大兴安岭乌月根山地区土壤地球化学特征及成矿规律

吉珍娃　曹文清　陈卫健　王强　李青

[摘要]大兴安岭北段乌月根山地区为重要的铁锌铅银钼成矿带，研究本区域1：5万土壤地球化学特征，总结了区域及各地质单元元素分布及分异特点，划定找矿远景区及找礦靶区，分析区内典型矿床地质特征、找矿标志，总结区域成矿规律，对乌月根山地区铁铅锌银钼找矿具有重要意义。

[关键词]地球化学特征；异常特征；成矿规律；大兴安岭乌月根山

大兴安岭地区地处内蒙古自治区东北部，蕴藏着丰富的矿产资源，能够成为我国东北地区重要的能源和有色金属及贵金属接替基地，是目前地质研究热点地区之一。鸟月根山位于内蒙古大兴安岭成矿省内的博克图朝不楞钨铁锌铅成矿带（Ⅳ43）的中部，苏呼和八十公里铁铅锌（V 432）成矿亚带西南段，现已在周边发现多个与火山岩、次火山岩有关的热液型矿床，该带内主要典型矿床、矿点有梨子山铁矿、八十公里铅锌铁矿点、中道山铁矿点、塔尔其铁矿床、苏呼河三号沟铁锌矿床、苏德尔干其铅锌矿床、柴河源铅锌钼矿床等，显示出较好的找矿前景。乌月根山地区（苏德尔干其、乌月根山、苏呼和、蘑菇山4个1：5万图幅）在大兴安岭森林覆盖区，工作程度低，找矿潜力巨大。本次研究本区1：5万土壤地球化学及异常特征，总结其成矿规律，将为区域找矿提供重要的找矿信息。

1 区域地质背景

乌月根山地区位于得尔布干成矿带西南新巴尔虎左旗南部，其大地构造处于中朝准地台与西伯利亚地台之间的中亚—蒙古地槽褶皱区东部西伯利亚大陆东南边缘增生体。元古宙结晶基底为海相古火山喷发沉积建造，地层中Au、Ag、Pb、Zn、Fe等成矿元素丰度高。据内蒙古自治区岩石地层，据所在1：20万罕达盖牧场幅、大黑沟幅区调成果资料，区域出露地层主要有上元古界（Pt）；古生界寒武系下统（∈1），奥陶系中—上统（O2-3），志留系上统（S3），泥盆系下统（P1），石炭系上统（C2）；中生界侏罗系上统（J3），白垩系下—上统（K1-2）；新生界第三系（N）、第四系（Q4）。区域构造以北东向展布喜桂图旗晚石炭世地槽褶皱带，东乌珠穆沁旗泥盆纪地槽褶皱带；断裂构造为北北东向、近东西向、北东向；区域岩浆活动从志留纪—早白垩纪均有，从超基性岩到酸性岩以及各种过渡类型的岩石均有出露。火山岩以中生代陆相喷出岩为主，古生代主要为海相中基性喷出岩，中生代以火山熔岩为主，新生代火山岩为基性玄武岩。区域与Fe、Cu、Pb、Zn、Mo成矿有关的侵入岩主要为晚侏罗世大规模中酸性岩浆喷发及期后形成的一套酸性侵入岩。

