内蒙古乌尔吉地区大石寨组火山岩地球化学特征及成矿潜力

区内断裂构造极为发育，按断裂的展布方向可
划分为近 ＥＷ、 ＮＥ、 ＮＮＥ、 ＮＷ、 ＳＮ 向 和 环 状 断 裂 ６ 组，其中以 ＮＥ、ＮＷ 向断裂最为发育，ＮＮＥ 向断裂和 ＥＷ 向次之（ 图 １ｂ） 。
侵入岩主要为早白垩世，其次为三叠纪，晚侏罗 世仅零星出露（ 图 １ｂ） 。 早白垩世侵入岩总体呈 ＮＥ 向带状出露，大致可以分为沙那水库—小井子和董 里沟—五香营子两个 ＮＥ 向的岩浆岩带，主要侵入 上侏罗统和中上二叠统地层。
３） 变质玄武岩类，ＳｉＯ２ 和 Ａｌ２Ｏ３ 含量区间分别 为 ４８．８１％ ～ ５１．９％、１４．８６％ ～ １６．６４％，Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ 含 量区 间 分 别 为 ０． １％ ～ ０． ６２％、 １． １８％ ～ ３． ９８％， ｗ （ Ｋ２Ｏ） ／ ｗ（ Ｎａ２Ｏ） 比值介于 ０．０８ ～ ０．３４。 里特曼指数
３ 地球化学特征
３．１ 主量元素特征 研究区中二叠统大石寨组火山岩主量元素成分
及特征参数见表 １，各类岩性的地球化学类型及特 征分析如下：
１） 中 酸 性 岩 中， ＳｉＯ２ 和 Ａｌ２Ｏ３ 含 量 分 别 为 ７２．６％、 １３． ５８％， Ｋ２Ｏ、 Ｎａ２Ｏ 含 量 分 别 为 ２． ７％、 ３．８２％，ｗ（ Ｋ２Ｏ） ／ ｗ （ Ｎａ２Ｏ） 比值介于 ０． ７１。 里特曼 指数 σ４３ ＝ １．４４，在火山岩 ＴＡＳ 分类图解（图 ２）中，样 品均落 于 流 纹 岩 区 域， 属 亚 碱 性 岩。 在 ｗ （ ＳｉＯ２ ）⁃ ｗ（Ｋ２Ｏ）图解（ 图 ３） 中，样品落于钙碱性系列。 铝饱 和指数 Ａ ／ ＣＮＫ 为 １．３４，在 Ａ ／ ＣＮＫ⁃Ａ ／ ＮＫ 图解（图 ４） 上，样品显示为过铝质。 分异指数 ＤＩ ＝ ８５．８４，固结指 数 ＳＩ ＝ ３．２４，反映岩浆分异结晶程度较高［１３］ 。
１ 地质背景
乌尔吉地区区域构造位置属于乌兰浩特—林西 晚古生代裂谷带中南部（图 １ａ），由于太平洋板块向 西伯利亚板块和华北板块的俯冲挤压，ＮＥ—ＮＮＥ 向 的大兴安岭—太行山中生代构造岩浆岩带（ 或隆起 带） 叠加其上［１２］ 。
研究区出露地层主要为上侏罗统，其次为中、下 二叠统（图 １ｂ）。 中、下二叠统呈北东向展布于研究 区中部；中二叠统由大石寨组（ Ｐ２ｄ） 、哲斯组（ Ｐ２ｚｓ）
２） 变质安山岩类， ＳｉＯ２ 和 Ａｌ２Ｏ３ 含量区间分 别为 ５５． ６９％ ～ ５７． ９６％、 １３． ７４％ ～ １５． ７７％， Ｋ２Ｏ、 Ｎａ２ Ｏ 含 量 区 间 分 别 为１ ． ５ １ ％ ～ ５ ． ０ ８ ％ 、２ ． ０ ４ ％ ～ ４．２９％，ｗ（ Ｋ２Ｏ） ／ ｗ（ Ｎａ２Ｏ） 比值介于 ０．３９ ～ ２．４９。 里 特曼指数 σ４３在 ２．２５ ～ ５．４４，在火山岩 ＴＡＳ 分类图解 （图 ２） 中，３ 个样品落于粗面安山岩区域，属碱性 岩，一 个 样 品 落 于 安 山 岩 区 域， 属 亚 碱 性 岩。 在 ｗ（ ＳｉＯ２） ⁃ｗ（ Ｋ２Ｏ） 图解（ 图 ３） 中，３ 个样品（ 粗面安 山岩）落入钾玄岩系列区域，一个样品（ 安山岩） 落 于钙碱性系列区域。 铝饱和指数 Ａ ／ ＣＮＫ 为 ０．７８ ～ ０．９１，在 Ａ ／ ＣＮＫ⁃Ａ ／ ＮＫ 图解（ 图 ４） 上，样品显示为 准铝质。 分异指数 ＤＩ 为 ５５ ～ ６６．３，固结指数 ＳＩ 为 ２４．７１ ～ ３１．２，反映岩浆分异结晶程度低。
