论兴蒙造山带叠生成矿作用——以锡林浩特和额尔古纳地块为例*

聂凤军　曹毅　丁成武　刘翼飞

中国地质科学院矿产资源研究所，国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京　100037

兴蒙造山带位于西伯利亚板块、华北板块和古太平洋板块之间，是一条裹挟有多处前寒武纪变质岩块体的古生代构造-岩浆岩带，属中亚巨型造山带的组成部分(内蒙古自治区地质矿产局,1991; 聂凤军等,2007a; 徐志刚,1997; 张连昌等,2010; 杜保峰等,2010; 李双林和欧阳自远,1998; Renetal.,1999; 洪大卫等,2000; 李锦轶等,2009; Wuetal.,2012)。在所有的地块中，锡林浩特地块和额尔古纳地块以出露范围广泛、后期改造明显、岩性组合复杂和找矿潜力巨大而为人们的关注(内蒙古自治区地质矿产局,1995*内蒙古自治区地质矿产局.1995.内蒙古自治区区域矿产总结.呼和浩特: 内蒙古自治区地质矿产局内部科研报告,1-786; 聂凤军等,2007a; Wangetal.,2001)。迄今为止，人们分别在锡林浩特和额尔古纳地块中发现各类大、中型锡、钨和钼多金属矿床百余处，小型矿床及矿点百余处，代表性矿床有黄岗锡-铁矿床(大型)、大井锡-铜-铅-锌-银矿床(大型)、白音诺尔锡-铜-铅-锌矿床(大型)、毛登锡-铜矿床(中型)、敖脑达坝锡-铜-银矿床(中型)、浩布高锡-铜-铅-锌矿床(中型)、沙麦钨矿床(中型)、朝不楞银-锡-钨-铋矿床(中型)、迪彦庆阿木钼-银矿床(大型)、岔路口钼矿床(大型)、乌努格吐铜-钼矿床(大型)、红花尔基钨矿床(大型)和太平川钼矿床(中型)(Wangetal.,2001; 刘翼飞等,2010; 聂凤军等,2007a; Nie and Jiang,2011; 陈衍景等,2012; 孙景贵等,2012)。与其它成矿带产出的铜、铁和铅-锌-银矿床相比(西秦岭成矿带和赣南成矿带)，锡林浩特和额尔古纳地块及邻区产出的矿床以含有大量锡、钨和钼为特点，部分矿床中锡和钨可以单独圈定出矿体，据此，有学者将锡林浩特地块称之为“中国北方的南岭成矿带”(内蒙古自治区地质矿产局,1995; Wangetal.,2001)。尽管在额尔古纳地块我国境内尚未找到具有工业价值的锡多金属矿床，但是俄罗斯和蒙古境内锡和钨矿床星罗棋布，并且具有重要经济价值，代表性矿床有爱陡金锡矿床、萨布格锡矿床、舍尔洛伏戈尔锡-钨矿床、布隆卓格钨矿床、波布哈诺格尔钨矿床和尤格孜尔钨-钼矿床(赵一鸣和张德全,1997)。

尽管人们均认为锡林浩特和额尔古纳地块均是重要的金属矿化集中区，含锡、钨和钼的金属矿床与前寒武纪变质岩地块和显生宙花岗岩具有密切时空分布关系，但是应用传统的成矿理论很难解释这些矿床的产出环境、地质特征和形成机理，特别是它们独特的成矿元素组合。成矿理论研究中存在的关键科学问题集中在以下几个方面：(1)为什么在锡林浩特和额尔古纳地块产出有一系列含锡、钨和钼的金属矿床，而其它地域却极为少见(如秦岭、江浙和西南三江地区)？(2)变质岩地块、花岗岩和这些矿床存在有什么样的联系，是继承演化，还是叠加改造？(3)地壳早期构造带的活化为显生宙侵入岩体及相关矿床的形成作用提供了空间条件，还是动力来源？(4)岩石圈再造作用是否为岩体及相关矿床的形成提供了物质来源，它们是如何进入到地壳的？(5)地壳先存构造的活化与下地壳和地幔的再造作用对金属成矿作用的制约因素是什么？动力学机理又是什么？

为了回答上述科学问题，本文拟从中生代构造-岩浆活动对前寒武纪变质岩块体的叠加改造研究入手，以叠生成矿理论为指导，系统论证前寒武纪变质岩地块、中生代花岗岩和金属矿床的成生联系，力图阐明地壳先存构造带活化和岩石圈再造对含锡、钨和钼多金属矿床形成作用的制约效应，进而建立具有兴蒙造山带地质特点的成矿模式和找矿模型，为在锡林浩特和额尔古纳地块寻找隐伏金属矿床提供科技支撑。

1　成矿环境

如前所述，兴蒙造山带主要由一系列向南凸的古生代弧形构造-岩浆岩带及其所裹挟的前寒武纪变质岩中间块体所构成，并且遭受到中生代构造-岩浆活动的叠加改造。有学者认为，研究区并非西伯利亚与华北板块之间简单的缝合带，而是由小块体群组成的构造拼合带。这一地域不仅记载了华北与西伯利亚板块构造演化历史，留下了古亚洲洋板块扩张和消亡及其与古大陆碰撞对接过程，而且产出有一系列重要的铜、金、锡、钨、钼、铅-锌和银矿床(赵一鸣和张德全,1997; 聂凤军等,2004,2007a,2010a,2011c*聂凤军,江思宏,白大明,刘翼飞,路彦明.2011c.内蒙古中东部特大型银多金属矿化集中区成矿规律、找矿方向和评价技术研究成果报告.中国地质科学院矿产资源研究所内部科研报告,1-328; 李锦轶等,2009; 贾盼盼等,2011; 陈衍景等,2012; 孙景贵等,2012)。研究区除了广泛出露有古生代和中生代火山-沉积岩地层外，局部地段产出有中、新元古宙变质岩地层，其中片麻岩、混合岩、斜长角闪岩和大理岩大多呈岛弧状或条带状在艾力格庙、包尔汉喇嘛庙、锡林郭勒、白银都西、雅干和交叉沟及额尔古纳一些地区产出，并且为各类古生界地层所包裹，属古生代造山带中的前寒武系变质岩中间地块(内蒙古自治区地质矿产局,1991; 李双林和欧阳自远,1998; Wuetal.,2012)。在所有中间地块中，锡林浩特和额尔古纳块体以分布面积广泛、岩石类型复杂和成矿潜力巨大为特点，其地质特点简述如下。

1.1　锡林浩特块体

位于兴蒙造山带东南部，夹持于二连浩特-贺根山与索伦山-西拉沐伦蛇绿构造混杂岩带之间，东西长500km，南北宽100～150km，是兴蒙造山带中产出规模最大的微古陆块体之一。该地块主要由宝音图群、白银都西群和艾力格庙群变质岩所构成，主要岩石类型有斜长角闪岩、石英岩、片麻岩、变粒岩和大理岩，并且被年轻的变质辉长岩和花岗岩类侵入岩所切割。同位素年代学研究结果表明，白银都西群斜长角闪岩钐-钕同位素年龄分别为1025±41Ma、1286±26Ma、1300～1000Ma和1216±65Ma。变质辉长岩和二云母花岗岩锆石SHRIMP铀-铅年龄值分别为739.6Ma和1005～1026Ma(徐备等,1996; 郝旭和徐备,1997; 朱永峰等,2004)。孙立新等(2013a)采用LA-ICP-MS技术分别对二长花岗岩和黑云母二长花岗片麻岩样品锆石进行了同位素分析，所获锆石U-Pb年龄值分别为1516±31Ma和1390±17Ma，锆石核部εHf(t)值分别为2.8～8.5和0.4～11.9，tDM值变化范围分别为1700～1840Ma和1392～1841Ma。上述同位素数据表明：其一、锡林浩特一带的确存在有前寒武纪变质岩基底；其二、中元古代中期发生有地壳増生事件；其三、古陆块形成过程中确有幔源物质加入。

