內(nèi)蒙古北山盤陀山地區(qū)地質(zhì)特征及成礦條件分析

楊鑫　馬寶軍　張善明　馬馳驊　王海濤

摘要：盤陀山位于北山地區(qū)東南部，大地構(gòu)造位置屬哈薩克斯坦板塊與塔里木板塊結(jié)合部之白玉山——方山口——鷹嘴紅山早古生代被動(dòng)陸緣帶。盤陀山花崗巖體與被侵入地層單元組合表現(xiàn)出巖漿熱穹隆構(gòu)造特征，其主體在泥盆紀(jì)由大規(guī)模巖漿的侵入活動(dòng)形成，二疊紀(jì)再次因廣泛的侵入作用形成一系列分布于巖體中及其北部地層中的呈巖枝、巖脈產(chǎn)出的侵入體。兩期主要的巖漿活動(dòng)過(guò)程對(duì)于該區(qū)多金屬成礦起到關(guān)鍵性作用。本文主要對(duì)盤陀山地區(qū)成礦地質(zhì)條件進(jìn)行分析和總結(jié)，旨在為該地區(qū)的多金屬礦研究提供一定參考。

關(guān)鍵詞：成礦條件；多金屬礦；盤陀山

1. 大地構(gòu)造位置

北山地區(qū)橫跨西伯利亞、哈薩克斯坦和塔里木板塊三個(gè)不同的大地構(gòu)造單元[1]。紅柳河——牛圈子——洗腸井蛇綠混雜巖帶為哈薩克斯坦板塊與塔里木板塊分界線，其以北為歸屬哈薩克斯坦板塊的星星峽——旱山微板塊；以南為歸屬塔里木板塊的敦煌微板塊[2]。盤陀山地區(qū)位于北山地區(qū)東部之塔里木板塊東北緣，紅柳河——牛圈子——洗腸井蛇綠混雜巖帶南側(cè)，屬白玉山——方山口——鷹嘴紅山早古生代被動(dòng)陸緣帶[3]。

2. 地質(zhì)特征

2.1 地層

2.1.1 長(zhǎng)城系古硐井群

分布于盤陀山花崗巖體周圍，與上覆平頭山組為斷層接觸。共劃分三個(gè)巖性組：下巖性組：強(qiáng)變形、弱變質(zhì)，劈理、片理、（密集）石英脈發(fā)育為特征的淺灰色薄層粉砂巖、灰褐色粉砂巖、褐灰色絹云母千枚巖夾長(zhǎng)石石英砂巖；中巖性組：灰色石英砂巖與薄層狀粉砂巖的韻律層；上巖性組：灰白色石英細(xì)砂巖，局部夾長(zhǎng)石石英細(xì)砂巖。石英細(xì)砂巖的成分及結(jié)構(gòu)成熟度均較高，反映其形成于相對(duì)穩(wěn)定的淺海相沉積環(huán)境。

2.1.2 薊縣——青白口系圓藻山群

（1）平頭山組：東西向展布于盤陀山巖體北部一帶，與上覆野馬街組地層為斷層接觸；與下伏長(zhǎng)城紀(jì)古硐井群為不整合或斷層接觸。該套地層以碳酸鹽巖為主，但自下而上巖石組合明顯不同，椐巖石組合特征可分為兩段：下段（Jxp1）主要為海侵體系域之潮坪環(huán)境的產(chǎn)物，巖性為淺灰色微晶灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r、含硅質(zhì)角礫灰?guī)r；上段（Jxp2）為高水位體系域與海侵體系域振蕩變化的環(huán)境，巖性為含硅質(zhì)條帶白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，少量白云質(zhì)灰?guī)r。

（2）野馬街組：分布于盤陀山巖體以北一帶，與下伏平頭山組呈斷層接觸，與上覆大豁落山組呈斷層接觸。劃分四個(gè)段：一段（Qby1）：淺灰綠色薄層鈣質(zhì)粉砂巖夾淺黃色薄層狀泥灰?guī)r、灰?guī)r，沿走向上厚度變化較大；二段（Qby2）：灰色含鈣質(zhì)中層狀石英細(xì)砂巖與灰色薄層狀粉砂巖呈結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的韻律層；三段（Qby3）：灰白色中厚層狀石英細(xì)砂巖夾少量長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂巖組合；四段（Qby4）：上部為淺灰綠色粉砂巖、局部出露赤紅色赤鐵礦層；下部為灰色薄層狀灰?guī)r與灰色薄層鈣質(zhì)粉砂巖韻律層。該套地層厚度變化較大，反映其形成于淺海—陸棚相沉積環(huán)境。

（3）大豁落山組：主要分布于北部一帶，呈北西西向展布，與野馬街組呈斷層接觸。該地層單元以碳酸鹽巖為主，但自下而上巖石組合明顯不同。劃分為上、下兩個(gè)段：下段（Qbd1）：主要巖性為含硅質(zhì)角礫白云質(zhì)灰?guī)r、含硅質(zhì)細(xì)晶白云質(zhì)灰?guī)r為主；上段（Qbd2）：主要巖性為灰—淺灰色厚層塊狀白云質(zhì)灰?guī)r、含硅質(zhì)角礫白云質(zhì)灰?guī)r。成因?yàn)樘妓猁}臺(tái)地沉積。