研究区出露地层主要有：下古生界寒武系下统苏中组（∈1sz）、奥陶系中统多宝山组（O2d）、奥陶系上统裸河组（O2lh）、志留系上统卧都河组（S3ω），上古生界泥盆系下统泥鳅河组（D1n）、上石炭—下二叠统宝力高庙组（C2P1bl），中生界侏罗系上统满克头鄂博组（J3mk）、玛尼吐组（J3mn）、白音高老组（J16）、白垩系下统梅勒图组（K1m）、新生界第三系上新统五岔沟组（N2ω）、第四系（Q4）冲积、风积、湖沼及火山堆积等。研究区构造：主要褶皱有苏呼河背斜、杜拉尔沟头背斜；主要断裂构造走向为北东东向、北北东向及北西向，时代为晚侏罗世（图1）。研究区岩浆岩：古生代：志留纪石英闪长岩（Sδ0），代表性岩体为苏德尔干其闪长岩体，相关矿产Cu、Pb、Zn；泥盆纪蛇纹石化斜方辉石橄榄岩（Dγφσ），代表性岩体为苏德尔干其超基性岩体，相关矿产为Cu、Ni；中生代晚侏罗世黑云母花岗岩（J3γβ），蘑菇山岩体、沙日尔吉特岩体，相关矿产为Ag、Pb、Mo;早白垩世花岗斑岩（K1γπ），代表性岩体为苏呼河岩体，相关矿产为Mo。研究区矿产：主要为托列拉河塔尔巴格冲格热格北铜矿化点、1124高地南镍钯矿化点、敦德额热河东岸镍矿化点、伊敏河上游右岸1335高地铁铌矿化点。据2016年贺宏云等1：5万区调发现托列拉河北磁铁矿化点、北大桥北热液型磁铅锌矿化点、苏德尔干其铜矿化点、十七大桥北铜砷矿化点、苏德尔干其珍珠岩矿化点等。

2 地球化学背景特征

2.1 全区元素贫化、富集、分异特征

对测区土壤化探样11258件，岩石样540件测试样品15种元素分析数据求取全区及各地质单元平均值、标准离差、各级富集系数（表1、2、3），富集系数K1—全测区土壤地球化学测量平均值／区域丰度。（大兴安岭中南段X），富集系数K2＝全区岩石平均含量／区域丰度。（大兴安岭中南段X），富集系数K3=全测区土壤地球化学测量平均值／全区岩石平均含量。K≥1.2时相对富集，K≤0.8时产生了贫化，变异系数CV反映了元素含量的离散程度，总结全区元素分异特征认为：CV≥2极不均匀分布，属强分异型；1≤CV≤2明显不均匀分布，属明显分异型。

与大兴安岭中南段水系沉积物元素平均含量相比全区土壤地球化学测量富集Ag、Hg、Mn、Cu、Mo、W、Cd、Zn，贫化Au；全区岩石富集Ag、W、Mo、Sb、Pb、Bi、As、Au、Hg、Cd、Sn，贫化Cu、Mn、Ni；全区岩石风化为土壤富集Au、As、Bi、Cd、Ni，贫化Sb、Sn、W、Hg、Ag、Zn、Mo、Mn；土壤元素强分异的有Cu、Au、Sb、Bi、明显分异的有Mo、As、Zn、Ag；岩石元素强分异的有W、Cu、Hg、Bi、Au、Mo、Sb，明显分异的有Ag、Cd、Pb、Ni。

2.2 各地质单元元素贫化、富集、分异特征

各地质单元相对于全区土壤元素：第四系全新统（Q4）各元素无明显贫化富集；第三系上新统五岔沟组（N2ω）富集Cu，贫化Mn、Bi、Mo、Ag;白垩系下统梅勒图组（K1m）富集Sn，贫化As、Bi、Cu、Sb;侏罗系上统白音高老组（J36）贫化Cu、As、Au、Sb；侏罗系上统玛尼吐组（J3mn）贫化W、As、Sb、Ag、Au、Bi。侏罗系上统满克头鄂博组（J3mk）富集Sb、As、Mn；上石炭—下二叠统宝力高庙组（C2P1bl）富集Au、Hg，贫化Cd、Zn、Ag、Bi；泥盆系下统泥鳅河组（D1n）富集Sb、As，贫化Zn、Mo、Bi、Ag；志留系上统卧都河组（S2ω）无明显的富集元素；陶系上统裸河组（O3lh）富集Sn、W；多宝山组（O3d）无明显富集元素；寒武系下统苏中组（∈1sz）富集Au、Sb、As、Ni、Ag，贫化Mn、W、Bi。早白垩世正长斑岩（K1γζπ）富集As、Cd、Ag、Sb，贫化素As；晚侏罗世黑云母花岗岩（J3γβ）富集、Ag、Mo、Cd、Pb，贫化Au、As、Sb；志留纪石英闪长岩（Sδo）富集Cu、Ni、Au，贫化Pb、Hg、Mo、Bi。