乌尔吉地区位于内蒙古自治区赤峰市北东部， 大地构造位置属于中亚造山带东段（ 兴蒙造山带）， 即西伯利亚板块与中朝板块间的兴安—蒙古地槽。 古生代时期，随着西伯利亚板块与中朝板块的相向 增生，乌尔吉地区最终在二叠纪末—早三叠世沿索 伦—西拉木伦一线拼合［１］ ，区域上发生大范围褶皱 和隆起，仅局部尚存残留海［２］ ；三叠纪—早侏罗世 期间，该区进入了后造山伸展环境［３］ ；晚侏罗世，由 于太平洋板块向欧亚板块的俯冲加剧［４］ ，发生了大 规模火山喷发和岩浆侵入活动。 多期次造山运动造 就了本区构造形迹的叠加和改造，加之多期次岩浆 活动提供的充足的热源和成矿物质，使本区成为我 国重要的多金属矿床集中区［５］ 。
床或矿化集中区又受多方向构造的交汇处控 制［７ ８］ 。
研究区隶属大兴安岭南段铅锌银铜锡铁成矿 带［９］ ，是东北亚大陆重要的多金属、贵金属、稀有金 属成矿域［１０ １１］ ，成矿潜力巨大。 随着本区经济的快 速发展，一批地质勘查工作相继开展，本次研究即依 托内蒙古乌尔吉等四幅 １ ∶５０ ０００ 矿产地质调查，对 该区中二叠统大石寨组（ Ｐ２ｄ） 火山岩的地球化学特 征及含矿性进行了研究，分析其成矿潜力，为本区进 一步的矿产勘查工作提供了明确的方向。
变质细碧岩：灰色为主，少斑结构，杏仁状构造。 斑晶为钠更长石，板柱状，聚片双晶发育。 基质主要 由钠更长石组成，其间隙中分布绿泥石、绿帘石和阳 起石等。 杏仁体充填物为绿泥石、钠长石等。
变质石英角斑岩：灰色，斑状结构。 斑晶为钠更 长石，无色，干净透明，板柱状，聚片双晶发育。 基质 由长英质矿物和少量绿泥石组成。 ２．３ 火山碎屑沉积岩类
粗安质火山碎屑岩：由岩屑晶屑凝灰岩、晶屑岩 屑凝灰岩组成，局部岩屑粒度较大形成角砾，构成凝 灰角砾岩。 晶屑成分主要为斜长石、钾长石、角闪 石、辉石，岩屑（ 角砾） 成分以粗安岩为主，含量及粒 度变化较大。
流纹质火山碎屑岩：以晶屑玻屑凝灰岩为主，晶 屑为长石、石英等，玻屑多具弱的塑性变形。 局部岩 石中含角砾，构成流纹质凝灰角砾岩，角砾成分比较 复杂，有安山岩、流纹岩、粉砂岩及闪长玢岩等。 ２．２ 火山熔岩类
第 ４０ 卷第 ３ 期 ２０１６ 年 ６ 月
物 探 与 化 探
ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ ＆ ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ
Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．，２０１６
ｄｏｉ： １０．１１７２０ ／ ｗｔｙｈｔ．２０１６．３．１１ 张辉，郭彬，刘瑞睿． 内蒙古乌尔吉地区大石寨组火山岩地球化学特征及成矿潜力［ Ｊ］ ． 物探与化探，２０１６，４０（ ３） ：５０２ － ５０８． ｈｔｔｐ： ／ ／ ｄｏｉ． ｏｒｇ ／Ｚｈａｎｇ Ｈ，Ｇｕｏ Ｂ，Ｌｉｕ Ｒ Ｒ．Ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ Ｄａｓｈｉｚｈａｉ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｉｎ Ｏｌｊｉ ａｒｅａ， Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ［ Ｊ］ ． Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，２０１６，４０（３） ：５０２－５０８．ｈｔｔｐ： ／ ／ ｄｏｉ．ｏｒｇ ／ １０．１１７２０ ／ ｗｔｙｈｔ．２０１６．３．１１
收稿日期： ２０１５－０４－２７
３期
张辉等：内蒙古乌尔吉地区大石寨组火山岩地球化学特征及成矿潜力
