大興安嶺南段熱水地區成礦特征與找礦

唐谷清，陳向平，閆玉城，田淑娟

（華北地質勘查局綜合普查大隊，河北燕郊065201）

大興安嶺南段熱水地區成礦特征與找礦

唐谷清*，陳向平，閆玉城，田淑娟

（華北地質勘查局綜合普查大隊，河北燕郊065201）

熱水地區處于大興安嶺南段華力西褶皺帶中西段南部，最古老的地層為二疊系。晚古生代末，隨西伯利亞古板塊與華北古板塊陸—陸碰撞，該褶皺帶褶起成NE向復式褶皺，并發育NE、NW和近東西向斷裂，呈現格子狀構造格局。燕山晚期的構造—巖漿活動，形成隆起—火山斷陷盆地相間排列的構造格局。該褶皺帶是我國北方重要的錫銀銅多金屬礦集區，成礦具有一些突出的特征：所有礦床均產于隆起—坳陷轉折部或斷陷邊緣，且均屬內生礦床，絕大多數礦體呈脈狀；成礦時代均為燕山期，且大多集中生成于燕山晚期；幾乎所有礦床均含錫和銀等。我隊根據對地質背景和成礦特征的認識，決定在熱水地區開展找礦工作，并已獲得突破，確定了梁底、老盤道、賽漢和大地4處礦床。

熱水地區；地質背景；構造格局；成礦特征；新一輪找礦；選區；新突破

大興安嶺南段是我國北方重要的錫銅銀多金屬礦集區。熱水轄屬于克什克騰旗，地處相當于大興安嶺脊部的溝谷中，以出露溫泉和擁有黃崗山世界地質公園而成為旅游勝地。本文所指地區為以熱水為中心，向南約14km、向北約16km、向東約10km、向西約15km所圈定的矩形地段，已近大興安嶺南端。

1　背景與構造格局

熱水以南約40km，即為西拉沐倫河深斷裂，我隊前副總工張家蔭于1989年［1］率先確認，1993年［2］再次厘定該深斷裂為西伯利亞古板塊與華北古板塊于古生代末最終拼接的縫合線，亦即內蒙東部華力西褶皺帶的南界；褶皺帶的北界為二連—賀根山超鎂鐵巖帶（深斷裂帶）。熱水地區處于華力西褶皺帶中段的南緣（圖1）。

王京彬等（2005）［3］認為：出露于錫林浩特一帶，由片巖、淺粒巖、片麻巖和混合巖組成的中下元古界地體，是由西伯利亞古板塊拆離下來的，有可能構成該褶皺帶陸殼的結晶基底。由于古蒙古洋持續向華北古板塊之下消減，西伯利亞古板塊隨之向南推近，古蒙古洋自然逐漸狹縮。早二疊世早期，該區域可能具有火山島弧環境，下二疊統大石寨組為海相火山—沉積巖系：下部以安山—英安質火山巖為主，局部地段出現細碧角斑巖系［3］；上部逐漸過渡為陸源碎屑巖。早二疊世晚期，古蒙古洋逐漸封閉，海水最終退出，下二疊統上部黃崗梁組為海相—海陸交互相的陸源碎屑沉積巖，中下部夾含碳酸鹽巖扁豆體；火山活動已近停熄，僅局部偶見夾火山碎屑物。晚二疊世的陸相細碎屑物沉積（林西組）之后，終于實現陸—陸對接。由于碰撞時，西伯利亞古板塊為俯沖潛沒，華北古板塊為向北仰沖，竟導致在西拉沐倫河北岸邊，形成幾個小的來自華北古板塊陸緣的下古生界變質巖地體，推覆在上二疊統林西組之上的地質奇觀。據雙井子鈾鉬礦鉆探資料，這些推覆巖片中最大的，厚也僅百余公尺。

在2個古板塊南北相向推擠下，二疊系受輕微變質并形成由幾個復式褶皺組成的褶皺帶。受范于兩側古陸塊邊界形態，由東向西，褶皺帶走向由NE漸轉為NEE，呈略向SE突出的寬緩弧形。伴隨褶皺發育NE向區域性大斷裂和規模較小的NW向斷裂，還有與基底構造有關的近東西向大斷裂，由此構成格子狀的構造格局。

