铜多金属矿成矿地质特征及找矿前景

于原治

【摘 要】本文所介绍的主要地区是大兴安岭中南段。大兴安岭中南段有三个成矿带，不同的成矿带所具有的矿物质种类不同。大兴安岭西坡的是富铅锌-富银成矿带，大兴安岭东坡是以铜为主的金属成矿带，大兴安岭主峰是锡-富铅锌-铁-铜成矿带。而大兴安岭的主要成矿期是在燕山期和华力西期。本文将结合大兴安岭中南段矿区的实际情况，分析铜多金属矿成矿地质特征及找矿前景。

【关键词】铜多金属矿 成矿地质 找矿前景

1区域地质背景介绍

1.1研究区地层

大兴安岭中南段区域内的主要出露地层有四种年代地层单位，分别为元古界、古生界、中生界以及新生界。出露地层主要有四种类型，分别为侏罗系、三叠系、二叠系以及石炭系。下文将对此进行详细地介绍。

第一，介绍元古界，元古界有两种，分别为上元古界和下元古界。大兴安岭中南段地区主要是下元古界，但整体上大多在地下，出露地表的比较少，主要是位于大兴安岭地区西拉木伦河及以南的地区，在锡林浩特地区也有一部分。其中的岩性主要是花岗岩、辉长岩和超基性岩橄榄紫苏角闪石岩等；

第二，介绍古生界。大兴安岭中南段地区古生界地层中有二叠系和泥盆系两种。其中，泥盆系位于锡林浩特市北部地区，在大兴安岭中南段的大部分地区都没有泥盆系。包括上统安格尔音乌拉组、上中统大民山组、塔尔巴格特组、根里河组等。大兴安岭中南段地区大部分都是二叠系；

第三，介绍中生界。中生界有三种类型的地层，分别为三叠系、侏罗系、白垩系。其中，三叠系主要位于兴安盟五叉沟和景星镇地区，在东乌珠旗也有一小部分，但大多是零散分布。侏罗系在大兴安岭中南段地区的比例比较高，大约有38.66%，属于大兴安岭中南段地区的主要地层；

第四，介绍新生界。新生界地层在大兴安岭中南段地区分布比较广泛，主要包括第三系和第四系。其中，第三系主要位于盆地之中，例如在断陷盆地、山间盆地中都有第三系。第四系主要是位于沉积盆地中。

1.2区域岩浆岩

大兴安岭中南段地区中的岩浆出露的总面积在4.5万平方公里左右，这些岩体属于不同的时代，有华力西期的，有印支期的，也有燕山期的。其中，华力西期包括早中晚三个时期、而燕山期则包括早、晚两个时期。这些不同时期形成的岩浆岩面积也不同，其中以燕山期形成的岩浆岩面积最大，达到了20481.44平方公里，加里东形成的岩浆岩面积最小，为64.46平方公里。

早华力西期的岩体出露比较少，其中主要为超基性岩，主要分布于贺根山。中华力西期出露也不是很多，出露的主要是碱性花岗岩带。华力西期晚期，出露的岩体主要是黄岗岩。燕山期早期的黄岗岩主要分布在断隆与火上喷发盆地过渡交接带的断隆一侧。在燕山期早期的较晚阶段是黄岗岩形成的黄金期，大部分的黄岗岩都是这个时期产生的。这一时期的黄岗岩是兼具S型岩石特征的I型黄岗岩，是具有过渡性质的。燕山期晚期形成的花岗岩数量比较少，一般都是位于断裂的最外侧。燕山期晚期形成的花岗岩主要是S型花岗岩类。

1.3区域构造

大兴安岭中南段地区的区域构造包括两种类型，一种是褶皱带，另一种断裂带。其中，褶皱带是在早华力西晚期形成的，是由西伯利亚板块和中朝板块相互挤压形成的。大兴安岭中南段地区的褶皱带按照从东向西的顺序进行排列，依次经过天山复背斜、林东复向斜、甘珠尔庙复背斜、罕乌拉复向斜、北东向的锡林浩特-巴彦花复背斜等。大兴安岭中南段地区褶皱带出露地层主要是晚古生代地层，也有一小部分的早古生代地层。兴安地区位于欧亚板块上，但比较接近太平洋，由于太平洋板块的俯冲作用，使得兴安地区隆起，从而形成了断裂带。此外，太平洋板块的运动还使得原有的断裂复活。

1.4区域地球物理特征

大兴安岭中南段是华力西地槽区，主要特点就是平静的负磁异常。在该地区分布着许多的低缓异常带，这些低缓异常带短的有几百公里，长的有几千公里，将平静的负背景场分割成正负相间的异常带。本地区的区域重力场异常图不仅能表现出南北方向上的分布区分带的特征，同时还能显示出东西方向上分段的特点。本地区的重力异常场是从东往西逐渐下降的，异常值在西南部地区比较高，而在嫩江一带却比较低，这就说明在大兴安岭中南段地区，地壳的厚道从东往西是逐渐增厚的。