1.2　额尔古纳块体

位于兴蒙造山带东北段得尔布干深大断裂的西侧，长600km，宽120～200km，同样是兴蒙造山带中产出规模最大的微古陆块体之一。该地块主要由兴华渡口群和倭勒根群所构成，岩石类型由斜长角闪岩、绿片岩、片麻岩、磁铁石英岩、浅粒岩和大理岩所构成，并且为二长花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩和辉长岩所切割。兴华渡口群斜长角闪岩测年结果表明，钐-钕同位素年龄值分别为1157Ma和1729±67Ma。孙立新等(2013b)采用SHRIMP和LA-ICP-MS技术对2件花岗质片麻岩样品进行了锆石U-Pb同位素测定，所获年龄值分别为1837±5Ma、1741±30Ma和1854±20Ma，εHf(t)值变化范围为-3.9～8.5，tDM值为3010～2780Ma，所有上述同位素数据表明：其一、额尔古纳地块中存在有早前寒武纪变质岩基底；其二、花岗岩类侵入岩是古陆块体部分熔融和结晶分异产物；其三、中元古代时期，该地区曾发生过地壳增生作用。上述推测被其它研究者所证实(Wuetal.,2012)。受西伯利亚板块、古亚洲洋壳和华北板块多期次俯冲、碰撞和对接作用影响，锡林浩特和额尔古纳块体中各个时代、不同类型和各种规模的侵入岩体分布广泛，其中以海西期、印支期和燕山期花岗岩类侵入岩最为发育，并且与铜、金、锡、钨、钼、铅-锌和银矿床具有密切时空分布关系。锡林浩特和额尔古纳块体海西期、印支期和燕山期花岗岩类侵入岩基本地质特征见表1。

2　锡、钨和钼多金属矿床时空分布特点

锡林浩特和额尔古纳块体锡、钨和钼多金属矿床(点)的产出特点可概述为分布广泛、类型繁多、成矿时代相对集中和容矿围岩岩性复杂(图1、表2)。尽管所有这些矿床(点)可在各种类型容矿围岩中产出，但是大多数矿床(点)与印支期或燕山期花岗岩类侵入岩体具有密切空间分布关系，暗示了中生代构造-岩浆活动与锡、钨和钼多金属成矿作用的成因联系。初步统计结果显示，在所调查和研究的82处矿床(点)中，与印支期和燕山期花岗岩类侵入岩有关的矿床(点)分别为16处和55处，占总数的19%和67%，另外，与侵入岩体空间分布关系尚不十分清楚的矿床有11处，占总数的13%。从上述这组数字不难看到，尽管燕山期是锡、钨和钼多金属矿床(点)形成的高峰期，但是印支期、海西期或更早时期古板块俯冲、碰撞和对接作用所诱发的岩浆活动亦可在特定的构造部位形成部分锡、钨和钼多金属矿床(点)(图1、表2)(赵一鸣和张德全,1997; 内蒙古自治区地质矿产局,1995; Wangetal.,2001; 聂凤军等,2007a,2010a,2011c)。根据产出环境和容矿围岩特点以及与侵入岩的空间分布关系，可以将锡林浩特和额尔古纳块体及邻区锡、钨和钼多金属矿床(点)划分为5种类型，即(1)斑岩型矿床：代表性矿床有毛登、熬脑达坝和岔路口(表2)；(2)矽卡岩型矿床：代表性矿床有黄岗、白音诺尔和朝不楞(表2)；(3)与浅成岩脉(群)有关矿床：代表性矿床有大井、布伦左格特和阿林诺尔(表2)；(4)与深成侵入岩株(基)有关矿床：查木罕、沙麦和红花尔基(表2)；(5)火山岩型矿床：迪彦庆阿木、白音皋和好力宝(表2)。

锡-铁、锡-铜和锡-铜-银矿床(点)大多在锡林浩特块体的核心部位产出，自此向外逐渐为钼-钨、铜和铅-锌-银矿床(点)所取代，考虑到本地区已探明锡和钨的储量巨大， 有学者将其称为“中国北方的南岭成矿带”(周振华,2011; Wangetal.,2001; Zhao and Zhang,1997)。相比之下，在额尔古纳地区，从变质岩中间地块的中心向外，矿床(点)的分带特点比较清晰，中心部位产出有锡-钨矿床(点)，向外依次为钨-钼矿床(点)、铜-钼矿床(点)和-铅-锌-银矿床(点)(图1、表2)。我国境内的额尔古纳地区地处变质岩中间地块的边部地带，因此，铜(钼)、钨、钼和铅-锌-银矿床(点)分布广泛，并且具有重要经济意义。一般来讲，锡、钨、钼、钼-铜和铜矿床常构成一个极为特殊的金属矿床序列，并且与各类侵入岩体具有密切时空分布关系。在这一序列中，锡和铜矿床分别位于这一序列的两端，它们无论在含矿母岩及相关矿床成矿(岩)动力学背景和物理化学条件上，还是在物质来源上均存在有明显差别，很少能够在一起共生(Taylor,1979; Robertetal.,2007)(图2)。研究区内锡-铜矿体的分布特点表明，不同形成时代和各种产出环境含矿地质体的再造、叠加和改造(叠生作用)是导致锡和铜紧密共生的关键要素。

表1兴蒙造山带北部和东北部海西期、印支期和燕山期花岗岩基本地质特征
Table 1Basic geological features of Hercynian,Indosinian and Yanshanian granitoids occurring in the northern and northeastern parts of the Da Hinggan-Mongolia Orogenic Belt

内容海西期花岗岩印支期花岗岩燕山期花岗岩构造位置　西、北和南部、距古板块缝合带较远的南北两侧　中部、距古板块缝合带较近的南北两侧　东部和中东部，远离古板块缝合带构造环境　挤压构造带　张裂与挤压构造相叠加部位　挤压构造带或张裂与挤压构造相叠加部位成岩时代410～260Ma250～199Ma199～80Ma地貌形态　低缓丘陵　低缓山丘或陡峭山崖　陡峭山崖几何形态　岩基和岩株　岩株、岩墙(或脉)群　岩基、岩株、岩脉群与同时代火山岩关系　除少数岩体外，大多数岩体晚于火山岩　大多数岩体侵位到晚古生代火山岩地层　除少数几个岩体外，大多数岩体与火山岩共生代表性岩石类型　石英闪长岩、花岗闪长岩　碱性花岗岩、正长花岗岩　黑云母花岗岩、二长花岗岩主要岩性组合　花岗闪长岩、黑云母花岗岩、二长花岗岩、石英闪长岩、斜长花岗岩、钾长花岗岩　碱性花岗岩、霓辉正长岩、钾长花岗岩、二长岩、正长岩、花岗闪长岩　黑云母花岗岩、钾长花岗岩、二长花岗岩、碱性花岗岩、石英闪长岩、花岗闪长岩结构构造　花岗变晶结构、片麻状构造、中粗粒⁃似斑状结构、块状构造　中粗粒结构、花岗结构、晶洞构造、块状构造　中粗粒⁃似斑状结构、花岗结构、文象结构、块状构造造岩矿物暗色矿物　普通角闪石和镁质黑云母(MF=0 37～0 60)　钠闪石、霓辉石、普通角闪石和黑云母(MF=0 18～0 46)　普通角闪石、铁质黑云母(MF=0 02～0 21)长石　斜长石>钾长石(正长石和条纹长岩)，斜长石以中长石为主，钠长石少见　正长石、钠长石、微斜条纹长石、条纹长岩，斜长石以中长石或钠长石为主　钾长石>斜长石，钾长石为条纹长石和微斜条纹长石、斜长石以钠长石为主主元素　酸度值低、碱度值高，H2O高；DI值为74，A/CNK=1 03，AK=0 60属正常钙⁃碱系列火成岩　酸度值中等，碱度值高，H2O和CO2值高，DI值为78，A/CNK值为0 78～0 95，AK值为0 86，属高钾钙⁃碱系列火成岩或者橄榄玄粗岩系列火成岩　酸度值高，碱度值高，H2O低；DI值为94，A/CNK值为0 99，AK值为0 84～0 92，属正常钙⁃碱或高钾钙⁃碱系列火成岩稀土元素、微量元素　ΣREE值为100×10-6，LREE/HREE值为2～5，δEu值为0 1～2 75；贫Rb、富Sr和Ba，；Rb/Sr值为1～0 05，Ba/Rb值>3；K×10-2/Rb值为3　ΣREE值为120×10-6～300×10-6，LREE/HREE值为1～2 6，δEu值为0 31～0 68；富Rb、贫Sr和Ba；Rb/Sr值为5～28，Ba/Rb值小于1；K×10-2/Rb值为2～5　ΣREE值为140×10-6～320×10-6，LREE/HREE值为1 5～3 3，δEu值为0 02～0 78；富Rb、贫Sr和Ba；Rb/Sr值为13～0 24、Ba/Rb值小于3；K×10-2/Rb值为1～387Sr/86Sr0 7031～0 70510 7030～0 70560 7028～0 7096εNd(t)-2 6～4 52 6～7 8-3 6～3 8δ18O(全岩)3 6‰～8 2‰-3 6‰～8 0‰-8 3‰～8 0‰有关金属矿床　铜、金、铜⁃金、铬、镍、铁、铅⁃锌⁃银　铁⁃铜⁃铋、铜⁃锡、钨、金　铁⁃锡、铅⁃锌⁃银、钨、银、稀有金属

