大兴安岭北部中生代铜矿成矿机制及找矿潜力
2018-01-29
(黑龙江省第二水文地质工程地质勘察院,黑龙江 哈尔滨 150000)
大兴安岭北部地区位于我国北东部,属中—俄—蒙交界地区,行政区划属于黑龙江省大兴安岭地区和内蒙古自治区呼伦贝尔盟。该区域地质工作程度较低,仅做了少量的科学研究工作[1-3],其研究结果认为该区具有良好的找矿潜力。本文依托项目,结合勘查工作经历,对大兴安岭北部地区的中生代铜矿床的分布进行了总结梳理,简要的论述了区域地质概况,根据典型矿床的研究,总结了中生代铜矿的分布规律,并对其各类矿床类型的找矿潜力做出了简要的评价。
1 区域地质概况
大兴安岭北部地区地处蒙古—鄂霍茨克缝合带和额尔齐斯—索伦—黑河缝合带之间,属蒙古—兴安造山带之东段[1],由北部的上黑龙江盆地、南东侧的北兴安地块、南部的鄂伦春晚古生代中期增生带及西部的额尔古纳地块组成,面积可达23万km2。
大兴安岭北部地区地层发育,出露地层由老到新依次为:①古元古界兴华渡口群(Pt1xh),为区内最老地层,构成了早前寒武纪结晶基底,出露于额尔古纳河下游;②新元古界青白口系佳疙瘩组(Qnj)、嘎拉山组(Z-ε1g)和倭勒根群(Z-ε1wl),主要为一套浅变质岩系,岩性以云母片岩、千枚岩、板岩等为主;③下古生界主要由寒武系和奥陶系组成,此外出露少量的志留系;④上古生界以泥盆系和石炭系为主,可见少量的二叠系,展布于大兴安岭北部地区之鄂伦春晚古生代中期增生带内;⑤中生界地层发育,但确实三叠系,并具陆相碎屑岩建造(J1-J2)到陆相火山岩和火山碎屑岩建造(J3-K1)的演化历程;⑥新生界以新近系和第四系为主,其中新近系以细砂岩、砂砾岩等为主,展布于中生代盆地中,如海拉尔盆地等;第四系以冲积物、沼泽淤泥为主。
大兴安岭北部地区主体位于西伯利亚台地南缘之鄂伦春—喜桂图旗中华力西增生带与额尔古纳—兴凯增生带的交汇部位,属蒙古—兴安巨型复合造山带之北东段,具有“两块一带一盆”的特征,区内构造复杂[1-3]。大兴安岭北部地区以断裂构造为主,褶皱次之;以北东和近东西向断裂系统为主,北东向及次生的北西向断裂次之。总体上,区域构造组合样式受区域性边界断裂控制明显,并具有明显的多期性,如上黑龙江盆地内以近东西向断裂为主,且表现为逆冲推覆构造及大规模的韧性剪切走滑。
区内构造发育,伴随着强烈的岩浆活动,广泛的出露了各个时代的岩浆岩,根据岩浆侵位年龄可大致划分为六期岩浆活动[1-2]。其特征为:①兴东期岩浆活动,主要为古元古界兴华渡口群(Pt1xh)下部地层,经原岩恢复后为一套火山岩建造;②晋宁期岩浆活动,总体呈北东—南西向展布,出露于额尔古拉地块;③兴凯—萨拉伊尔期岩浆活动,为震旦—寒武系嘎拉山组变质岩系之原岩,为一套火山岩—碎屑岩建造;④加里东期岩浆活动,主要体现为下中奥陶统多宝山组中酸性火山岩组合,为一套火山岛弧环境的产物;⑤华力西—印支期岩浆活动,活动时间较长,与区域多金属矿产关系密切;⑥燕山期岩浆活动,岩浆活动最强烈,火山岩以安山岩、英安岩、流纹岩为主;侵入岩以二长花岗岩、钾长花岗岩、闪长岩为主,与区域内热液脉型铅锌银、浅成低温型金银铜矿产资源关系密切。
2 中生代铜矿床分布特征及成矿机制