1.5 区域地球化学特征

大兴安岭的西坡中，异常元素套合一般，其中有银、锌、铜、钨、金、锡等元素，这些不同的元素之间的异常分带比较清晰，没有重叠的现象。在大兴安岭中南段的主脊上，异常面积比较大，形成了异常带，其中的元素主要为银、铜、铂、锌、钨、锡。在大兴安岭中南段的东坡，也有异常，是独立的异常，没有形成异常带，其中有银、铜、锌、钨等元素组合，其中元素套和最好的是银、锌。

2矿床类型与成矿特征

2.1成矿区带划分

第一，是大兴安岭西坡富铅锌-富银成矿带。随着科学技术的进步，人们在大兴安岭西坡获得了重大的找矿突破，人们发现块状硫化物矿床，该矿床主要的特色就是富银、富铅锌。除此外，人们还发现了很多的大中型矿床，并将这些矿床和矿点连接在一起形成了北东向矿带。这些已经发现的矿床不仅具有品位丰富、矿体大的特点，且具有储存量大、易于开采的优点。现在，人们还在继续寻找矿床，其中还蕴藏着大型或特大型的矿床，具有巨大的找矿潜力；

第二，是大兴安岭主峰锡-富铅锌-铁-铜成矿带。大兴安岭主峰的成矿带是在上世纪70年代发现的，其中有几个大型和特大型矿床。近几年来，人们在找矿理论方面的研究又有了进步，从而丰富了现有的找矿理论，开拓了人们找矿的思路。根据新的找矿思路，在大兴安岭主峰人们还将找到其它的矿床；

第三，是大兴安岭东坡以铜为主的多金属成矿带。大兴安岭东坡具有丰富的铜矿资源，这是人们早就知道的。但是，在早期受到相关理论知识的限制，人们在进行燕山期铜-多金属矿床的找矿工作时并不顺利，也没有获得有价值的数据。近些年来，随着相关理论研究的深入，人们对此有了新的认识，并从大兴安岭东坡中筛选出比较有可能存在矿产的地段，例如熬尔盖、太平山等。这些新的研究为大兴安岭东坡铜找矿提供了有利的条件。

2.2矿床成矿系列

第一，介绍华力西期与超基性-基性-中基性岩浆岩有关的铜、金矿床成矿系列。这一系列的成矿系统主要位于大兴安岭的西坡。现在，已经发现的矿床为小坝梁铜金矿床和几个铜、金矿点。小坝梁式矿床是由辉绿岩衍生出的热液型含金的铜矿床；第二，介绍华力西期与中酸性岩浆岩有关的金矿床成矿系列。该系列位于大兴安岭中南段的东坡，在西拉木伦深断裂的南侧地区也存在。该成矿系列的产生和地槽发育后期产生的壳源花岗质岩浆活动有很大的关系，其中的金矿比较多，是热液型矿产；第三，介绍华力西期与二叠纪火上-沉积岩有关的锡、铜、铅、锌、银多金属矿床成矿系列。该系列分布于大兴安岭中南段的东坡、西坡和主峰。驼峰山式铜矿床、大井式锡多金属矿床、花敖包特式银铅锌矿床都是属于该系列。

3控矿因素分析及致矿信息提取

3.1控矿因素分析

评价一个地区的地质是否能成矿有两个比较重要的指标，一个是成矿强度，就是矿化发育的强烈程度，在分析某一区域的成矿条件时可以使用单位面积所具有的矿床资源数量来表示；另一个是成矿广度，就是指在研究的区域内矿化发育的广泛程度。在分析某一区域的成矿条件时可以用该区域产出的矿床资源量来表示。在进行控矿因素分析时，第一步就是要对不同年代形成的地层和岩浆岩的面积进行统计，计算出不同年代形成的地层的和岩浆岩的总面积。同时，还要根据矿床的类型、规模大小等对成矿广度和成矿强度进行分析。

首先，是对各地层的成矿广度和成矿深度进行分析。在对大兴安岭中南段地区地层进行分析时需要使用到MAPGIS。第一，要检索出大兴安岭中南段中所包含的地层单元，并对各个地层单元的面积进行统计；第二，就是找到各个地层单元所具有的矿产地数量，并按照规模的不同将这些矿产地进行分类，统计不同规模的矿产地的数量；第三，就是利用相关的公式来计算成矿广度和成矿深度。在进行成矿分析时，要综合考虑成矿强度和成矿广度两个指标。其中，从成矿广度可以判断出地质发展的成矿期，而从成矿强度中则有可能找到矿床。

