大兴安岭成矿省成矿单元划分与金属矿床成矿系列
2024-02-09武广张彤王忠陈毓川
[摘要]大兴安岭成矿省主体位于内蒙古自治区东北部和黑龙江省西北部,是全国十六个成矿省之一。本区矿产资源丰富,是我国有色金属、贵金属和能源资源的重要基地。本文基于矿床成矿系列理论,研究了大兴安岭成矿省区域成矿规律。将大兴安岭成矿省划分为5个Ⅲ级成矿区带和17个Ⅳ级成矿亚带。分析了大兴安岭成矿省金属矿产资源禀赋,本区主攻矿种为有色金属和贵金属,其次为黑色金属、能源和稀有稀土金属;主攻矿床类型为岩浆热液型、陆相火山岩型和砂矿型,其次为矽卡岩型、斑岩型和海相火山岩型,再次为岩浆型和混成中-低温热液型;成矿时代主要集中于白垩纪和第四纪,其次为侏罗纪、晚古生代、三叠纪和早古生代,另有少量的古近纪-新近纪和中-新元古代矿床,古元古代矿床仅零星产出。大兴安岭成矿省已发现的552处金属矿床分属14个矿床成矿系列、20个矿床成矿亚系列。前中生代矿床的形成受古亚洲洋、索伦山-西拉木伦洋和贺根山洋的演化控制;中生代成矿省西北部的满洲里-漠河地区矿床的形成与蒙古-鄂霍茨克洋演化有关;中生代成矿省东部地区矿床的形成与古太平洋板块俯冲和回撤有成因联系;新生代矿床的形成受地壳垂向差异运动影响。
[关键词]金属矿床;成矿单元;矿床成矿系列;成矿谱系;大兴安岭成矿省
大兴安岭成矿省主体位于内蒙古自治区东北部和黑龙江省西北部,东部和南部亦涉及吉林省白城市和河北省承德市部分地区,是全国十六个成矿省之一。大兴安岭矿产资源丰富,双尖子山银铅锌矿床是中国最大的银矿床(Shi et al.,2024),多宝山矿田是东北最大的铜矿田(Liu et al.,2012;Wu et al.,2015),大兴安岭南段产出众多大型、超大型锡多金属矿床(武广等,2021;2022;Yang et al.,2022),被誉为我国北方的“南岭”,近年来发现的维拉斯托锂锡多金属矿床是中国北方最大的硬岩型锂矿床,海拉尔盆地和二连浩特盆地孕育了多个超大型煤田。因此,大兴安岭也是我国有色金属、贵金属和能源资源的重要基地。前人的研究多侧重单个大型、超大型矿床解剖(张明等,2012;Liu et al.,2014;Li et al.,2016;Wang et al.,2017;姚磊等,2017;Zhai et al.,2020;Chen et al.,2022;Li et al.,2023;赵宁,2023),尚缺少成矿省尺度的区域成矿规律研究,严重制约了对大兴安岭地区成矿作用的全面理解,亦影响了找矿工作合理部署。鉴于此,本文以大兴安岭成矿省1559处矿产地资料为基础,划分了Ⅲ级成矿区带和Ⅳ级成矿亚区带;以552处金属矿床为研究对象,论述了大兴安岭成矿省金属矿产资源禀赋,明确了主攻矿种和主攻矿床类型;以矿床成矿系列理论为指导,划分了矿床成矿系列和亚系列;应用区域成矿谱系方法,总结了矿床成矿系列和矿床的时空分布规律;将成矿事件与区域构造演化相结合,讨论了区域成矿演化规律。本文的目的旨在为大兴安岭地区的典型矿床和区域成矿规律研究提供借鉴,为新一轮找矿突破战略行动工作部署提供理论支撑,并为成矿省尺度区域成矿规律总结提供示范。
1区域地质背景
大兴安岭成矿省位于华北克拉通与西伯利亚克拉通之间的中亚造山带东部,自北而南跨越西伯利亚板块、索伦山-西拉木伦对接带和华北板块3个一级构造单元,包括额尔古纳兴凯期造山带、兴蒙加里东期-华力西期造山带、索伦山-西拉木伦华力西期结合带、包尔汉图-白乃庙-翁牛特旗加里东期-华力西期陆缘弧4个二级构造单元,上黑龙江侏罗纪前陆盆地、奠尔道嘎兴凯期岩浆弧等19个三级构造单元,中生代期间又叠加了海拉尔中生代盆地、川井中-新生代盆地等5个上叠盆地(图1)。自古元古代以来,先后经历了吕梁运动、晋宁运动、兴凯运动、加里东运动、华力西运动、印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动,最终形成了大兴安岭成矿省现今的构造格局。成矿省的地层从古元古界至中、新生界均有出露。古元古代宝音图岩群变质岩零星分布于成矿省西南部的宝音图隆起和达茂旗南部地区;中元古代兴华渡口岩群变质岩零星分布于成矿省东北部的莫尔道嘎、漠河、呼玛地区;中元古代锡林郭勒岩群变质岩零星分布于锡林浩特-西乌旗以南;新元古界佳疙疸组和额尔古纳河组主要分布于成矿省西北部的额尔古纳兴凯期造山带;新元古界艾勒格庙组零星分布于四子王旗北部;下古生界主要分布于查干敖包-多宝山活动陆缘和包尔汉图-白乃庙-翁牛特旗陆缘弧,且集中出露于多宝山和白乃庙地区;上古生界广泛分布于除额尔古纳兴凯期造山带、上黑龙江盆地和宝音图隆起以外的大兴安岭成矿省;三叠系呈北东向零星分布于二连-扎兰屯-黑河一带;侏罗系沉积岩沿大兴安岭山脉分布,且集中分布于上黑龙江前陆盆地和大兴安岭南段;下-中侏罗统火山岩和火山碎屑岩主要分布于满洲里-新巴尔虎右旗和根河2个火山盆地,其他地区零星出露;上侏罗统-下白垩统火山岩和火山碎屑岩广泛分布于大兴安岭山脉,向西至达茂旗东部;白垩系沉积岩呈北东向分布于成矿省中部,在成矿省西部的乌拉特后旗、乌拉特中旗和达茂旗最发育;古近系主要分布于成矿省西南部的二连浩特和川井2个中-新生代盆地内;新近系主要分布于二连浩特和桑根达来2个盆地内,在海拉尔盆地南部、大杨树盆地东部和黑龙江沿岸亦有出露;第四系广泛分布于二连浩特盆地东部、桑根达来盆地、海拉尔盆地和松辽盆地西缘(图2)。褶皱构造主要形成于前燕山期,燕山期褶皱较少,且表现为开阔的背斜和向斜。区域性深大断裂以北东向和近东西向为主,北西向断裂较发育,但规模较小(图2)。成矿省的花岗岩类包括四堡期、晋宁期、加里东期、华力西期、印支期和燕山期。四堡期变质花岗质深成岩零星分布于额尔古纳兴凯期造山带东北部的莫尔道嘎-塔河一带,该期花岗岩类集中分布于宝音图隆起,在大兴安岭北部亦有零星出露;晋宁期花岗岩类集中分布于额尔古纳兴凯期造山带北部;加里东期花岗岩类小范围集中分布于大兴安岭北部的漠河-塔河-呼玛-多宝山和西南部的达茂旗-四子王旗-镶黄旗一带;华力西期花岗岩类呈北东向广泛分布于整个成矿省;印支期花岗岩类分布亦较广泛,且以大兴安岭北部的额尔古纳兴凯期造山带北部和查干敖包-多宝山活动陆缘东北部最发育;燕山期花岗岩类总体呈北北东向广泛分布于达茂旗以东地区,特别是大兴安岭山脉(图2)。本成矿省超基性岩主要沿着二连-贺根山-黑河、准木布台-迪彦庙-大石寨和柯单山-小苇塘3条蛇绿混杂岩带分布,时代主要为华力西期;基性岩除了与上述超基性岩一起构成蛇绿岩的一部分,在额尔古纳兴凯期造山带北部亦有较多的晋宁期辉长岩-辉长闪长岩出露(图2)。
