳陷带。这些相间排列的断隆、断陷带和格子状断裂系统是大兴安岭的主要构造形式。晚侏罗世—早白垩世，这些断裂构造活动达到顶峰，并伴随有强烈的中—酸性岩浆侵入活动，形成一系列火山喷发-岩浆岩带。本区许多铜、钼、铅、锌、金、银、锡等矿床、矿点(化)的形成均受北东—北北东向、东西向断裂构造的控制，它们不仅是控矿、容矿构造，也是重要的导矿构造。其中得尔布干深断裂及大兴安岭主脊深断裂属基底断裂，因形成时间长对本区岩浆活动及矿产的形成起着十分重要的控制作用。

二、主要地层分布特点

大兴安岭具有以前寒武纪岩层为结晶基底，以早、晚古生代岩层为褶皱基底构造层，以中生代盆-岭构造层为盖层的“三层式”构造岩石地层结构。工作区内出露的最老地层为元古宙地层。

1.古元古界

古元古界在工作区主要分布在北部的乌玛-八道卡一带，为新华渡口群，在鄂伦春和扎兰屯也有零星小片出露，由斜长角闪岩、片麻岩、片岩、变粒岩、大理岩和混合岩组成，原岩主要由浅海相碎屑岩夹中基性火山岩、泥质岩和碳酸盐岩组成。它们形成于西伯利亚古陆核的陆缘海槽中，曾是西伯利亚古地台的一部分，在中-新元古代从原地台裂解出来，构成兴蒙海中的一些次级古陆块。

2.新元古界

新元古界在图幅范围内分布在满洲里—漠河地区、兴隆地区和陈巴尔虎旗北部地区，分别为加疙瘩群、零点群和新峰山群，由下段的云英片岩夹石英岩和上段的绿泥石英片岩、碳酸盐岩组成。罕达气地区分布有新元古代早期落马湖群，变质程度较高(角闪岩相)，原岩主要为富铝泥砂质岩、碳酸盐岩夹火山岩;鄂伦春地区分布有新元古代的倭勒根群，为一套浅变质岩系，下部吉祥沟组(Zj)由浅灰色厚层状大理岩、透闪石大理岩、石英片岩、变砂岩等组成，上部大网子组(Zd)由强片理化变砂岩、含泥粉砂岩、粉砂质板岩、火山碎屑岩、变英安岩等组成。

3.下古生界

主要分布在额尔古纳河右岸伊尔施、苏呼河等地，主要岩性为大理岩、结晶灰岩、变粒岩、变长石石英砂岩、片岩、粉砂质板岩、凝灰质板岩、中-细粒碎屑岩等。原岩主要为陆源类复理石建造，属加里东期大陆活动边缘的沟、弧、盆环境中的火山-沉积建造。

寒武系:仅在大兴安岭额尔古纳河沿岸和阿尔山以北出露，分别为额尔古纳河群和苏中组。在苏呼河北山和太平岭西一带有下寒武统零星分布，主要岩性前者为白云质硅质大理岩、大理岩、结晶灰岩、炭质粉砂质板岩、变粒岩、云母石英片岩等，后者以厚层状灰岩和结晶灰岩为主，夹少量黑色页岩。

奥陶系:主要分布在东乌珠穆沁旗褶皱带的罕达气地区，分布下-中奥陶统，为一套由滨海—深海相陆源细碎屑岩-碳酸盐岩-火山岩组成的复理石建造。东部黑龙江省多宝山地区和陈巴尔虎旗、牙克石新峰山地区分布的多宝山组(O₂d)主要为安山岩、流纹岩、细碧-角斑岩、凝灰岩夹凝灰质砂板岩。铜山组(O_1-2t)主要为板岩、千枚岩、硅质页岩、粉砂岩、长石石英砂岩、结晶灰岩等。中奥陶统的多宝山组有岛弧型安山质火山岩分布，含Cu130×10^－6，为多宝山斑岩铜矿的形成提供了部分成矿物质，可以作为寻找海相火山岩型铜多金属矿的重要线索。在乌奴尔地区发育中奥陶统海相安山质火山-沉积岩，中-上奥陶统的海相陆源细碎屑岩夹碳酸盐岩和中-上志留统海相碎屑岩;西段额仁戈比地区发育下-中奥陶统的海相火山碎屑岩-碎屑岩建造，上奥陶统主要分布于牙克石市扎敦河林场和治泥山一带(称裸河组)，主要为变石英砂岩、灰岩、粉砂质云母板岩、粉砂岩、砂质板岩等。从上可以推知，奥陶纪时地壳沉降发生于地槽的东、西段，后期中段扩张，中、西段的中加里东运动造成下-中志留统缺失。

