2016年第六期物化探 部鸳 内蒙古自治区大兴安岭 成矿带中段地质物化探特征及找矿方向 刘文权任贞奎杨德利 呼和浩特010020 内蒙古自治区有色地质勘查局综合普查队摘要:内蒙古大兴安岭成矿带中段具备有利的成矿地质环境条件,在此区域上先后发现多处大、中小型铁、铜、钼、铅 锌、金、钨等有色金属及贵金属矿床。本文简述了本地区的地层、构造、岩浆岩、地球物理、地球化学特征,并在此基础上阐 述了区域控矿因素及下步找矿方向。 关键词:大兴安岭成矿带中段;控矿因素;找矿方向 大兴安岭地区位于内蒙古的东北部,其位于内蒙古大 新生界:第三系主要为五岔沟一阿尔山一带的火山喷 广泛分布于河 兴安岭褶皱带的东部,西部与二连盆地相邻,东部以嫩江深 发沉积(玄武岩)。第四系现代松散沉积物,断裂为界,是我国重要的有色金属及贵金属成矿构造单元, 床、阶地、沟谷、洼地等处。 根据区域成矿背景、控矿构造及成矿作用等将内蒙古大兴 安岭地区划分为三个Ⅲ级成矿区(带)(邵积东.2007),具体 1.2构造 本区构造位置位于古亚洲洋构造域与环太平洋构造域 具体大地构造单元属 为德尔布干成矿带;东乌珠穆沁旗一梨子山一鄂伦春华力 的交汇部位大兴安岭主脊断裂中段,之东乌珠穆沁旗一扎 西期、燕山期铁、铜、钼、铅锌、金、钨成矿远景区;突泉一林 西伯利亚板块东南陆缘增生带(二级)南部少部分跨华北板块北部陆 西华力西期、燕山期铁、锡、铜、铅锌、银、铌钽成矿带。而大 兰屯火山型增生弧(三级),兴安岭多金属成矿带中段就位于东乌旗一梨子山成矿区 缘增生带(二级)之宝音图一锡林浩特火山型增生弧(三 内。 级)。 大兴安岭中生代构造一岩浆活动十分强烈,并伴随有 1.地质背景 1.1地层 强烈成矿作用。区内华力西期构造表现为NE向的褶皱与 本区大地构造位置属西伯利亚板块东南陆缘增生带, 断裂形式。在总体隆起的背景下发育了一系列NE、NNE向 东乌旗一扎兰屯火山型被动陆缘。古生代地层区划属北疆 断裂和小型隆坳相间的构造体系。中生代特别是晚侏罗世 兴安地层大区,东乌一呼玛地层分区;中、新生代地层区 由于裂陷和地幔上隆造成陆壳熔融上冲,形成了内蒙东部 的大兴安岭火山岩带。大兴安岭主脊断裂纵贯全区,对构 划属滨太平洋地层区、乌兰浩特一赤峰地层分区。 一上元古界:寒武系一石炭系中下统,主要为海相、海陆 造、岩浆活动起了显著的控制作用。褶皱构造以火山岩系 交互相夹火山沉积相,仅在阿尔山岭脊隆起带有零星分 的宽缓短轴背、向斜为主,轴向NNE。紧密褶皱只是表现在 布。石炭系上统一二叠系地层,主要为海相、海陆互相及火 裹夹于其中的前中生代构造层中。 山喷发相。石炭系上统地层主要分布在科右前旗西北部, 1.3岩浆岩 扎鲁特旗等地。二叠系地层大面积分布,是本地区的主要 盖(主要是侏罗系),使其支离破碎,遍布全区。 本地区岩浆活动频繁,侵入和喷发(溢)强烈,并具有多 从加里东一燕山期均有岩浆活动,但全区广泛分布的为华 出露地层,由于后期中生代构造旋回,加之晚期沉积物的掩 期次、岩石类型多、时空分布广、与成矿关系密切等特点。 中生界:主要为侏罗系中一下统地层以陆相夹中酸性 力西晚期与燕山期并与成矿关系密切。以燕山早期活动最 火山碎屑沉积及湖沼相夹煤层沉积分布在中南部地区。 为强烈。