2.2 侵入巖

2.2.2 古生代晚期構(gòu)造巖漿巖帶：多呈小的巖株或巖枝，侵入體主要為中酸性侵入巖。輝綠巖、輝長(zhǎng)巖明顯受斷裂控制，分布于泥盆紀(jì)巖漿活動(dòng)所形成的盤陀山巖體主體之中，并被后期斷裂破壞。從早期到晚期，具巖性從基性向中性演化特征。結(jié)合北山地區(qū)二疊紀(jì)陸內(nèi)裂谷發(fā)育、間歇式拉張、侵入活動(dòng)活躍的特征分析，推測(cè)該巖漿巖帶大量輝綠輝長(zhǎng)巖脈形成于二疊紀(jì)。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

從盤陀山巖體周邊地層展布、構(gòu)造特征分析，古硐井——盤陀山一帶為一典型巖漿熱穹窿構(gòu)造。巖漿由盤陀山復(fù)式背斜核部侵入后呈大規(guī)模巖基產(chǎn)出，背斜總體向東、向西封閉，在區(qū)內(nèi)呈近東西—北西西向展布。兩翼地層為長(zhǎng)城系古硐井群中、上巖性段及園藻山群地層碳酸鹽巖、細(xì)碎屑巖建造，于其中發(fā)育次級(jí)褶皺，軸面與地層產(chǎn)狀一致，并受到晚期北西向張性斷裂的破壞作用；核部地層為古硐井群下巖性段粉砂巖、粉砂巖夾細(xì)砂巖，并于其中發(fā)育多條脆韌性剪切帶；且有小型揉皺發(fā)育，多呈傾豎褶皺，巖石片理化程度較強(qiáng)。

3. 控礦因素分析

3.1 地層與成礦的關(guān)系

3.1.1 長(zhǎng)城系古硐井群：巖石形成后經(jīng)歷了多次變質(zhì)作用，致使巖石中金等多種金屬元素活化、遷移、富集，進(jìn)一步不均勻分布。Au元素在該套地層中豐度值較高，下巖性組中進(jìn)一步表現(xiàn)出富集特征，而北山地區(qū)背景值為1.98×10-9，地殼豐度（維氏值）為4.30×10-9，指示了該地層單元為金的主要礦源層[1]。

3.1.2 薊縣系平頭山組：為一套與上覆地層及下伏地層均呈不整合或斷層接觸的地層單元，地層中Hg、Sb為主成礦元素，其平均含量明顯高于北山地區(qū)平均值；Cu、 Ni 、Zn元素豐度明顯低于北山地區(qū)背景值，屬虧損型；Au、Ag、W、Mo元素豐度大體與區(qū)域背景值一致。沉積型錳礦層、赤鐵礦層賦存于該套沉積地層之中；并且由于酸性巖體侵入，二者接觸帶部位成為矽卡巖型多金屬礦床成礦有利部位。

3.2 巖漿活動(dòng)與成礦的關(guān)系

3.2.1 古生代早期構(gòu)造巖漿巖帶：內(nèi)部可劃分出多個(gè)侵入單元，各單元間為脈動(dòng)侵入接觸關(guān)系。其中中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖為早期侵入；中粗粒二長(zhǎng)花崗巖為晚期侵入。對(duì)于前后二者的地球化學(xué)特征進(jìn)行對(duì)比，反映早期侵入體中的Ag、Pb、Sb元素豐度與區(qū)域背景值基本一致，Cu元素不富集，Sn、W、元素富集程度較低；而晚期侵入體中成礦元素W、Pb、Sn、As、Sb強(qiáng)烈富集。顯示出晚期巖漿活動(dòng)所形成的侵入體（中粗粒二長(zhǎng)花崗巖）具作為礦源載體特性，是W、Pb、Sn、As、Sb的容礦地質(zhì)體。

3.2.2 古生代晚期構(gòu)造巖漿巖帶：侵入體數(shù)量較多，多呈小巖株、巖枝產(chǎn)出。中性——中酸性均有分布，且具規(guī)律性。地球化學(xué)特征顯示基性侵入體中Cu元素及與超鐵鎂質(zhì)巖有關(guān)的Co 、Cr、Ni等元素明顯富集，而Au、Ag、Hg、Pb、W元素明顯虧損。基性巖體中個(gè)別樣品TiO2含量較高，對(duì)于尋找與基性巖有關(guān)的釩鈦磁鐵礦具指示意義。

4. 結(jié)論

盤陀山地區(qū)經(jīng)歷的泥盆紀(jì)、二疊紀(jì)兩次巖漿活動(dòng)中：前者為大規(guī)模侵入，主要形成形態(tài)完整巖基侵入長(zhǎng)城系古硐井群，構(gòu)成了以盤陀山巖體為中心的巖漿熱穹隆構(gòu)造；后者為小規(guī)模、分布廣泛的巖漿活動(dòng)。古生代早期形成的巖體以及經(jīng)過(guò)多期變質(zhì)的被侵入地層，具有對(duì)于成礦極為有利的物質(zhì)基礎(chǔ)，而古生代晚期的大范圍巖漿活動(dòng)對(duì)W、Pb、Sb等金屬元素成礦物質(zhì)的活化、遷移及富集起到了關(guān)鍵性的促進(jìn)作用。同時(shí)古生代晚期巖漿作用所形成的呈巖株、巖枝產(chǎn)出的小規(guī)模侵入體，其本身在物質(zhì)成分方面也對(duì)于釩鈦磁鐵礦的形成具有一定條件和潛力。

參考文獻(xiàn)：

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