志留系:在本区少有分布，仅在东乌珠穆沁旗的巴润德勒、科尔沁右翼前旗北部的苏呼河及根河市的地营子等地零星分布有上志留统，其下段为变质砂岩、粉砂岩和石英砂岩等，上段为板岩与变质砂岩不等厚互层。

4.上古生界

上古生界总体上为浅海相-滨海相，部分为深水海陆交互相，除贺根山地区外，一般火山活动较弱，主要岩性为浅海相砂岩夹火山岩、碳酸盐岩、中基性-中酸性火山熔岩、火山碎屑岩、泥岩、杂砂岩、凝灰岩夹板岩、细砂岩和河湖相碎屑岩。

泥盆系:主要沿北东向早华力西-中晚华力西隆起带分布在东乌珠穆沁旗、牙克石市乌奴尔、扎敦河、免渡河及鄂伦春、多宝山地区出露，下统主要为浅海相泥质、凝灰质细碎屑岩夹碳酸盐岩，罕达气-霍门龙地区以玄武岩和安山岩为主，而裸河-多宝山、三矿沟-卧都河等地区以英安岩和流纹岩为主;中统主要为浅海相细粒碎屑岩、泥质岩夹火山碎屑岩;上统主要为浅海相细碎屑岩，但牙克石地区夹酸性火山岩(下大民山组)和基性火山岩(上大民山组)，由碳酸盐岩及含铁硅质岩组成，主要岩性有火山碎屑岩、石英角斑岩、角斑岩、细碧岩夹赤铁碧玉岩、生物灰岩、砂板岩等，此层是寻找与海相火山岩有关的铜铁多金属矿较为有利的层位。

石炭系:主要分布在东乌珠穆沁旗早华力西褶皱带与喜桂图旗中华力西褶皱带，额尔古纳及多宝山地区也有少量出露。下石炭统下部发育于乌奴尔地区，为浅海相碎屑岩、碳酸盐岩，随地壳沉降扩展至根河地区，相继发育安山质火山岩夹碳酸盐岩和碎屑岩、陆源碎屑岩和碳酸盐岩、海底喷发中酸性火山岩;鄂伦春地区早石炭世在拉张过程中形成细碧质火山岩系;塔河、呼玛兴隆地区发育下石炭统细碎屑岩、泥岩、杂砂岩和灰岩;罕达气地区已隆起，发育河湖相碎屑岩。中石炭统发育于根河地区，由海相细碎屑岩渐变为海陆交互相-陆相碎屑岩，在兴隆地区分布有陆相碎屑岩、板岩;晚石炭世发育断陷盆地型陆相酸性火山岩、砂泥岩夹煤。在下石炭统发育的地区如哈达图形成六一含铜黄铁矿床。

二叠系:主要见于扎赉特旗至索伦镇一带，下统为高家窝棚组、四甲山组、柳条沟组。下二叠统总体为浅海-滨海相连续沉积，部分地区为深水和海陆交互相沉积，主要岩石为亮晶灰岩、角砾状灰岩、燧石条带灰岩夹碎屑岩，局部地区发育中酸性火山岩及凝灰岩。上统林西组主要为淡水沉积的碎屑岩，主要岩性为粉砂岩、粉砂质板岩、泥质板岩、砂岩，局部地区夹中酸性火山岩。二叠纪早期形成煤、石墨、菱铁矿、褐铁矿等。