二叠纪海相火山沉积岩系是大兴安岭中南段地区出露的主要基底地层，主要是铜多金属矿产。其中，主要的成矿元素是铜、铂、锌、锡、银，是铜矿床形成的主要物质来源。

3.2致矿因素提取

第一，是区域致矿地质异常信息提取。提取致矿地质异常信息需要研究成矿背景和矿床地质特征。大兴安岭中南段位于西伯利亚板块和我国华北板块之间，其中具有丰富的海相或海陆交互相火山岩。在大兴安岭中南段地区，受到华力西期和燕山期的相互叠加影响而形成了有色金属成矿，这些有色金属矿床广泛地分布于泥盆纪地层以及石炭纪地层中。而华力西期和燕山期也是岩浆形成的主要地层；

第二，是区域地球化学异常致矿信息提取。大兴安岭中南段地区具有一条银-铂-锌异常带，该条异常带有300公里长，一直从克什克腾旗的达来诺尔镇延伸到科尔沁右翼中旗。在该异常带的分布路线上，一共三个浓集中心。其中规模最大、强度最强的诺尔-黄岗梁-林西异常面积达到了4万平方千米。除此以外，还具有多条异常带。这些异常带具有呈北东向发展的趋势。

4找矿靶区圈定及评价

4.1成矿-找矿模型

通过对大兴安岭中南段地区的矿床特征和成矿地质背景的分析，我们可以将大兴安岭中南段地区成矿-找矿模型概括为下述六个步骤：第一，就是主要断裂；第二，是赋矿地层；第三，是岩性多样性；第四，是中酸性岩体；第二，是区域重磁异常；第六，是铂、锌、银、铜、金等成矿元素异常。

4.2找矿靶区优选

首先，介绍找矿靶区优选的原则。在进行靶区选择时，应充分利用现有的地质成矿理论，并结合靶区的地质条件、矿产开发情况、找矿经验等，对靶区进行优选，为政府的相关决策提供支持。在进行靶区优选时需要遵守下述原则：

第一，要综合考虑地层、构造、物理探测、化学探测等数据，这些成矿地质条件越优越，找到的矿床规模越大且质量越高；第二，在选择靶区时，还要考虑到当地的地理环境和经济条件，地理环境越好、经济条件越优越，越有利于矿床资源的勘查和开发；第三，优先选择那些已经发现了矿床或矿点的地方或者周边作为靶区，这样不仅能提高发现矿床的可能性，同时还能为现有的矿山发展提供后备资源；第四，优先考虑将具有重要科学理论意义、实践意义或者对国家相关项目的部署有重要影响意义的矿床类型作为靶区；第五，优先考虑将符合国家战略发展方向的地区作为靶区；第六，在进行靶区选择时要尽量保持地层调查的连续性，即从已经调查研究过的区域或周边区域开始进行调查；第七，尽量使用综合性较强的方法对可能存在矿产资源的地区进行调查，要对其中存在的矿产资源进行综合勘查。

其次，是对大兴安岭中南段地区的找矿前景进行评价。根据上述介绍的靶区优选原则，并结合大兴安岭中南段地位地质勘查的实际情况，可以将其需要重点找矿勘查的区域划分成五个。其中，拜仁达坝-哈达吐铅锌、银、铜、锡多金属矿找矿靶区的面积有1.04万平方公里左右，主要分布在中生代火山岩带中南段和乌兰浩特-巴林右旗成矿带西南段；敖脑达坝-哈拉白其铅锌、银、铜矿找矿靶区的面积为0.8万平方公里左右，主要分布于中生代火山岩带中南段和乌兰浩特-巴林右旗成矿带中部；布敦花-水泉铜、铅锌、银多金属矿找矿靶区面积为0.7万平方公里左右；奥尤特—海拉斯金、铜、铅锌、银矿找矿靶区分布在东乌旗-梨子山-鄂伦春成矿带的西南段；阿尔山（南兴安）斑岩型铜鉬矿找矿靶区主要分布在东乌旗-梨子山成矿带的中段。

5总结

总之，本文通过对大兴安岭中南段地区的研究，介绍了该地区各种成矿地质的背景以及其中三个主要的成矿带，并分析出华力西期和燕山期是大兴安岭中南段成矿带形成的主要时期。此外，还从成矿广度和成矿强度两个角度对大兴安岭中南段地区铜多金属矿成矿特征进行了分析和研究。但本人科研能力有限，希望以后有更多的专家学者进行相关方向的研究，充分发挥大兴安岭中南段地区的找矿潜力。

参考文献

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