2成矿单元划分
根据徐志刚等(2008)提出的中国东部成矿区带划分原则,本文将大兴安岭成矿省划分为5个Ⅲ级成矿区带和17个Ⅳ级成矿亚带(图3):(1)Ⅲ-46上黑龙江盆地Au-Sb-Nb-Ta-石墨-泥炭-矿泉水成矿带(C;Y,Q);(2)Ⅲ-47新巴尔虎右旗-根河Au-Ag-Pb-Zn-Cu-Mo-W-Fe-Ti-硫铁矿-萤石-石墨-煤(锗)-煤层气-石油-天然气-白云岩-石灰岩-大理岩-蛇纹岩-膨润土-芒硝-地下水-矿泉水成矿带(Pt2-3;G;V;Pzz;l;Y;K;N;Q),包括5个成矿亚带:Ⅲ-47-①莫尔道嘎Au-Pb-Zn-Ag-石墨-白云岩-煤-煤层气-矿泉水成矿亚带(Pt2;I;Y;K;Q)、Ⅲ-47-②新巴尔虎右旗-八大关Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-萤石-煤-地下水-矿泉水成矿亚带(Y;K;Q)、Ⅲ-47-③根河-韩家园Au-Mo-Cu-Pb-Zn-Ag-Fe-石灰岩-大理岩-蛇纹石-矿泉水成矿亚带(Pt;C;D;Y;Q)、Ⅲ-47-④额尔古纳-牙克石Ag-Fe-Ti-Pb-Zn-Cu-Mo-W-硫铁矿-萤石-煤-石灰岩-地下水-矿泉水成矿亚带(V;C;Y;K;Q)、Ⅲ-47-⑤海拉尔盆地煤(锗)-煤层气-石油-天然气-膨润土-芒硝-地下水-矿泉水成矿亚带(K;N;Q);(3)Ⅲ-48东乌珠穆沁旗-嫩江Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Au-W-Be-Fe-Cr-Ni-Ti-V-U-萤石-煤-石油-天然气-石灰岩-大理岩-花岗岩-蛇纹岩-石英砂-膨润土-芒硝-地下水-矿泉水成矿带(Pz;C;V;I;Y;K;E;Q),包括3个成矿亚带:Ⅲ-48-①呼玛-多宝山Cu-Mo-Au-Ag-Pb-Zn-Fe-Ti-V-煤-大理岩-石英砂-膨润土-泥炭-矿泉水成矿亚带(C;V;Y;K;Q)、Ⅲ-48-②罕达盖-博克图Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Be-石灰岩-大理岩-花岗岩-地下水-矿泉水成矿亚带(Pz;C;V;I;Y;Q)、Ⅲ-48-③二连-东乌珠穆沁旗Pb-Zn-Ag-Cu-Mo-W-Fe-Au-CI-Ni-U-萤石-煤-石油-天然气-蛇纹岩-芒硝-地下水-矿泉水成矿亚带(V;I;Y;K;E;Q);(4)Ⅲ-49白乃庙-锡林浩特Fe-Au-Cu-Mo-W-Pb-Zn-Ag-Mn-Ct-Ni-U-Ge-硫铁矿-萤石-煤-煤层气-石油-天然气-石灰岩-蛇纹石-菱镁矿-电气石-石英岩-石榴子石-芒硝-石膏-天青石-天然碱-地下水-矿泉水成矿带(Pt;C;S;Pz;V;I;Y;K;E;N;Q),该成矿带包括5个成矿亚带:Ⅲ-49-①查干此老-巴音杭盖Cu-Mo-W-Au-Fe-Ni-U-石英岩-石榴子石成矿亚带(Pt;V;I;E;N)、Ⅲ-49-②索伦山-查干哈达庙Cr-Cu-硫铁矿-菱镁矿成矿亚带(V)、Ⅲ-49-③苏莫查干敖包-二连Mn-U-Ph-Zn-Ag-Cu-Au-萤石-煤-石油-天然气-电气石-芒硝-石膏-天青石-地下水-矿泉水成矿亚带(V;Y;K;E;N;Q)、Ⅲ-49-④苏尼特左旗-阿巴嘎旗Fe-Mn-Cu-Mo-W-Au-U-Ge-萤石-煤-煤层气-石油-天然气-石灰岩-蛇纹岩-天然碱-芒硝-地下水-矿泉水成矿亚带(C;V;P2;I;Y;K;E;Q)、Ⅲ-49-⑤白乃庙-哈达庙Cu-Au-Pb-Zn-Fe-硫铁矿-萤石-煤-石油-天然气-石灰岩成矿亚带(C;S;V;C;I;K);(5)Ⅲ-50突泉-翁牛特Ph-Zn-Ag-Sn-W-Cu-Mo-Au-Fe-REE-Li-Bi-Be-Nb-Ta-Zr-U-萤石-煤-煤层气-石油-天然气-石灰岩-大理岩-石英砂-脉石英-花岗岩-珍珠岩-叶蜡石-膨润土-硅藻土-其他黏土-玛瑙-石榴子石-泥炭-地下水-矿泉水-热水成矿带(Pt2;V;Pz;I;Y;J;K;N,Q),该成矿带包括4个成矿亚带:Ⅲ-50-①索伦镇-黄岗Pb-Zn-Ag-Sn-W-Cu-Mo-Fe-Li-Be-Nb-Ta-萤石-煤-煤层气-石油-天然气-石灰岩-黏土-珍珠岩-叶蜡石-脉石英-地下水-矿泉水-热水成矿亚带(V;P;Y;J;K;N;Q)、Ⅲ-50-②神山-大井子Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Fe-REE-Nb-Ta-Be-Zr萤石-煤-石灰岩-大理岩-石英砂-花岗岩-脉石英-其他黏土-玛瑙-石榴子石-地下水-矿泉水成矿亚带(Pz;I;Y;J;K;N;Q)、Ⅲ-50-③卯都房子-毫义哈达Pb-Zn-Ag-Cu-W-Bi-Be-Fe-Nb-Ta-萤石-煤-石油-天然气-硅藻土-地下水-矿泉水成矿亚带(V;Y;J;K;Q)、Ⅲ-50-③小东沟-小营子Mo-Pb-Zn-Ag-Cu-Fe-Au-U-萤石-煤-黏土-膨润土-泥炭-矿泉水成矿亚带(Pt2;V;I;Y;K;Q)。各成矿带、成矿亚带以及中型及以上规模金属矿床和部分小型金属矿床分布见图3。
