四子王旗區域成礦規律分析及成礦帶的劃分

楊小鋒　趙彥博　郭利紅

摘要：本文根據四子王旗境內已知地質礦產資料，依據成礦理論對成礦地質條件進行分析，進而為了表達礦床的時空分布規律，更有效的尋找區內礦產資源，將四子王旗境域內由北—南劃分出了五個成礦帶，供地方政府科學規劃區內礦產資源開發做參考。

關鍵詞：四子王旗；地層；巖漿巖；構造；成礦規律；成礦帶

四子王旗位于內蒙古高原陰山山脈之大青山北坡及內蒙古中北部草原區，總體地勢特征為南東高北西低，中南部為中低山區，北部為草原區。海拔高度一般在1000m～2000m。南東部較高，最高海拔2193m，屬中低山區，基巖裸露。區內多為較平坦而廣闊的草原，新生界松散堆積物廣泛分布；水系不發育，多為季節性河流，最大的河流為南西側的沙拉木倫河，由大廟（紅格爾蘇木）流向白音敖包變為潛流而終止。北西部平坦草原中較大的季節性諾爾有呼和諾爾和查干諾爾，但因連年干旱少雨，諾爾多已干涸。

1. 區域地質背景

1.1 大地構造位置

四子王旗位于華北古陸北緣中部，瀕臨華北古陸北緣至海西地槽帶南緣，華北古陸邊緣具裂陷、隆起相間的構造環境，由南向北為：Ⅰ. 大青山陸內隆起區；Ⅱ. 渣爾泰山陸內隆起區；Ⅲ. 狼山陸緣隆起區；Ⅳ. 白云鄂博陸緣裂陷區；Ⅴ. 白乃廟—白銀都西隆起裂谷；Ⅵ. 溫都爾廟—愛力格廟裂谷。四子王旗跨越Ⅲ. 狼山陸緣隆起區、Ⅳ. 白云鄂博陸緣裂陷區、Ⅴ. 白乃廟—白銀都西隆起裂谷及Ⅵ. 溫都爾廟—愛力格廟裂谷等四個構造區（見圖1）。

1.2 地層

四子王旗面積較大，跨越多個構造區，南北兩段地層分區不同。大約以北緯42°為界，北段地層屬華北地層大區內蒙古草原（赤峰—哈爾濱）地層區錫林浩特—磐石地層分區，出露中元古界溫都爾廟群桑達來呼都格組、哈爾哈達組、中元古界白云鄂博群哈拉霍格特組、白音寶拉格組。新元古界白乃廟組（原白乃廟群一段）。志留系中上統徐尼烏蘇組、志留系頂統西別河組、上石炭統本巴圖組、下二疊統三面井組、壽山溝組、中二疊統大石寨組、哲斯組。南段地層分區屬晉冀魯豫地層區陰山地層分區大青山地層小區，出露地層主要有：中太古界烏拉山巖群；新太古界色爾騰山巖群；古元古界馬家店巖群；中新元古界白云鄂博群及渣爾泰山群；震旦系什那干組；石炭系栓馬樁組；二疊系大紅山組、腦包溝及老窩鋪組。

Ⅲ—狼山陸緣隆起區：該區大部分地段是加里東及華力西期花崗巖侵位，構成內蒙古高原的主體，被新生界廣泛覆蓋，古元古界色爾騰山群深變質巖系零星殘留，有鐵礦、金礦等產出。