注：据内蒙古自治区地质矿产局(1991)、赵一鸣等(1994)、赵一鸣和张德全(1997)和Wangetal.(2001)资料数据汇编

图1　兴蒙造山带锡林浩特和额尔古纳地块锡、钨和钼多金属矿床分布简图(据赵一鸣和张德全,1997; Wang et al.,2001资料改编)矿床名称：1-岔路口钼多金属矿床；2-多宝山铜(钼)矿床；3-太平川钼矿床；4-八大关钼矿床；5-乌努格吐铜(钼)矿床；6-红花尔基钨矿床；7-重石山钨-钼-铍矿点；8-架子沟钼矿床；9-朝不楞铁-钨-锡-锌矿床；10-迪彦庆阿木钼-银矿床；11-沙麦钨矿床；12-宝格达乌拉钼-钨矿床；13-毛登铜(锡)矿床；14-黄岗铁-锡矿床；15-查木罕钼-钨矿床；16-安乐锡-铜矿床；17-哈什图钼矿床；18-宝盖沟锡矿床；19-大井子银-锡-铅-锌-铜矿床；20-好力宝钼矿床；21-半拉山(劳家沟)钼矿床；22-敖伦花钼矿床；23-东山洼锡-钨-铍矿床；24-敖脑达坝银-锡-铜矿床；25-浩布高锡-银-铅-锌矿床；26-白音诺尔铅-锌-银-锡矿床；W1-俄罗斯爱陡金锡矿床；W2-俄罗斯布格达因钼-钨矿床；W3-俄罗斯舍尔洛夫戈尔锡-钨矿床；W4-蒙古丘隆胡里爱泰钨矿床；W5-蒙古努莫尔根钨矿床；W6-蒙古奥尔特斯敖格敖包锡矿床；W7-蒙古阿林诺尔钼-铜矿床；W8-蒙古布伦佐格特钨矿床；W9-蒙古萨依哈努尔钨矿床；W10-蒙古南德兹尔钨-钼矿床；W11-蒙古波布哈诺格尔钨矿床Fig.1　Simplified geological map showing the distribution of the Xilinhot and Ergun Precambrian blocks,Da Hinggan-Mongolian Orogenic Belt (modified after Zhao and Zhang,1997; Wang et al.,2001)Deposits and prospects: 1-Chaluokou Mo-polymetallic deposit; 2-Duobaoshan Cu(Mo) deposit; 3-Taipingchuan Mo deposit; 4-Badaguan Mo deposit; 5-Wunugetu Mt.Cu (Mo) deposit; 6-Honghuaerji W deposit; 7-Zhongshishan W-Mo-Be deposit; 8-Jiazigou Mo deposit; 9-Chaobuleng Sn-W-Zn-Fe deposit; 10-Diyanqinamu Mo-Ag deposit; 11-Shamai W deposit; 12-Bogda Uul Mo (W) deposit; 13-Maodeng Sn-Cu deposit; 14-Huanggang Sn-Fe deposit; 15-Chamuhan Sn-W deposit; 16-Anle Sn-Cu deposit; 17-Hashitu Mo deposit; 18-Baogaigou Sn deposit; 19-Dajing Sn-Ag-Cu deposit; 20-Haolibao Mo deposit; 21-Banlashan (Laojiagou) Mo deposit; 22-Aolunhua Mo deposit; 23-Dongshanwa Sn-W-Be deposit; 24-Aonaodaba Sn-Ag-Cu deposit; 25-Haobugao Sn-Ag-Pb-Zn deposit; 26-baiyinnuoer Pb-Zn-Ag-Sn deposit; W1-Russian Aitujin Sn deposit; W2-Russian Bugdain W-Mo deposit; W3-Russian Sherlovogor Sn-W deposit; W4-Mongolian Qiulonghuliaitai W deposit; W5-Mongolian Moergen W deposit; W6-Sabuge Sn deposit; W7-Mongolian Alinnur Mo-Cu deposit；W8-Mongolian Bulongzhuger W deposit; W9-Sayihanur W deposit; W10-Mongolian Yuguzer W-Mo deposit; W11-Mongolian Bobuhanuoger W deposit

表2锡林浩特地块和额尔古纳地块及邻区代表性锡、钨和钼多金属矿床地质特征一览表
Table 2Basic geological features of major mineral deposits (prospects) occurring in the the Xilinhot and Ergun Precambrian blocks and their adjacent areas

矿床名称构造环境容矿围岩侵入岩(Ma)矿体特征(Ma)金属矿物脉石矿物围岩蚀变规模/品位文献一、斑岩型矿床　1 敖瑙达巴银⁃锡⁃铜矿床(24)∗∗　锡林浩特地块林西⁃乌兰浩特裂谷带西南段　板岩和粉砂岩(P)以及英安岩、流纹岩和凝灰岩(J)　花岗斑岩、花岗闪长斑岩和石英斑岩(J)　浸染状和细脉状矿石构成透镜状、脉状和条带状矿体　黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、锡石、斑铜矿、自然银和深红银矿　石英、黄玉、绢云母、电气石、绿泥石和方解石　钾长石化、绢英岩化、硅化、黄玉化和青盘岩化　银/中，74×10-6；铜/小，0 8%；锡/小，1 2%[1、2]　2 毛登锡⁃铜矿床(13)　锡林浩特地块二连⁃东乌旗断裂带南侧　砾岩、砂岩和板岩(P)　花岗斑岩和似斑状花岗岩(215 2±2 8)⑤　浸染状、细脉状和网脉状矿石构成脉状和透镜状矿体　锡石、黄锡矿、毒砂、辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿和方铅矿以及微量斑铜矿和黑钨矿　石英、钾长石、绢云母和萤石以及少量黄玉、电气石、黑云母、方解石和绿泥石　硅化、绢云母化和绿泥石化　锡/中型，1 27%；铜/小型，0 25%[1、3、4]　3 安乐锡⁃铜矿床　锡林浩特地块林西⁃乌兰浩特裂谷带西南端　细砂岩、粉砂岩、粉砂质板岩和凝灰质粉砂岩(P)　花岗闪长岩、花岗斑岩和二长斑岩(T⁃J)　脉状、浸染状和条带状矿石构成脉状和透镜状矿体　锡石、黝锡石、黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、毒砂、方铅矿和闪锌矿　石英、黑云母和绿泥石以及斜长石、角闪石、绢云母、萤石和碳酸盐类　硅化、绿泥石化、黑云母化、阳起石化、绢云母化和碳酸盐化　锡/中型，0 72%；铜/小，0 9%[1、4]　4 宝格达乌拉钼(钨)矿床(12)　锡林浩特地块索伦⁃西乌旗陆缘增生带西北侧　砂岩、粉砂岩、角岩和凝灰岩(P)　黑云母花岗岩和花岗斑岩(235 2±2 3)②　细脉状、网脉状和浸染状矿石构成透镜状、似层状和脉状矿体(232 5±2 3)③　辉钼矿、黑钨矿、白钨矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿和斑铜矿　石英、钾长石、斜长石、锂云母、萤石、黄玉和绢云母　硅化、云英岩化、萤石化、钾长石化、绿泥石化、碳酸盐化　钼/大，0 09%；钨/小，0 69%；[5]　5 敖仑花铜钼矿床(22)　锡林浩特地块林西裂谷带东南部西拉沐沦河与嫩江断裂交汇处　砂岩、板岩和角岩(P)　花岗闪长斑岩、英安斑岩、流纹斑岩和闪长玢岩(134±4)　网脉状、细脉和浸染状矿石构成透镜状和脉状矿体(129±3 4)　黄铜矿、辉钼矿和黄铁矿以及少量闪锌矿及方铅矿　石英、长石、绢云母、黑云母、方解石、绿泥石、绿帘石和高岭石　硅化、钾长石化、黑云母化、绿泥石化、绢云母化和高岭土化　铜/小，0 8%；钼/小，0 09%[6]　6 乌努格吐铜(钼)矿床(5)　额尔古纳地块额⁃呼伦深大断裂西北侧的哈泥沟次级断裂旁侧　片岩(Pt)、变质火山⁃沉积岩(D)和中酸性火山岩(J)　花岗闪长斑岩、花岗斑岩、正长斑岩和石英斑岩(211⁃190)②⑥　浸染状和细脉状矿石构成透镜状、板状和似层状矿体(177 6±4 5)③　黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、斑铜矿、闪锌矿、黝铜矿、磁黄铁矿和方铅矿　石英、钾长石、斜长石、黑云母、绢云母、绿泥石和方解石　硅化、钾长石化、绢英岩化、伊利石⁃水白云母化　铜/大，0 46%；钼/大，0 019%[7、8]　7 太平川钼矿床(3)　额尔古纳地块德尔布干断裂西侧的莫尔道嘎块体内　片岩、片麻岩和二长花岗岩(863～654Ma)②　含矿花岗闪长斑岩(202±5 7)②　网脉状和浸染状矿石构成囊状和筒状矿体　辉钼矿、黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、闪锌矿和方铅矿以及少量黝铜矿　石英、绢云母、钾长石和白云母以及高岭石　硅化、绢云母化和泥化　钼/小，0 05%[9]

