大兴安岭南段火山机构与成矿作用

大兴安岭南段火山机构与成矿作用
[ 作者：李泓明，郭俊，胡平 | 更新时间：2011-11-2 | 2011年第 7 期 ]
(内蒙古有色地质勘查局108队，内蒙古赤峰 024000)
摘要：介绍了大兴安岭南段铁铜多金属成矿带的成矿背景、地质构造及岩浆活动情况，指出了下一阶段工作的方向。

关键词：火山机制；次火山构造；成矿作用；大兴安岭
大兴安岭南段铁铜多金属成矿带多数矿床的形成均受中生代岩浆活动火山机制控制，矿体赋存于上古生界中的多期活动的次火山断裂通道中。

异常与矿化以沿北西断裂分布的火山颈相为中心，呈放射状、环状分布，并与钾质流纹状花岗斑岩脉的发育程度成正比，矿化以辐射状斑岩脉交切环状脉或环状断裂部位最佳。

2008年笔者参与了内蒙古有色地质勘查局108队在大兴安岭南段克什克腾旗与林西地区普查找矿工作，前期按原设计，在重点靶区——河南营子地区进行了坑、钻工程初步评价，但未找到工业矿体。

笔者在此针对后期发现的一些铜、铅、锡、铁的矿化信息结合该区以次火山构造为主的成矿因素，讨论该区的成矿作用与找矿前景。

研究区位于内蒙古中部地槽褶皱系(Ⅰ级)、苏尼特右旗华力西地槽褶皱带(Ⅱ级)、黄岗梁——甘珠尔庙复背斜(Ⅲ级)南部西翼，上叠的中生代大兴安岭火山岩带中亚带(布特哈旗——多伦火山活动亚带)断陷盆地北缘，大兴安岭深断裂与黄冈梁主脊大断裂带控制的乌兰浩特——巴林右旗铅、锌、银、锡、铜多金属成矿带南部。

1 成矿背景
1.1 地层
大兴安岭南部广泛发育晚上古生界与侏罗系，晚古生代地层以早二迭世火山碎屑岩(大石寨组)和晚二迭世的林西组。

中生代火山断陷盆地中以侏罗系中统土城子组、新民组火山熔岩、碎屑岩为主，与二迭系地层呈不整合接触。

1.2 构造
该区处于受中生代大兴安岭火山岩带中亚带断陷盆地强烈改造的内蒙古华力西地槽褶皱带南缘，经历了华力西晚期和燕山期等多次构造运动，形成了总体呈北东向展布的黄岗梁主脊大断裂和近东西向的新林镇——天山大断裂。

研究区恰好处于以上两组大断裂交汇部位西侧“ 锐角区”。

与上述北东向大断裂配套的低序次断裂、断层广泛分布，矿化带即受北北东——北东向基底构造(带)控制。

1.3 岩浆活动
区内岩浆活动强烈。

区域出露岩浆岩以燕山早期的侵入岩为主，并形成了广泛分布的以酸性岩为主的陆相火山岩。

侵入岩体广泛出露，总体呈北东向展布，规模较小的脉岩则呈南北向、北东向及北西向产出，早期为规模不大的闪长岩体，呈岩枝、岩株状产出，晚期为强烈侵入活动，岩性均为酸性岩，形成规模较大的岩体，离该区较近的主要有板石吐岩体、马鞍山岩体等，其锡、铜、铅、锌、银等成矿元素含量普遍较高，对区内多金属矿产尤其是铅、锡的形成有着重要作用。

1.4 区域地球化学特征
元素区域背景主要以Pb、Sn、Ag、As、Sb、B、Bi、Zr、Cd、W、Mo、Ba等成矿元素和伴生元素区域背景较高，变化系数大，这与区域断裂构造带和已形成的多金属矿床，矿(化)点、蚀变相对应。

内蒙古1∶ 200 000 地质报告中认为该区二迭系大石寨组地层即为Cu、Pb、Zn 、Sn、Be、Bi、As等元素的高丰度背景区。

其中又以Pb、Sn的含量最为明显，分别为克拉克值的2~21倍和8~154倍。

区内已有北东向黄岗梁——白音诺尔铁、锡、铅、锌成矿亚带与近东西向的大井子——天山银、铜多金属成矿亚带。

已探明的矿床有：黄岗梁铁锡矿床、拜仁达坝多金属矿床、曹家屯铜钼矿床、胡家店锡矿床、富林铁矿床、大乃林沟砷矿床及一些铅、铜、铜锡、铜铅、铅锌、铅锡银矿点等。

且研究区处在两者重叠部位。

故生产单位认为该区矿带之形成是以二迭系大石寨组为最重要的矿源层。

矿质在中生代岩浆活动作用下，富集于北东向断裂中。

在二叠系分布区找铅、锌、银成矿潜力较大。

2 构造与成矿
黄岗梁——甘珠尔庙复背斜(Ⅲ级)南部，上叠的中生代大兴安岭火山岩带中布特哈旗——多伦火山活动亚带断陷盆地中低山区，低缓地带多为二叠系组成的主体为东西向的海西期纵弯褶、断带，分水岭或相对高处为侏罗纪伸展变形场与火山横弯变形残留火山颈产物——火山穹隆，多为残留火山颈相。

区内主体为二者的复合改造区。

以河南营子区为例，南部盆缘地带为北西向链状火山穹隆残留的火山颈相，中部二叠系为受火山穹隆改造及向南分枝状斑岩脉横弯作用形成的北东向并向北倾伏的“背形”，由南向北可追溯到俄立木台附近。