Ⅳ—白云鄂博陸緣裂陷區：主要為中元古代裂陷，碎屑夾碳酸鹽火山巖及噴流沉積，具陸坡裂谷特征，多金屬礦化，礦產豐富。

Ⅴ—白乃廟—白銀都西隆起裂谷：古元古界色爾騰山群深變質巖系斷續分布，大部分被新生界覆蓋，發育基性火山巖，有銅礦、金礦等產出。

Ⅵ—溫都爾廟—愛力格廟裂谷：以基性火山巖系為主，大部分被新生界覆蓋。

中新生代為濱太平洋地層大興安嶺—燕山地層分區中的博克圖—二連浩特地層小區，出露上侏羅統滿克頭鄂博組、下白堊統白音花組、上白堊統二連組、古新統腦木根組、中始新統阿山頭組和伊爾丁曼哈組、上始新統沙拉木倫組、下漸新統烏蘭戈楚組、上漸新統呼爾井組、新近系上新統寶格達烏拉組、第四系。

北段：中元古代溫都爾廟群為一套海相中基性火山巖—海相碎屑巖建造，中元古界白云鄂博群為一套碳酸鹽巖碎屑巖建造，白乃廟組為中基性火山碎屑巖及熔巖，徐尼烏蘇組為一套海相復理石建造，西別河組為一套海相磨拉石建造，本巴圖組、三面井組為淺海相碳酸鹽巖—中酸性火山碎屑巖—硬砂巖建造，滿克頭鄂博組為陸相中酸性火山—沉積巖系，白音花組、二連組為山前凹地或山間盆地形成的內陸湖沼沉積，古近系、新近系為一套內陸湖相沉積，主要為一套紅層。第四系由河湖相松散砂礫石層，泥和沖洪積物出露，局部為風成黃土。

南段：區內古老的結晶基底由中太古界烏拉山巖群、新太古界色爾騰山巖群構成，為中—高級變質的火山—碎屑巖建造。古元古界馬家店巖群、中新元古界白云鄂博群及渣爾泰山群是工作區準沉積蓋層，為一套淺海碎屑巖—碳酸鹽巖建造。震旦系什那干組為淺海相碎屑巖—碳酸鹽巖建造。石炭系拴馬樁組為一套陸相含煤碎屑巖建造。二疊系下統大紅山組為火山—碎屑巖建造，中統腦包溝組及下統老窩鋪組為陸源碎屑巖建造。侏羅系中下統五當溝組為含煤碎屑巖建造、上統大青山組及白音高老組紅色碎屑巖。白堊系在工作區廣布、出露于盆地之中，地表基巖露頭零星，為一套陸源碎屑巖建造及火山巖建造；古近系漸新統為湖相沉積，新近系中新統漢諾壩組為一套陸相基性火山巖建造，上新統寶格達烏拉組為一套陸源碎屑巖建造；第四系由松散堆積物組成。

1.3 巖漿巖

四子王旗面積較大，跨越多個構造區，南北兩段巖漿活動有一定差異。大約以北緯42°為界，分南北兩個不同的巖漿巖出露區：

北區（北緯42°以北）。位于華北板塊北緣及華北板塊北緣陸緣增生代，賀根山—蘇尼特左旗—索倫縫合帶從區內經過。興蒙造山帶是顯生宙以來最重要的陸殼增生區，其造山作用較微弱但存在波及面廣且持續時間較長的構造—巖漿活動。特殊的大地構造環境造成本區巖漿活動獨具特色，使得不同造山階段、不同構造環境有不同類型、不同特征的巖漿巖出露。區內侵入巖不甚發育，空間上，大致以小白林地—大廟—白音希勒構造界線為界，劃分為二個巖漿巖帶，此線以北為華北板塊北緣陸緣增生帶，巖漿活動集中在晚古生代晚期和早中生代，即二疊紀—三疊紀，此時西伯利亞板塊與華北板塊碰撞縫合，形成了活動陸緣火山巖（大石寨組）和大量的同碰撞花崗巖，在晚侏羅世有陸相裂隙式噴發的滿克頭鄂博組；此線以南為華北板塊北緣，最早的巖漿活動為青白口系白乃廟組玄武安山巖，為中晚元古代的島弧活動；該帶巖漿巖活動也集中在中晚二疊紀，表現為大廟、斜力查布同碰撞似斑狀花崗閃長巖。