在陸—陸對接完成褶皺，并經歷了一段構造寧靜期之后，燕山運動使該區域再次進入構造活動高潮，發生強烈的構造—巖漿活動：包括繼承性的斷塊運動和大規模的火山噴發與巖漿侵位。郭峰等（2001）［5］認為：該區域晚中生代大規模的火山噴發活動與該區域造山后巖石圈伸展作用相關。我們仍傾向于傳統認識，即作為歐亞板塊的濱太平洋陸緣帶，該區域晚中生代構造—巖漿活動是由太平洋板塊向大陸俯沖和大陸向太平洋推擠引發的。繼承性的強烈斷塊活動使基底構造格局更為強化；發育在基底向斜構造部位的斷陷盆地往往即為火山盆地，繼后的大規模花崗巖漿又多沿復背斜軸部（特別是有NE向大斷裂切過的軸部）侵位，進一步增強NE向隆起與斷陷相間排列的格局。郭峰等和王京彬等，均稱之為盆嶺構造。而此時的西拉沐倫深斷裂，卻轉為具有走滑斷層性質，北盤整體向西滑移，使得褶皺帶向SE突出的弧形益發醒目，東西向斷裂也再次復活。

圖1　內蒙古熱水地區區域地質構造略圖

大規模火山噴發活動發生于晚侏羅世。據區測資料，上侏羅統陸相火山巖系，總厚度達4千余米。巖性早期主要為流紋質火山碎屑巖，中期以安山質碎屑巖和熔巖為主，晚期多為流紋巖及流紋質碎屑巖。由下而上有滿克頭鄂博組、瑪尼吐組白音高老組和梅勒圖組之分。但因它們分別發育于眾多互不相連的盆地中，對比和排序有一定的難度，導致不同作者有不同劃分。我們未曾也不可能做全面系統調查，暫統稱之為白音高老組。郭峰等在林東縣對滿克頭鄂博組作系統考察研究時，發現了一套由“低鉀拉斑系列玄武質安山巖和鈣堿性英安巖—火山凝灰巖—流紋巖組成的典型雙峰式火山巖”。其結論認為：玄武質安山巖源自地幔，英安巖為其分離結晶作用產物，流紋巖之所以包含較多地殼物質屬性，則為受到中、上地殼混染作用的結果。不一一引述。

2　區域成礦特征

根據我隊20世紀80～90年代在該區域多年工作的成果，以及手頭有限的兄弟單位和專家學者的研究成果，我們發現該區域的已知礦床，具有一些突出的甚至獨有的特征。今試作歸納，以餉同仁。

第一：該區域已確定有大型礦床4處：孟恩陶勒蓋銀多金屬礦床、白音諾銀多金屬礦床、大井銀錫銅多金屬礦床、黃崗錫鐵礦床；待確定的大型礦床1處，龍頭山銀多金屬礦床；中和小型礦床數十處。礦種包括錫、鐵、銀、銅多金屬等。所有礦床均屬傳統分類的內生礦床。依據如下：

（1）礦體的產出均與巖漿侵入巖體有空間聯系：①直接產于巖體內，如寶蓋溝錫礦床，東山灣云英巖型錫銅多金屬礦床等；②產于正接觸帶，矽卡巖型，如黃崗礦床、白音諾礦床等；③產于外接觸帶或遠離接觸帶，但均產有許多脈巖或潛火山巖體的礦床，大多數礦床屬之，被統稱為熱液型，如大井礦床，安樂錫銅礦床等。

（2）礦體圍巖均有不同程度蝕變，如矽卡巖化、云英巖化、硅化、絹云母化、綠泥石化、青盤巖化、電氣石化、螢石化、碳酸鹽化等。

（3）礦石均為結晶質。礦物結晶溫度一般在320℃～370℃之間，最高達410℃（大井）、最低僅180℃（浩布高）。

（4）礦體幾乎均呈脈狀、脈寬多在0～4.0m之間，很少達到或超過5m的。只有矽卡巖型（也有脈狀礦體）和斑巖型礦床例外。

（5）關于該區域的成礦物質來源，各研究者的結論近于一致［3-4，6-7］，認為來自深源，地層只有很次要的作用。

第二：據不同作者［3、7］對已有11個礦床的同位素測年（K-Ar法、Rb-Sr法、U-Pb法）結果，其成礦時代分別為：孟恩陶勒蓋礦床183Ma，布敦花銅礦床166Ma，浩布高銀錫多金屬礦床132.2Ma，敖瑙達巴錫銀多金屬礦床148Ma，白音諾礦床148Ma，東山灣礦床134.7Ma，寶蓋溝礦床（136.6～141.0）Ma，大井礦床（132.8～138.3）Ma，黃崗礦床（131±3～142±3）Ma，毛登錫銅礦床149Ma。從上述數據可以看出，除最東端的孟恩陶勒蓋和布敦花兩礦床屬燕山早期外，絕大多數礦床的成礦時代令人驚奇地集中于（130～150）Ma的燕山晚期。在一個相當大的礦集區中，不同成因類型，不同礦種的許多礦床，如此集中生成于一個構造運動旋回中的一個階段的短時限中，恐屬罕見。

第三：所有礦床幾乎毫無例外地產于隆起與火山—斷陷盆地之間的接合部位，距上侏羅統火山巖系與二疊系之間的不整合面或與花崗巖類侵入體的接觸面上下不遠處。多位作者都指出了這一重要特征，在此恕不繁贅。

