內(nèi)蒙古東烏旗銅、銀多金屬礦床地質(zhì)特征及成因

內(nèi)蒙古東烏旗銅、銀多金屬礦床地質(zhì)特征及成因

內(nèi)蒙古東五珠木沁旗銅、銀多金屬成礦帶（以下簡稱東烏旗）是中國北方重要的白銀、鉛、鋅、銅、鐵、鋯和錫資源集中地之一。近年來,隨著地質(zhì)勘查工作的進(jìn)行,區(qū)域上發(fā)現(xiàn)了許多新的找礦線索。部分礦區(qū)深部找到了富而大的隱伏銀多金屬礦體,找礦取得了顯著的進(jìn)展。該帶良好的成礦地質(zhì)環(huán)境和復(fù)雜的多元素聚集成礦的特點,越來越引起人們的重視。1晚古生代大陸裂谷活動該成礦帶大地構(gòu)造位置處于西伯利亞板塊南緣。早古生代屬西太平洋式活動陸緣,發(fā)育了溝-弧-盆體系,受古蒙古洋板塊向北不斷俯沖,導(dǎo)致陸殼以弧形山系形式向南增生,速率遠(yuǎn)大于中朝板塊陸緣。中奧陶世至晚志留世,島弧環(huán)境中有基性火山熔巖(細(xì)碧角斑巖)與復(fù)理石建造發(fā)育。晚古生代,轉(zhuǎn)變?yōu)楸粍哟箨戇吘壭再|(zhì)的冒地槽環(huán)境,泥盆紀(jì)形成巨厚的類復(fù)理石沉積,為一套以正常沉積巖系為主夾火山噴發(fā)相的地層,亦為本區(qū)成礦有利之地層;晚石炭世,西伯利亞板塊與中朝板塊沿查干敖包——阿榮旗深斷裂俯沖、碰撞,興蒙海槽閉合,東烏旗早華力西地槽回返,本區(qū)中部沿寶力格一帶發(fā)生了較大規(guī)模以陸相安山巖為主的火山活動,伴隨有華力西(中晚)期中、酸性巖漿的侵入。中生代,受環(huán)太平洋邊緣構(gòu)造活動的影響,轉(zhuǎn)入構(gòu)造活化階段。大陸裂谷活動自中晚侏羅世開始,區(qū)域構(gòu)造的發(fā)展在繼承古生代基底構(gòu)造基礎(chǔ)上,受NE向斷裂差異性升降活動作用,形成以NE向為主的隆、坳相間的構(gòu)造格局。受其控制,晚株羅世發(fā)生了大規(guī)模中、酸性火山噴發(fā)活動,火山旋回末期伴隨花崗質(zhì)巖漿強烈侵位,促成本區(qū)燕山期金屬成礦活動。2銅、銀多金屬礦2.1鐵、銅、鋅多金屬礦床和沙麥國內(nèi)武膠礦區(qū)內(nèi)銅、銀多金屬礦主要分布于NE向隆起帶及坳陷帶中(圖1)。有朝不欏大(中)型鐵、銅、鋅多金屬礦床和沙麥中型鎢礦床;小型礦床有查干敖包鐵、鋅多金屬礦,烏蘭陶勒蓋銅、銀多金屬礦及吉林寶力格銀(金)多金屬礦床等四處,另有眾多礦點、礦化點。上述礦床按成因類型劃分,主要為海底火山噴流沉積型和次火山熱液型兩類。2.2成礦的地質(zhì)特征2.2.1礦體地質(zhì)特征代表性礦床有朝不欏、查干敖包兩個礦床。朝不欏礦床產(chǎn)于隆起帶中,燕山早期中細(xì)粒似斑狀黑云母花崗巖(K-Ar同位素年齡165Ma)與泥盆系中統(tǒng)塔爾巴格特組(D2t)的凝灰?guī)r、灰?guī)r巖層接觸帶附近。區(qū)域上中泥盆統(tǒng)塔爾巴格特組(D2t)構(gòu)成朝不欏復(fù)式向斜,礦體賦存于朝不欏向斜核部。礦化呈NE向展布,順層產(chǎn)出,范圍較大,發(fā)育石榴石、透輝石矽卡巖,并伴有碳酸巖化、螢石化等熱液蝕變。礦床中元素金屬成礦復(fù)雜,礦種組合可分為鐵礦體、鐵鋅礦體、鐵銅礦體、銅礦體、鋅礦體等。礦體呈透鏡狀及扁豆?fàn)?、雁行排?礦體數(shù)量較多,單個礦體長幾十米到數(shù)百米,大的近千米,礦體厚度一般1～5m,厚的達(dá)20余米,大小不等。礦石分三大類:(1)條帶狀礦石:多分布小礦體中及致密塊狀礦石的外側(cè)及其礦體的兩端,與致密塊狀礦石為過渡關(guān)系,由磁鐵礦及石榴石矽卡巖相間組成條帶狀。磁鐵礦條帶寬0.2～2cm以下。(2)浸染狀礦石:僅見于部分礦體的最外側(cè),一般寬2～4m。