南區（北緯42°以南）巖漿活動強烈，侵入巖分布廣泛。侵入巖空間上總體呈帶狀展布，時間上呈跳躍式延續，從太古宙到白堊紀均有出露，顯示明顯的旋回性和多期次性。中太古代以大規模片麻雜巖發育為標志，包括南西部明星溝片麻狀石英閃長巖，和南東部東燈籠素片麻狀鉀長花崗巖；新太古代以小規模的片麻狀石英閃長巖和大規模的中酸性花崗巖侵入為標志。古元古代以巖漿活動規模較小，發育較小規模的閃長巖及花崗巖類；中元古代和新元古代以區內大規模的北西向輝綠巖墻侵入為代表，它標志著在伸展構造機制下，中、新元古代陸殼兩次重要裂解事件；古生代巖漿活動集中在晚期，隨著西伯利亞板塊與華北板塊的最終碰撞縫合，北部發育了大規模的近東西向展布前碰撞—同碰撞—后碰撞的花崗質巖類；中生代燕山期巖漿活動頻繁，構成了顯生宙以來的主要巖漿活動期。以淺成—超淺成中酸性復式侵入體和相對應的侏羅紀、白堊紀火山巖地層及爆發角礫巖、脈巖為代表；新生代喜馬拉雅期以新近紀漢諾壩組玄武巖為標志。

總之，侵入巖的產出明顯受區域構造的控制，使得區內侵入巖具有多成因性。在不同區域大地構造背景下，可以形成不同類型的巖漿巖，形成了截然不同的巖漿巖景觀。

1.4 地質構造

四子王旗位于華北古陸北緣中部，瀕臨華北古陸北緣至海西地槽帶南緣，所處的大地構造部位橫跨兩種性質完全不同的二級構造單元。以大廟—小烏蘭花村—格少山深大斷裂為界，南為華北地塊，北為華北地塊北緣古生代增生帶。華北板塊北緣增生帶位于華北板塊與西伯利亞板塊之間，屬古亞洲洋構造域，古生代具完整的溝、弧、盆體系的多島洋構造環境。其經歷了多期構造演化，于古生代末增生于華北板塊北緣的，自中生代開始與華北板塊共同經歷印支期以來的各期次構造運動。四子王旗構造單元具明顯的時空轉換特點，華北板塊北緣古生代地體劃分為三個次級構造單元，自北向南分別為白乃廟早古生代陸緣增生代、補力太晚古生代微陸塊和腦木更晚古生代微陸塊，不同的構造單元各具不同的構造特點。自中生代起，亞洲洋閉合統一為歐亞板塊。

1.5 礦產

四子王旗經歷了多旋回的沉積作用、巖漿活動、變質作用、構造變動，造就了比較豐富的礦產資源?，F已探明的礦種有40 余種，其中銅、金、鐵、石膏、螢石、天青石等礦種儲量大、品位高，具有較高的開發價值。四子王旗內共發現91處礦床或礦（化）點。初步統計， 旗內大型礦床兩處，為白乃廟銅礦及那令敖包螢石礦；中型礦床兩處：為白乃廟金礦及白彥敖包螢石礦；小型礦床11處，其中煤礦2處、鐵礦2處、銅鎳礦3處、鉛鋅礦1處、鎢礦1處、天青石礦1處、石榴石礦1處；礦點及礦化點97處。值得一提的是銅鎳礦中含鉑和鈀，應引起重視。

四子王旗最有開發遠景價值的資源為銅、金、鐵金屬礦產及螢石、石膏非金屬礦產和煤礦，最具利用價值和潛在經濟效益的礦產地是白乃廟大型銅（鉬）礦床、白乃廟中型金礦床、那令敖包螢石礦床。