续表2ContinuedTable2矿床名称构造环境容矿围岩侵入岩(Ma)矿体特征(Ma)金属矿物脉石矿物围岩蚀变规模/品位文献　8 岔路口钼多金属矿床(1)　额尔古纳地块鄂伦春中间块体西南侧，伊列可得⁃鄂伦春深大断裂西北侧　片岩、板岩、页岩和大理岩(Pt)，英安岩、流纹岩、角砾岩和凝灰岩(J⁃K)　正长斑岩、石英斑岩、粗安玢岩花岗斑岩(或流纹斑岩)(152 15±0 47)②　浸染状、细脉和网脉状矿石构成似层状、囊状和“倒扣钟”状矿体　黄铁矿、辉钼矿、闪锌矿、方铅矿和磁铁矿以及少量黄铜矿和斑铜矿。辉钼矿年龄(146 9±0 8)③　石英、钾长石、萤石、绢云母、高岭石、绿泥石、方解石和绿帘石　硅化、钾长石化、绢云母化、泥化和青盘岩化，分带特点明显　钼/大，0 09%；铅⁃锌/中，1 27%；银/大，10×10-6[10]　9 蒙古拉莫里图锡(钨)矿床　南蒙古查干乌拉前寒武纪克拉通块体南端　泥质板岩、页岩、砂岩和粉砂岩(T)　花岗斑岩及相关云英岩(T⁃J)　细脉状、网脉状和浸染状矿石构成脉状、板状和透镜状矿体　锡石、黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、黑钨矿、白钨矿和黄铜矿　石英、钾长石、萤石、绢云母、电气石、绿泥石和方解石　云英岩化、云母化、硅化、萤石化和电气石化　锡/中，3%；钨，2%[11]　10．俄罗斯布格达因钨⁃钼矿床(W2)　额尔古纳地块中段，德尔布干深大断裂西侧　花岗岩类侵入岩(Pt)为基底，其上为火山⁃沉积岩(J)所覆盖　花岗斑岩和石英斑岩(T⁃J)　浸染状和网脉状矿石构成漏斗状和筒状矿体　辉钼矿、白钨矿、黄铜矿、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂和自然金　石英、绢云母、萤石、菱铁矿、方解石和菱锰矿　硅化、钾长石化、绢英岩化　钨/大型，WO3，0 5%；钼/大型，0 06%[8]二、矽卡岩型金属矿床　11 黄岗锡⁃铜矿床(14)　锡林浩特地块林西⁃乌兰浩特裂谷带西南端　砂板岩、凝灰质粉砂岩、大理岩、板岩和细碧岩(P)以及矽长岩　钾长花岗岩(136 7±1 1)②和花岗斑岩(136 8±0 57)②　浸染状、块状、条带状和角砾状矿石构成似层状和透镜状矿体(135 3±0 7)③　磁铁矿、锡石、水锡石、白钨矿、闪锌矿、斜方砷铁矿、辉钼矿、黄铜矿、辉铋矿、毒砂、斑铜矿和磁黄铁矿　石榴石、角闪石、透辉石、萤石、方解石、石英、绿泥石、角闪石、金云母和符山石　矽卡岩化、硅化和碳酸盐化　锡/大型，0 31%；铁/大型，30%[12]　12 白音诺尔银⁃铅⁃锌⁃锡矿床(26)　锡林浩特地块林西⁃乌兰浩特裂谷带西南段　砂质板岩、大理岩、灰岩和泥质板岩(P)以及流纹质凝灰熔岩(J)　花岗闪长岩(244 5±0 9)⑥和石英正长斑岩(171⁃148④)　浸染状、脉状和团块状矿石构成透镜状、歪斜漏斗状和脉状矿体(T⁃J)　闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、自然银、辉银矿、硫铋银铅矿、硫锑铅银矿、磁铁矿、辉铋矿、黝铜矿和斑铜矿　钙⁃铝榴石、钙⁃铁榴石、透辉石、辉石、钾长石、斜长石、石英、方解石、绿泥石、符山石和角闪石　矽卡岩化、硅化、绿泥石化和碳酸盐化　银/大，32×10-6；锌/大，5 4%；铅/大，2%[4、8、13]　13 浩布高银⁃铅⁃锌矿床(25)　锡林浩特地块林西⁃乌兰浩特裂谷带西南段　砂质板岩、大理岩和矽卡岩(P)　石英二长岩和黑云母钾长花岗岩(132 2)⑥　浸染状、条带状和块状矿石构成似层状、透镜状和脉状矿体　闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿、磁铁矿和含银硫酸盐矿物　石英、绿帘石、透辉石、石榴石、钙铁辉石和锰钙辉石　矽卡岩化、硅化、云英岩化、青盘岩化　铅/小，1 46%；锌/大，4 60%；铜/小，0 8%；银/小，35×10-6[4，8、14]