矿床编号:1.吉兴沟(中型);2.砂宝斯(大型);3.782高地(中型);4.老沟河(大型);5.马尼契河(中型);6.马大尔(中型);7.大雷子山(中型);8.小西尔根气河(中型);9.富拉罕(中型);10.阿里亚河(大型);11.恩和哈达河(中型);12.古莲河(大型);13.富克山(中型);14.大林河(大型);15.瓦鲁库托河(中型);16.比利亚谷(中型);17.三河(大型);18.二道河子林场(中型);19.三道桥(中型);20.六卡(中型);21.哈拉胜格拉陶勒盖(中型);22.乌努格吐山(大型);23.甲乌拉(大型);24.查干布拉根(大型);25.额仁陶勒盖(大型);26.查拉班河(大型);27.新村(中型);28.韩家园子(大型);29.达拉罕(大型);30.倭勒根河中游(中型);31.闹达罕(中型);32.塔源二支线(中型);33.岔路口(超大型);34.甘东七运(中型);35.新福村北(中型);36兴阿(中型);37.上坑锅(大型);38.八岔沟西(中型);39.东珺(中型);40.嘎罗索(大型);41.七一牧场北山(中型);42.呼扎盖吐(大型);43.谢尔塔拉(中型);44.白井山(中型);45.乌奴尔河北岸(中型);46.红花尔基(中型);47.富林(中型);48.富林-富西里(中型);49.韩家园子-富西里(大型);50.吉龙沟(中型);51.北西里(中型);52.瓦西里(中型);53.兴隆沟(大型);54.余庆沟(中型);55.老焦布勒石河(中型);56.嘎鲁河(中型);57.五道淘(中型);58.古龙干河三分娃(中型);59.旁开门(中型);60.胡通河(中型);61.葛拉曼河(中型);62.古利库河(大型);63.滨南林场(中型);64.多宝山(大型);65.铜山(大型);66.争光(大型);67.二道坎(中型);68.泥鳅河(中型);69.罕达气(中型);70.法别拉河五道沟(中型);71.三道湾子(中型);72.上马场(中型);73.宜里农场(中型);74.秧草沟(中型);75.重石山(中型);76.一二七(小型);77.太平沟(中型);78.柴河源林场花岗山(中型);79.二道河(大型);80.巴根黑格其尔(大型);81.朝不楞(大型);82.阿尔哈达(大型);83.沙麦(中型);84.花脑特(大型);85.1017高地(中型);86.布彦阿林(中型);87.都格尔林(中型);88.吉林宝力格(中型);89.迪彦钦阿木(超大型);90.查干敖包(大型);91.乌兰陶勒盖东(大型);92.滚呼都根淘(中型);93.勒马戈山(中型);94.乌日尼图(大型);95.乌兰德勒(中型);96.准苏吉花(中型);97.哈拉图庙(小型);98.赛罕高毕(中型);99.高尔旗(中型);100.赫格敖拉620(小型);101.赫格敖拉3756(小型);102.白音胡硕·珠尔很沟(中型);103.达布逊(中型);104.图古日格(中型);105.东加干(小型);106.东加干(小型);107.查干花(大型);108.查干德尔斯(大型);109.额布图(小型);110.索伦山(小型);111.索伦山(小型);112.乌珠尔(小型);113.乌珠新乌苏(中型);114.格少敖包(小型);115.西里庙(小型);116.西里庙(小型);117.努和廷(超大型);118.哈达图(大型);119.苏崩(中型);120.巴彦乌拉(大型);121.巴彦哈尔敖包(大型);122.白音敖包(大型);123.军科牧场(小型);124.必鲁甘干(大型);125.哈尔哈达(中型);126.查干哈达(中型);127.白乃庙(大型);128.白云敖包(大型);129.白音哈尔(中型);130.别鲁乌图(中型);131.赛伊日(中型);132.毕力赫(大型);133.扎木钦(中型);134.复兴屯(超大型);135.花敖包特(超大型);136.哈布塔嘎(中型);137.布金黑(中型);138.沙布楞山(中型);139.布敦乌拉(中型);140.白音查干东山(超大型);141.东不拉格乌兰(中型);142.乌兰拜其(中型);143.朝乌拉(中型);144.毛登小孤山北(中型);145.巴彦乌拉(中型);146.维拉斯托(超大型);147.拜仁达坝(超大型);148.道伦达坝(中型);149.大乌兰林场(中型);150.扎拉格阿木(中型);151.敖包山(中型);152.哈尔楚鲁图(中型);153.台菜花(小型);154.安乐(中型);155.查木罕(小型);156.黄岗(超大型);157.黄土梁(中型);158.哈达吐(中型);159.沙龙淘(大新)(中型);160.那斯台(中型);161.二八地(中型);162.老盘道背后(中型);163.永隆(中型);164.西石匠山(中型);165.大地(中型);166.十地(中型);167.神山(中型);168.六九山(中型);169.莲花山(中型);170.八〇一(大型);171.孟恩套力盖(大型);172.毛呼都格(中型);173.布敦花(中型);174.白音诺(大型);175.乃林坝(中型);176.双尖子山(超大型);177.浩布高(大型);178.敖瑙达巴(中型);179.玛尼吐(中型);180.敖仑花(中型);181.水泉(中型);182.阿贵浑德伦(中型);183.白音勿拉(中型);184.小井子北(中型);185.二道营子(中型);186.东山(中型);187.代黄沟(中型);188.碧流台村北(中型);189.太平地(中型);190.敖包吐(中型);191.半拉山(中型);192.边家大院(中型);193.大井(大型);194.红光牧场(中型);195.召胡都格(中型);196.劳家沟(中型);197.潘家段(中型);198.加不斯(中型);199.那仁乌拉(大型);200.兴隆村(小型);201.三面井(中型);202.东胡(中型);203.北滩(中型);204.柯单山(小型);205.红山子(中型);206.小东沟(中型);207.二道沟(中型);208.油房西(中型);209.大座子山(中型);210.架子山(中型);211.硐子(中型);212.长汉卜罗(中型);213.炮手营子(中型);214.张家沟(中型);215.官地(中型);216.余家窝铺(中型);217.天桥沟(中型);218.西水泉(中型);219.荷尔勿苏(中型);220.小营子(中型);221.青山(中型);222.敖包山(梧桐花)(中型)