2. 區域成礦規律分析

2.1 礦產空間分布格局

四子王旗眾多礦產在空間上具有成群成帶集中分布的特點。

2.1.1 地域空間分布格局

（1）大致以白音敖包—巴音圖格木一線以北， 集中分布鐵、錳、螢石等礦產；

（2）大致以白音敖包—巴音圖格木一線以南，紅格爾—薩如勒廟—塔拉呼都格一線以北， 集中分布石膏、天青石、芒硝等蒸發鹽類礦產及煤礦；

（3）紅格爾—薩如勒廟—塔拉呼都格一線以南，是銅、金、鐵等重要礦產集中分布區。

2.1.2 不同構造空間礦產分布格局

（1）旗境的北部晚古生代陸緣增生帶集中分布鐵、錳、螢石等礦產；

（2）旗境中西部中新生代斷陷盆地集中分布石膏、天青石、芒硝等蒸發鹽類礦產及煤礦；

（3）東南部早古生代成礦階段：主要礦產類型有：與中酸性火山—侵入巖有關的白乃廟熱液型銅鉬礦、蝕變巖型金礦和裂隙充填型螢石礦產。晚古生代成礦階段：以海相基性火山—沉積作用有關的溫都爾廟式鐵礦床，主要受元古代溫都爾廟群一定層位控制的沉積變質鐵礦。

（4）南部邊緣太古代老地層區沉積變質鐵礦、石棉、金礦。

2.2 控礦地質因素

2.2.1 地層控礦

外生礦產直接受控于地層條件，其它很多礦種，礦床的形成也與地層有一定的關系。地質學和礦床學的發展，新的成礦理論的出現，特別是“層控理論”認為變質礦床和一些內生礦床的形成與地層有直接或間接的因果關系。因此地層條件是研究區域成礦地質條件中重要的條件。

不同的礦種，礦床分布與地層關系密切。如元古代溫都爾廟群是區內重要的鐵含礦巖系。石榴石、絹云石英片巖、綠片巖為主夾石英巖、含鐵石英巖。是區內重要的鐵礦源層。如芒和特鐵礦床、都力好來鐵礦床等。中元古代白乃廟群的銅鉬礦床等，都是在地層巖石形成的同時，成礦物質大量富集而形成的。新生界古近系下漸新統烏蘭戈楚組（E3wl）灰綠色、紅褐色泥巖控制了天青石、石膏等礦種。如阿木古郎牧場石膏礦點、烏蘭希熱天青石礦點等。

2.2.2 構造對成礦的控制因素

區域成礦作用是區域地質構造演化的結果，因此地質構造是控制成礦諸因素中最重要的因素。礦床的形成過程中，成礦流體的運移和成礦物質的沉淀，定位以及其形成后的保存條件，與構造息息相關，它對成礦的控制作用表現在以下方面：

（1）不同的大地構造控制不同的礦產

內蒙古境內可分為前寒武紀構造域、古亞洲構造域和濱太平洋構造域，后者疊加在前兩者之上。

前寒武紀構造域主要是中新元古代巨型裂陷帶，中新元古代由于太古宙、古元古代基底的拉張裂陷發育巨型裂陷海槽，其內因受同生斷裂控制形成噴流沉積鐵、鉛、鋅、銅、硫、稀土礦床，以及與沉積巖相關的浸染型金礦床。

前寒武紀構造域常因受古亞洲洋的俯沖閉合的影響而引起構造巖漿活化作用，所以形成與此相關的金、銅、鎳、鉑成礦作用。

古亞洲構造域的成礦與古亞洲洋的演化過程密切相關。早古生代亞洲洋的俯沖過程中形成與中奧陶世島弧型與島弧型基性火山巖相關的銅、金礦床。古生代泥盆紀形成的洋殼中，形成與超鎂鐵性質巖相關的鉻鐵礦礦床，與洋殼基性火山巖相關的銅、金礦床。晚古生代洋于晚泥盆世早期閉合，陸陸碰撞造山，形成與華力西中、晚期花崗巖相關的矽卡巖型鐵、鋅、鉛、銅礦床。在烏力吉—錫林浩特成礦帶中形成與晚石炭世海相火山巖密切伴生的銅金礦床。中二疊世發育的火山巖及正常沉積巖富含銅、鉛、鋅等成礦元素而成為這些元素的礦源層。