南部为东西向的海西期纵弯褶、断带。

矿化主要分布于中部。

其断裂构造主要为燕山早中期受压扭性改造的张扭性脆性破裂带——裂隙式火山通道与海西晚期的脆韧性剪切带。

海西晚期的脆韧性剪切带残留于河南营子北部，主体呈东西向分布，标志着河南营子——楚家营子东西向大沟应为一东西向断裂。

俄立木台西南复合部位汉泡子东部冲沟中也见有少量残留，所见基本为北西向，可能为受侏罗纪火山构造改造部分。

受燕山早中期伸展变形场及北西向火山机制控制，区内北北东向及次级近南北、北东、北西向断裂发育。

但并非低序次，主要体现为多次活动不同级别的断裂。

其断层岩、断面特征主要为张扭性，见图1。

其在西部组成“入”字形，东部组成“人”字形。

其间为早期隆升，晚期断陷并向北推移的“ 背形” 核部。

区内次火山岩脉、矿化石英岩脉均受其控制。

岩浆热液组分活动改造局部断裂组合，于区内呈由南向北、由下向上分叉的特点。

北西向断裂即是北东向的次级断裂，也可能是海西期东西向断裂被改造为围绕火山口的环形断裂的一部分，其活动对其附近北东向及次级近南北向赋各种脉体的断裂均有改造作用，受其影响脉体边部多见有构造片岩。

该断裂系统在南部盆缘地带多被流纹斑岩占据，中部多充填矿化石英脉或为矿化蚀变带，盆地西部的北东与盆地东部的北西次级断裂及充填的岩脉多被北北东向断裂切割，显示为围绕火山中心的较早期环状断裂特点，值得注意的是矿化不仅分布于南北、北东向断裂中而且在北西向石英脉、斑岩脉南盘更发育，可见此类环状脉屏蔽了岩浆热液激活、迁移的二叠系中的有用组分，起到了较好的富矿作用。

故认为受火山机制改造褶、断强烈部位特别是北西向控岩控矿构造应成为在该区下一步找矿的重点部位。

3 岩浆活动与成矿
大兴安岭南部中生代断陷盆缘花岗岩体多呈北东向发育于盆地东西两侧，链状火山口却多呈北西向分布，体现了该区中生代东西向伸展变形场的特点，这一特点与该区火山岩系(英安+ 流纹+钾质火山凝灰岩)代表的大陆板块活化边缘上叠盆地环境一致，也与沿盆缘断裂侵入的石英闪长岩——花岗闪长岩——二长岩浅色稍富钾的钙碱性系列所反映的碰撞后板块边缘构造——岩浆活化代相同。

盆内主要为受火山机制控制的侵入于二叠系、侏罗系的钾质流纹状花岗斑岩脉、及石英闪长玢岩脉、岩浆热液成因的石英萤石脉等超浅层次火山侵入体。

大兴安岭南段的岩浆活动与成矿主要表现为：①侵入接触带中高温热液脉型，如黄岗梁大型铁锡矿床等；②斑(玢)岩型，如拜仁达坝银多金属矿床等；③中低温热液脉型，如石匠山铅锌矿、水头萤石矿等。

克什克腾旗与林西火山盆地区的成矿作用主要为后者，且为次火山中低温热液脉型。

区内燕山早中期的次火山岩脉主要有3期，早期的石英闪长玢岩脉；中期的相对独立部分枝的北西向流纹斑岩脉；晚期的流纹斑岩、石英萤石脉多向北、向上分枝，呈南北向、北东向，切割北西向脉。

脉宽一般为5m~20m。

流纹斑岩脉中普遍见有硫化物流蚀孔，尤其是北西向脉体下盘破碎带内矿化突出；石英萤石脉带也呈向北向上分枝状，显示其热动力来源于南侧火山机制深部。

其中较宽的单脉及脉体碎裂部位多见星点状、团块状黄铜矿、方铅矿、铜蓝，
边缘多见有交代成因的镜铁矿条或团块。

归纳其次火山岩矿化作用，前者应与斑岩型相似并由于其较好的屏蔽、容矿作用而叠加有变质热液矿化；后者相当于晚期次火山中低温岩浆汽液成因。

在含多金属矿化的石英萤石脉带调查中发现其矿化较好的部位的北部上方40m~70m处多见放射状火山通道中的次级隐爆特征，见图2。

显示早期石英脉中心强烈破碎并为细小石英脉交结，外带为环状、放射状石英脉。

此种次级隐爆现象表明源于南部火山机制的矿液在向北运移中富集、温度、压力降低受破碎较低的岩块阻挡，在后续矿液不断涌入或渗流积累中与有利容矿空间产生沉淀，并在其压力超过岩石强度时在其前端上方爆裂。

构成次级隐爆现象与较好矿化段的空间关系。

这种空间关系不仅说明了此火山岩区成矿机理而且可将其作为在次火山岩区石英萤石脉带中找多金属矿化富集部位的找矿标志。

4 结论
大兴安岭南部与火山构造有关的成矿作用是在中生代岩浆、火山岩带叠加二叠系区从脉体局部隐爆区与矿化段空间位置分析，矿化段出现在隐爆区南部几米至十几米的部位 ,从火山构造控矿角度分析，如有大量矿液活动，西南部火山口相下部及北部次级隐爆中心南部、下部应为重点找矿部位，虽然西南部火山口相矿化不明显，但火山活动有2期，深部有可能存在隐爆地段。

下一阶段工作还应解剖北西向脉体并再查东部石英脉带南段。