3金属矿产概况
3.1矿产资源禀赋
大兴安岭成矿省目前已发现金属矿床552处,其中,超大型10处、大型46处、中型148处、小型348处(表1)。这些矿床涉及能源矿产15处、黑色金属矿产64处、有色金属矿产262处、贵金属矿产203处和稀有、稀土金属矿产8处(表1和图4)。矿床规模以中型和小型为主,分别占矿床总数的26.81%和63.04%,其次为大型矿床(8.33%),超大型矿床仅占1.81%;矿种以有色金属和贵金属为主,分别占矿床总数的47.46%和36.78%,其次为黑色金属(11.59%),能源矿产和稀有稀土金属矿产分别仅占2.72%和1.45%。表明大兴安岭成矿省以发育中小型有色金属和贵金属矿产为主。
大兴安岭成矿省各Ⅲ级成矿带金属矿床产出不均匀。Ⅲ-46成矿带仅发现21处矿床,其中,大型2处、中型7处、小型12处,主要为贵金属矿产(19处),另有少量的有色金属和稀有金属矿产;该成矿带以中小型贵金属矿产为主。Ⅲ-47成矿带发现73处矿床,其中,超大型l处、大型14处、中型22处、小型36处,主要为贵金属(38处)和有色金属(29处)矿产,其次为黑色金属矿产(6处);该成矿带以大中小型贵金属和有色金属矿产为主。Ⅲ-48成矿带发现133处矿床,其中,超大型1处、大型14处、中型37处、小型81处,主要为贵金属(74处)和有色金属(44处)矿产,其次为黑色金属矿产(13处),另有个别能源和稀有金属矿产;该成矿带以大中小型贵金属和有色金属矿产为主。Ⅲ-49成矿带发现75处矿床,其中,超大型1处、大型10处、中型9处、小型55处,主要为黑色金属(26处)、贵金属(23处)和有色金属(18处)矿产,其次为能源矿产(8处);该成矿带以发育大中小型黑色金属、贵金属、有色金属和能源矿产为特色。Ⅲ-50成矿带发现250处矿床,其中,超大型7处、大型6处、中型73处、小型164处,主要为有色金属矿产(170处),其次为贵金属矿产(49处),另有少量的黑色金属(19处)、能源(6处)和稀有、稀土金属(6处)矿产;该成矿带是大兴安岭成矿省矿床最发育的地区,以有色金属矿产为主,也是超大型矿床最多的成矿带,超大型银多金属矿床和超大型稀有金属矿床均产于该成矿带。
3.2金属矿产的矿床类型
按照中国矿产地质志省级矿产地质志研编技术要求的矿床类型划分方案,大兴安岭成矿省金属矿床类型可划分为岩浆热液脉型、斑岩型、矽卡岩型、陆相火山岩型、海相火山岩型、浅成中-低温热液型、岩浆型、伟晶岩型、受变质型、化学沉积型、蒸发沉积型、砂矿型和风化型共13种类型。其中,岩浆热液型192处、斑岩型34处、矽卡岩型51处、陆相火山岩型109处、海相火山岩型31处、浅成中-低温热液型9处、岩浆型18处、伟晶岩型1处、受变质型2处、化学沉积型2处、蒸发沉积型1处、砂矿型99处和风化型3处(表2和图5),矿床类型以岩浆热液型、陆相火山岩型和砂矿型为主,其次为矽卡岩型、斑岩型和海相火山岩型,再次为岩浆型和浅成中-低温热液型,另有个别伟晶岩型、受变质型、化学沉积型、蒸发沉积型和风化型矿床。岩浆热液型、斑岩型、矽卡岩型、陆相火山岩型和浅成中-低温热液型均可形成超大型和大型矿床,砂矿型、海相火山岩型、岩浆型和风化型均可形成大型矿床,而伟晶岩型、受变质型、化学沉积型和蒸发沉积型仅形成少量的小型矿床。
大兴安岭成矿省各Ⅲ级成矿带产出的金属矿床类型亦有差异。Ⅲ-46成矿带以砂矿型(14处)为主,其次是岩浆热液型(4处),另有个别斑岩型、陆相火山岩型和岩浆型矿床。Ⅲ-47成矿带以砂矿型(29处)和陆相火山岩型(17处)为主,其次是岩浆热液型(11处)、斑岩型(8处)和矽卡岩型(5处),另有个别海相火山岩型、受变质型和风化型矿床。Ⅲ-48成矿带以砂矿型(53处)和岩浆热液型(36处)为主,其次是矽卡岩型(13处)、陆相火山岩型(11处)、斑岩型(10处)和岩浆型(6处),另有个别海相火山岩型、浅成中-低温热液型和风化型矿床。Ⅲ-49成矿带以岩浆热液型(25处)和海相火山岩型(24处)为主,其次为浅成中-低温热液型(8处)、斑岩型(6处)和岩浆型(5处),另有个别矽卡岩型、受变质型、化学沉积型、蒸发沉积型、砂矿型和风化型矿床。Ⅲ-50成矿带以岩浆热液型(115处)和陆相火山岩型(80处)为主,其次为矽卡岩型(33处),再次为斑岩型(8处)和岩浆型(7处),另有个别海相火山岩型、伟晶岩型和砂矿型矿床。
3.3金属矿产的成矿时代
大兴安岭成矿省自古元古代以来均有金属矿床形成,成矿时代主要集中于白垩纪(260处)和第四纪(102处),其次为侏罗纪(64处)、晚古生代(49处)、三叠纪(34处)和早古生代(28处),另有少量的古近纪-新近纪(8处)和中-新元古代(6处)矿床,古元古代矿床仅零星产出(表3和图6)。目前发现的超大型矿床仅形成于白垩纪和侏罗纪,早古生代、晚古生代、三叠纪、古近纪-新近纪和第四纪均可形成大型矿床,而古元古代和中—新元古代仅形成小型矿床。