濱太平洋構造域是疊加在前述兩個構造域上的構造域，其構造活動強度表現為東強西弱，構造巖漿帶的展布為北東至北北東，其成礦作用亦反映為東強西弱，所以形成了舉世矚目的北北東向大興安嶺銅、鉛、鋅、金、銀、錫、鉬成礦帶。

（2）成礦構造環境的控制作用

不同的成礦構造環境，產生不同的礦產，在早古生代白乃廟增生帶，東西向大型逆沖推覆構造和東西大斷裂控制了白乃廟島弧巖漿巖帶中銅金成礦帶。北部西伯利亞板塊南緣控制了元古代溫都爾廟變質巖系，主要礦點有芒和特鐵礦、都力好來鐵礦等。

a、早古生代造山帶成礦構造環境

早古生代，板塊體制發育，在古亞洲洋盆成生發育、消亡的過程中，在不同的構造環境內發生不同的成礦作用。洋盆形成拉張環境中，由于地幔物質上涌，形成與洋殼相關的巖漿熔離—貫入型鉻鐵礦床，在溝—弧—盆環境內形成與海相基—中酸性火山—侵入巖活動相關的硫鐵（銅）礦床、鐵礦床、鐵鋅礦床及銅多金屬礦床。碰撞造山構造環境下，由于中酸性巖漿侵入，形成斑巖型、接觸交代型、熱液型等類型的鐵、鐵鉬、鉬、銅、鉛鋅、鈹、錳、鎢、金、水晶、螢石等礦床，如白乃廟斑巖型銅礦點。

本區穩定大陸邊緣淺海陸盆型成礦構造環境，多形成與熱液蝕變、構造接觸變質等有關的金、錳等多金屬礦產。例如布魯臺東特斯格熱液交代及充填型銅錳礦點。

b、中新生代盆地構造環境

進入中新生代，礦床由于受基底東西向構造和北東—北北東向構造聯合控制而呈“東西向成行，北東—北北東向成帶”分布特點。在穩定的大陸高原區主要形成與蒸發巖相有關的石膏、芒硝等礦床。首先在繼承性斷陷盆地成礦構造環境下，以水平地層為主，發育古近系河湖相紅色碎屑巖建造，形成與沉積蒸發作用有關的石膏、天青石等外生沉積礦床，如阿木古郎牧場石膏礦點、烏蘭希熱天青石礦點等。

本區白乃廟二疊世推覆構造不僅嚴格控制了晚古生代銅、錳等多金屬成礦帶中的主要金屬礦產的規模、形態、產狀，而且也是尋找銅、錳等多金屬礦產的主要標志。

（3）巖漿控礦

本區巖漿控礦主要表現在以下幾個方面：

a、火山巖漿成分的不同而形成不同的礦床：中元古代溫都爾廟群中的鐵礦床是與基性火山巖漿噴發作用相關。如忙和特鐵礦、都力好來鐵礦。白乃廟銅礦床是與中元古代海相中基性—中酸性火山—侵入巖漿活動有關。

b、巖漿成分對成礦的控制作用：大量研究資料證明，不同成分的巖漿具有不同的成礦專屬性，旗境內的金礦則主要受控于黑云花崗巖、花崗閃長巖、二長花崗巖等。中二疊世花崗閃長巖活動與銅礦和金礦關系密切，如白乃廟金礦。

c、巖體一方面對成礦提供成礦流體和成礦物質，另一方面提供熱動力而加速水巖反應，從圍巖中萃取、活化成礦物質，提高成礦流體中成礦元素的濃度而有利成礦物質的沉淀，富集而形成工業礦體。