喷出岩以华力西早期及燕山期为主,本区岩浆活 作者简介:刘文权(1967-),男,本科,于1991年,毕业于昆明工学院地质系;高级工程师(级别副高);现就职于内蒙古自治区有色地质勘 查局综合普查队,主要负责立项、选区及主要项目的设计、报告编写工作,如有需要还兼任重点项目的项目负责人。 RESOURCES/163 器鄙鸳 WESTRN RES0URCES 物化探2016年第六期 动为金属矿床的形成提供了重要的物质来源和热动力条 长岩为主的中酸性侵入岩类具有中等磁性,一般几百一几 件。 千×10~A/m,可形成局部磁异常。喷出岩类中,以玄武岩和 华力西中期的岩浆活动形成了中、晚石炭世火山岩和 安山岩为主的喷出岩类磁性强,但不规律,变化范围大。 侵入岩,晚期则以侵入岩为主。华力西早期为超基性一基 3.区域化探特征 性一中性一中酸性均有分布,以酸性、中酸性为主,华力西 3-]区域地球化学分带 晚期岩浆岩主要沿北东向褶皱轴或北东向与东西向断裂交 根据区域地球化学背景、不同地球化学单元中元素组 汇处侵入,燕山期以陆相火山喷发为主,形成上侏罗统火山 合特征,结合区域地质构造、成矿作用特点,区域上共划分 岩系。燕山期岩浆岩主要分布在隆起带及褶皱轴部,呈北 东及北东向分布,亦分为早晚两个期次,早期为酸性中酸性 为主,晚期为中酸j生岩及酸性斑杂岩等小侵人体。 2.区域地球物理特征 在大兴安岭中段形成4条NNE向的布伽重力异常带, 分别为阿尔山重力低值异常区;玛尼吐一霍林郭勒高低相 间重力异常带;音德尔一高力板重力高值异常带;大兴安岭 重力梯级带,上述异常带控制着区域重力场的背景轮廓。 区域上磁场区位于大兴安岭重力梯级带的中部。在磁 场区内,南北两部的磁场特征有所不同。北部呈现出平缓 升高或降低的正负磁场,而南部则反映出正负峰值较强,梯 度变化较大,且迅速交替出现的磁场特征。岩浆岩、特别是 喷出岩所引起的磁场变化较为剧烈,升高的正磁场与降低 的负磁场迅速交替地出现。 按照一般规律是从酸I生到中、基性喷出岩的磁性依次 增强,但是在区域磁场区内,在酸性喷出岩区频繁出现强磁 异常。其磁场变化亦是正负迅速交替的。这一点也为1:5 万航空磁测测量岩石磁性的结果所证实。即这种岩石不但 磁化率较高,达5000×10 GGSM以上,而且剩余磁化强度 多数达20000 X 10一GGSM。其它一些酸性喷出岩亦都反映 着变化的升高磁场,但比前面所述的流纹班岩等磁性较弱 些。 2-1岩石磁性特征 大兴安岭成矿带历经多次构造活动,多期岩浆侵入喷 发,故岩石磁性较为复杂,剩磁对岩磁性强弱影响较大,其 具有以下特征: 以磁铁矿磁性最强,其次为铁锌矿、铁铜矿、含铁矽卡 岩及其它含铁磁性矿物的多金属矿等与围岩磁性差异明 显,易形成局部磁异常等。 正常沉积岩和沉积变质岩磁性极弱,一般反映为平稳 的负异常,经后期热液作用或靠近侵入体,遭受接触交代, 混染变质或角岩化时,磁性有所增强,但强度不大。 岩浆岩类磁性,由酸性到基性随着二氧化硅含量的逐 渐减少,暗色矿物逐渐增多,磁性有所增强。以花岗岩和闪 164|RESOURCES 五个地球化学带。五个地球化学带中含纳多千个地球化学 元素富集区(图1、表1)。 