内蒙古中
——西部区域地质特征及找矿思路
2015-12-24玮魏开武
张 玮魏开武
1.阿拉善盟地质矿产调查院 阿拉善盟 750300 2.阿拉善盟乌兰布和生态沙产业示范区国土资源局 阿拉善盟 750300
内蒙古中
——西部区域地质特征及找矿思路
张 玮1魏开武2
1.阿拉善盟地质矿产调查院 阿拉善盟 750300 2.阿拉善盟乌兰布和生态沙产业示范区国土资源局 阿拉善盟 750300
内蒙古自治区中—西部地区,地处我国天山—大兴安岭优地槽褶皱系中—西段;是有色及贵金属矿产的重要成矿区带。文中从区域所处陆块构造位置、构造单元分区、控制区域内构造格架的主要断裂分布情况及构造演化出发,分析了各构造单元的沉积建造、岩浆岩和主要金属矿产分布特征,阐明了各构造单元内的金属矿产成矿地质条件、成因类型及找矿思路。
内蒙古中西部;区域地质;构造演化;矿产分布;找矿思路
内蒙古中——西部地区包括巴彦淖尔市和阿拉善盟,从目前发现的中、大型金属矿产分布特征看,是一个有色及贵金属矿产的集中区。下面就该地区区域地质特征及找矿思路方面提出一点看法,不妥之处,提出批评。
1.区域地质特征
1.1 构造条件
区域所处位置为天山—大兴安岭优地槽褶皱系和鄂尔多斯台缘褶带的汇合(复合)区。区内主要构造单元为:(1)呈东西向展布的内蒙古海西期优地槽褶皱带;(2)北东向展布的狼山和东西向展布的阴山晋宁期褶皱带;(3)银川晋宁期裂谷带;(4)阿拉善断块区。通过地质、地球物理资料和卫片综合分析,由下列深断裂控制着区域内的构造格局,见图1。
图中:①阿拉善北缘深断裂(雅布赖山西麓断裂带);②:阴山北缘深断裂属压性或压剪性,元古代—古生代强烈活动,是内蒙古优地槽褶皱带的南界;③西拉木伦深断裂(辽宁西部西拉木伦河向西经二连之南进入蒙古境内)属压性或压剪性。元古代—古生代强烈活动,是一条重要的构造分界线。断裂带的南北两侧地质历史截然不同。根据黄汲清等人的研究,也是一条重要的生物区系界线,断裂之南石炭至二迭系生物群主要属暖水型太平洋动物群和华夏植物群,北侧则主要是冷水型北极动物群和安哥拉植物群;④二连至索伦深断裂属压性或压剪性,古生代强烈活动,在索伦山及以西与西拉木伦断裂相交汇,该断裂应为内蒙古优地槽褶皱带的北界,在苏尼特左旗、二连、乌拉特中旗索伦山一带,沿断裂带有大量超基性岩出露,并在不同地区有海底基性喷发岩和含铁碧玉岩(索伦山),有学者认为这些超基性岩大多数可能是蛇绿岩套,并在西拉木伦断裂带上多处发现有蓝闪石片岩和混杂岩(苏尼特左旗一带),证明为高压变质带。由此,内蒙古—大兴安岭地槽最后可能封闭于西拉木伦及西延索伦山一带。该断裂是西伯利亚陆壳与中朝陆壳最后的缝合线,见图2;⑤狼山断裂发育于元古代—古生代的一个北东向剪切断裂;⑥银川—昆(明)断裂元古代—古生代强烈活动。依据我国境内莫霍面深度图和平均布格重力异常图,该断裂是我国东西部不同地质深层构造及环境的重要分界线;⑦丰宁—隆化断裂元古代以来强烈活动的压性或压剪性断裂,为中朝准地台北缘强烈活动的隆起带—内蒙古地轴(或断块)的南界。上述断裂一般均为岩石圈或壳断裂。
图2 西伯利亚断块与华北断块、阿拉善断块间构造演化(据《中国及领区海陆大地构造图》有关部分修改)
1.2 沉积建造
(1)阿拉善断块区
阿拉善断块东起贺兰山西麓,西至雅布赖山:北起临河、德斯特乌拉一带,南至额肯呼都格、西渠、红山寺等地,呈三角形,面积约65000km2。
阿拉善断块形成于阜平构造旋回,基底构造层由太古代绿岩带和花岗岩类岩石组成。绿岩带和花岗岩类岩石构成花岗—绿岩区,在阿拉善断块上大面积出露。太古代绿岩带自下而上可分为五个岩组:
①超基性—基性岩组分布零星,主要有辉石橄岩、橄栏辉石岩、角闪辉石岩、角闪岩组成;