第四：已知礦床對于容礦的地層和巖石，概無選擇性。區內出露的所有地層單元和主要巖性的巖漿侵入體，均有工業礦體賦存：

（1）下二疊統大石寨組：毛登礦床。

（2）下二疊統大石寨組及黃崗梁組：白音諾礦床和黃崗礦床。

（3）下二疊統黃崗梁組：浩布高礦床。

（4）上二疊統林西組：大井礦床、安樂礦床等。

（5）上侏羅統：龍頭山礦床、白音鋯銀錫多金屬礦床等。

（6）華力西晚期花崗閃長巖體：孟恩陶勒蓋礦床。

（7）燕山期花崗巖體：寶蓋溝礦床、小海清錫礦床等。

（8）燕山期酸性斑巖體：敖瑙達巴礦床等。

作者貢獻聲明 許軍：撰寫論文，根據編輯部的修改意見進行修改。參與選題、設計和修改論文的結果結論。魯元媛、王宏娜：參與選題、設計、資料的分析和解釋，修改論文中關鍵性結果、結論，根據編輯部的修改意見進行核修。萬曉梅、丁香英、于紫燕：收集數據，參與選題、設計及資料的分析和解釋

第五：錫是該區域已知礦床中遍在性成礦元素，以獨立組分、共生組分或伴生組分的形式賦存于幾乎所有的礦床中。換言之：該區域不僅是我國北方唯一產錫的地區，還是個幾乎所有礦床都含錫的地區。可以確認：大興安嶺南段是錫的地球化學省。

第六：銀也是已知礦床中遍在性的成礦元素。以獨立組分、共生組分或伴生組分的形式賦存于幾乎所有礦床中。該區域應也是銀的地球化學省。

3　找礦新突破與礦床地質概述

2003年，我隊決定在大興安嶺南段開展新一輪找礦工作。選區時，據對區域成礦特征的認識，確定三點原則：第一點應該是隆起與斷陷的轉折部位或是中生代火山斷陷盆地及其鄰接的隆起帶邊部；第二點地層單元和巖漿巖的巖性不必計較，但應有燕山中晚期侵入體并發育有較多脈巖；第三點最好有已知礦點，至少有區域化探異常。在踏查工作中，注意沿河流尋找和追索轉石源地，同步作1/萬地質草測和隨機化探，并認真尋找礦化體或蝕變體。終于在除了1/50000分散流異常外一片空白的熱水地區，找到了梁底、賽漢、大地和老盤道4個遠景地段。當年所獲成果如下：

（1）梁底遠景地段：在燕山晚期中粗粒黑云母鉀長花崗巖體中見有石英斑巖、花崗斑巖、煌斑巖等較多脈巖，發現2條NW向蝕變破碎帶，并獲得相應的Ag、Pb、Zn化探異常；圈出礦化（伴有火燒皮或錳染）蝕變體10條，規模為（40～200m）×（1～3m），含Ag20～141.5g/t、Pb0.38%～4.75%、Zn0.28%～2.04%。

（2）老盤道遠景地段：于燕山晚期石英斑巖體中發現錫礦點一處，見錫礦脈15條，含Sn0.2%～2.09%。在95#分散流異常區上侏羅統中發現鐵錳帽或鐵錳染數處，原生暈分析結果平均含量為Ag7.47×10-6、Pb675.5× 10-6、Zn735.1×10-6、Sn204.28×10-6、Cu56×10-6。

（3）賽漢敖包遠景地段：發現產有較多花崗斑巖、安山玢巖等脈巖；而林西組粉砂巖、板巖和燕山晚期花崗巖體中廣泛發育有礦化蝕變，并可零星見到孔雀石、藍銅礦、白鉛礦和鉛礬等次生礦物。對礦化蝕變體采樣作化學分析，結果為Ag84.6×10-6、Pb0.19%、Zn0.98%、Sn200×10-6。

（4）大地遠景地段：于靠近山脊處分布有上侏羅統火山巖系的山坡上，找到強烈錳染并有蜂窩狀構造的蝕變英安質凝灰熔巖轉石，經化學分析，含Ag達2000 余g/t。

大地銀多金屬礦床：礦區位于大地構造單元屬內蒙古中部地槽褶皺系（Ⅰ級），蘇尼特右旗晚華力西地槽褶皺帶（Ⅱ級），哲斯—林西復向斜（Ⅲ級）的西南端近核部位置。區內出露地層主要為中生界侏羅系上統白音高老組及第四系。

礦區基底構造為黃崗梁—甘珠爾廟復背斜南翼南西端，上部蓋層中生界侏羅系上統白音高老組（J3b）處于呈北東向展布的頭地—六地溝火山斷陷盆地的西南端，屬單斜構造層。區內以斷裂構造發育為主，具有多組、多期性特點。按線性構造走向劃分為：近NE和NW向兩組斷裂構造帶。