5.中生界

早二叠世末晚华力西运动使裂陷海槽闭合，地壳隆升，形成几个大的潟湖-湖盆，沉积一些河湖相碎屑岩，因此大兴安岭中北部仅在局部地区形成三叠系湖泊相细碎屑岩、泥质岩和陆相火山岩，如在兴安盟西部五岔沟一带分布有安山岩、安山质角砾熔岩、凝灰岩、凝灰质砂砾岩等。中生代侏罗纪，由于太平洋板块向亚洲古陆俯冲，大兴安岭地区火山活动强烈，形成厚度大、岩性齐全的一套陆相火山-沉积岩层。中生界上部白垩系主要为陆相沉积岩，主要分布在海拉尔盆地和大兴安岭西坡及伊敏河地区。中生代在本区形成与沉积作用有关的煤、石油和砂金矿床。

6.新生界

新生界分布较广，主要分布在呼伦地区东部，嫩江东、西两侧等地。主要为陆相碎屑岩、砂砾岩、砂岩、粘土、黄土等，古近-新近系有大面积玄武岩分布，形成石膏、天青石、锡砂、钛铁砂矿、石油、砂金等。

三、岩浆岩及岩浆系列特点

1.岩浆岩活动特点

大兴安岭中北段，由于地壳构造活动的多旋回性，形成了不同时期广泛分布的侵入岩及火山岩，以华力西期花岗岩及印支-燕山期的中-酸性侵入岩、次火山岩及火山岩分布最广。本区岩浆岩可分为元古宙、加里东期、华力西期、印支期、燕山期5个旋回。

1)元古宙岩浆侵入岩在本区仅见于兴安地槽褶皱系、喜桂图复背斜内及罕达气地槽褶皱带两侧的古陆块中，主要岩性为片麻状花岗岩。

2)加里东期的岩浆活动主要表现为中-晚加里东时期，以海底火山喷发活动为主，形成中奥陶统多宝山组火山沉积岩系。侵入岩仅见于额尔古纳地槽褶皱带和红格尔-伊尔施-多宝山加里东褶皱带，为加里东中-晚期板块俯冲造山环境的产物，主要岩性为闪长岩-石英闪长岩、英云闪长岩-花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩、超镁铁岩等，呈不规则小岩株产出。

3)华力西期的岩浆活动，主要发生于西伯利亚古板块与华北板块在晚泥盆世-早石炭世的碰撞(挤压)及其后的再裂解(拉张)环境，此过程中，有大量花岗岩类侵入，构成一系列北东向花岗岩带。本区以头道桥-鄂伦春深大断裂为界，以东主要为华力西期岩浆侵入隆起带，呈北北东向分布。

华力西期岩浆3次侵入活动反映了南北两个古陆在晚泥盆世(早期)、中石炭世末(中期)和二叠纪末(晚期)3次碰撞造山运动。华力西早期以海底火山喷发为主，形成大民山组的中基性、酸性火山岩。早期侵入岩分布十分有限，主要分布在喜桂图旗复背斜的卧都河、乌尔其汉、煤窑沟、北翠山等地，主要岩性为辉长岩、闪长岩类、斜长花岗岩和二长花岗岩、正长花岗岩等。在西乌珠穆沁旗晚华力西地槽褶皱带的贺根山一带有华力西早期的超基性岩少量分布。华力西中期侵入岩在工作区内分布较广，主要出露在喜桂图旗中华力西地槽褶皱带和东乌珠穆沁旗早华力西地槽褶皱带，呈北东向延伸的大型-巨型岩基产出，以花岗岩为主，在北东部喜桂图旗(牙克石市)一带则以二长花岗岩和花岗岩为主。晚华力西期两个古陆地块最终拼合对接，是一次涉及范围较大的造山运动，形成的侵入体分布广泛，主要分布在东乌珠穆沁旗晚华力西褶皱带和苏尼特右旗晚华力西褶皱带，岩体总体走向北东，多侵入于北东向黄岗-乌兰浩特深大断裂带与区域性东西向大断裂的交汇部位，见于扎兰屯、乌兰浩特、阿尔山、伊敏河及鄂伦春等地区，主要岩性为花岗闪长岩、黑云母花岗岩、二长花岗岩、花岗岩、钾长花岗岩。

