西拉木伦钼矿带的成矿地质特征和成矿构造背景

　2012年2月

内蒙古科技与经济

F ebruar y 2012　第3期总第253期

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西拉木伦钼矿带的成矿地质特征和成矿构造背景

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范永康,王立武,张彦伟,潘　明,顾　超

(石家庄经济学院,河北石家庄　050031)

摘　要:西拉木伦钼多金属成矿带位于华北板块北缘造山带,钼矿床主要产于西拉木伦断裂南部的加里东增生带和北部的海西增生带内,Re -Os 同位素年龄显示钼矿床成矿时代主要为燕山早期和中—晚期。区内岩浆活动发育,钼矿化发育于岩体内部及接触带附近,与不同期次的花岗质岩浆热液活动密切相关。中生代成岩成矿物质的深部来源与背景是促成西拉木伦钼矿带成岩、成矿作用的重要因素。

关键词:西拉木伦;钼矿带;地质特征;构造背景

中图分类号:P 588.1(226) 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)03—0067—02 近年来,在华北板块北缘西拉木伦断裂两侧陆续勘探并发现了一批大中型钼矿床及众多的钼矿点或矿化点,构成了一条东西长约400km 、南北宽300km 的钼矿化带,称之为西拉木伦钼矿带。该钼矿带内钼矿床矿化类型复杂,包括斑岩型、石英脉型、火山热液型、云英岩型等。该钼矿带成矿条件优越、成矿潜力巨大,已引起众多专家学者的重视。

由于西拉木伦钼矿带发现的时间短,工作程度低,研究基础相对薄弱。笔者系统总结前人研究的资料和进展,归纳了其规律性,对钼矿带的成矿地质背景和成矿构造背景做初步讨论,以期供同行参考。1　地质背景

西拉木伦钼矿带位于华北板块北缘造山带,处于华北板块、西伯利亚板块和库拉——太平洋板块的结合地带,并位于古生代古亚洲构造成矿域与中生代环太平洋构造成矿域两个全球性构造成矿域强烈叠加的区域。这一区域经历过漫长的地质演化历史。古生代时期,在长期稳定的板块化的基底上,华

北板块北缘和西伯利亚板块之间经历了古亚洲洋的发生、发展和消亡,并于石炭纪——二叠纪晚期最终闭合,形成华北板块北缘造山带。

区域内三叠纪地层缺失。加里东增生带多为晚古生代地层及中生代地层覆盖局部出露有早古生代奥陶系——志留系片岩、大理岩及千枚岩。海西增生带基底为晚古生代二叠系,主要由板岩、变质粉砂岩、变质砂岩及变质火山岩组成,盖层为中生代地层,主要为侏罗系、白垩系陆相火山岩、火山碎屑岩、碎屑岩及含煤系地层等组成。

区域内在加里东期、华力西期、印支期、燕山期以及新生代各个时期都有岩浆活动。最强烈而且与成矿密切相关为燕山期,其影响遍及整个华北板块北缘,在总体上呈现出自西向东岩浆活动强度减弱和时代变老的趋势。燕山期的岩浆活动具有多期多阶段的特点,最为强烈的时期在晚侏罗世——早白

垩世。

图1　西拉木伦钼矿带地质(据曾庆栋等,2009a )

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收稿日期:2011-11-28

作者简介:范永康(1986-),男,石家庄经济学院构造地质学专业研究生。

　总第253期 内蒙古科技与经济

2　成矿时空分布

2.1　成矿空间

由图1可以看出,西拉木伦钼成矿带地处华北板块北缘造山带东段,位于东西向的古生代古亚洲构造——成矿域与北北东向的中新生代滨西太平洋构造——成矿域的叠加、复合部位。西拉木伦钼矿带由西拉木伦河断裂分为南北两部分:南矿带主要产于加里东增生带内;北矿带则主要产于海西增生带内。矿床多产于酸性、中酸性的岩浆侵入地区,钼矿化均与不同期次的花岗质岩浆热液活动密切相关。

2.2　成矿时间

近年来,西拉木伦钼矿带的SHRIMP锆石U-Pb年龄和辉钼矿Re-Os年龄快速积累,更精确地给出了成岩成矿时间(见表1所示),总体而言,钼矿床成矿时代主要为燕山早期和中——晚期。其中曾庆栋等对鸡冠山含矿花岗斑岩的锆石SHRIM PU-Pb年龄为245.5M a±2.7M a,而中国科学院地质与地球物理研究所陈伟军等对辉钼矿进行Re-Os测年获得的等时线年龄为151.1M a±1.3M a,表明该矿床存在印支期的岩浆活动,而该期岩浆活动并未成矿,可见该地区印支期的钼成矿时间还需进一步研究和证实。