大兴安岭北部地区Au、Ag、Cu、Pb、Zn等多金属矿产资源丰富,与中生代构造岩浆活动有关的铜矿床主要有:①与中生代陆陆碰撞有关的铜金矿床,②与中生代板内中—酸性侵入岩相关的金、铜、铅、锌矿床,③与中生代板内火山活动有关的铜、铅、锌矿床。
与中生代陆陆碰撞有关的铜金矿床,如二十一站铜金矿床,该类矿床主要分布于额尔古拉地块、北兴安地块和上黑龙江盆地内,与中生代蒙古—鄂霍茨克造山带的形成关系密切;该类矿床的矿(化)体主要赋存于燕山期花岗斑岩体中,总体呈北西向展布,平面上具平行排列展布的特征,其形成机制可表述为:T3-J1时期,随着北亚克拉通与黑龙江超地体及中朝克拉通的碰撞,形成了大规模的中酸性岩浆岩类及逆冲推覆构造系统,碰撞早期形成的中酸性岩浆同化了富含Au、Ag、Cu、Pb、Zn等成矿物质的围岩或古老结晶基底,从而形成含矿母岩浆;随着构造裂隙侵位至地壳浅处,冷凝结晶,成矿物质如Cu、Au等元素随着结晶程度的加剧而慢慢析出,进行形成与中酸性岩浆岩有关的斑岩型矿床。
与中生代板内中—酸性侵入岩相关的金、铜、铅、锌矿床,如龙岭式矽卡岩型金铜多金属矿床,该类矿床主要分布于满洲里—克鲁伦浅火山盆地之基底隆起部位,矿(化)体主要赋存于燕山期酸性岩浆岩与泥盆系碳酸盐岩(围岩)的接触部位,多为矽卡岩型矿床,其成矿机制可以表述为:T3-J1时期,伴随着北亚克拉通与黑龙江超地体及中朝克拉通的碰撞,大规模的岩浆期后热液沿着早期逆冲推覆构造系统派生形成的次级断裂向板内运移,当接触的围岩为碳酸盐岩时,发生接触交代变质作用,使得矿物质沉淀下来而形成的矽卡岩型矿床。
与中生代板内火山活动有关的铜、铅、锌矿床,该类矿床明显受得尔不干断裂带的控制,矿床多形成于晚燕山期早阶段,矿(化)体与火山活动晚期的次火山岩和斑岩体关系密切,矿床主要分布于中生代火山断陷盆地内,其成矿机制可以表述为:T3-J1时期,伴随着北亚克拉通与黑龙江超地体及中朝克拉通的碰撞,沿得尔不干断裂带火山活动也频发,形成了许多次火山机构和超浅成斑岩体,均为成矿有利地质体。
3 找矿潜力分析
结合前文已论述的区域地质概况及大兴安岭北部地区中生代铜矿床分布特征,认为大兴安岭北部地区成矿地质背景良好,具有良好的找矿潜力。其中,斑岩型铜、钼、金矿床受次火山机构或超浅成斑岩体控制明显,因此应在得尔不干断裂带北西侧之次级隆起区进行找矿勘探工作,矿床与燕山期花岗斑岩关系密切;与中生代板内岩浆活动有关的热液充填型铜、铅、锌矿床,主要分布于燕山期岩浆岩广布的区域外围中,围岩以上侏罗统塔木兰沟组火山岩和下白垩统库力组中酸性火山岩关系密切,矿化体主要赋存于北西向次级断裂破碎带中,其找矿前景良好;矽卡岩型铜多金属矿床,已发现矿化线索主要分布于大兴安岭北部区之西北部的中—俄交界部位,矿床与中酸性岩体可碳酸盐岩地层的空间展布密切相关,具有巨大的找矿潜力。
[1]武广.大兴安岭北部区域成矿背景与有色、贵金属矿床成矿作用[D].吉林:吉林大学,2005.
[2]白令安.大兴安岭中北部热液铜矿床的成矿机制与资源预测[D].吉林:吉林大学,2013.
[3]佘宏全,李红红,李进文,赵士宝,谭刚,张德全,金俊,董英君,丰成友.内蒙古大兴安岭中北段铜铅锌金银多金属矿床成矿规律与找矿方向[J].地质学报,2009,83(10):1456-1472.