华力西期各期花岗岩类岩石的岩石类型及地球化学性质上有较大的相似性，说明有相同的源区。早期侵入岩以Pb、Zn含量高为特征，但至今未发现工业性矿床。中期侵入岩以富硫的黑云母二长花岗岩为主，在哈达图七一牧场上石炭统下部火山岩段，硫化物在围岩中得到进一步富集，形成大型六一硫铁矿。华力西晚期在科尔沁右翼中旗形成与黑云母二长花岗岩-白云母花岗岩组合有关的大型银铅(锌)矿，如孟恩陶勒盖矿床。

4)印支期岩浆活动以往报道较少，2008年佘宏全发现额尔古纳地区印支晚期(200～203Ma)巨斑状花岗岩发育，岩体规模巨大，混合岩化迹象显著，且伴同时代白云母花岗岩，属典型地壳重熔型花岗岩，代表碰撞后期构造事件。此外，印支晚期斑岩型矿已经发现有黑龙江鹿鸣钼矿(203Ma)、库里图(229～336Ma)、额尔登特(240Ma)等矿，表明印支期岩浆活动的重要性。

5)燕山期在大陆边缘构造环境下，发生了强烈的陆间断块活动。因此，大规模分布的燕山期花岗岩明显受断裂构造控制，并与华力西期花岗岩一起构成规模巨大的复合花岗岩带，在成分上(岩浆源区)与华力西期花岗岩有明显的继承性。燕山期岩浆活动以陆相火山喷发为主，形成广泛的侏罗系火山岩。侵入岩多形成浅-超浅成相小侵入体，常呈北东向串珠状排列。燕山早期花岗岩数量较少，常沿深断裂近侧出露，如沿得尔布干深断裂、查干敖包-五叉沟深断裂、头道桥-鄂伦春深断裂等，形成甲乌拉岩体、乌兰浩特-莲花山岩体、布敦花岩体、多宝山的西斯阁岩体、闹牛山岩体等，主要形成闪长(玢)岩-石英二长闪长岩组合。燕山中期的岩体数量较多，常于深断裂的近外侧出露，主要形成二长花岗岩-正长花岗岩-碱长花岗岩组合。燕山晚期花岗岩数量减少，常分布于深断裂的最外侧，多为浅成-超浅成岩体，形成正长花岗岩-碱长花岗岩和碱性花岗岩组合。燕山期花岗岩类从早→中→晚随距离加深大断裂有由近→远分布的特点，反映岩浆类型由深源(幔源)向I型(同熔型)再向S型(重熔型)转化的特点，说明岩浆成分中幔源组分逐渐减少，而陆壳组分逐渐增多，化学组分上Fe、Mg质含量减少，SiO₂、Na₂O成分增高，反映岩浆化学体系更趋均一。与燕山早期有关的矿产主要为Cu、Pb、Zn和Mo等;燕山中晚期侵入岩一般较小，主要形成与Cu、Au、Mo、Zn、Ag等有关的矿产;燕山晚期主要形成Pb、Zn、Ag及与稀土铌钽有关的矿产。

2.岩浆岩带及成矿特点

以华力西期与燕山期花岗岩类为主体，将大兴安岭中北段地区划分出3个岩浆岩带。

(1)得尔布干岩浆岩带

主要分布于工作区西北侧，是一条呈北东向分布的巨型花岗岩带，北东段紧靠俄罗斯境内，南西段进入蒙古国东方省和其南的苏赫巴托尔省，长约1000km，宽80～200km。本岩带经历了早加里东期和华力西期两大构造旋回，从整体上看，从东向西距离得尔布干断裂越远，侵入岩体的时代越早。自南西向北东也反映出同样的规律。紧靠得尔布干断裂主要为晚华力西期(271～250Ma，K-Ar法)的正长花岗岩-二长花岗岩组合。而早期阶段为花岗闪长岩-二长花岗岩组合，但极少出现。它们均沿得尔布干断裂之北西侧分布。