Ⅲ-46成矿带矿床主要形成于第四纪(14处),其次为白垩纪(6处),另有个别早古生代矿床。Ⅲ-47成矿带矿床主要形成于第四纪(30处)和白垩纪(26处),其次为侏罗纪(8处)和三叠纪(5处),另有少量中-新元古代和晚古生代矿床。Ⅲ-48成矿带矿床主要形成于第四纪(54处)、白垩纪(42处)和侏罗纪(19处),其次为早古生代(8处)和晚古生代(8处),零星产出三叠纪和古近纪—新近纪矿床。Ⅲ-49成矿带矿床主要形成于晚古生代(31处)和早古生代(19处),其次为三叠纪(10处)和古近纪-新近纪(7处),零星产出古元古代、中-新元古代、侏罗纪、白垩纪和第四纪矿床。Ⅲ-50成矿带矿床主要形成于白垩纪(185处),其次为侏罗纪(36处)、三叠纪(18处)和晚古生代(9处),另有少量第四纪矿床。
4金属矿床成矿系列的划分及基本特征
4.1矿床成矿系列划分
按照陈毓川等(2006;2015;2016)的矿床成矿系列厘定原则,大兴安岭成矿省金属矿床可以归属14个矿床成矿系列、20个矿床成矿亚系列(图7-图10)。14个矿床成矿系列包括:(1)宝音图地区与古元古代变质作用有关的铁矿床成矿系列(1-49-Pt1-M);(2)呼玛地区与中-新元古代变质作用有关的铁矿床成矿系列(2-47-Pt2_3-M);(3)宝音图地区与新元古代海相沉积作用有关的铁、锰、镁矿床成矿系列(3-49-Pt3-S);(4)室韦-漠河地区与新元古代-加里东期花岗岩类有关的铁、铌、钽矿床成矿系列(4-47/46-Pt3-C-I);(5)东乌旗-嫩江地区与加里东期基性-中酸性火山-侵入活动有关的铜、钼、金、铁、钛矿床成矿系列(5-48-C-I),包括2个矿床成矿亚系列:①阿尔山-嫩江地区与加里东期基性-中酸性火山-侵入活动有关的铜、钼、金、铁矿床成矿亚系列(亚系列5-1)和②呼玛地区与加里东期辉长岩有关的钛铁矿矿床成矿亚系列(亚系列5-2);(6)白乃庙-红格尔庙地区与加里东期岩浆活动有关的铁、铜、钼、金、镍矿床成矿系列(6-49-C-I),包括2个矿床成矿亚系列:①乌拉特中旗-苏尼特右旗与加里东期超基性侵入岩有关的钴、镍矿床成矿亚系列(亚系列6-1)和②四子王旗-阿巴嘎旗与加里东期基性火山岩-花岗岩类有关的铁、铜、钼、金矿床成矿亚系列(亚系列6-2);(7)东乌旗-嫩江地区与华力西期岩浆活动有关的铬、镍、铁、铜、钼、银、锰矿床成矿系列(7-48[50]-V-I),包括2个矿床成矿亚系列:①二连-贺根山地区与早-中华力西期超基性基性侵入岩有关的铬、镍、铜矿床成矿亚系列(亚系列7-1)和②红格尔-扎兰屯地区与中-晚华力西期基性火山岩-花岗岩类有关的铁、铜、钼、锰、银矿床成矿亚系列(亚系列7-2);(8)牙克石-鄂伦春地区与华力西期中基性火山岩有关的铁、锌矿床成矿系列(8-47-V-I);(9)乌拉特中旗-林西地区与华力西期-印支期岩浆活动有关的铬、钴、镍、铜、铁、锰、钼、金、钨、铅、锌、银矿床成矿系列(9-49/50- V(I)-I),包括3个矿床成矿亚系列:①索伦山-乌兰浩特地区与中华力西期超基性侵入岩有关的铬、镍、钴、镁矿床成矿亚系列(亚系列9-1)、②达茂旗-苏尼特右旗地区与晚华力西期海相中酸性火山岩有关的铜、钼、铅、锌、银、锰矿床成矿亚系列(亚系列9-2)和③镶黄旗-赤峰地区与华力西期-印支期中酸性侵入岩有关的金、铜、钼、钨矿床成矿亚系列(亚系列9-3);(10)新巴尔虎右旗-塔河地区与印支期-燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铜、钼、铅、锌、银、金、锑、钨矿床成矿系列(10-46/47- Y(I)-I),包括4个矿床成矿亚系列:①满洲里地区与印支期-燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铜、钼、铅、锌、银、金矿床成矿亚系列(亚系列10-1)、②额尔古纳隆起与印支期-燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铅、锌、银、钼、金矿床成矿亚系列(亚系列10-2)、③上黑龙江盆地与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的金、铜、钼、锑矿床成矿亚系列(亚系列10-3)和④牙克石-鄂伦春地区与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的钼、钨、铅、锌、银矿床成矿亚系列(亚系列10-4);(11)大兴安岭与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铅、锌、银、铁、钨、锡、铜、钼、金、稀有稀土、铀矿床成矿系列(11-48/50- Y-I),包括7个矿床成矿亚系列:①呼玛-多宝山地区与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铁、铜、钨、钼、金、铅、锌、银矿床成矿亚系列(亚系列11-1)、②罕达盖-博克图地区与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铅、锌、银、铁、铜、钼、钨、镀矿床成矿亚系列(亚系列11-2)、③二连-东乌珠穆沁旗地区与燕山期火山-侵入活动有关的钨、钼、铜、铅、锌、银、金矿床成矿亚系列(亚系列11-3)、④扎赉特旗-林西地区与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铅、锌、银、铜、钼、锡、铀、稀有、稀土矿床成矿亚系列(亚系列11-4)、⑤黄岗梁-霍林郭勒地区与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的锡、钨、铁、铜、钼、铅、锌、银、锑、铀、稀有金属矿床成矿亚系列(亚系列11-5)、⑥翁牛特旗地区与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铅、锌、银、铜、钼、金、铁、铀矿床成矿亚系列(亚系列11-6)和⑦镶黄旗-多伦地区与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铅、锌、银、钨、铜、钼、金、铁、铌、钽、铀矿床成矿亚系列(亚系列11-7);(12)乌拉特后旗-二连浩特地区与喜马拉雅期含矿流体作用有关的铀矿床成矿系列(12-49[48]-H-F);(13)大兴安岭与第四纪冲积作用有关的砂金矿床成矿系列(13-46/47/48/[50]-Q-S);(14)大兴安岭与第四纪表生作用有关的钛镍镁矿床成矿系列(14-47/48/49-Q-H)。
