東烏旗金、多金屬礦床成礦作用

東烏旗金、多金屬礦床成礦作用

研究區(qū)域位于查干寶-奧特-早古生代構(gòu)造巖漿帶和大興安嶺成礦帶的西側(cè)。從華力西到喜馬拉雅，經(jīng)過(guò)多次構(gòu)造和巖漿活動(dòng)，形成了特殊的成礦地質(zhì)環(huán)境。目前，該地區(qū)有20多個(gè)礦床（點(diǎn)），包括銀（金）、鉛、鋅、銅、鐵、鋯等。它是一個(gè)金和多金屬礦床。近年來(lái),隨著地質(zhì)勘查工作的發(fā)展,區(qū)域上發(fā)現(xiàn)了許多新的找礦線索。研究區(qū)內(nèi)的礦床成礦特征和成礦條件,對(duì)區(qū)域找礦具有重要的指導(dǎo)意義。1晚石炭世至二疊紀(jì)構(gòu)造格局研究區(qū)構(gòu)造位置位于西伯利亞板塊南緣。古太古代由于多次構(gòu)造變動(dòng)、巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用疊加,形成集寧陸核。新太古代陸核北緣增生,烏拉山期地槽回返導(dǎo)致地殼進(jìn)一步增厚,形成萌地臺(tái)。古元古代萌地臺(tái)部分解體,在興安地區(qū)沉積了興華渡口群。古生代早寒武世末,興凱運(yùn)動(dòng)使元古宙—早古生代早期的洋殼沿得爾布干深斷裂向北俯沖,使北部地殼發(fā)生強(qiáng)烈褶皺。奧陶紀(jì)興安地槽先后沉積了火山—復(fù)理石建造。早泥盆世沉積陸源碎屑—砂泥質(zhì)建造,中泥盆世在東烏旗一帶沉積陸源碎屑巖并有火山熔巖噴發(fā)。早石炭世末,華力西運(yùn)動(dòng)使地槽回返,導(dǎo)致大規(guī)模巖漿侵入,晚石炭世至二疊紀(jì),接受了海陸交互相和陸相蓋層沉積,并有火山活動(dòng),尤其東烏旗古陸上陸相火山噴發(fā)更為強(qiáng)烈,火山巖帶一直向西延到額納旗以北的蒙古境內(nèi)。三疊紀(jì),東烏旗和五叉溝一帶有中性火山熔巖噴溢,印支運(yùn)動(dòng)進(jìn)入濱太平洋構(gòu)造域的發(fā)展階段。晚侏羅世,東部地區(qū)裂陷和地幔上隆造成陸殼熔融并上涌,形成NNE向大興安嶺火山巖帶。伴隨晚侏羅世發(fā)生的燕山運(yùn)動(dòng)有大量酸性巖漿侵入,形成NNE向大興安嶺燕山早期巖漿巖帶。強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)從地下深處帶出豐富的礦質(zhì),形成眾多的金、銀、銅、鉛、鋅、鐵、鎢、錫、鉬等礦床。2地質(zhì)構(gòu)造及構(gòu)造區(qū)內(nèi)出露地層主要有古生界和中生界(圖1),地層連續(xù)性較差,主要有奧陶系汗烏拉組,志留系巴潤(rùn)得勒組,泥盆系巴潤(rùn)特花組、哈諾敖包組、塔爾巴格特組和安格爾音烏拉組,二疊系寶力格廟組、格根敖包組和阿爾陶勒蓋組,侏羅系馬尼特廟組、滿克頭鄂博組、瑪尼吐組和白音高老組,白堊系巴彥花組和二連組,第三系寶格達(dá)烏拉組及第四系。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主,是主要的控巖、控礦構(gòu)造。NE向斷裂主要有二連—賀根山深斷裂帶(F1)、東烏旗—伊和沙巴爾深大斷裂(F2)、白云呼布爾—滿都寶力格大斷裂(F3)、巴潤(rùn)沙巴爾—朝不楞北大斷裂(F4)及巴彥毛都韌性剪切帶,SN向斷裂為朝不楞西—烏拉蓋斷裂(F5)。褶皺主要有NE向查干敖包復(fù)背斜、額仁高畢復(fù)向斜和朝不楞復(fù)背斜。