磁鐵礦呈星點狀及不規(guī)則團塊狀散布于石榴石矽卡巖中。(3)致密塊狀礦石:主要分布于礦體之中部,由隱晶質(zhì)磁鐵礦組成,部分空間中及裂隙面上可見到其之晶體。在礦石中尚可見到交代殘余的石榴石矽卡巖殘塊及石榴石磁鐵礦假象晶體。礦石以致密塊狀為主,次為條帶狀,浸染狀礦石較為少見。礦體中鐵的平均品位49.05%,最高可達(dá)71.5%,銅品位0.05%～2.6%,鋅品位最高30.8%,最低0.5%,平均3.5%,在鋅礦石中金含量可達(dá)49×10-6、銀含量達(dá)158×10-6。該礦物質(zhì)成分十分復(fù)雜,金屬礦物主要有磁鐵礦、褐鐵礦、孔雀石、蘭銅礦、黝銅礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、白鎢礦、輝鉍礦、錫石、銀黝銅礦、輝銀礦、銀金礦等。有用元素除Fe、Zn、Cu、Au、Ag外,尚有Bi、W、Sn、Ga、Zr、In、Pb等。僅伴生鉍金屬儲量就可達(dá)中型礦床規(guī)模,綜合利用價值極高。前人認(rèn)為該類礦床屬于矽卡巖成因,但通過野外觀察研究發(fā)現(xiàn):(1)矽卡巖分布呈層狀,與巖體界線清楚,并非由于雙交代形成。(2)礦石組分復(fù)雜,鋅銅含量較高,與國內(nèi)外噴流沉積型礦床相比有相似之處。(3)礦體呈扁豆?fàn)罘植荚趯娱g的凹陷部位。(4)區(qū)域上灰?guī)r分布很少,大部分為凝灰?guī)r,局部有角斑巖出露等,表明海底火山活動較強。由此認(rèn)為該類礦床成因為海底噴氣(流)沉積型。2.2.2礦床地球化學(xué)特征該類礦床主要發(fā)育于呈坳陷帶的中生代火山巖盆地邊緣,賦礦巖石以泥盆系巴潤特花組(D1b)、安格爾音烏拉組(D3a)凝灰質(zhì)(砂)板巖、泥板巖類為主,次為石炭系寶力格組(C2b)的安山巖、安山質(zhì)火山角礫巖等。礦區(qū)范圍內(nèi)石英斑巖、石英二長斑巖、正長斑巖、花崗斑巖、石英閃長玢(斑)巖等燕山期淺成巖類廣泛發(fā)育,與成礦關(guān)系密切。NE向為主的斷裂構(gòu)造、層間破碎帶等是其成礦控礦主構(gòu)造,典型礦床有吉林寶力格、烏蘭陶勒蓋等。該類礦床礦體多呈脈狀產(chǎn)于斷裂破碎帶內(nèi),礦體走向以NE、NNE向為主,近SN向或NW向次之,局部近EW向。礦體數(shù)量較多,大小不等,一般長幾十米到幾百米,寬1～2m至10余米。礦床內(nèi)元素組合較為復(fù)雜(見表1),部分礦床或礦體具有明顯的元素分帶現(xiàn)象,如烏蘭陶勒蓋礦床成礦元素(礦種)由東礦段、中礦段至西礦段,呈Cu、Fe(Au)→Cu、Pb、Zn、Ag→Pb、Zn(Ag)變化。吉林寶力格Ⅲ號礦體地表Ag、As、Sb(Au)較高,深部Cu、Pb、Zn、Sn、Bi增多。礦床具有明顯的多期(次)疊加成礦特點,主要標(biāo)志是角礫狀構(gòu)造的礦石大量發(fā)育。在吉林寶力格礦床見全巖礦化角礫巖型礦石,從角礫至膠結(jié)物幾乎均為金屬硫化物,早期黃鐵礦(少量黃銅礦)呈1～4cm棱角狀角礫,被晚期毒砂、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等膠結(jié)。該礦Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Sb、Sn、Bi、Co幾乎均夠工業(yè)品位,實屬罕見。其富銀礦主要產(chǎn)于鉛鋅礦石中,而金、鈷與銅呈明顯正相關(guān)關(guān)系。該類礦床礦石主要為高硫化物礦石,礦石品位普遍較富,主要金屬礦物有:黃鐵礦、黃銅礦、孔雀石、斑銅礦、銅蘭、褐鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂、白鐵礦、輝銅礦、輝銀礦、銀黝銅礦、自然銀、角銀礦、硫銻銅銀礦、深紅銀礦、淡紅銀礦、銀金礦、輝鉍礦、磁鐵礦(部分礦區(qū))等。