4.2矿床成矿系列特征
4.2.1各矿床成矿系列特征
宝音图地区与古元古代变质作用有关的铁矿床成矿系列分布在成矿省西部的宝音图隆起北部地区,仅发现其热根尚德小型受变质型铁矿(图7和图8)。呼玛地区与中-新元古代变质作用有关的铁矿床成矿系列分布在呼玛地区,仅发现兴安桥小型受变质型铁矿(图7和图8)。宝音图地区与新元古代海相沉积作用有关的铁、锰、镁矿床成矿系列分布在成矿省西部的宝音图隆起北部地区,仅发现3处小型铁、锰、镁矿床,成因类型为化学沉积型和蒸发沉积型(图7和图8)。室韦-漠河地区与新元古代-加里东期花岗岩类有关的铁、铌、钽矿床成矿系列分布在额尔古纳-漠河一带,仅发现1处中型岩浆型铌钽矿和2处小型岩浆热液型小型铁矿(图7和图8)。东乌旗-嫩江地区与加里东期基性-中酸性火山-侵入活动有关的铜、钼、金、铁、钛矿床成矿系列主要分布在嫩江-呼玛一带,向西延伸到阿尔山地区,已发现8处矿床,包括2处大型、l处中型和5处小型矿床,矿种为黑色金属和有色金属,矿床类型主要为斑岩型(4处)和岩浆型(3处),另有1处海相火山岩型矿床(图7和图8);其中,亚系列5-1包括5处矿床,亚系列5-2包括3处矿床;2个亚系列矿床分布见图8。白乃庙-红格尔庙地区与加里东期岩浆活动有关的铁、铜、钼、金、镍矿床成矿系列分布在苏尼特右旗-阿巴嘎旗一带,已发现19处矿床,包括3处大型、1处中型和15处小型矿床,矿种以黑色金属(16处)为主,其次是有色金属(3处),矿床类型以海相火山岩型(17处)为主,另有个别斑岩型和岩浆型矿床(图7和图8);其中,亚系列6-1仅涉及1处矿床,亚系列6-2包括18处矿床;2个亚系列矿床分布见图8。东乌旗-嫩江地区与华力西期岩浆活动有关的铬、镍、铁、铜、钼、银、锰矿床成矿系列分布在二连-东乌旗-扎兰屯一带,已发现9处矿床,包括l处中型和8处小型矿床,矿种为黑色金属(5处)和有色金属(4处),矿床类型为岩浆型(4处)、岩浆热液型(2处)、矽卡岩型(2处)和海相火山岩型(1处)(图7和图8);其中,亚系列7-1包括4处矿床,亚系列7-2包括5处矿床;2个亚系列矿床分布见图8。牙克石-鄂伦春地区与华力西期中基性火山岩有关的铁、锌矿床成矿系列发育在呼伦贝尔-牙克石一带,仅发现谢尔塔拉中型海相火山岩型锌铁矿(图7和图8)。乌拉特中旗-林西地区与华力西期-印支期岩浆活动有关的铬、钴、镍、铜、铁、锰、钼、金、钨、铅、锌、银矿床成矿系列自西向东横跨成矿省南部,已发现67处矿床,包括5处大型、13处中型和49处小型矿床,矿种以有色金属(33处)和贵金属(25处)为主,其次为黑色金属(9处),矿床类型主要为岩浆热液型(44处),其次为海相火山岩型(11处)、斑岩型(6处)和岩浆型(6处)(图7和图8);其中,亚系列9-1包括6处矿床,亚系列9-2包括11处矿床,亚系列9-3包括50处矿床;3个亚系列矿床分布见图8。新巴尔虎右旗-塔河地区与印支期-燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铜、钼、铅、锌、银、金、锑、钨矿床成矿系列分布于成矿省西北部的呼伦贝尔-塔河地区,已发现45处矿床,包括l处超大型、8处大型、16处中型和20处小型矿床,矿种以有色金属(29处)和贵金属(14处)为主,另有2处黑色金属矿床,矿床类型主要为陆相火山岩型(18处)和岩浆热液型(13处),其次为斑岩型(9处)和矽卡岩型(5处)(图7和图9);其中,亚系列10-1包括7处矿床,亚系列10-2包括13处矿床,亚系列10-3包括6处矿床,亚系列10-4包括19处矿床;4个亚系列中型及以上规模矿床分布见图9。大兴安岭与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铅、锌、银、铁、钨、锡、铜、钼、金、稀有稀土、铀矿床成矿系列分布于红花尔基(头道桥)-阿里河-呼玛断裂以南的大兴安岭中南段,已发现284处矿床,包括8处超大型、15处大型、86处中型和175处小型矿床,矿种以有色金属(186处)占绝对优势,其次为贵金属(64处),黑色金属21处,稀有金属7处,能源矿产6处,矿床类型主要为岩浆热液型(130处)和陆相火山岩型(91处),其次为矽卡岩型(45处),另有少量斑岩型(13处)及个别岩浆型(4处)和伟晶岩型(1处)(图7和图9);其中,亚系列11-1包括22处矿床,亚系列11-2包括14处矿床,亚系列11-3包括26处矿床,亚系列11-4包括97处矿床,亚系列11-5包括75处矿床,亚系列11-6包括38处矿床,亚系列11-7包括12处矿床;7个亚系列中型及以上规模矿床分布见图9。乌拉特后旗-二连浩特地区与喜马拉雅期含矿流体作用有关的铀矿床成矿系列分布在成矿省西南部的乌拉特后旗-二连浩特一带,已发现9处矿床,包括l处超大型、2处大型、2处中型和4处小型矿床,均为浅成中-低温热液型铀矿(图7和图10)。大兴安岭与第四纪冲积作用有关的砂金矿床成矿系列主要分布于成矿省东北部,沿额尔古纳河和黑龙江分布,其他地区仅有零星矿床产出,已发现99处矿床,包括10处大型,25处中型和64处小型矿床(图7和图10),均为砂矿型砂金矿,中型及以上规模及部分小型矿床分布见图10。大兴安岭与第四纪表生作用有关的钛镍镁矿床成矿系列仅发现3处风化型矿床:陈巴尔虎旗嘎罗素大型钛铁矿矿床,西乌旗白音胡硕-珠尔很沟中型镍矿床和乌拉特中旗索伦山小型镁矿床(图7和图10)。