由于受基底隆起的影响，沿此构造断裂带有燕山期花岗岩呈小岩体、岩枝分布。得尔布干岩浆岩带是形成大中型斑岩型、矽卡岩型铜钼金矿(如八大关、八八一、乌奴格吐山、长岭等)和岩浆热液型铁铜铅锌银矿(如三河、地营子、二道河子、黑山头、查干布拉根、甲乌拉、额仁陶勒盖等)等有色金属成矿带的成矿母岩。在其西邻的俄罗斯形成的一系列大型、超大型金、钨、铁等矿床(如大型留切夫金矿、舍尔洛夫戈尔锡钨矿、别列佐夫铁矿、超大型的诺依昂-塔洛格铅锌矿、斯特列措夫铀钼矿等)，以及在毗邻的蒙古国形成的大中型矿床(如查布、巴彦乌拉、沙尔希特铅锌银矿、图木尔廷敖包锌铁矿等)，也与此期的岩浆作用有关。总之此岩浆岩带已构成东北亚最重要的有色、贵金属成矿带。

(2)鄂伦春-伊尔施岩浆岩带

该岩带呈北东向分布，长1350km，宽100～160km，往东与扎兰屯及多宝山华力西期花岗岩带相接，往西与蒙古国中华力西期花岗岩带相接。在早华力西时期(D₃—C₁)，西伯利亚古板块和华北板块沿二连浩特—贺根山—嫩江一线碰撞，只在北东段形成少量华力西早期闪长岩和花岗岩闪长岩。华力西中期强烈的造山活动才开始，靠近贺根山深断裂北部形成二长花岗岩，本岩带西南段除有少数中华力西花岗岩分布外，主要为华力西晚期花岗岩类，岩石类型属二长花岗岩和正长花岗岩，属华北板块北西向俯冲于西伯利亚古板块之下的造山晚期花岗岩类。在该带的西南段，白音诺尔-沙尔合达(东乌珠穆沁旗西南50km)一带有碱性花岗岩带，属后造山(拉张应力环境)A型花岗岩。

燕山期由于基底隆起，在锡林浩特—乌兰浩特地区，沿北东向黄岗梁-音德尔断隆带、自南西向北东出现黄岗梁、朝阳沟、杜尔基、大石寨、大神山等十多个岩株，构成较大的岩基，形成北东向的燕山早期花岗岩带，此岩带与规模较大的区域重力低值带或负磁场带相吻合。在它们两侧的断陷盆地，火山喷发带中分布着一系列花岗岩类小岩株、岩枝，并形成与之有关的查干敖包、朝不楞、塔尔其、沙麦、梨子山、环宇等中、小型铜铅锌多金属矿床，近期在加格达奇孙家屯发现了斑岩钼矿，在鄂伦春地区也发现两处具一定规模的斑岩型钼矿化点，显示出这一构造岩浆带具有较好的找矿前景。

(3)扎赉特-突泉岩浆岩带

位于贺根山-嫩江板块拼接带南东侧及大兴安岭中部，整个岩带呈北东向展布，长750km，宽150～200km。除华力西中期在西乌珠穆沁旗达青牧场—米生庙一带有石英闪长岩分布外，主要发育华力西晚期花岗岩，3条北东向亚岩带产于早二叠世火山岩带旁侧或附近。岩石类型在西南段主要为石英闪长岩和花岗闪长岩，部分为二长花岗岩和正长花岗岩;北东段主要为二长花岗岩和正长花岗岩，其成因与蒙东南中-晚华力西裂陷海槽于早二叠世闭合时的造山作用有关。西南段花岗岩“源区”可能较深，因此出现石英闪长岩和花岗闪长岩。燕山期本区出现了强烈的构造-岩浆活动，并伴有强烈的矿化，已发现有铜多金属矿床(点)100余处，其中有莲花山铜银矿床(中型)、布敦化铜矿床(中型)、孟恩陶勒盖银铅锌矿床(大型)、神山铁铜金多金属矿、腰岭子铁矿等。