续表2ContinuedTable2矿床名称构造环境容矿围岩侵入岩(Ma)矿体特征(Ma)金属矿物脉石矿物围岩蚀变规模/品位文献　14．朝不楞铁多金属矿床(9)　锡林浩特地块红格尔⁃扎兰屯陆缘活动带中段　板岩、粉砂岩、凝灰岩、碳酸盐和细砂岩(D)　黑云母花岗岩(238±4．5)④和辉长岩(241±2．0)④　脉状和细脉浸染状矿石构成透镜状、似层状和脉状矿体(140．7±2)③　磁铁矿、闪锌矿、磁黄铁矿、辉钼矿、辉铋矿、自然铋、毒砂和白钨矿　石榴子石、透辉石、绿帘石、阳起石和方解石　矽卡岩化、硅化、绿泥石化和碳酸盐化　铁/中，37%；锡/小，0．56%；铋，0 18%[4、15]三、与浅成岩脉群有关矿床　15 大井银⁃铜⁃锡⁃铅⁃锌矿床(19)　锡林浩特地块林西⁃乌兰浩特裂谷带西南部　碳质板岩、粉砂岩、细砂岩、泥灰岩和粉砂质泥岩(P)　英安斑岩、霏细斑岩、辉绿玢岩、玄武玢岩和煌斑岩(132 5)④　脉状、网脉状和块状矿石构成似层状、脉状和透镜状矿体　黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、自然银、辉银矿、深红银矿、辉锑银矿、硫铋锡矿、黝铜矿和锡石　石英、绢云母、斜长石、绿泥石、铁白云石、含锰方解石和菱铁矿　硅化、绢云母化、电气石化、绿泥石化和碳酸盐化　银/大，126×10-6，铅+锌/大，1 25%；铜/小，0 8%；锡/大，0 53%[1、4，5、16]　16 蒙古布伦佐格特钨矿床(W8)　南蒙古艾德尔莫格被动大陆边缘构造⁃岩浆岩带　片麻岩、片岩、混合岩(Pt)、砾岩、粗砂岩和粉砂岩(T)　黑云母花岗岩和天河石花岗岩(T⁃J)　含矿石英脉、裂隙带和蚀变岩块体构成脉状、板状和透镜状矿体(T⁃J)　黑钨矿、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、白铁矿、黄铜矿、辉钼矿、辉铋矿、锡石和白钨矿　石英、绢云母、钾长石、钠长石、绿泥石和方解石　云英岩化、硅化、钠长石化、绢云母化和碳酸盐化　钨/大，WO3，0 8%[8、11]　17 半拉山钼矿床(21)　锡林浩特地块林西裂谷带东南部拉沐沦河与嫩江断裂交汇处　安山岩、凝灰熔岩、凝灰砂岩(P)、含角砾酸性熔岩和流纹岩(J)　流纹斑岩、花岗斑岩和闪长玢岩(157～126)　浸染状和细脉状矿石构成透镜状、脉状和条带状矿体(136 1±6 6)　辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然铁和毒砂　石英、绢云母、方解石、萤石、黑云母、角闪石、绿泥石和高岭石　绢英岩化、绢云母化、绿泥石化、硅化、碳酸盐化和高岭土化等　钼/小，0 08%[17]　18 好力宝铜⁃钼矿床(20)　锡林浩特地块林西裂谷带东南部拉沐沦河与嫩江断裂交汇处　细碧岩、角斑岩、安山岩(P)、砾岩、砂岩和英安⁃流纹质凝灰熔岩(J)　花岗岩、斜长花岗岩、石英斑岩、正长斑岩、闪长玢岩和隐爆角砾岩(T⁃J)　浸染状和细脉状矿石构成似层状、透镜状和脉状矿体(T⁃J)　黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和黝铜矿　绢云母、石英、绿泥石、方解石和斜长石　硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化、泥化和高岭土化　钼/中，0 06%；铜/小，0 65%[18]　19 蒙古阿林诺尔钼⁃铜矿床(W7)　中蒙古蒙古⁃鄂霍次克中生代岩浆带西南部　安山岩、英安岩流纹岩(P)、凝灰岩和砂砾岩(K)　花岗岩、细晶岩、花岗斑岩、石英斑岩和钠长斑岩(229±2 2)①　浸染状、脉状和细网脉状矿石构成层状、似层状和透镜状矿体(227 7±3 1)③　黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿、黑钨矿、磁铁矿、闪锌矿、方铅矿和辉钴矿　石英、绢云母、钾长石、钠长石、绿泥石和方解石　硅化、云英岩化、钾长石化、绿泥石化和碳酸盐化　钼/中，0 096%[11、25]

续表2ContinuedTable2矿床名称构造环境容矿围岩侵入岩(Ma)矿体特征(Ma)金属矿物脉石矿物围岩蚀变规模/品位文献　26 蒙古奥尔特斯敖格敖包锡矿床(W6)　古尔万赛罕古生代岛弧东北部　灰岩、片岩、大理岩(Pt)以及矽卡岩　花岗岩(Mz)　浸染状和脉状矿石构成透镜状矿体　锡石、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、辉铋矿和自然银　蛇纹石、透闪石、石英、、绢云母、白云母、绿泥石和方解石　蛇纹石化、透闪石化、绿泥石化和碳酸盐化　锡/中，0 56%；铅，0 24%；锌，0 9%；铜，0 32%[11]　27．蒙古南德兹尔钨⁃钼矿床(W10)　努赫特达瓦古生代弧后(前)火山⁃沉积岩带　变质火山⁃沉积岩(Pt⁃Pz)、流纹岩和粗面质安山岩(Mz)　云英岩化黑云母花岗岩(225．9±2．1)②　含矿石英脉和蚀变带所构成脉状、板状和透镜状矿体　黑钨矿、白钨矿、辉钼矿和辉铋矿(224±6．2)③　石英、白云母、绢云母、黄玉、萤石和高岭石　硅化、绢云母化和云英岩化　钨/中WO3，0．2%；钼，0．08%；铋，0．18%[21]五、火山岩型金属矿床　28 迪彦钦阿木银⁃钼矿床(10)　锡林浩特地块红格尔⁃扎兰屯陆缘活动带中段　安山岩、凝灰岩、凝灰质砂岩以及灰岩透镜体(O，J)　花岗斑岩、二长斑岩、流纹斑岩以及火山角砾岩(160 2±2 7)②　浸染状、脉状和细网脉状矿石构成透镜状、脉状和似层状矿体　辉钼矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、辉铋矿、白钨矿和磁铁矿(156 2±1 4)③　石英、长石、萤石、绿泥石、绢云母、黑云母、白云母和碳酸盐　硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化和碳酸盐化　银/中，45×10-6；钼/大，0 086%[23、24]　29 白音皋锡矿点　锡林浩特地块林西⁃乌兰浩特裂谷带西南段　凝灰熔岩、角砾凝灰岩以及凝灰岩(J)　矿区范围内未见侵入岩露头　浸染状和细脉状矿石构成似层状和透镜状矿体　锡石、毒砂、斜方砷铁矿、磁铁矿、黄铜矿和辉钼矿　石英、萤石、绿泥石、电气石和绢云母　硅化、绢云母化、电气石化、萤石化和绿泥石化　锡/矿点，0 25%[4]

注：*矿床规模大小标准参见裴荣富(1995)；**括号内数字与图1矿床数字一致.测年方法：①-SHRIMP锆石U-Pb法；②-LA-ICP-MS锆石U-Pb法；③-辉钼矿Re-Os法；④-K-Ar法；⑤-40Ar-39Ar法；⑥-Rb-Sr法.岩体(层)时代代码：C-石炭系；D-泥盆系；J-侏罗系；K-白垩系；Mz-中生代；O-奥陶系；P-二叠系；Pt-元古宙；Pz-古生代；T-三叠系.参考文献：[1]-Wangetal.(2001)；[2]-赵一鸣等(1994)；[3]-聂凤军等(2007a)；[4]-内蒙古自治区地质矿产局(1995)；[5]-聂凤军等(2011a)；[6]-马星华等(2009)；[7]-Chenetal.(2011)；[8]-赵一鸣和张德全(1997)；[9]-陈志广等(2010)；[10]-聂凤军等(2013)；[11]-聂凤军等(2010a)；[12]-周振华(2011)；[13]-江思宏等(2011)；[14]-赵一鸣等(1994)；[15]-聂凤军等(2007b)；[16]-聂凤军等(2011c)；[17]-闫聪等(2011)；[18]-沈光银(2008)；[19]-王明艳和何玲(2013)；[20]-张可等(2012)；[21]-聂凤军等(2010b)；[22]-向安平等(2013)；[23]-聂秀兰和侯万荣(2010)；[24]-黄智龙等(2010*黄智龙,张兴春,冷成彪,罗泰义,李晓彪,周家喜.2010.内蒙古东乌珠穆沁旗迪彦钦阿木钼矿床成矿机理.锡林郭勒盟金仓矿业有限责任公司内部科研报告,1-108)；[25]-薛静等(2010)

图2　岩浆体系产出环境、分异的程度和氧化-还原状态与锡、钨、钼和铜成矿作用关系示意图(据Robert et al.,2007)Fig.2　Schematic plot showing the relations among the geological setting,degree of fractionation,oxidation state,iron content and enrichment of Sn,W,Mo and Cu of the magmatic-hydrothermal (after Robert et al.,2007)

3　锡林浩特地块锡、钨和钼多金属矿床

锡林浩特地块锡、钨和钼矿床(点)分布广泛，并且具有重要经济意义，代表性矿床有黄岗锡-铁矿床、大井银-锡-铅-锌-铜床、敖瑙达坝银-锡-铜矿床和毛登锡-铜-钼矿床，限于论文篇幅，这里仅对毛登锡-铜-钼矿床进行简要介绍，关于其它代表性矿床地质特征和成因机理的论述可参见文献(Wangetal.,2001; 内蒙古自治区地质矿产局,1995; 赵一鸣等,1994; 赵一鸣和张德全,1997; 聂凤军等,2011c)。