區(qū)內(nèi)巖漿巖出露廣泛,構(gòu)成NNE向巖漿巖帶,主要有華力西期黑云母花崗巖、似斑狀黑云母花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗巖、花崗巖、黑云母石英閃長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)巖等;印支期石英閃長(zhǎng)巖和黑云花崗巖;燕山期黑云母花崗巖、黑云母似斑狀花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、二云二長(zhǎng)花崗巖和黑云母二長(zhǎng)花崗巖等。3地球物理和地球化學(xué)的特征3.1重力高異常區(qū)t東烏旗地區(qū)磁場(chǎng)以區(qū)域負(fù)背景上分布大塊狀或帶狀正磁異常為特征,宏觀上為NE向展布的相對(duì)開(kāi)闊的正異常帶。多數(shù)磁場(chǎng)值為100~300nT,局部高值達(dá)500nT以上。重力場(chǎng)為東高西低、南高北低的異常過(guò)渡帶。異常帶南界斷續(xù)分布的梯級(jí)帶與二連—賀根山重力高異常區(qū)相鄰。區(qū)內(nèi)局部異常呈橢圓、圓形和長(zhǎng)條狀分布,其軸向以近NNE、NE和近SN向?yàn)橹?宏觀上呈NE向分布。區(qū)內(nèi)局部重力高異常和正磁異常與華力西期、燕山期花崗閃長(zhǎng)巖有關(guān),構(gòu)造區(qū)低緩磁異常和局部重力低異常帶主要由奧陶系、泥盆系和二疊系陸相火山巖引起。3.2異常元素組合根據(jù)1∶5萬(wàn)土壤測(cè)量成果,認(rèn)為區(qū)內(nèi)土壤異常元素組合主要為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As和Sb,呈NE、NW和EW向展布,主要分布于泥盆系、二疊系及其與華力西期、燕山期花崗巖接觸帶上。阿爾哈達(dá)區(qū),異常元素組合主要為Ag、Pb、Zn、Cu、As、Sb和Mn,異常呈NE向展布;達(dá)賽脫區(qū),異常元素組合主要為Cu、Pb、Zn、Ag、As和Sb,異常呈NE、NW和EW向展布;花腦特區(qū),異常元素組合主要為Cu、Pb、Zn、Ag、As和Sb,異常分布于華力西期、燕山期花崗巖與泥盆系接觸帶上,呈EW向展布;哈巴特蓋區(qū),異常元素組合主要為As、Sb、Cu、Mo、Pb、Zn和Ag,分布于泥盆系、燕山期花崗巖及其接觸帶上,呈NE和EW向展布,地表可見(jiàn)明顯的鐵錳礦化及石英脈;查干楚魯區(qū),異常元素組合主要為Bi、Ag、Pb、Sb、As、Zn、Hg和W,異常主要分布于泥盆系安格爾音烏拉組和燕山期二長(zhǎng)花崗巖內(nèi),呈SN向展布;烏蘭區(qū),異常組合主要為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi和Mo,異常分布于下泥盆統(tǒng)巴潤(rùn)特花組、下二疊統(tǒng)寶力格廟組及其與燕山期花崗巖的接觸部位,呈EW、NW向展布;季仁布拉格區(qū),異常組合主要為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As和Sb,異常主要分布于滿克頭鄂博組、巴潤(rùn)特花組和寶力格廟組及華力西晚期鉀長(zhǎng)花崗巖內(nèi),呈NE和NW向展布。4成礦特征4.1礦化體及礦石與華力西期侵入巖有關(guān)的礦床主要形成于巖體與地層接觸帶內(nèi),容礦圍巖主要為塔爾巴格特組、寶力格廟組及安格爾音烏拉組火山—沉積巖。礦床主要有吉林寶力格銀金礦床、花腦特鉛鋅銀礦床、奧尤特銅礦床、烏蘭陶勒蓋銅礦床及查干陶勒蓋鉛鋅礦點(diǎn)、麥特溫都爾鉛鋅銀礦點(diǎn)和哈達(dá)呼都格銅鉛鋅礦點(diǎn)等,最典型的為吉林寶力格銀金礦床和奧尤特銅礦床。(1)吉林寶力格銀金礦床。