摘要:松根烏拉蛇綠巖位于內蒙古自治區錫林郭勒盟北部,大地構造上處于西伯利亞板塊和中朝板塊中間地帶,即古亞洲洋褶皺帶。受華北板塊與西伯利亞板塊多期次俯沖、碰撞和對接作用影響,區內既出露有前寒武紀微地塊,又有古生代火山沉積巖廣泛分布。深大斷裂帶(層)縱橫交錯,各類侵入巖十分發育和金屬礦床(點)數量眾多,屬中亞巨型造山帶和金屬成礦帶的重要組成部分。為尋找與古生代蛇綠巖有關的銅、金、鎳礦以及與正長斑巖有關的巖漿熱液型—斑巖型有色金屬等礦種的有利部位。
關鍵詞:松根烏拉山 蛇綠巖 礦床類型 成礦作用
1.引言
松根烏拉山位于內蒙古自治區錫林郭勒盟東烏珠穆沁旗、西烏珠穆沁旗境內,地處內蒙古高原錫林郭勒大草原北東部,整體屬于低山丘陵和波狀草原區,植被比較發育,屬于半掩蓋區。松根烏拉山大地構造上處于西伯利亞板塊和華北板塊中間地帶,即古亞洲洋褶皺帶。受華北板塊與西伯利亞板塊多期次俯沖、碰撞和對接作用影響,區內既出露有前寒武紀微地塊,又有古生代火山沉積巖廣泛分布,深大斷裂帶縱橫交錯,各類侵入巖十分發育,金屬礦床(點)數量眾多,屬中亞巨型造山帶和金屬成礦帶的重要組成部分。
2. 區域地質概況
(1)地層
松根烏拉地區前中生代地層北側屬北疆—興安地層大區(Ⅰ)、興安地層區(Ⅰ2)、東烏—呼瑪地層分區(Ⅰ23),出露的地層有中上泥盆統塔爾巴格特組(D2-3t)、上石炭—下二疊統格根敖包組(CPg);南東側屬華北地層大區(Ⅴ)、內蒙古草原地層區(Ⅴ3)、錫林浩特—磐石地層分區(Ⅴ31),出露的地層有中元古界溫都爾廟群哈爾哈達組(Pt2h)及中二疊統哲斯組(P2 z^ s);中生代、新生代地層區劃隸屬濱太平洋地層區(5),大興安嶺—燕山地層分區(51),博克圖—二連地層小區(512),出露地層有下侏羅紀紅旗組(J1h)、新近系上新統寶格達烏拉組(N2b)及第四系。
(2)侵入巖
工作區位于西伯利亞板塊東南緣與華北板塊北緣對接帶,侵入巖比較發育,成巖時代為泥盆紀、侏羅紀,以泥盆紀超基性、基性侵入巖為主,即松根烏拉山蛇綠混雜巖,其他類型侵入巖出露面積較小,分布局限。
(3)構造
根據松根烏拉地區以及外圍構造層的分布、沉積建造、巖漿建造特征,將區內構造單元劃分為華北陸塊北緣古生代增生帶(Ⅱ級)、西伯利亞陸塊東南緣古生代增生帶(Ⅱ級)、賀根山蛇綠—構造混雜巖帶。
3. 蛇綠巖的類型及野外關系
該蛇綠巖帶包括松根烏拉山、扎根花兩個巖塊。其中松根烏拉山巖塊出露較好,但扎根花地區的蛇綠巖成礦性較好。
(1)松根烏拉蛇綠巖塊
該蛇綠巖塊總體南北走向,長約30km,東西向最大寬約18km,巖塊南端與塔爾巴格特組斷層接觸。被哲斯組、格根敖包組角度不整合覆蓋,并逆沖在中元古界溫都爾廟群哈爾哈達組之上,其余大部分地段被新生代沉積物掩蓋。蛇綠巖主要為超鎂鐵質巖,巖石類型為含鉻鐵礦蛇紋石化斜方輝石橄欖巖、蛇紋巖、單斜橄欖巖、二輝橄欖巖、純橄欖巖等。有少量堆晶輝長巖及輝綠巖。巖塊北端鉻鐵礦化發育。巖塊有比較發育的累積條帶構造,北部呼和額熱格一帶走向15°,傾向南東,傾角42°,巖塊中部原生構造比西側發育,大部分走向北東;南部傾向北,北部傾向南。
(2)扎根花蛇綠巖塊