毛登矿床地处二连-东乌旗断裂带南侧的锡林浩特地块。矿区范围内出露的地层有下、中二叠统和上侏罗统火山沉-积岩，前者岩性组合为安山岩、英安岩、流纹岩、角砾岩、凝灰岩、砂砾岩、砂岩和粉砂质板岩，其中凝灰岩、砂砾岩和角砾岩为锡-铜矿体的主要容矿围岩，后者为流纹岩、流纹质凝灰岩和火山角砾岩以及少量玄武岩和安山岩(内蒙古自治区地质矿产局,1995; 赵一鸣和张德全,1997)。矿区及外围花岗岩分布广泛，其中阿鲁包格山花岗岩体与锡-铜矿床存在密切空间分布关系，岩石类型为似斑状花岗岩和花岗斑岩，其中后者的40Ar-39Ar同位素等时线年龄为215.2±2.8Ma(聂凤军等,2007a)。矿区范围内规模不等和展布方向不同的断裂构造发育，其中北东向断裂及其旁侧的羽状断层破碎带与锡-铜矿床具有密切空间分布关系。迄今为止，在1200m～1400m的范围内，先后发现和圈定各类锡、锡-铜和铜矿(化)体262个。锡-铜矿化主要在印支期花岗斑岩体与中、下二叠统大石寨组地层内外接触带上呈脉和细网脉产出，并且构成脉状、条带状和透镜状矿体。单个锡-铜矿体长度变化范围为50～200m，厚度为0.3～2.0m，倾斜延深为几十米到百余米。容矿围岩均遭受到不同程度钾硅酸盐化、云英化和硅化蚀变，其中后两种热液蚀变分别与锡和铜矿化具有密切空间分布关系。代表性矿石的金属矿物主要有锡石、黄铜矿、毒砂、闪锌矿和辉钼矿以及微量黄铁矿、方铅矿、磁铁矿、黄锡矿、黑钨矿、斑铜矿、白钨矿和辉铋矿。脉石矿物主要有石英、钾长石、绢云母和萤石以及少量黄玉、电气石、黑云母、方解石、绿帘石、绿泥石和磷灰石。矿石锡和铜的平均含量分别为1.27%和0.25%。前人研究结果表明，碰撞造山期后，受锡林浩特块体东西向深大断裂构造活化和深源岩浆上涌的影响，局部地段热流值骤然升高造成前寒武纪或早古生代火山-沉积岩发生重熔，由此所产生的中酸性岩浆发生上侵定位和结晶分异作用，受其影响，锡和铜可在岩体内部及其旁侧的沉积岩地层中发生初步富集，构成矿源层或矿胚，如果遭受到热液交代作用，即可形成含锡-铜、铜、锡或钼矿脉(内蒙古自治区地质矿产局，1995；聂凤军等，2007a)。

4　额尔古纳地块钨、铜(钼)和钼多金属矿床

与前述锡林浩特地块相比，额尔古纳地块是东北亚地区最重要的锡、钨、钼、铀、铜、银、铅和锌矿集区，其中蒙古国和俄罗斯境内大型和特大型铀、锡和钨矿床星罗棋布，并且具有重要经济意义。尽管迄今为止，在额尔古纳地块我国境内尚未找到大型锡矿床，但是新近找到的红花尔基大型钨矿床和一系列钼矿床(点)以及锡的化探异常提醒我们在本区找到大型含锡多金属矿床是完全有可能的。限于文章篇幅，这里仅对红花尔基大型钨矿床进行简要论述，有关该地区其它代表性矿床的论述，参见文献(聂凤军等,2013,2011a,2004; Chenetal.,2011; 陈志广等,2010; 杨郧城,2010; 赵一鸣和张德全,1997; 内蒙古自治区地质矿产局,1995)。

红花尔基钨矿床是大兴安岭中段中的一处大型钨矿床，大地构造位置是西伯利亚板块南缘额尔古纳地块博克图的陆缘活动带南段红花尔基-免渡河断隆区(向安平等,2014)。矿区及外围出露的地层主要有中、新元古代兴华渡口群、中-上奥陶统裸河组变质火山-沉积岩，前者的岩性组合有石英片岩、斜长角闪片岩、绿泥绢云片岩和大理岩，后者的岩石类型有板岩、粉砂质泥岩和片岩。中生代云英岩化花岗岩呈岩株状侵入到中-上奥陶统沉积岩地层中，并且构成钨矿体的主要容矿围岩。2件花岗岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄值分别为181.2±16Ma和181.9±1.6Ma，属燕山期岩浆活动的产物(向安平等,2013)。钨矿化大都在云英岩化花岗岩株内呈网脉状、团块状和浸染状产出，并且形成似层状和条带状钨(钼)矿化带。整条矿化带呈北东东向展布，长1100m，宽160～460m，主要由56条矿(化)体所构成。单个矿体的长度一般为几十米到900米，厚度为0.8～6m，倾斜延深500m左右。无论是在矿体的走向上，还是在倾向上，其分枝、复合、膨胀和收缩特征均十分明显。近矿体热液蚀变类型有云英岩化、硅化、绢云母化，绿泥石化和高岭石化，其中云英岩化带与矿(化)体具有密切空间分布关系。代表性钨(钼)矿石主要金属矿物有白钨矿、辉钼矿、黑钨矿、英铁矿、黄铜矿和闪锌矿；脉石矿物有石英、长石、绢云母、高岭石和方解石，全矿石化学分析结果表明，WO3的含量变化范围为0.105%～0.846%，平均值为0.315%。另外，8件辉钼矿铼-锇同位素等时线年龄值为176.8±2.2Ma(向安平等,2013)，与前述云英岩化花岗岩形成时代相近，暗示了二者密切的成因关系。有学者认为，中晚侏罗世，蒙古-鄂霍茨克洋闭合致使蒙古-华北陆块与西伯利亚板块“焊接”为一体，之后，古大陆的伸展构造导致新生地壳和古陆块发生部分熔融，进而产出中酸性岩浆活动，并且形成大面积分布的花岗岩，部分含钨岩浆强烈的结晶分异可能会产生含钨成矿流体，其与大气降水的相互作用可导致成矿物质沉淀，并且形成大型钨或钼矿床(聂凤军等,2013)。

5　叠生成矿作用

5.1　动力学背景

兴蒙造山带并非是西伯利亚板块与华北地块之间一条简单的缝合带，而是由一系列产出规模和形态各不相同的块体构成的拼合带和对接带(内蒙古自治区地质矿产局,1991; 李双林和欧阳自远,1998; Renetal.,1999; 聂凤军等,2007a; 李锦轶等,2009)。受多期次构造变动和变质作用影响，裹挟在古生代造山带内的前寒武纪变质岩块体大都已经支离破碎和面目全非，很明显，显生宙构造-岩浆活动对前寒武纪变质岩块体进行过强烈叠加改造。尽管人们在古陆块拼合和对接发生的时间上以及动力学机制方面尚存在有认识上的分歧，但是大家均认为，该区地壳演化具有继承性、阶段性和转折性特点，其中印支期和燕山期是构造-岩浆活动的高峰期，并且形成一系列锡、钨和钼多金属矿床。需要指出的是，上述这些矿床具有明显的叠生成矿作用(Rejuvenation metallogeny)特点。所谓叠生(Rejuvenation)主要包括有二方面的涵义；其一，活化(reactivation)：主要指地壳一些先存深大断裂及相关构造带的再次活化，构造形迹分布范围和产出形态没有发生根本性变化；其二、再造(reworking)：主要指岩石圈地幔和下地壳尺度先存岩体(层)，遭受到改造作用，成岩(矿)物质发生重大调整形成新的岩(矿)石类型(Holdsworthetal.,2001)。从图3不难看到，地壳活化带和岩石圈再造带，无论在产出深度、构造形式和重力强度，还是在岩石类型、成矿方式和动力学状态方面均存在有明显差别，再造与活化的联动和耦合是导致矿床形成的关键要素。需要提及的是，早在20世纪50年代中期，前苏联学者别洛乌索夫(Belousov,1954)和我国学者陈国达(1956,1959)和陈国达等(1975)先后采用“地台活化论”和“地洼学说”对我国北部和东部地区的大地构造问题进行了系统论述，其中陈国达(1959)率先提出“地壳动定转化递进律”。应该说，上述学者关于“活动区”与“稳定区”相互转化和地壳螺旋式演化的论点与叠生作用中的活化(Reactivation)概念是一脉相承的。