3.2区域地球化学特征 通过近年来1:20万、1:5万地球化学测量结果,大兴安 岭中段以Mo、Pb、Ag、Zn、Cu、Cd、W、Sb、As、Hg、Au、Fe-,Sn等 元素为区内主要成矿元素或伴生指示元素。区内出露主要 地层为下二叠统大石寨组及中上侏罗统玛尼图组和白音高 老组,上述地层亦是区域主要附矿层位,各地层元素含量及 其浓集特征如下: ①大石寨组岩性为一套火山岩夹变质砂岩,成矿元素 浓度克拉克值(C2): 图1 大兴安岭中段区域地球化学分带图 表1 区域地球化学分带表 编号 地球化学带 元素组合特征 Mo、Pb,Zn,Ag、Sn、Bi、Au Fe、U、L I 朝不楞~阿尔山 包括:(阿尔山Ph、Zn、Mo、Sn、W富集区五叉沟 Cu、PbZn、Sn、Mo富集区) Ⅱ 大石寨一洼提 Cu Pb,Zn,Ag,Sn、W、Mo、Cr、Fe,Be Ⅲ 哈日根台一梅勒图 Cu、Ph、Zn、Ag、Sn、Cr、V、Ba、Hg Ⅳ 白音乌拉一乌兰浩特 Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、As、Sb、Be、Ni、Fe V 幸福之路一科右中旗 Cu、Pb、Zn、A Au、Cr、Mo、W、B Au0.72,Ag1.78,CuO.81,Pb1.07,Zn 0.90,W、Sn、Mo、Bi 2016年第六期物化探 丽榴 为1.00 2.68,U1.50,伴生指示元素浓度克拉克值为:As、sb、 人的中酸性、酸性岩与成矿关系密切,其次为华里西晚期的 Hg为1.43 2.31,B4.17,P0.84,F0.84,这些元素是指示与火 中酸I生侵入岩。 山活动有关的元素;St1.56—2.69,CrNiCoMn0.78—1.73。可见 ②燕山早期岩浆侵入活动剧烈、期次多,岩浆分异作用 岩浆演化过程完整,对多金属及稀有稀土矿产成矿有 Ag、Pb、w、Sn、Mo、Bi、U在下二叠统大石寨组均大于1,为这 明显,些成矿元素的矿源层之一。 利。 ②上侏罗统玛尼图组和白音高老组岩性为一套中酸性 ③与成矿有关的岩体,大多为中浅一浅成侵入的岩株 火山熔岩及火山碎屑岩。浓度克拉克值(c2)成矿元素 状岩体。 Au0.95 ̄7.86,Ag1.60-2.33,Cu1.07 ̄2.07,Pb1.0-1.15,W1.03 ̄ 1.20,Sn0.91 1.18,u 0.94 1.11;伴生指示元素浓度克拉克值 为:B 1.03~2.40,P 1.26—2.30,F 0.87 ̄1.49,Hg 1.32~1.89,这 些元素指示与火山活动有关;Sr 1.56~2.69,Cr、Ni、Co 1.05~ 3.56,Mn0.95~1.45,其他元素均小于1。可见Au、Ag、cu、Pb、 w、Sn、u在中上侏罗统中酸性火山熔岩及火山碎屑岩中基 本上均大于1,为这些成矿元素的矿源层之一。 4.区域控矿地质因素 4.1地层控矿因素 ①通过以往区域金属矿床、矿(化)点统计资料,分布在 各地层单元中,各层位含矿几率明显差异,含矿几率最高地 层单元为下二叠统大石寨组,次为上侏罗统,其它含矿层位 有上二叠统、上石炭统、上泥盆统等。 ②岩相沉积建造与多金属矿化关系极为密切,统计了 产于各种地层中的多金属矿产地,以海相地层为围岩的矿 产地占多数,陆相地层矿产地次之,海相地层主要为古生界 早二叠世前的各种优地槽性质沉积建造,说明古生代海相 地层对多金属矿产具有控制作用。 ③区内地层中,无论海相、海陆交互相及陆相沉积建 造,火山沉积物均较发育。据研究资料说明,区内早二叠世 前,海底喷发的酸性、中酸性火山熔岩建造,矿化最好,而且 普遍。其次,矿化较好者为晚侏罗世陆相喷发的中基性、酸 性火山熔岩及碎屑岩建造。 ④碳酸盐建造常形成接触交代型矿床。斑岩型矿床主 要以陆相晚火山岩建造为围岩,热液型矿化多形成于下二 叠统地层各种性质围岩中,说明地层岩相及沉积建造对矿 产形成的控制作用与规律。 ⑤通过对地层中造矿元素丰度值统计结果表明:上侏 罗统玛尼图组及白音高老组中Be、Sn、Mo、Ph等元素含量较 高,下二叠统、大石寨组中cu、Pb、zn、Ga等元素含量较高。 4.2岩浆岩控矿因素 区内已知与岩浆岩有关的内生矿产主要有铜、铅、锌、 银、锡、钼、铁、铬及稀有稀土矿床(点)等。 ①主要成矿时代为燕山早期,尤以燕山早期第二次侵 ④中酸l生一酸性侵人岩与古生界碳酸盐发育的地层接 触处,常形成接触交代矽卡岩型矿床。 ⑤中酸性一酸性侵入岩,控制斑岩型矿床的形成。如 塔尔布勒吉铜矿点、陈台矿点等。 ⑥岩浆岩岩体的含矿性与其岩体的岩石化学特征有着 密切联系。 区内中性一中酸性岩体多与Fe、Cu、Pb、zn、Ag等矿化 有关。酸性岩多与cu、Pb、zn、A sn、M0等矿化有关,各类 岩体有着其独特的成矿专属性。 4.3构造控矿因素 ①区内有色金属矿床多受深大断裂及其配套的次级断 裂的联合控制,矿体受角砾岩筒或断裂构造的控制。中生 代隆起与坳陷交接部位靠隆起一侧,为成矿的有利地段。 ②华力西晚期北东向复背斜、背斜构造控制本区金属 矿产的分布。如布敦花复背斜,黄合吐背斜、孟恩背斜等矿 (化)点均较密集。 ③经多次活动,规模较大(Ⅲ级以上)的断裂构造是区 内控岩控矿构造或导矿构造,其低级别(IV—V级)断裂构 造为较好的容矿构造。 ④东西向、北东向、北西向断裂交叉复合部位,岩浆活 动频繁,是成矿有利地段,常形成矿结或矿点群,孟恩矿床 及周围矿点当属此类构造控矿因素。 ⑤古生代褶皱带内断裂构造发育者,则矿产分布密集, 易形成有工业意义的矿床。 ⑥区内古生代海相地层均受构造隆起带控制,多位于 隆起脊部或背斜轴部,经多次构造运动,断裂较发育,岩浆 侵入活动频繁,易形成接触交代型矿床。 5。多金属成矿规律及找矿方向 5.1成矿规律 ①大兴安岭多金属成矿带中段矿产成矿时代,主要为 燕山早期,其次为华力西晚期。 ②区内古生界地层,尤其以下二叠统地层为主要赋矿 因素地层,其次为中生界上侏罗统地层,其中所夹的中基性 火山岩又是重要的矿源层,为成矿带内铜、钼、铅、锌、银等 RESOURCES|165 蚕部鸳 矿产形成的物质来源之一。 物化探2016年第六期 人杂岩、其中超浅成一浅成小侵人体与岩浆热液脉型铜铅 ③燕山期矿产形成的主要导矿构造,为北北东向断裂 锌银矿成矿关系密切,是找矿的重要标志。 构造,矿化多发生在北北东向构造与北东向复背斜带及东 ④二叠系海相中性、中基性火山岩分布区是形成海相 西向构造复合部位,且形成矿结群。矿产地沿北东向复背 火山热液型(及热水沉积型)铜多金属矿床的有利地区。 