4.2.2各Ⅲ级成矿带矿床成矿系列特征
Ⅲ-46成矿带发育3个矿床成矿系列,即成矿系列4、10和13(表4)。该成矿带内的成矿系列4仅产出1处小型矿床;成矿系列10产出6处矿床,包括1处大型、1处中型和4处小型矿床;成矿系列13产出14处矿床,包括l处大型、5处中型和8处小型矿床(表4)。Ⅲ-47成矿带发育6个矿床成矿系列,即成矿系列2、4、8、10、13和14(表4)。该成矿带内的成矿系列2仅产出1处小型矿床;成矿系列4产出2处小型矿床;成矿系列8仅产出l处小型矿床;成矿系列10产出39处矿床,包括1处超大型、7处大型、15处中型和16处小型矿床;成矿系列13产出29处矿床,包括6处大型、6处中型和17处小型矿床;成矿系列14仅产出1处小型矿床(表4)。Ⅲ-48成矿带发育6个矿床成矿系列,即成矿系列5、7、11、12、13和14(表4)。该成矿带内的成矿系列5产出8处矿床,包括2处大型、1处中型和5处小型矿床;成矿系列7产出8处矿床,包括1处中型和7处小型矿床;成矿系列11产出62处矿床,包括1处超大型、9处大型、19处中型和33处小型矿床;成矿系列12仅产出l处中型矿床;成矿系列13产出53处矿床,包括3处大型、14处中型和36处小型矿床;成矿系列14仅产出1处中型矿床(表4)。Ⅲ-49成矿带发育8个矿床成矿系列,即成矿系列1、3、6、9、11、12、13和14(表4)。该成矿带内的成矿系列1仅产出1处小型矿床;成矿系列3仅产出3处小型矿床;成矿系列6产出19处矿床,包括3处大型、1处中型和15处小型矿床;成矿系列9产出41处矿床,包括5处大型、7处中型和29处小型矿床;成矿系列11仅产出1处小型矿床;成矿系列12产出8处矿床,包括1处超大型、2处大型、1处中型和4处小型矿床;成矿系列13仅产出1处小型矿床;成矿系列14亦产出1处小型矿床(表4)。Ⅲ-50成矿带发育4个矿床成矿系列,即成矿系列7、9、11和14(表4)。该成矿带内的成矿系列7仅产出1处小型矿床;成矿系列9产出26处矿床,包括6处中型和20处小型矿床;成矿系列11产出221处矿床,包括7个超大型、6处大型、67处中型和141处小型矿床;成矿系列14仅产出2处小型矿床(表4)。
5金属矿床区域成矿谱系及成矿演化
5.1区域成矿谱系
每一个区域都有本区的地质构造演化历史,同时具有相应的成矿演化历史。陈毓川等(2007)将特定区域成矿作用的演化历史与分布规律称为成矿谱系。下面从Ⅲ级成矿区带和成矿谱系等方面论述大兴安岭成矿省金属矿床成矿系列和矿床的时空分布规律。
成矿系列1形成于古元古代,仅发育在Ⅲ-49-①成矿亚带,形成受变质型铁矿(图8和图11)。成矿系列2形成于中-新元古代,仅发育在Ⅲ-47-③成矿亚带,形成受变质型铁矿(图8和图11)。成矿系列3形成于新元古代,仅发育在Ⅲ-49-①成矿亚带,形成化学沉积型铁锰矿和蒸发沉积型锰矿(图8和图11)。成矿系列4形成于新元古代-加里东期,发育在Ⅲ-46成矿带和IIII-47-①成矿亚带,形成岩浆热液型铁矿和岩浆型铌钽矿(图8和图11)。成矿系列5形成于加里东期,其中,亚系列5-1发育在Ⅲ-48-①和Ⅲ-48-②成矿亚带,主要形成斑岩型铜钼矿;亚系列5-2发育在Ⅲ-48-①成矿亚带,形成岩浆型钛铁矿矿床(图8和图11)。成矿系列6形成于加里东期,其中,亚系列6-1发育在Ⅲ-49-④成矿亚带,形成岩浆型镍矿;亚系列6-2发育在Ⅲ-49-④和Ⅲ-49-⑤成矿亚带,形成海相火山岩型铁矿和斑岩型铜金矿(图8和图11)。成矿系列7形成于华力西期,发育在Ⅲ-48-③成矿亚带,其中,亚系列7-1形成岩浆型铬镍铜矿;亚系列7-2形成矽卡岩型铁矿、岩浆热液型铜钼矿和海相火山岩型铜矿(图8和图11)。成矿系列8形成于华力西期,仅发育在Ⅲ-47-④成矿亚带,形成海相火山岩型锌铁矿(图8和图11)。成矿系列9形成于华力西期-印支期,其中,亚系列9-1发育在Ⅲ-49-①、Ⅲ-49-②、Ⅲ-50-②和Ⅲ-50-④成矿亚带,形成岩浆型铬矿、镍矿、铁矿;亚系列9-2发育在Ⅲ-49成矿带和Ⅲ-50-②成矿亚带,主要形成海相火山岩型铜多金属矿、铅锌矿、锰矿;亚系列9-3主要发育在Ⅲ-49成矿带、Ⅲ-50-②和Ⅲ-50-④成矿亚带,主要形成岩浆热液型金矿、铅锌银矿、铜多金属矿、铁矿、斑岩型钼多金属矿、金矿(图8和图11)。成矿系列10形成于印支期—燕山期,其中,亚系列10-1形成于印支期-燕山期,发育在Ⅲ-47-②成矿亚带,主要形成陆相火山岩型银铅锌矿、斑岩型铜钼矿;亚系列10-2形成于印支期-燕山期,发育在Ⅲ-47-①成矿亚带,主要形成陆相火山岩型银铅锌矿、岩浆热液型金矿;亚系列10-3形成于燕山期,发育在Ⅲ-46成矿带,主要形成岩浆热液型金矿和锑矿;亚系列10-4形成于燕山期,发育在Ⅲ-47-③和Ⅲ-47-④成矿亚带,主要形成陆相火山岩型银铅锌矿、岩浆热液型钼钨矿、斑岩型钼铜矿、矽卡岩型铅锌银(图9和图11)。