主要產(chǎn)于安格爾音烏組與吉林寶力格二長(zhǎng)花崗巖接觸帶內(nèi),礦床成礦物質(zhì)主要來(lái)源于吉林寶力格二長(zhǎng)花崗巖,其形成年齡為(314±8.8)Ma,代表礦床形成年齡上限。礦化帶受NE和NW向斷裂控制,地層中礦化體以NE向?yàn)橹?巖體中礦化體以NW為主。規(guī)模最大的Ⅰ號(hào)礦化帶長(zhǎng)3800m,單礦體長(zhǎng)200～1000m,寬0.6～3.7m,銀平均品位30.9%～218.75%,金平均品位0.2×10-6～1.0×10-6,中段礦化體含鉛、鋅,鉛品位0.31%,鋅品位0.09%。礦石以氧化礦為主,金屬礦物有褐鐵礦、赤鐵礦、白鉛礦、鈉鉀鐵礬、孔雀石和銅藍(lán);銀礦物有自然金礦和自然銀礦;脈石礦物以石英為主,其次為絹云母、斜長(zhǎng)石、綠泥石、綠簾石、方解石及高嶺土。礦石結(jié)構(gòu)以半自形—他形粒狀和碎裂粒狀為主,其次為交代和次生假象;礦石構(gòu)造以角礫狀、蜂窩狀和塊狀為主,其次為膠狀、環(huán)帶狀、土狀及皮殼狀。(2)奧尤特銅礦床。銅礦(化)體是華力西期富堿質(zhì)組分巖漿熱液活動(dòng)的產(chǎn)物,銅礦石中絹云母40Ar/39Ar年齡為(287±10)Ma,代表了絹云母形成時(shí)代。礦區(qū)圈定銅礦(化)體36條,銅礦(化)體主要分布在寶力格廟組流紋巖、流紋斑巖、凝灰?guī)r和火山角礫巖中,呈脈狀、透鏡狀和條帶狀產(chǎn)出。銅礦石分為氧化物型和硫化物型2種工業(yè)類型。地表氧化物型銅礦石含量變化范圍為0.5%～5.17%,平均為1.48%;原生硫化物型銅礦石含量變化范圍為0.58%～2.15%,平均為0.76%。銅礦體長(zhǎng)30～210m,平均102m;厚0.3～24m,平均厚4.4m;傾斜延深15～180m,平均48m。單個(gè)礦體大多呈NW向展布。礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形晶粒狀、交代殘余、包含、膠狀和同心環(huán)狀;構(gòu)造主要為細(xì)脈狀、浸染狀、斑雜狀、蜂窩狀和角礫狀。地表氧化物型礦石中金屬礦物主要有孔雀石、銅藍(lán)、藍(lán)銅礦、褐鐵礦、輝銅礦、赤銅礦和黃鐵鉀礬;原生硫化物型礦石中金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦和方鉛礦。脈石礦物有石英、長(zhǎng)石、電氣石、綠泥石、絹云母和方解石。4.2輝綠巖群及鈉長(zhǎng)巖墻與印支期侵入巖有關(guān)的礦床主要形成于巖體及其與地層接觸帶內(nèi),容礦圍巖主要為安格爾音烏拉組和格根敖包組火山—沉積巖。礦床主要有小壩梁銅金礦床、查干敖包鐵鋅礦床、阿爾哈達(dá)鉛鋅礦床、曼特敖包鋅礦床、迪彥欽鉛鋅銀礦床及達(dá)賽脫鉛鋅銀礦床,最典型的為小壩梁銅金礦床和阿爾哈達(dá)鉛鋅礦床。(1)小壩梁銅金礦床。礦床獨(dú)特的產(chǎn)出環(huán)境和復(fù)雜的地質(zhì)特征引起了國(guó)內(nèi)學(xué)者廣泛關(guān)注,部分學(xué)者認(rèn)為該礦床屬海底火山熱液成因銅金礦床,陳德潛在礦區(qū)不同部位采集細(xì)碧巖、凝灰?guī)r和石英角斑巖,測(cè)定其銣鍶同位素年齡為(243±15)Ma,屬于印支期產(chǎn)物。王守光等認(rèn)為屬古生代海底熱流噴流—沉積型銅金礦床,聶鳳軍等將其確定為與深源富堿火山巖有關(guān)的熱液充填型銅金礦床,礦區(qū)出露地層主要為下二疊統(tǒng)格根敖包組火山—沉積巖,部分蝕變凝灰?guī)r為容礦圍巖。