3. 成礦帶的劃分

3.1 成礦帶的劃分

為了表達礦床的時空分布規律，更有效地尋找區內礦產將旗境域內由北—南劃分出以下五個成礦帶：腦木根元古代、古生代鐵錳金螢石等金屬成礦帶；烏蘭希熱中新生代煤炭及鹽類成礦帶；白音希勒—白乃廟早古生代銅鐵金螢石等多金屬成礦帶；④元古代鐵金成礦帶；⑤太古代—燕山期金銀鐵銅鋅石棉成礦帶。見圖2。

3.2 各成礦帶特征

3.2.1腦木根元古代、古生代鐵錳金螢石多金屬成礦帶（1）

該成礦帶分布范圍相當于內蒙古區域上劃分的烏力吉—錫林浩特元古代、華力西期銅、鐵、鉻、金、螢石成礦帶。在旗境北部出露，是區內有一定經濟遠景價值的鐵、錳、金、螢石成礦遠景區。鐵礦主要受元古代溫都爾廟變質巖系中的含鐵層控制，為沉積變質型兼后期熱液富集的鐵礦床。錳、金、螢石與地層、巖漿、構造共同作用有關，是旗境內不可忽視的成礦帶。

3.2.2烏蘭希熱中新生代煤炭及鹽類成礦帶

該成礦帶呈北東向帶狀展布。為中新生代斷陷新區內有形成大型煤田（或油田）及大型天青石、石膏礦床條件。

3.2.3白音希勒—白乃廟元古代銅—華力西期銅鐵金螢石多金屬成礦帶

該成礦帶是旗境最具有經濟遠景價值的成礦帶。區內出露地層由老至新主要有中元古界薊縣系—新元古界青白口系白云鄂博群哈拉霍圪特組、白音寶拉格組、新元古界青白口系白乃廟組、古生界志留系中上統徐尼烏蘇組、志留系頂統西別河組，下二疊統三面井組，上新統寶格達烏拉組，第四系全新統覆于各地層單元之上。

主要巖漿巖有：中二疊世似斑狀花崗閃長巖（P2γδ）、中三疊世花崗巖（T2γ）、新元古代變基性火山巖（Qnb）鈣堿性系列的玄武巖—玄武安山巖。當閃長巖侵入西別河組砂巖及生物碎屑灰巖時，在其捕虜體中有矽卡巖化，生成白鎢礦、銅礦。

本區大地構造位置上屬于早古生代陸緣增生帶。受南北向擠壓應力的影響，區內構造形跡主要表現為一系列近東西向的斷裂、褶皺及北東、北西向的平移斷層。主要控礦構造有白乃廟逆沖推覆構造系統、忽少山—夏哈斷層等構造。

成礦條件較好，是最有經濟價值的銅、金、鎳、銀及鉑、鈀等多金屬及貴金屬成礦帶。

在成礦帶東北邊的白乃廟銅礦是我國大中型銅礦，西延至工作區內，被白乃廟逆沖推覆構造所蓋，通過高精度磁測，逆沖推覆構造下盤的磁性異常很高，上盤磁性很弱。磁性高的下盤與白乃廟銅礦的異常差不多。逆沖推覆構造下盤及北側草原地帶為銅金成礦遠景區。

3.2.4元古代鐵金成礦帶

該成礦帶屬于華北地臺北緣元古代、華力西期金、鐵、稀土、錫成礦帶。

3.2.5太古代—燕山期金銀鐵銅鋅石棉成礦帶

該成礦帶屬于烏拉山—集寧—阜新太古代、燕山期金、銀、鐵、銅、鋅、石墨、白云母成礦帶。位于華北地臺北緣，緊鄰大廟—小蘭花村—格少山深大斷裂，區內地層復雜，巖漿活動多期、多種，構造發育，具備形成沉積變質、接觸交代、巖漿—構造熱液礦床條件，是重要鐵、金等等多金屬礦成礦帶。

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