斜带或东西向构造带状分布,构成区内Ⅲ级及Ⅳ级成矿 裂构造带,其次为南北向、北东向及北北东向断裂构造带。 ⑤在中生代火山岩一次火山岩较为发育地区,是寻找 带。容矿构造主要为多次活动的北西向和东西向低级别断 中生代浅成低温热液型金一铜铅锌矿床的有利地区。 ⑥区域1:20万、1:5万化探测量圈定的综合异常区为 ④火山喷发一岩浆侵入活动是区内矿产形成的重要因 找矿提供主要靶区。素之一。燕山早期、华力西晚期的中酸性浅成斑杂岩体及 次火山岩体,与铜、钼矿化关系密切。铅、锌、银矿化,主要 参考文献:张履桥.内蒙古自治区主要成矿区(带)和成矿系列.2001, 为华力西晚期酸性侵入岩及燕山早期酸性、中性火山岩体 [1]邵和明,有关;钨、锡、稀土等矿化与燕山早期酸性,偏碱性侵入岩关 系密切。 1一一237. 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[5]陈岳龙,冷福荣等.内蒙古自治区区域成矿规律及重要矿产成矿 成小斑岩体是斑岩型钼(铜)矿最主要的成矿母岩。 ②属古生代海相沉积相的下二叠统大石寨组等是区域 预测地球化学综合研究成果报告,2011.99—463. 中生代火山断陷盆地边缘中的局部基底隆起区主要组成部 [6]李玉恒.内蒙古区域成矿规律及重要矿产成矿预测地球化学综合 研究取得重要成果….西部资源,2011(6):4—4. 分,是矽卡岩型铜铅锌银多金属矿床的主要围岩之一。矽 卡岩及其褪色蚀变与成矿关系密切,锰钙石榴石化、透辉石 化、萤石化是找矿的直接标志。 ③受北东向深大断裂控制的次一级断裂的交汇部位, [7]李鹏,许永旺,张子珍,等.内蒙古大兴安岭北部新元古代花岗岩 岩石地球化学特征及其构造意义[1].西部资源,2012(1):176一 】78. 有燕山期火山岩一超浅成侵入体一浅成侵入体即火山一侵 (上接128页) 我国国土资源管理水平的提高有了极大的促进作用,本文 当前,在评价与分等定级土地资源的地价、潜力与适宜 对国土资源测绘过程中3S技术应用对策进行分析,希望能 性时,往往是以土地评价的理论与方法为指导,应用GIS对 起到抛砖引玉的作用。 空间数据管理和空间分析工具来完成,从而将土地资源的 参考文献:J].科 数量特征与空间变化规律全面反映出来,给土地的有效利 [1]麦合木提・居马克国土资源测绘过程中3s技术应用对策[研,2015(6):4—4. 用、总体规划以及土地资源的保护提供可靠的依据。除此 之外,利用GIS构建起土地资源评价信息系统,不但能够提 高已有各类土地评价资料的使用效率,并且还能够大大降 低了土地评价的工作强度,在进行资料累积的同时,还能促 进评价质量的提升。 4.结束语 [2]张德.国土资源测绘过程中3s技术的应用对策[_I].城市建设理论 研究:电子版,2015(18). [3]王朋.国土资源测绘过程中3s技术应用策略研究[J].引文版:工程 技术 201 5(11):270—270. [4]袁占良,臧文乾.土地利用变更调查中”3s”技术的应用研究[J]. 河南理工大学学报(自然科学版),2008,27(1):64—67. 总而言之,随着3S技术在国土资源中的广泛应用,对 166/RESOURCES