图3　叠生构造活动与成矿作用基本要素示意图(据Holdsworth et al.,2001资料改编)Fig.3　Schematic plot showing the relations among the basic factors of the rejuvenation tectonics and metallogeny (modified after Holdsworth et al.,2001)

中生代初期，在兴蒙造山带北部的额尔古纳一带，随着蒙古-鄂霍茨克(以下简称蒙-鄂)大样板片对西伯利亚板块的持续俯冲，后者向南的侧向增生速率明显加快，其明显的标志是岩浆岩成岩数据的峰值增多。蒙-鄂大洋盆地的萎缩和消失最终导致华-蒙块体与西伯利亚板块的对接碰撞。随着两大陆块“焊接”为一个整体(160Ma左右)(Meng,2003; Wangetal.,2006; Pirajnoetal.,2009; Chenetal.,2011)，额尔古纳及邻区进入到一个全新的地壳演化阶段。两大陆块的碰撞以及古太平洋板块对华-蒙块体的俯冲挤压致使区域地壳发生明显缩短和增厚，进而形成海拔较高的大兴安岭山脉(Renetal.,1999; Meng,2003; Chenetal.,2011)。与此同时，一系列北东向逆冲和推覆构造致使前中生代岩层(体)发生褶皱和动力变质作用，并且诱发中酸性岩浆活动。中-晚侏罗世到早白垩世，受上部地壳重力塌陷，中-下地壳热软化和韧性流变效应的影响，锡林浩特块体和额尔古纳块体开始从挤压转变为拉张状态，并且逐步达到碰撞造山后伸展作用高峰期(Wangetal.,2006; Pirajnoetal.,2009)。受区域性地壳应力大幅度调整作用影响，北东向和北东向深大断裂及其次一级构造再次发生大规模活化，大量正断层、拆离断层和断陷盆地以及变质核杂岩的出现和区域热流值的骤然增高即是很好的例证。研究结果表明，重力滑塌(Gravitational collapse)作用所形成的张性构造形迹，为深源岩浆和热水溶液活动提供了有利通道，同时，其所产生的高热流值，为中-下地壳进一步加热软化和韧性流变提供了热力来源(Meng,2003; Pirajnoetal.,2009)。需要指出的是，在上部地壳发生重力塌陷的同时，地壳下部发生断离(break off)或拆沉(delamination)，同时形成规模不等和几何形态各异的“断离窗”。借助“断离窗”，软流圈的上拱和幔源岩浆及其相关高热的上涌诱发新生地壳大面积熔融，并且通过MASH机制形成含矿中酸性岩浆(Vervoort and Blichert-Toft,1999; 洪大卫等,2003; Groves and Bierlein,2007; Richard,2009; 周新华等,2009; 侯增谦等,2012; 聂凤军等,2013)。强烈的中酸性火山喷发作用可沿北东向断裂带或在断陷盆地内形成巨厚的火山-沉积岩地层，并且覆盖在前中生代基底构造层之上。另外，在不同方向断裂带的交汇部位，各种几何形态和不同产出规模的花岗岩类侵入岩体星罗棋布，其中部分岩体与金属矿床具有密切的空间分布关系。

5.2　物质来源

无论是在锡林浩特和额尔古纳块体，还是在世界上其它任何一处矿化集中区，人们所公认的一个基本地质事实是，含锡、钨和钼的花岗岩类侵入岩大都遭受到强烈热液蚀变，并且以富集硅、钾、铷、氟、铌、钽、铍和铀，而亏损钙、镁、铁、锶、钡和锆为特征。代表性全岩样品稀土元素分布型式大都为右倾斜或海鸥式曲线，并且以具有明显的负铕异常为特点(聂凤军等,2007a,2010b,2013; 陈志广等,2010; 杨郧城,2010)。另外，钇和镱含量明显高于初始含铜花岗岩类侵入岩。与含铜中酸性侵入岩相比，初始H2O含量较低的含锡、钨和钼矿浆很可能是通过强烈结晶分异作用达到H2O饱和状态。另外，岩浆初始酸度值和成矿元素专属性的差异也可能是造成含锡、钨和钼岩浆体系与其它含矿岩浆体系存在明显不同的原因。尽管目前尚无确切证据表明，含锡、钼和钨岩浆H2O含量不及含铜岩浆，但是有充分数据显示，与后者相比，前者经历过更为强烈的结晶分异作用(侯增谦等,2012)。有数据表明：(1)含锡、钨和钼矿体具有相对较高的Rb/Sr比值；(2)含矿侵入岩体代表性全岩样品以具有明显的负铕异常为特征；(3)各类含矿侵入岩体的中稀土元素(MREE)表现出明显亏损(聂凤军等,2007a,2013; Nie and Jiang,2011; 侯增谦等,2012)。上述元素地球化学特征表明，初始岩浆组分不同的岩浆岩，其所携带的成矿元素组合存在有明显差异，并且经历过不同的演化过程。另外，强烈的构造-岩浆作用及相关热液活动可导致前中生代基底岩(体)层中锡、钨和钼以及银、铅和锌含量明显增高，局部地段，代表性火山-沉积岩样品中锡、钨和钼含量含量分别可达到4×10-6～8×10-6、0.2×10-6～0.5×10-6、30×10-6～50×10-6和210×10-6～400×10-6，为后来金属矿床的形成奠定了物质基础(聂凤军等,2007a,2011c)。特别需要提出的是，从初始地幔经下地壳到上地壳，锡、钨和钼均呈现出递进式增高的趋势，其中锡的平均丰度分别为0.6×10-6、1.5×10-6和3.0×10-6，钨分别为0.02×10-6、0.7×10-6和2.7×10-6，钼分别为0.06×10-6、0.8×10-6和1.5×10-6。相比之下，铜和金含量则出现先增高，后降低的特点，初始地幔、下地壳和上地壳铜的丰度值分别为28×10-6、90×10-6和25×10-6，金分别为0.5×10-6、3.4×10-6和1.8×10-6(Taylor,1979; Jacobsen,1988)。从图4不难看到，在地球演化过程中，随着时间推移，大陆壳的体积与锡的积聚量呈现出明显的正相关关系。也就是说，部分古陆块体很可能是锡的初始“矿源层”，如若遭受到活化和再造，完全有可能形成锡矿床(点)。

图4　地壳演化进程与锡成矿作用关系示意图大陆地壳、洋壳、增长线和锡-钨产量分别引自Taylor (1979),Jacobsen (1988),Hurley and Rand (1969),Blatt and Jones (1975)Fig.4　Schematic plot showing the relationship among the crustal and oceanic crust growth and the tin enrichmentData on continental crust,growth curve,oceanic crust and historic tin production and reserves from Taylor (1979),Jacobsen (1988),Hurley and Rand (1969),Blatt and Jones (1975),respectively

部分学者根据Rb、Sr和Hf同位素研究结果，认为下地壳物质组分决定了中酸性侵入岩所携带的成矿元素组合，即古老下地壳的再造作用可以产生富锡、钨和钼岩浆岩，而新生下地壳的再造作用可以产生富铜、金和镍的岩浆岩(Richards,2009)。华南古陆壳的深熔作用可以直接产生含锡和钨的中酸性岩浆岩，同样，秦岭地区古陆块的重熔作用与含钼中酸性岩浆活动有关，在上述两套含矿岩浆体系中，地壳物质占有绝对优势。相比之下，冈底斯成矿带含铜花岗岩类侵入岩是加厚镁铁质下地壳广泛熔融的产物，其中幔源物质含量大于80%(侯增谦等,2012)。与华南、秦岭和冈底斯成矿带内产出的含矿花岗岩类侵入岩相比，锡林浩特和额尔古纳块体产出的含矿侵入岩的εNd(t)值大多为正值或者在零值附近摆动，暗示一定量幔源物质的注入(洪大卫等,2003; 周新华等,2009; 聂凤军等,2013)。上述含锡、钨和钼花岗岩类侵入岩大体是通过下述二种途径形成的。其一，含锡、钨和钼源区裹挟有一定量的幔源组份，其后发生熔融和分异作用；其二，在含矿岩浆上涌和分异过程中，有部分幔源岩浆的注入。幔源镁铁质岩浆活动不仅为下地壳源区的熔融提供了热力和水质来源，而且为中酸性岩浆提供了铜、金、银和挥发份组分。支持上述推论的主要证据包括，其一、含锡、钨和钼矿体中通常发育有镁铁质岩包体，显示出岩浆混合特点；其二，镁铁质包体中具有黄铜矿、磁黄铁矿和黄铁矿，铜、金和挥发性组分含量高于长英质侵入岩；其三，镁铁质包体中硫化物的δ34S值在零值左右摆动，与深源岩浆热液矿床硫同位素值相似；其四，全岩样品的εNd(t)和(87Sr/86Sr)值分别高于和低于长英质侵入岩，部分石英样品富CO2流体包裹体分布广泛(侯增谦等,2012; 聂凤军等,2007a,2011b,2013)。上述岩石学、元素地球化学和同位素证据表明，在许多锡、钨和钼矿床，如若以镁铁质包体为标志的幔源熔体注入到中酸性岩浆体系，那么就可以为成矿系统提供大量的水份，铜、金和挥发性组分，并且形成锡-铁、锡-铜-银、锡-铜-铅-锌-银、钨和铜-钼矿床(图5)。