區(qū)內(nèi)主要巖體有華力西期輝橄巖墻、印支期輝綠巖脈群和鈉長(zhǎng)巖墻,其中,輝綠巖脈與銅金礦化體具有密切空間分布關(guān)系。輝綠巖脈主要分布在礦區(qū)中心地帶,呈近EW向展布,長(zhǎng)幾米至數(shù)百米,最長(zhǎng)達(dá)660m;寬幾十厘米至幾十米,最寬達(dá)180m。輝綠巖不僅可以構(gòu)成銅金礦體的直接容礦圍巖,而且可以成為銅金礦體的組成部分。小壩梁銅金礦體在平面上呈透鏡狀、似層狀和層狀斷續(xù)分布,長(zhǎng)度近2km,寬約200m,產(chǎn)于狹長(zhǎng)帶狀的火山角礫巖及細(xì)碧巖內(nèi)或其附近,在剖面上常呈楔狀或漏斗狀。礦體走向近EW,多數(shù)傾向S,少數(shù)傾向N,傾角為60～75°。銅品位為0.30%～5.36%,多數(shù)為0.7%～2%。原生銅金礦體因風(fēng)化作用而被剝蝕,并受到氧化淋濾作用,形成深達(dá)60m的氧化帶。在銅金礦體遭破壞的同時(shí),使伴生的非工業(yè)金逐漸富集成工業(yè)金礦體,形成了小壩梁淋濾型金礦床。金礦體與銅礦體緊密伴生,目前已圈出金礦體17個(gè),金品位一般為3×10-6～7×10-6,最高達(dá)12.72×10-6。在銅礦體中伴生金的品位為0.5×10-6～3×10-6,一般為l×10-6左右。根據(jù)礦石的自然類型,可劃分為原生礦石與氧化礦石,前者的金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦、斑銅礦、輝銅礦、白鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦及自然金;后者為孔雀石、藍(lán)銅礦、赤銅礦、黑銅礦、褐鐵礦、赤鐵礦、黃鉀鐵礬及自然金。脈石礦物有綠泥石、石英、方解石、長(zhǎng)石和輝石等。礦石結(jié)構(gòu)有粒狀、同心環(huán)帶、壓碎和交代殘余;構(gòu)造有塊狀、浸染狀、填隙狀及細(xì)脈狀。(2)阿爾哈達(dá)鉛鋅礦床。賦礦圍巖為上泥盆統(tǒng)安格爾音烏拉組火山—沉積巖,礦床位于阿爾哈達(dá)黑云母花崗巖外接觸帶,與黑云母花崗巖有密切成因聯(lián)系,黑云母花崗巖的形成年齡為(218±5)Ma,代表成礦年齡的上限。礦區(qū)斷裂主要有NEE、NW和NE向3組,NW向構(gòu)造破碎帶是主要的儲(chǔ)礦構(gòu)造。礦體以隱伏和盲礦體為主,單個(gè)礦體長(zhǎng)一般為100～500m,主要礦體控制長(zhǎng)710m,礦體厚1～4m,最厚21.45m,主要礦體走向NW,傾向SW,傾角35°。礦體呈似層狀和脈狀,傾向與走向均呈舒緩波狀,礦體局部具有分支和復(fù)合現(xiàn)象,多數(shù)礦體的賦存標(biāo)高位于700～1000m之間,700m以上是主要賦礦空間。礦石中金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、自然銀和輝銀礦,其他金屬礦物以黃鐵礦為主,其次有毒砂、磁黃鐵礦、黃銅礦和輝銅礦,在地表可見(jiàn)到褐鐵礦、軟錳礦、黃鉀鐵礬和鉛鋅的氧化物。脈石礦物有綠泥石、石英、高嶺土、絹云母、方解石、白云石和螢石等。礦石結(jié)構(gòu)主要有自形—半自形粒狀、他形粒狀、交代殘余、碎裂和包含等;構(gòu)造主要有塊狀、角礫狀、浸染狀、脈狀和條帶狀等。4.3礦體及礦體與燕山期侵入巖有關(guān)的礦床主要產(chǎn)于燕山期花崗巖與下泥盆統(tǒng)巴潤(rùn)特花組、中泥盆統(tǒng)塔爾巴格特組、下二疊統(tǒng)寶力格廟組接觸帶內(nèi),主要有朝不楞鐵多金屬礦床、沙麥鎢礦床、烏蘭銅金礦床及畢魯特鎢礦點(diǎn)、安格爾音烏拉鉛礦點(diǎn)、海墨賽格呼和敖包銅礦點(diǎn)等,最典型的為朝不楞鐵多金屬礦床和烏蘭銅金礦床。