各地质单元相对于全区土壤元素分异特征：第四系全新统（Q4）强分异Au、Zn、Sb，明显分异As、Mo、Ag、Bi、Cu、Hg；第三系上新统五岔溝组（N2ω）强分异Cu、Zn、Au；白垩系下统梅勒图组（Kim）明显分异Ag；侏罗系上统白音高老组（J3b）强分异Zn、Mo、Ag，明显分异Pb、Cd、As;侏罗系上统玛尼吐组（J3mn）分布均匀；侏罗系上统满克头鄂博组（J3mk）强分异Sb、As、Ag、Pb，明显分异Cd、Mo、Bi；石炭系上统宝力高庙组（C2P1bl）强分异Au、Hg、As，明显分异Sb、Ag、W、Mo；泥盆系下统泥鳅河组（D1n）强分异Au、Sb、As、Bi，明显分异Hg、Ni;志留系上统卧都河组（S2ω）明显分异As；奥陶系上统裸河组（O3lh）强分异Au、Sb、Bi、Zn、Mo、As，明显分异Ag、Hg、Ni；多宝山组（O3d）强分异Pb、Bi，明显分异Ag、Cd；寒武系下统苏中组（∈1sz）强分异Ag、Au、Sb，明显分异As、Ni。早白垩世正长斑岩（K1γπ）强分异Bi、Cd、Sb、As、Ag，明显分异Zn、Pb、W；晚侏罗世黑云母花岗岩（J3γβ）强分异Bi、Mo、Hg、Ag，明显分异Cd、Cu、Sb、Pb、Zn；志留纪石英闪长岩（Sδo）强分异Ag、Au、Pb，明显分异Ni、Cu、As。

2.3 元素的相关性分析

对研究区15种元素进行R型聚类分析（图2），在相似水平0.22时，可分为PbAg-CdZn-Mn和BiMo、As-Sb三组元素组合；在相似水平0.3时分为As-Sb、AgPb-Cd-Mn两组元素组合。As-Sb可出现在各种类型的成矿活动中，分布极广，是低温热液矿床的重要前缘批示元素，多与断裂构造密切相关；PbAg-CdZn代表了中温热液多金属元素组合，是区内重要成矿元素及伴生元素；Pb与Ag相关系数为0.48，是区内重要成矿元素关系最为密切的；Mo与Bi相关系数为0.23，相关性较差。

3 地球化学异常特征

研究区圈定综合异常46个，其中甲2类2个，乙1类异常2个，乙2类异常7个，丙类35个。圈出6处找矿靶区，Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级找矿靶区各2个。

3.1 异常特征

主要分三类：

1类：PbZn-AgMo异常，如综合排序第一位的异常AP44乙2元素组合为M03-Ag2-Zn3-Pb2Bi2-Cd2-Mn1-Sn1-W1-Hg1-Au1（指数为浓度分带，异常下限的1、2、8倍）。该类异常规模大、强度高、浓度分带明显、组合元素多，主成矿元素多为Ag、Mo、Pb、Zn，主要分布在晚侏罗世浅肉红色中细粒黑云母花岗岩（J3γπ），侏罗纪上统白音高老组（J3b）、满克头鄂博组（J3mk）地层或其接触带附近。异常多于北东向断裂构造有关。区内主要的甲乙类异常，80%的找矿靶区均与之有关。

2类：Cu-Ni异常：元素组合为Cu-Au-W-Ni，主要与志留系石英闪长岩（Sδo）、奥陶系上统裸河组砂岩板岩（O3lh）有关。异常强度较低、规模较小。除1个乙3类异常，其余均为丙类异常，与中基性侵入岩关系密切。