②基性火山岩组是绿岩带的主体部分,主要为斜长角闪岩;
③中酸性火山岩组主要为云母石英片岩、石英片岩、硅质岩和变火山岩类岩石组成;
④沉积碎屑岩组绿岩带上部建造的主体部分。主要为堇青石矽线石石榴石片麻岩、绢云石英片岩、角闪斜长片麻岩、混合岩组成;
⑤沉积碳酸岩组分布不多,主要为大理岩、白云岩等。
断块上盖层极不发育,仅在北缘巴音西别地区由局部断陷海槽控制沉积了南口—蓟县系及震旦系的地层。二叠纪及白垩纪沿断块内断裂带有中酸性和中基性的陆相火山岩产出。阿拉善断块自太古界形成以后,长期处于隆起状态。以贺兰山西断裂带为界阿拉善断块与东侧的银川裂谷带和华北断块出现了明显的差异性:前者缺失古生代的沉积,而后者有一套层序较全的古生代含煤建造;前者是一个由一系列层间滑动断裂切割、向北东推覆形成的岩片(块)所组成的有层无序的弹性块体,而后者基本是一个完整的刚性块体。
(2)狼山断褶带和阴山断褶带
华北断块和阿拉善断块北缘,即与天山—兴安海西期优地槽褶皱带之间,镶嵌着一个晋宁期东西向的阴山断褶带和北东向的狼山断褶带。二者在阿左旗图克木以东地区存在着前期的复合和后期构造的切割现象,见图3。
图3.狼山阴山断褶带与龙首山断褶带的大地构造位置
狼山与阴山断褶带主要出露基底构造层为中元古界的渣尔泰群地层。由石英石、含砾石英岩、石英砂岩、板岩、片岩和结晶灰岩等组成。中部(阿古鲁沟组)夹有中酸性—中基性火山岩,盖层主要为晚二叠世、侏罗纪及白垩纪的山间磨拉石建造和陆相火山岩建造。
(3)内蒙古海西期优地槽褶皱带
内蒙古海西期优地槽褶皱带是天山—兴安地槽褶皱系的一部分。在华力西地槽主旋回期,沿深大断裂火山喷发沉积了一套石炭系、二叠系的浅海相泥、页岩建造、火山沉积建造和粗碎屑岩建造。地槽回返后主要沉积了侏罗系、白垩系的陆相断陷磨拉石建造和陆相火山岩建造。
1.3 岩浆岩
阿拉善断块及相邻的断褶带岩浆岩期次多种类复杂,出露面积近万平方公里。其中,侵入岩约占岩浆岩总面积的95%,喷出岩约占5%。在侵入岩中,花岗岩类岩石约占总面积的85%。
在断块中,除太古代的原始花岗岩质岩体外,主要侵入分布有晋宁期、加里东期、印支期的花岗岩体;而在相邻的断褶带中则分布有大面积的加里东期、海西期、印支期及燕山期的酸性岩体。超基性、基性岩体主要分布于索伦山、巴彦乌拉山、雅布赖山、小松山等深大断裂带上,出露面积一般不大。在断块北缘的乌力吉、苏红图分布有两个长数十公里的早白垩世基性火山岩带。
2.构造演化史
地壳内深大断裂的发生、发展和变化决定着构造单元的演化史,决定着各个不同构造单元的沉积建造及与之相对应的成矿作用。
阿拉善断块形成于太古代以来,随后处于长期隆起状态。断块是由太古代绿岩带和花岗岩类岩石所组成。原始硅铝壳—花岗岩质层破裂、拉张之后,玄武岩质层深部的熔浆和地幔物质溢流、喷出,形成绿岩带(阿拉善群),其后发育了碎屑岩和碳酸盐岩的沉积。断块上分布面积最大的有北东向的巴彦乌拉山绿岩带,其次有得力纪及雅布赖山等。绿岩带形成后,经历了多期次的变形、变质、混合岩化、花岗岩化和岩浆入侵作用。重要的是后期断块上发生的层间滑动断裂剪切构造(主要在二叠纪末),形成了巴彦乌拉山、得力纪、诺尔公及雅布赖山剪切带,见图4,这些层间滑动断裂及产生的剪切带,对成矿、运矿和储矿起着重要的控制作用。
狼山、阴山断褶带是晋宁期于阿拉善断块、华北断块北缘增生、应力方向不同而形成的褶皱带。狼山断裂在华力西期强烈活动,左旋错断阴山断裂。
银川裂谷带是由阿拉善断块南部的晋宁期龙首山地槽,加里东期祁连山地槽伸向华北断块与阿拉善断块之间的一条裂谷带。
图4 剪切带分布图