(1)朝不楞鐵多金屬礦床。與朝不楞鐵多金屬礦床有密切成因聯(lián)系的中粗?；◢弾rSHRIMP定年年齡為(136.9±1.5)Ma,與成礦年齡(140.7±1.8)Ma(Re-Os)相一致,說(shuō)明成礦作用與成巖作用基本同時(shí)發(fā)生。礦床主要由南礦帶、北礦帶和西礦帶構(gòu)成,從礦化空間看,南礦帶和北礦帶分別位于朝不楞黑云母花崗巖株?yáng)|北端突出部分的南北兩側(cè),整個(gè)礦帶長(zhǎng)10km,寬1~3km。大多數(shù)情況下,鐵多金屬礦化沿朝不楞黑云母花崗巖株與塔爾巴格特組沉積巖接觸帶,呈扁豆?fàn)?、團(tuán)塊狀和豆莢狀分布,局部地段鐵多金屬礦化沿沉積巖層間破碎帶或變質(zhì)粉砂巖與大理巖接觸帶,呈層狀和似層狀產(chǎn)出。矽卡巖、角巖和大理巖就是各類金屬礦體的直接容礦圍巖,受巖體與地層接觸帶或沉積巖層間破碎帶控制。在平面上,大多數(shù)鐵多金屬礦體為雁行式排列的礦體群(或帶);在剖面上,礦體表現(xiàn)為多個(gè)不同規(guī)模筒狀或斜列式扁豆體群。單個(gè)礦體走向呈NE,傾向SE,傾角變化范圍為50～80°,與整個(gè)礦帶和巖體—地層接觸帶產(chǎn)狀一致。對(duì)于南礦帶和北礦帶各礦段的大多數(shù)礦體來(lái)說(shuō),其長(zhǎng)度變化范圍為數(shù)十米至百余米,個(gè)別礦體為300～400m,厚度為數(shù)十厘米至18m,最厚可達(dá)34m。西礦帶內(nèi)單個(gè)礦體長(zhǎng)可達(dá)千余米,厚為2～4m。礦石以氧化型為主,其次為原生型。主要金屬礦物有磁鐵礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦,其次為黃鐵礦、白鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、毒砂、自然鉍、輝鉍礦、輝鉬礦、輝鉍鉛礦、方鉛礦、白鎢礦、赤鐵礦、褐鐵礦、鏡鐵礦、藍(lán)輝銅礦和孔雀石;主要脈石礦物有鈣鐵榴石和透輝石,其次為黑云母、角閃石、石英、斜長(zhǎng)石、綠泥石、綠簾石、黝簾石、符山石、陽(yáng)起石、次閃石、透閃石、磷灰石、螢石和方解石。礦石結(jié)構(gòu)主要有他形—半自形粒狀、固熔體分解、反應(yīng)邊、交代殘余、交代晶架、交代骸晶、壓碎、填隙和葉片狀;構(gòu)造主要有浸染狀、條帶狀、斑雜狀、斑點(diǎn)狀、角礫狀和脈狀。(2)烏蘭銅礦床。烏蘭銅礦床是近2年通過(guò)驗(yàn)證1∶5萬(wàn)土壤異常發(fā)現(xiàn)的,位于中—酸性淺成脈巖與巴潤(rùn)特花組接觸帶的矽卡巖內(nèi)。在烏蘭地區(qū)共圈出1∶5萬(wàn)土壤綜合異常8處。異常分布于下泥盆統(tǒng)巴潤(rùn)特花組、下二疊統(tǒng)寶力格廟組及其與華力西期、燕山期花崗巖的接觸帶內(nèi),面積為0.76～8.81km2,主要異常由Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi和Mo元素組成,Au元素在土壤中的平均值為2.6×10-9～10.6×10-9,最大值為12.5×10-9;Ag平均值為2.47×10-6～7.0×10-6,極大值為10×10-6;Cu平均值為45.55×10-6～845.9×10-6,極大值為4013×10-6;Pb平均值為653.38×10-6～739.33×10-6,極大值～為2000×10-6;Zn平均值為675.4×10-6980.83×10-6,極大值為2406×10-6;As平均值為119.0×10-6～574.67×10-6,極大值為1362×10-6;Sb平均