3类：AsSb-Hg异常，元素组合为As-Sb-HgAu，主要与泥盆系下统泥鳅河组（P1n）与奥陶系上统裸河组（O3lh）及少量出现的泥盆系浅灰绿色蛇纹石化斜方辉杆岩（Dγφσ）有关，异常异常强度较低、规模较小，多数为独立的小异常，是断裂构造的重要指示。

3.2 找矿靶区特征

Ⅰ级找矿靶区：1104高地金镍Ⅰ级找矿靶区（AP20甲2、AP21乙2、AP35丙），位于苏德尔干其东南12 km，泥盆系下统地层中，侵入岩为泥盆纪浅灰绿色蛇纹石化斜方辉橄岩，有镍矿点一处，北东向断层发育，是寻找镍铜金矿的有利找矿靶区；伊敏林场钼银多金属Ⅰ级找矿靶区AP44甲2，位于苏呼河6号沟，长10 km，宽6 km，以Mo、Ag、Pb、Zn为主的多金属组合，北东走向，异常强度高（主异常多为2—3级浓度分带），元素套合好，上述两个靶区已列入内蒙古自治区地勘基金项目。

Ⅱ级找矿靶区：双沟梁银多金属Ⅱ级找矿靶区（AP30乙2、AP32乙2，AP31丙），位于双沟梁—望火山，长14 km，宽3 km，所处地质环境为侏罗系上统白音高老组（J36）、侏罗系上统满克头鄂博组（J3mk）与奥陶系上统裸河组（O3lh）接触带侏罗系地层一侧，有大型构造破碎带从靶区穿过。伊敏林场银多金属Ⅱ级找矿靶区（AP41乙2），位于伊敏车站北东，长9 km，宽5 km，北东走向，处在晚侏罗世黑云母花岗岩中（J3 yp），Pb、Zn、Ag、Mo、Cd元素强度高，吻合好，2级强度异常明显。

Ⅲ级找矿靶区：苏德尔干其钼银多金属Ⅲ级找矿靶区（AP2乙3），主要与晚侏罗世黑云母花岗岩中（J3γβ）有关的Mo多金属有关的找矿靶区；蘑菇山钼银多金属Ⅲ级找矿靶区AP46乙2，是个受北东向构造控制的与侏罗世黑云母花岗岩中（J3γβ）侏罗系上统白音高老组（J3b）有关的重要Mo、Ag多金属找矿靶区。

4 典型矿床特征

4.1 矿床地质特征

苏德尔干其铅锌银矿位于阿尔山天池镇北25km，大兴安岭北段南部西坡，处于鄂伦春—头道桥断裂与大兴安岭主脊断裂问的河源—五岔沟早古生代隆起区之西南部。矿床主成矿元素为铅锌，伴生元素为银的小型矿床，地质成因类型为中—低温热液脉型。

主要地层为古生界奥陶系中统多宝山组（O2d），中生界侏罗系上统满克头鄂博组（J3mk），新生界第四系（Q4）全新统冲洪积等现代沉积；本区控矿、赋矿构造主要是岩体侵入接触带、主要构造为北东向断裂构造，次为东西向断裂构造；侵入岩主要为志留世灰绿色石英闪长岩（Sδo），早白垩世浅肉红色花岗斑岩（K1γπ），晚侏罗世黑云母花岗岩（J3γβ）。