在松根烏拉山西南測扎根花一帶,零星分布多個孤立的小蛇綠巖塊,長幾百數米,寬10余米,最大者面積不足2km2,最小者面積不足0.5km2。蛇綠巖巖石類型為含鉻鐵礦蛇紋石化斜方輝石橄欖巖、蛇紋巖、輝長巖、輝綠巖等,與基質塔爾巴格特組斷層接觸。與蛇綠巖伴生的巖石類型有,上覆深海沉積巖有硅質巖、并零星出露淺綠色硅孔雀石化壓碎微晶狀含石灰質白云巖;富鈉質的侵入巖為灰白色細粒黑云斜長花崗巖、局部見有灰色片理化細粒石英閃長巖。
4. 與松根烏拉山蛇綠巖有關的成礦作用
(1)與蛇綠巖相關的礦產的類型及其研究進展
傳統觀點認為,與蛇綠巖關系密切的礦產主要為鉻鐵礦,一般產在蛇綠巖剖面的下部,與變質地幔橄欖巖部分熔融作用關系密切,許多已知的蛇綠巖中都伴生有鉻鐵礦。除了鉻鐵礦以外,近年來與蛇綠巖相關的成礦作用研究最大的進展就是確定了蛇綠巖和部分Au-Cu礦床之間成因聯系,即確定了塞浦路斯型塊狀硫化物礦床與蛇綠巖之間具有成因的關聯性,使得在蛇綠巖廣泛分布地區找礦的思路得以擴展。
Hutchinson(1984)認為塞浦路斯型礦床基本特征是:以銅為主,含少量鋅,基本不含鉛,伴生的金和銀比其他塊狀硫化物礦床要高。容礦巖石主要由大洋殼巖石組成為枕狀玄武質熔巖及安山巖等,其上覆蓋少量深海沉積的沉積巖,整個火山-沉積巖石組合構成蛇綠巖組合。塊狀黃銅礦—黃鐵礦頭頸礦石體產在深海海底裂隙噴發作用形成的玄武質枕狀熔巖中。
姚鳳良,孫豐月認為塞浦路斯型VMS礦床產于洋中脊蛇綠巖套上部低鉀枕狀玄武巖中,礦體也具兩層結構:上部層狀礦體(含化石)和下部網脈狀礦體。塊狀硫化物礦石中礦石礦物包括黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等,網脈狀礦石中礦石礦物主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦,以及少量黃銅礦和閃鋅礦(有少量Co、Au、Ag)。細脈帶中的長石常被蝕變,蝕變包括硅化、綠泥石化等,另有少量泥化。形成時代主要為寒武—奧陶紀以及中生代。
(2)與松根烏拉山蛇綠巖有關的成礦作用
在松根烏拉山西南10km處的扎根花地區,主要出露有中晚泥盆世輝長巖、輝綠巖、輝石橄欖巖、閃長玢巖脈等,圍繞該巖體四周分布有泥盆系塔爾巴格特組、石炭—二疊統格根敖包組地層和第四系等。
區內變質作用主要包括區域變質作用及接觸變質作用。其中區域變質作用主要為古生代地層,起變質巖石主要為玄武巖、安山巖、變質中細粒巖屑砂巖、變質英安質熔結角礫凝灰巖、變質絹云母粉砂質板巖等。接觸變質作用主要為巖體間的接觸帶上,主要為綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、高嶺土化,在整個巖體內多比較發育。
區內閃長玢巖沿斷裂侵入于格根敖包組變質安山巖、中晚泥盆世蛇紋巖中,安山巖、蛇紋巖遭受蝕變,銅礦產于變質安山巖裂隙及蛇紋巖中,裂隙幾毫米,長一般幾米~幾十米,礦體呈細脈狀,孔雀石、藍銅礦,礦化不均勻。礦石為薄膜狀、浸染狀結構。
5. 結論
筆者認為扎根花地區銅礦雖目前地表礦體規模較小,但其礦石較富,有用的金屬礦物多,控制成礦的斷裂構造很發育,成礦條件有利,值得進一步工作。
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