成矿系列11形成于燕山期,其中,亚系列11-1发育在Ⅲ-48-①成矿亚带,主要形成岩浆热液型和陆相火山岩型金矿、矽卡岩型铜钨矿、铁铜矿、斑岩型钼矿;亚系列11-2发育在Ⅲ-48-②成矿亚带,主要形成矽卡岩型铅锌银矿、铁多金属矿、岩浆热液型铍矿、铜钼矿、陆相火山岩型铅锌银矿和斑岩型钼铜矿;亚系列11-3发育在Ⅲ-48-③成矿亚带,主要形成岩浆热液型铅锌银矿、铜多金属矿和钨钼矿、陆相火山岩型铅锌银矿、矽卡岩型铁锌矿、斑岩型钼矿;亚系列11-4发育在Ⅲ-50-②成矿亚带,主要形成岩浆热液型、陆相火山岩型和矽卡岩型铅锌银矿,其次为矽卡岩型铁多金属矿和斑岩型铜钼矿,有少量的陆相火山岩型铀矿和岩浆型稀土矿;亚系列11-5发育在Ⅲ-50-①成矿亚带,主要形成岩浆热液型和陆相火山岩型银铅锌矿和锡多金属矿、岩浆热液型锂锡多金属矿、矽卡岩型铅锌银矿、铁多金属矿和锡多金属矿,有少量的斑岩型钼多金属矿和岩浆型铍铌钽矿;亚系列11-6发育在Ⅲ-50-④成矿亚带,主要形成陆相火山岩型和岩浆热液型银铅锌矿和铜多金属矿,其次为岩浆热液型金矿和矽卡岩型铅锌银矿,有少量的陆相火山岩型铀矿、矽卡岩型铁矿和斑岩钼矿;亚系列11-7主要发育在Ⅲ-50-③成矿亚带,形成陆相火山岩型铅锌银矿、铀矿、岩浆热液型钨铋矿、金矿、矽卡岩型铁矿、铜钨矿、岩浆型铌钽矿和伟晶岩型镀矿(图9和图11)。成矿系列12主要形成于古近纪-新近纪,个别矿床形成于晚白垩纪,主要发育在Ⅲ-49-①和Ⅲ-49-③成矿亚带,形成浅成中-低温热液型铀矿(图10和图11)。成矿系列13形成于第四纪,集中分布于Ⅲ-46成矿带以及Ⅲ-47和Ⅲ-48成矿带北部,在Ⅲ-50-②和Ⅲ-49-⑤成矿亚带亦有零星矿床产出,形成砂矿型砂金矿(图10和图11)。成矿系列14形成于第四纪,仅在Ⅲ-47-④、Ⅲ-48-③和Ⅲ-49-②成矿亚带零星产出风化型钛铁矿矿床、镍矿和镁矿(图10和图11)。
5.2成矿演化
矿床的形成受大地构造背景控制,不同的大地构造环境控制了不同的岩浆活动、沉积作用和变质作用,形成了不同的矿种和矿床类型。
古元古代华北陆块北缘总体处于活动大陆边缘环境,沉积了宝音图岩群等,古元古代末期的吕梁运动使宝音图岩群发生褶皱和变质作用,在宝音图地区形成与古元古代变质作用有关的铁矿床成矿系列(系列1)。中元古代四堡期,西伯利亚板块东南缘发生裂解,沉积兴华渡口岩群,中-新元古代的晋宁运动,使兴华渡口岩群发生强烈的褶皱和角闪岩相的变质作用,在呼玛地区形成与中-新元古代变质作用有关的铁矿床成矿系列(系列2)。新元古代,索伦山-西拉木伦洋处于持续拉张阶段,在四子王旗北部艾勒格庙及其北侧和西北部地区沉积新元古代艾勒格庙组石英砂岩、泥质细砂岩、碳质泥岩、白云质灰岩夹酸性火山岩,形成宝音图地区与新元古代海相沉积作用有关的铁、锰、镁矿床成矿系列(系列3)。晋宁期,古亚洲洋板块向北俯冲消减,晋宁期末-早加里东期,额尔古纳地区处于后碰撞-后造山阶段,在室韦-漠河地区形成与新元古代-加里东期花岗岩类有关的铁、铌、钽矿床成矿系列(系列4)。中加里东期开始,古亚洲洋板块开始沿着二连-贺根山-扎兰屯一带大规模地向北俯冲消减,在东乌旗-嫩江地区形成与加里东期基性-中酸性火山-侵入活动有关的铜、钼、金、铁、钛矿床成矿系列(系列5)。早-中加里东期,索伦山-西拉木伦洋南北双向俯冲,在白乃庙-红格尔庙地区形成与加里东期岩浆活动有关的铁、铜、钼、金、镍矿床成矿系列(系列6)。进入早华力西期,在二连-贺根山一带形成新的洋壳(贺根山洋),贺根山洋的北向俯冲消减,在东乌旗-嫩江地区形成与华力西期岩浆活动有关的铬、镍、铁、铜、钼、银、锰矿床成矿系列(系列7)。中华力西早期,发育海拉尔弧后盆地,沉积了一套下石炭统红水泉组和莫尔根河组,在牙克石-鄂伦春地区形成与华力西期中基性火山岩有关的铁、锌矿床成矿系列(系列8)。中华力西期-印支期,索伦山-西拉木伦洋先后经历南北向双向俯冲、洋盆闭合和后造山阶段,形成乌拉特中旗—林西地区与华力西期-印支期岩浆活动有关的铬、钴、镍、铜、铁、锰、钼、金、钨、铅、锌、银矿床成矿系列(系列9)。印支期-燕山期,成矿省西北部的构造演化和成矿作用主要与蒙古-鄂霍茨克洋的演化相关,先后经历洋壳俯冲、碰撞-后碰撞和后造山伸展环境,形成新巴尔虎右旗-塔河地区与印支期-燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铜、钼、铅、锌、银、金、锑、钨矿床成矿系列(系列10)。燕山期,成矿省东部受古太平洋板块侏罗纪北西向俯冲和早白垩世俯冲板片回撤控制,在大兴安岭地区形成与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铅、锌、银、铁、钨、锡、铜、钼、金、稀有稀土、铀矿床成矿系列(系列11)。晚白垩世晚期-古近纪,成矿省中西部新生代盆地内发生含矿流体成矿作用,在乌拉特后旗-二连浩特地区形成与喜马拉雅期含矿流体作用有关的铀矿床成矿系列(系列12)。喜马拉雅期,大兴安岭成矿省以差异性垂向运动为主,在成矿省东北部主要形成与第四纪冲积作用有关的砂金矿床成矿系列(系列13);在成矿省个别地区形成与第四纪表生作用有关的钛、镍、镁矿床成矿系列(系列14)。
6结论
(1)大兴安岭成矿省包括5个Ⅲ级成矿区带和17个Ⅳ级成矿亚带;已发现金属矿床552处,这些矿床分属14个矿床成矿系列、20个矿床成矿亚系列。
(2)大兴安岭成矿省金属矿床的主攻矿种为有色金属和贵金属,其次为黑色金属,再次为能源和稀有稀土金属矿产;主攻矿床类型为岩浆热液型、陆相火山岩型和砂矿型,其次为矽卡岩型、斑岩型和海相火山岩型,再次为岩浆型和浅成中-低温热液型。
(3)大兴安岭成矿省金属矿床的成矿时代主要集中于白垩纪和第四纪,其次为侏罗纪、晚古生代、三叠纪和早古生代;突泉-翁牛特成矿带产出的矿床占绝对优势,其次是东乌珠穆沁旗-嫩江成矿带,再次为新巴尔虎右旗-根河成矿带和白乃庙-锡林浩特成矿带,上黑龙江盆地产出的矿床较少。
致谢内蒙古自治区地质调查研究院李雪娇、赵静和中国地质科学院矿产资源研究所陈公正、杨飞、师江朋、李英雷参与了矿产地数据库建立和图件编制,内蒙古玉龙矿业股份有限公司对典型矿床野外考察提供了大力支持,审稿人提出了详细的修改意见及建议。在此一并致以诚挚的感谢。