在發育面狀蝕變巖性層中的成礦元素含量明顯低于正常巖層，并隨著蝕變的增強而減少，如流紋英安質熔結凝灰巖中Ag元素含量為0.28×10-6，而凝灰質礫巖中Ag含量為1.42×10-6。這是在中低溫熱液交代蝕變作用下，使蝕變原巖中的成礦元素從原礦物中活化轉移出來，聚集在蝕變礦物周圍或沿構造裂隙分布，或被蝕變礦物如綠泥石等吸附，而造成面狀蝕變巖層中局部地段成礦元素增加。其次，早期階段的蝕變作用，使巖石的物理—化學性質發生了較大變化，滲透能力提高，為成礦溶液運移創造了有利條件。各巖層中主要微量元素平均含量詳見表1。

表1　各巖層中主要微量元素平均含量統計表

礦區內共查明有15條礦體（其中銀鉛鋅礦體2條，編為1-3及2-3號礦體；鉛鋅礦體13條，編為1-1、1-2、1-4、2-1、2-2、2-4、2-5、2-6、4、5-1、5-2、5-3及5-4號礦體）及1條礦化體，編為3號礦化體。規模最大的礦體為2-3號礦體，確定為首采礦體；規模較大的礦體為1-3及4號礦體。現就2-3號礦體進行簡述。

2-3號礦體為銀鉛鋅礦體，位于礦區中部，為規模最大的礦體，礦體走向310°～330°，傾向NE，傾角52°～83°；地表由30個探槽控制，控制礦體長度830m，控制礦體厚度2.46～5.50m，平均3.90m；控制礦體品位：Ag105.18～133.74g/t，平 均 116.45g/t；Pb1.03%～1.61%，平均1.27%；Zn1.93%～2.78%，平均2.39%。

綜前所述，迄今所做的勘查工作，已獲良好回報，已經確定了這4個具有相當經濟價值的礦床。20世紀80年代，我隊曾是大興安嶺南段作為我國北方產錫區的領銜奠基者，并奉獻了數個大、中、小型礦床。本文所述成果，則是我隊重新涉足該區地質勘查工作以來，所獲得的新突破。

4　收獲的啟示

從所獲得的突破，我們得到了幾點啟示。

（1）就大興安嶺南段而言，隆—坳鄰接部、隆起中的小型坳陷（斷陷）及其周邊部，是成礦的有利部位，也就是選區的重要前提。而選區得當則是獲得成功的決定性因素。

（2）從區域性化探成果中，選取符合區域成礦特點的異常作為著手開展調查的靶區，可算是找對了較為便捷有效的切入點。

（3）進行異常區調查時，注意觀察并追蹤轉石，同步開展隨機金屬量測量，才有可能比較快地找到礦化地段或勘查靶區。

（4）獲得礦化地段，找到礦化體之后，便立即進入狀態，開展地、物、化綜合方法的勘查、綜合研究和深尺工程驗證工作，鍥而不舍地深入調查，未敢輕言放棄，才得以達到突破。

［1］張家蔭.內蒙東部錫多金屬成礦帶大地構造環境與成礦特征［J］.礦產與勘查，1989（1）.

［2］張家蔭.赤峰地區大地構造單元劃分的新認識［C］//大興安嶺及鄰區銅多金屬礦床論文集，地震出版社，1993：42-49.

［3］王京彬，王玉往，王莉娟.大興安嶺南段錫多金屬成礦系列［J］.地質與勘探，2005（6）：141.

［4］張德全.內蒙東部黃崗—甘珠爾廟錫銀多金屬成礦帶地質背景及礦床類型［J］.中國地質科學院礦床地質研究所所刊，1989（1）.

［5］郭峰，范蔚茗，王岳軍，林舸.大興安嶺南段晚中生代雙峰式火山作用［J］.巖石學報，2001，17（1）.

［6］張家蔭.內蒙林西大井銀錫多金屬礦床成礦地質條件礦床特征及找礦標志［E］.中國銀礦床（匯編）.中國有色金屬工業總公司.白銀地質勘查基金委員會辦公室.成都地質干部學院，1990：32-49.

［7］王長明，張壽庭，鄧軍.大興安嶺南段銅金屬礦成礦時空結構［J］.成都理工大學學報，2006，33（10）：5.

［8］內蒙古大興安嶺南段表生地球化學作用特征［J］.內蒙古地質，2001（1）.

·隧道與建設工程·

TD82.72

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1004-5716（2016）07-0186-05

2015-08-03

2015-08-11

唐谷清（1969-），男（漢族），江西萍鄉人，高級工程師，現從事地質勘查工作。