在阿拉善断块及狼山、阴山晋宁期褶皱带以北的地区,发育了内蒙古海西期优地槽褶皱带。
3.主要金属矿产分布特征
迄今为止,内蒙古中西部地区发现的金属矿产主要有铁、铬、钛、锰、镍、铜、铅、锌、金、铂、铀、稀有稀土等。
岩浆型矿产有铬铁矿、铜镍矿、钛铁矿、钛磁铁矿等,分布上与加里东—华力西期沿深大断裂侵入的基性—超基性岩体有关,一般伴有金、铂。如乌拉特中旗索伦山、阿左旗小松山、雅布赖山扎苏里苏沟、野芨里及金昌白家咀子等。
狼山及阴山地区,主要出露一套中元古界渣尔泰群地层。自上而下分为刘鸿湾组、阿古鲁沟组、增隆昌组和书记沟组,阿古鲁沟组的中酸性火山碎屑岩为本区的控矿地层(矿源层),一些大中型多金属矿产都分布在该组的一、三、五岩段内,上述地层为元古界地槽发育期沿深大断裂火山喷发沉积的产物。
阿拉善断块的北缘恩格勒—沙拉西别—脑木洪一带,沿诺尔公断裂带侵入有大面积的海西—印支期花岗岩体,在岩体与蓟县系白云质大理岩,含硅泥质白云石大理岩的接触带上,形成了矽卡岩型铜及铜铁矿产,并伴生有金。
在内蒙古华力西地槽主旋回期,沿断裂带火山喷发沉积了一套上石炭统阿木山组第一岩段的灰绿色安山质玻屑凝火岩、安山岩夹泥板岩,为区域的控矿地层,往往形成有铁、锰、铜、金矿产。
阿拉善断块上的太古界绿岩带,是寻找以金、铂为主、其次为铜、钴、镍、钛、锰、钡、锌、铀、锆及稀有稀土元素的矿产区。
此外,在狼山的梅林庙、塔崩塔霍勒(李家沟组)、阿左旗的乌力吉、苏红图(苏红图组)、阿拉坦敖包(巴音戈壁组)等地区分布有大面积的金异常及砂金(铂)矿点,推测是否与白垩系地层中所夹的一套安山玄武岩:拉斑玄武岩及大面积的燕山期火山喷出岩有关。
4.找矿思路
依据区域内深大断裂的展布格局,分析各构造单元沉积建造及矿产的分布特征,推断有色金属及贵金属的有利成矿区带,提出找矿思路如下:
4.1 阿左旗巴彦乌拉山成矿带
该带由庆格勒图向南延伸至巴彦乌拉,长约160km,宽8—12km。以寻找太古代绿岩带型金矿为主,其成矿类型可与加拿大赫姆洛型金矿相对比,矿体一般产于中基性向中酸性火山岩组过度的中酸性火山岩一侧。同时,也是寻找铂、钴、镍、铜及稀有稀土元素的有利区带。
4.2 红古尔玉林—巴音诺尔公成矿带
位于阿拉善断块北缘诺尔公断裂与德斯特乌拉断裂带上及之间,该成矿带东起迭不斯格、经恩格勒、沙拉西别、脑木洪、巴音西别向西至阿拉坦敖包,长约220km。以寻找矽卡岩型、火山沉积变质岩型铜、铜金、金矿为主。该带目前已探获的铜金属储量约7万吨,并发现大型金矿一处。元素在带上分布由东向西呈:铁→铁铜→铜金→金的变化趋势。铜、金、铂矿具有较大的找矿前景。
4.3 狼山成矿带
该带为硫化物多金属成矿带。目前在中段已发现有霍各气、炭窖口、东胜庙、阿尔其图、干德门等铜、铅、锌多金属矿床(点),金的找矿近期取得了明显的突破。应重视对狼山的南段阿贵庙地区和北段中蒙边境“284”界桩地带分布的北东向断裂与东西向断裂交汇部位金的找矿工作。
4.4 阿拉木伦、二连—索伦山断裂成矿带
断裂带进入乌拉特中旗(中、蒙边境)有大量的超基性岩侵入,在岩体南侧分布有大面积的石炭系安山岩和中基性火山岩,该带可能是洋壳的俯冲消减—岛弧地带。从构造角度看,该区的找矿靶区应重点放在索伦山岩体的南接触带及西延西拉木伦断裂与二连—索伦山断裂汇合处(再向西进入蒙古境内与狼山断裂斜交)。
4.5 银(川)—昆(明)断裂与阿拉善北缘断裂的交汇部位
主要包括贺兰山北段小松山、牛头沟、柳条沟以北一线,应以寻找铬铁矿、金矿为主。
[1]杨振德,潘行适等.阿拉善断块及邻区地质构造特征与矿产[M]科学出版社,1988年10月.
本文参考了宁夏有色金属地质勘查院及相关地勘单位多年来在内蒙中西部地区的找矿成果资料,特此说明。