主要矿体及矿化带均产于早白垩世浅肉红色花岗斑岩（K1γπ）与围岩志留世灰绿色石英闪长岩（Sδo）、奥陶系中统多宝山组砂岩（O2dss）之外接触带。在普查区内以燕山晚期岩浆活动最为强烈，其Pb、Zn、Ag之成矿元素在早白垩世浅肉红色花岗斑岩（K1γπ）中最为富集且较强的分异性；矿体之围岩普遍具有碎裂特征，说明成矿是沿构造裂隙充填而成；普查区内具有多期次构造活动，而每一构造旋回都有不同的含矿热液充填于破碎的围岩（或称碎裂岩）中，并与先期沉演的矿物发生交代，产生新的矿物，走向北东。在花岗斑岩岩体上下盘已明显地构成了两个北东向分布的矿化集中区。在岩体上盘的较富矿段为Ⅰ矿段，在岩体下盘Ⅱ矿段，两矿段估算（334）资源量为：Pb+Zn金属量8.40×104 t，伴生银金属量218.14 t。

4.2 矿床形成时代及成因

矿体及矿化带均产在花岗斑岩与石英闪长岩的接触带，因本区具多期次构造运动，而每一构造旋回都有不同的含矿热液沉淀于构造裂隙中，与先期矿物发生交代产生新的矿物，这一观点可以从所取的光片鉴定中看出，矿物组合有：闪锌矿、方铅矿、赤铁矿、黄铁矿，蚀变矿物组合有绿泥石、绿帘石、方解石，认为矿体形成时代主要为晚侏罗世，成因类型属于中—低温热液脉型。

5 成矿规律

5.1 区域成矿规律

乌月根山是区域重要的钨铁锌铅成矿带，出露地层从上元古界（Pt）到新生界第三系（N）、第四系（Q4）各时代都有，老地层经历了区域变质作用；岩浆活动从志留纪—早白垩纪均有，从超基性到酸性及各种过渡类型的岩石均有出露；断裂构造经历了多期次，主要成矿构造为北北东向、近东西向、北东向；区域矿产Fe、Pb、Zn、Ag、Mo矿点、矿化点繁多，成矿条件优越。

5.2 地球化学特征

全测区土壤测量富集的元素有Ag、Hg、Mn、Cu、Mo、W、Cd、Zn，岩石测量富集元素有Ag、W、Mo、Sb、Pb、Bi、As、Au、Hg、Cd、Sn，低温、中温、高温元素组合齐全。也反映出岩石风化过程中到土壤元素的氧化林滤部分元素的贫化特点。全区土壤、岩石中银的富集系数最高，主要富集在寒武系下统苏中组地层、早白垩世、晚侏罗世侵入岩，Mo、Pb主要富集在晚侏罗世黑云母花岗岩中，Au的富集单元较多，石炭系上统宝力高庙组、泥盆系下统泥鳅河组下岩段、寒武系下统苏中组、晚石炭世黑云母花岗岩、志留纪石英閃长岩中均有富集。Cu、Ni主要富集在志留纪石英闪长岩及第三系上新统五岔沟组地层。重要指示元素Sb、Bi在侏罗系上统满克头鄂博组到寒武系下统苏中组各时期地层及早白垩世正长斑岩中均有富集。这些富含成矿元素及重要指示元素的地层单元提供了一定的物质来源，而这些富含成矿物质的侵入岩不仅带来丰富集的成矿物质，而且提供了热源。

全区土壤强分异的元素有Cu、Au、Sb、Bi，明显分异的元素有Mo、As、Zn、Ag，全区岩石强分异的元素有W、Cu、Hg、Bi、Au、Mo、Sb，明显分异的元素有Ag、Cd、Pb、Ni，这些较强分异性的元素为测区Ag、Mo、Pb、Zn、Cu、Au等矿产的富集创造了较为有利条件。

5.3 区域找矿建议

区域地化成矿条件较好，地处大兴安岭原始林区腹地，覆盖严重，交通不便，常规勘查方法受限，影响效果，建议多用取样钻，多取岩石样，提高地质观测质量及化学分析测试样品质量；采用物探新方法如大比例尺航空遥感、磁法覆盖全区，常规方法不易工作区域开展电磁法及大比例尺重力勘探提高地勘信息水平，弥补在森林地区厚覆盖区地面观测不足，争取多信息认识区域成矿。