图5　兴锡林浩特和额尔古纳地块锡、钨和铜(钼)多金属矿床概念成因模式简图(b,c,据Wang et al.,2001资料改编)Fig.5　Sketch conceptual genetic model showing the relations among the reactivation and reworking of the Precambrian blocks,Mesozoic granitoid magma emplacement and ore-forming processes of Sn,W,Cu (Mo)-polymetallic deposits occurring within the Xilinhot and Ergun Precambrian Blocks,Da Hinggan-Mongolian Orogenic Belt (b,c,modified after Wang et al.,2001)

5.3　成矿作用

如前所述，富硅、碱质组分、氟、铷、铌、钍、铀、钇和镱，而贫铁、镁、钙、锶和钡的岩浆在其上侵定位过程中，一方面自身可以发生结晶分异作用，另一方面遭受早期岩(体)层的混染同化。无论是哪种地质作用，它们均可导致锡、钨和钼以及挥发性组分(H2O、F和CO2)发生一定程度的富集，并且沿构造有利地段侵位于前寒武系变质岩和中生界火山-沉积岩地层，并且在特定部位形成含矿侵入岩体。研究结果表明，新生地壳或幔源镁铁质组分通过深熔作用形成铁含量较高的中酸性岩浆，并且在较高氧逸度条件下通过一定程度的结晶分异产生含铜或铜(钼)的成矿流体。相比之下，古大陆地壳通过深熔或重熔作用形成铁含量较低的酸性岩浆，并且在较低的氧逸度条件下，通过强烈的结晶分异作用产生含锡、钨和钼的熔体或流体(Robertetal.,2007)(图2)。当深熔岩浆，特别是含锡、钨和钼岩浆沿有利构造部位上侵时，岩浆体系自身的结晶分异作用可促使大量的挥发性组份(CO2、F、Cl、H2O)、SiO2、K2O、Sn、W、Mo、U、Cu、Nb和Y等元素在岩浆房顶部或旁侧发生富集作用，进而形成含矿的岩浆流体，并且沿构造薄弱地带形成一系列含矿石英脉、细脉、网脉和线脉。锡、钨和钼的成矿作用是本区中生代构造-岩浆活动的重要组成部分，同时也是中酸性岩浆作用的继续和发展。需要指出的是，在中酸性岩浆的上侵过程中，岩浆冷凝和收缩效应可产生大量张裂隙(或原生节理)，在岩体与围岩接触带上，这种构造特征尤为明显，特别是多期次断裂构造相互叠加的部位(岩体或火山-沉积岩地层)，上述的张裂构造系统就更为发育，为含矿流体上升、沉淀和富集创造有利条件。在成矿热液流体演化的早期阶段，成矿流体主要是一种含锡、钨和钼的岩浆热液，并且以高温和高盐度为特点。代表性矿石样品的流体包裹体、硫和氧同位素特征大体上与典型岩浆水相似，钼可与各种不同类型的阴离子团结合，并且形成相对稳定的络合物(聂凤军等,2007a,2010b,2011b,2013)。含金属元素络合物的流体可通过岩体(层)粒间孔隙或原生冷凝细微裂隙进行扩散与运移，进而在构造有利地段沉淀，并且形成含锡石、黑钨矿、白钨矿和辉钼矿以及黄铁矿和黄铜矿的石英脉、细脉、网脉和线脉。鉴于在此阶段没有明显大气降水混入，硫化物样品的硫同位素比值完全可与世界范围内许多典型斑岩型铜和钼矿床硫化物相对比。在成矿作用中期阶段(主成矿期)，随着时间推移，成矿体系的温度和压力条件发生明显变化，容矿围岩的破裂导致大气降水与岩浆流体发生不同程度混合作用，进而形成混源型成矿流体。在此期间，受成矿体系围岩静压力和静水压力交替变化影响，容矿围岩出现破裂，成矿流体开始沸腾、成矿物质发生淀积，进而形成大量细脉浸染状钼矿石。一般来讲，上述锡、钨和钼矿石的流体包裹体、硫和氧同位素数据兼具岩浆流体与大气降水双重特点。另外，混合热液流体对浅成侵入岩和火山-沉积岩地层的交代蚀变作用可导致大量镁铁矿物的解体，释放出来的铁、镁、铝、钛、银、铅和锌，可与流体中的挥发性组分或其它阴离子团结合，进而形成绢云母、绿泥石、黄铁矿、黄铜矿和辉钼矿。花岗岩类侵入岩体与火山-沉积岩地层中硅化、钾化和碳酸盐化蚀变带的存在即是很好的例证。当含矿流体沿特定构造破碎带上升到近地表处时，成矿体系温度和压力的骤然降低，特别是氧逸度和pH值的变化均可造成热液体系物理-化学条件的不平衡，进而在花岗岩类侵入岩体内接触带及旁侧形成具有工业价值的钼、银、铅和锌矿床(点)。在成矿作用晚期阶段，成矿热液体系明显进入低温和低盐度流体演化阶段，鉴于成矿作用早、中期阶段，成矿组分已发生析离沉淀，成矿流体的钼已所剩无已，很难形成具有工业价值的矿体。至此，内生成矿作用已全部结束。

6　结论

(1)兴蒙造山带不同产出形态和各种产出规模的前寒武纪变质岩块体星罗棋布，其中锡林浩特和额尔古纳块体以产出规模较大、地质构造复杂和成矿潜力巨大为特征。锡林浩特变质岩地块锡多金属矿床分布广泛，并且与中生代花岗岩类侵入岩具有密切时空分布关系，被称之为“中国北方的南岭矿带”；

(2)根据产出环境和容矿围岩特点以及与侵入岩的空间分布关系，将研究区锡、钨和钼多金属矿床划分为5种类型，即(1)斑岩型矿床；(2)矽卡岩型矿床；(3)与浅成岩脉(群)有关矿床；(4)与深成侵入岩株(基)有关矿床；(5)火山岩型矿床，其中斑岩型和与矽卡岩型矿床以产出规模大、品位高和易采选为特点；

(3)研究结果表明，本区锡-钨-钼多金属成矿作用与地壳浅部构造形迹活化和地壳深部物质再造有关，前者为成岩(矿)物质的就位提供了有利空间条件，后者为岩(矿)体的形成的奠定了物质基础。断裂构造活化和岩石圈物质再造作用的耦合和联动是成矿作用的关键要素，二者的联合效应可称之为叠生成矿作用；

(3)受古大陆内部强烈伸展构造作用影响，古老下地壳和新生下地壳的再造活动可分别产生含锡-钨-钼和含铜-金的岩浆。以镁铁质包体为标志的幔源含铜-金熔体注入到壳源含锡-钨-钼中酸性岩浆岩体系中，为成矿系统提供了大量的水分，铜、金和挥发性组分，并且形成锡-铁、锡-铜-银、锡-铜-铅-锌-银、钨和铜-钼矿床；

(5)鉴于研究区地壳演化与成矿作用均具有继承性、阶段性、突发性和转折性特点，因此，采用叠生成矿作用概念不仅很好阐明了前寒武纪变质岩块体和中生代花岗岩类侵入岩与金属矿床的时空分布关系，回答了为什么亲壳源金属元素与亲幔源金属元素可以共生的问题，而且为再寻找隐伏锡-钨-钼多金属矿床指明了方向。

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