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组成，岩性组合分别为中酸性火山岩夹变质碎屑岩 与碎屑岩，受低绿片岩相区域变质作用，与上覆地层 呈角度不整合或断层接触； 下二叠统由寿山沟组 （Ｐ１ｓ）组成，为一套海相沉积碎屑岩组合。 上侏罗 统广泛分布于区内东南部及西北部，由满克头鄂博 组（ Ｊ３ｍ） 、玛尼吐组（ Ｊ３ｍｎ） 、白音高老组（ Ｊ３ｂ） 组成， 为一套火山岩、火山碎屑岩夹沉积岩建造。
内蒙古乌尔吉地区大石寨组火山岩 地球化学特征及成矿潜力
张辉，郭彬，刘瑞睿
（ 河北省区域地质矿产调查研究所，河北 廊坊 ０６５０００）
摘 要： 乌尔吉地区地处中亚造山带东段，属大兴安岭南段铅锌银铜锡铁成矿带。 区内二叠系大石寨组为一套变质 火山岩夹碎屑沉积岩组合，火山岩具有典型的不对称双峰式特征，基性峰强。 岩石地球化学研究表明，中基性、基 性岩类属准铝质钙碱性系列和低钾（ 拉斑） 系列，中性岩类总体属钾玄岩系列，中酸性岩属过铝质钙碱性岩系列，岩 石为海西中晚期大陆边缘裂谷盆地的岛弧环境下的产物。 大石寨组火山岩总体上富集 Ａｇ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｕ 等成矿元 素，是本区 Ｐｂ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｚｎ 等成矿元素的矿源层之一，成矿潜力较大。 结合前人研究认为，大石寨组火山岩是本区寻 找火山热液型锡、铅、锌、铜等多金属矿床的有利场所。 关键词： 乌尔吉地区；大石寨组；火山岩；岩石地球化学；火山热液型 中图分类号： Ｐ６３２ 文献标识码： Ａ 文章编号： １０００－８９１８（２０１６）０３－０５０２－０７
前人研究表明，大兴安岭中南段是在成矿物质 丰富的古老基底构造层和华力西地槽褶皱带基础 上，叠加了中生代火山—岩浆构造活动而发展起来 的铜、锡、富铅、锌、银多金属巨型成矿带［６］ ，区内铜 多金属矿床（ 点） 主要分布于西拉木伦河断裂以北 及嫩江深断裂以西地区，受早二叠世岛弧及叠加其 上的燕山期断隆和断陷交接带控制，而矿带中的矿
图 １ 乌尔吉地区大地构造（ａ）及矿产地质简要（ｂ）
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物 探 与 化 探
４０ 卷
２ 岩石学特征
根据岩石组合、沉积和喷发韵律特征，将中二叠 统大石寨组（Ｐ２ｄ）从下至上划为两个岩性段。 一段 以浅变质的基性、中性、酸性火山岩、火山沉积岩为 主，夹少量正常碎屑沉积岩；二段为浅变质的正常沉 积的碎屑岩夹碳酸盐岩和少量火山岩、火山沉积岩。 大石寨组火山岩据岩石类型可划分为三类。 ２．１ 火山碎屑岩类
变质砂质凝灰岩：灰色，沉凝灰结构，块状构造。 岩石由火山凝灰物及少量陆源砂屑构成。 凝灰物由 晶屑、岩屑、玻屑构成。 晶屑为石英、长石，棱角状— 它形粒状，含量 １０％ ～ １５％；岩屑为不规则团块状， 边角圆化，强绢云母化、绿泥石化，含量 ５％ ～ １０％； 玻屑外形基本消失，强绢云母化，含量 ６５％ ～ ７０％。 陆源砂屑由石英及少量长石构成，含量 １０％ ～ １５％。 副矿物有磁铁矿。
变质安山岩：灰色为主，变余斑状、微晶结构，块 状构造。 斑晶成分为角闪石、斜长石等。 斜长石为 中长石，板柱状，卡钠双晶发育，局部具环带构造；角 闪石呈柱状，褐色，具氧化铁暗化边。 基质由板条状 斜长石微晶，鳞片状黑云母、阳起石等构成。
变质玄武岩：黄绿色、灰黑色，变余斑状结构，块 状构造为主。 斑晶为基性斜长石、辉石。 斜长石为 自形板条状，粒度 ０．２ ～ ３ ｍｍ，多具绢云母化、绿帘石 化，含量 １５％ ～ ２０％；辉石呈假象，半自形粒状，粒度 ０．２ ～ ２ ｍｍ，多变质形成次闪石、绿帘石、绿泥石等， 含量 ５％ ～ １０％。 基质有基性斜长石、辉石，多绢云 母化、绿帘石化、绿泥石化。 副矿物有磷灰石、磁铁 矿。 部分岩石中有气孔杏仁体，不规则状，多呈定向 分布，长 ３ ～ ８ ｍｍ，杏仁体多为方解石。