表1　西拉木伦钼矿带钼矿床成岩成矿作用时间

矿床测试矿物样品数测试方法年龄/M a资料来源敖仑花辉钼矿6Re-Os129.4±3.4[1]

鸡冠山辉钼矿5Re-Os151.1±1.3[2]

鸡冠山锆石11SHRIM PU一Pb245.5±2.7[5]

半拉山锆石17SHRIM PU一Pb133.5±1.7[8]

半拉山辉钼矿5Re-Os136.1±6.6[3]

小东沟辉钼矿6Re-Os135.5±1.5[4]

碾子沟辉钼矿6Re-Os154.3±3.6[7]

小东沟辉钼矿6Re-Os138.1±2.8[6]

注:资料来源见参考文献。

3　矿床地质特征

3.1　成矿元素组合特征

西拉木伦钼矿带除M o作为作为最主要的成矿元素以外,还有Cu、As、U等元素,总体而言,Cu、As 等亲铜元素矿化较为强烈。亲铜元素多集中于地球的地幔带,矿床形成与各种岩浆活动均有关系,但主要与中性、中酸性岩浆岩有关。

3.2　成矿岩体特征

西拉木伦钼矿带内岩浆活动发育。区内岩浆活动主要包括晚古生代海西期石英闪长岩、花岗闪长岩及花岗岩侵入活动、燕山早期黑云母花岗岩——二长花岗岩侵入活动、燕山晚期花岗岩及花岗斑岩侵入活动。区内钼矿化均与不同期次的岩浆热液活动密切相关,钼矿床主要受燕山期中酸性小岩体控制,岩体多呈椭圆形、长条形或不规则状,以岩基、岩株及岩脉等形式产出。矿床与岩浆岩在时间上、空间上、成因上有密切的关系。

3.3　控岩控矿构造

西拉木伦钼矿带总体沿西拉木伦河断裂南北两岸呈近EW向展布。区域性的NE、NNE、NW以及EW向断裂及其交汇部位控制了岩体及钼矿床的产出。钼矿化大都受中酸性岩体控制,发育于岩体及其接触带附近。

4　成矿地球动力学背景

中生代以来,华北板块表现出异常的活动性:大规模的岩浆喷发和侵入,强烈的构造变动。与之伴随着形成了一系列成矿带,燕辽和东秦岭地区即为华北板块上两个最主要的钼成矿带。成矿时代显示,西拉木伦钼矿带钼矿床主要形成于燕山早期和中——晚期,可见钼矿床的形成主要与燕山早期和中——晚期的岩浆活动密切有关。

北京大学构造地质学教授邵济安等对大兴安岭地区的Sr、Nd、O、P b同位素的研究显示大兴安岭地区成矿物质的深部来源,另外邵济安等对大兴安岭地区晚中生代壳幔混熔花岗质岩石组成及其构造环境的研究,表明它们是在板内非造山的伸展环境下形成的A型花岗岩。中生代岩浆和成矿物质的深部来源与同期构造的伸展活动密切相关。

另外,内蒙古自治区地质学院常忠耀等对内蒙古东部的重力场特征研究表明,在巨大的重力低异常上,有广泛的中—酸性岩浆岩体出露,而绝大部分的多金属矿产和贵金属矿产分布在布格重力异常低上或其外围等值线密集带上,说明这些矿产形成过程中,中——酸性岩浆岩活动区(带)为其提供了充分的热源和物源。

据此推断,中生代(包括印支期和燕山期)上地幔及软流圈物质强烈的上隆,造成下地壳的熔融减薄,以及相应的上地壳的增温伸展断陷减薄,强烈的底侵作用和同期的伸展背景下,岩浆热液携带着幔源成矿物质,沿区域性的深大断裂上侵,并在此过程中演化为大量富硅、富钾质的花岗质岩浆热液,最终在适宜的物理化学条件下,定位富集成矿。

5　结论

西拉木伦钼矿带钼矿床成矿时代主要为燕山早期和中——晚期,钼矿床的形成跟中生代以来大规模的岩浆侵入和喷发,以及强烈的构造变动,有密切的联系。中生代成岩成矿物质的深部来源与背景是促成西拉木伦钼矿带成岩、成矿作用的重要因素。另外如果能够进一步研究证实西拉木伦钼矿带的印支期钼成矿事件,那么跟整个华北板块南北缘的钼成矿事件相对比研究,将有助于我们对该地区钼矿床进一步的研究和认识。

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