脈石礦物主要有:石英、長石、方解石、絹云母、綠泥石、高嶺土(石)、水白云母、伊利石、明礬石、綠簾石、角閃石,部分礦區(qū)(如烏蘭陶勒蓋)含石榴石、透閃石、透輝石、符山石等。圍巖蝕變主要有:黃鐵礦化(褐鐵礦化)、高嶺土化、硅化、次生石英巖化、絹云母化、水白云母化、明礬石化、碳酸鹽化、矽卡巖化等。據(jù)典型礦床同位素分析,吉林寶力格礦床δ34S值變化范圍為-2.64‰～3.82‰,接近隕石硫分布范圍,顯示硫源主要來自深部。烏蘭陶勒蓋δ34S為-6.29‰～-7.19‰,數(shù)值明顯偏離隕石硫范圍,表明該礦床成礦有來自圍巖地層中硫的參與。鉛同位素測試結(jié)果(表2)均屬正常鉛,在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb圖解上,吉林寶力格、烏蘭陶勒蓋兩礦床分布于150Ma等值線附近,為燕山早期成礦。烏蘭陶勒蓋、吉林寶力格礦床成礦金屬物質(zhì)來源較深。3控制礦山條件3.1c3b沉積型該隆起帶具有多元的地殼結(jié)構(gòu),古生代早期發(fā)育了海相中基性火山巖(細(xì)碧角斑巖)建造,中期大量含火山凝灰質(zhì)組分的復(fù)理石、類復(fù)理石沉積,晚期為陸相安山質(zhì)火山巖建造,形成復(fù)雜的地層巖石組合,其中的O2h、D1b、D2t、D3a、C2b地層為Ca、Mg、Fe、Cu、Pb、Zn、Ag等元素組分相對富集的層位,雖未達(dá)工業(yè)品位,然而Cu、Pb、Zn、Ag等一般高于地殼克拉克值2～25倍。由此表明古生代海底火山活動強烈,局部形成噴氣(流)沉積礦床,其次,為后期火山巖漿作用活化成礦元素打下了物質(zhì)基礎(chǔ)。隆起帶內(nèi)的“古老”地層經(jīng)多期次構(gòu)造活動疊加,巖石變質(zhì)變形、破裂改造強烈,其內(nèi)的斷裂系統(tǒng)構(gòu)造活動延續(xù)時間長,切割深度大,對深部巖漿、熱液活動起通道作用,對成礦具“穿針引線”效果。發(fā)育于不同巖性界面上的斷裂帶、破碎帶、層間滑動帶是極為重要的緩沖帶,含礦熱液流體在此環(huán)境內(nèi)易于聚集、沉淀,成為有利的容礦空間。因此,前中生代基底隆起對該區(qū)沉積型礦床起直接控礦作用。對次火山熱液型礦床起間接控礦作用。3.2巖漿與成礦的關(guān)系區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈而頻繁,尤其在燕山期,火山-巖漿侵入活動是在強烈的構(gòu)造巖漿活化背景下發(fā)生、發(fā)展、演化的。本區(qū)燕山早期巖漿侵入與晚侏羅世火山活動在巖漿旋回、空間位置及成因上具內(nèi)在聯(lián)系,受共同的構(gòu)造格局支配,形成NE向展布的火山噴發(fā)-次火山巖侵入-中深成巖侵入緊密相伴的火山-侵入巖帶,成分從(中)酸性-中基性堿性巖類均有。侵入巖主體為深成相的花崗質(zhì)巖石,次為淺成、超淺成相的偏堿性、偏基性巖株、巖脈。巖石化學(xué)成分SiO2在67.79%～78.76%之間,Al2O3在10.97%～14.54%之間,Na2O+K2O在6.77%～9.65%之間,K2O/Na2O在1.07%～1.85%之間,普遍富鉀質(zhì),為堿性偏高的鈣堿性巖系。巖漿成因?qū)偻坌?由于在侵位上升過程中混熔了部分殼巖組分而具重熔型巖漿特征。強烈的巖漿活動,提供了源源不斷的熱能,促使銅、銀多金屬組分隨巖漿侵位從地幔深部帶出或從地殼中活化而進(jìn)入到成礦流體中,參與成礦,造成部分礦床成礦元素“殼?；旌稀睆?fù)雜現(xiàn)象。本區(qū)次火山熱液型、海底火山噴氣(流)沉積型鐵、銅、銀多金屬成礦與燕山早期