淺析內蒙古東北部地區變質構造作用對成礦的影響

劉丹楊

（甘肅有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院，甘肅 蘭州 730030）

1 研究區地質特征

研究區大地構造位置屬夾持于華北板塊與西伯利亞板塊之間的興蒙造山帶東段，中生代以來處于大興安嶺構造-巖漿巖帶北段，鄂倫春-伊爾施斷裂與大興安嶺-太行山斷裂及多寶山-滿洲里斷裂交匯部位的西側。研究區先后經歷了元古代硅鋁殼形成階段、加里東-華力西期西伯利亞板塊南部大陸邊緣發展階段、中生代板內構造發展階段，地質演化歷史漫長，地質構造復雜多樣，火山活動巖漿作用強烈，尤以燕山期的巖漿活動最為突出，為金屬礦產成礦作用提供了豐富的物質來源和賦存空間，具有較好的找礦遠景[1]。

研究區前中生代地層區劃屬北疆-興安地層大區興安地層區達來-興隆地層分區，中、新生代地層屬濱太平洋地層區大興安嶺-燕山地層分區博克圖-二連浩特地層小區。研究區地層自老而新為新元古界-下寒武統倭勒根巖群吉祥溝組、大網子組；中生界上侏羅統塔木蘭溝組，滿克頭鄂博組、瑪尼吐組，白堊系下統白音高老組、梅勒圖組，新生界全新統[2]。

2 區域火山構造特征

2.1 火山構造

火山構造一詞具有更廣的含義，是火山作用產物及構造的總稱，既包括單一的火山，也包括了火山作用與區域構造作用雙重控制的火山機構組合的群體。

研究區在中生代火山巖漿-構造旋回的影響下，巖漿活動頻繁、強度大，導致該區在長期相對穩定的基礎上形成了若干貫穿全區的火山構造帶，相應的巖漿活動、火山作用產物及其現今地貌特征均受其控制。研究區在大興安嶺構造巖漿活動帶（Ⅱ級）的基礎上，形成晚侏羅世NE 向根河-下央格氣林場火山噴發帶、新帳房－奇力濱林場火山噴發帶、畢力格-吉源林場火山噴發帶3 個Ⅲ級火山構造，依據火山巖時空分布、巖性巖相特征、火山機構、區域斷裂的展布特征，并通過路線地質調查，實測剖面以及遙感解譯等方式手段，研究區內可進一步劃分出：奇力濱林場火山洼地、斗克河火山洼地、新福村火山斷陷3 個Ⅳ級火山構造。

2.2 火山巖形成環境探討

研究區火山巖位于大興安嶺火山巖帶的北部，屬于大興安嶺中生代火山巖帶的重要組成部分，為典型的陸相火山噴發的產物。研究區火山巖為鈣堿性巖系列，鉀質巖石，塔木蘭溝期、梅勒圖期火山巖為玄武質—粗安質巖性組合，滿克頭鄂博期、白音高老期火山巖為流紋質巖石組合。在SiO2-K2O 圖上，巖石集中分布于高鉀鈣堿性，少量位于鉀玄巖區域內，從Hark 圖解上反映巖漿分離結晶演化趨勢。

研究區火山巖地球化學特征可以說明研究區火山巖具有活動陸緣火山巖的特點。推測中侏羅世以來由于庫拉板塊沿西太平洋畢鳥夫帶強烈活動，并向歐亞大陸板塊之下俯沖，此時研究區由穩定的大陸邊緣轉化為安第斯型活動大陸邊緣。由于板塊強烈俯沖，產生強大的應力與大量的摩擦熱，導致地殼深部溫壓劇增，熱流值增高，巖石重熔產生巖漿，并不斷上移，在地表淺部相對引張環境中沿張性斷裂或構造復合部位上升噴發，從而形成了現今區內廣泛分布的鈣堿性火山巖。

3 區域變質巖特征

3.1 巖石類型

吉祥溝組原巖淺海陸源碎屑-碳酸鹽建造，主要巖石類型有板巖、變質含粗砂細礫巖、大理巖、微晶片巖、黑云石英片巖、綠泥黑云石英片巖、變質砂巖、變質石英砂巖；大網子組原巖陸源碎屑巖-酸性火山巖，主要巖石類型有變質中酸性火山巖、變質砂巖、板巖、二云石英片巖、石英片巖、變質石英砂巖，形成的構造環境屬西伯利亞板塊南緣陸邊緣增生帶。主要變質礦物有絹云母、綠泥石、黑云母、鐵鋁榴石、透閃石等，根據新生變質礦物和礦物共生組合出現的順序劃分為兩個變質帶，即絹云母-綠泥石帶，分布于吉祥溝組和大網子組各類變質巖中，黑云母-鐵鋁榴石帶僅分布于吉祥溝組變質巖中。

3.2 巖石化學及地球化學特征

巖石稀土總量為53.00×10-6～272.21×10-6，石英巖稀土總量較低，板巖含量較高，輕重稀土比值LREE/HREE 為7.13 ～8.85，表 明 輕 稀 土 分 餾 程 度 高，（La/Yb）N 為7.10 ～10.17，δEu 為0.42 ～0.66，銪略虧損，δCe 為0.55 ～1.00，屬于正常型。巖石的Sm/Nd=0.18 ～0.25，小于0.333，反映沉積巖特征。從稀土配分曲線上看，曲線平緩右傾，有銪負異常。在巖石微量元素原始地幔標準化蛛網圖上，各類巖石的曲線近相同，表現為大離子親石元素Rb、Th、La、Hf的強烈富集，高強場元素Nb、Ta、Sr的虧損。

圖1 變質巖稀土配分曲線圖

圖2 變質巖微量元素蛛網圖

3.3 形成環境探討

變質作用類型，倭勒根巖群為一套基性-中酸性火山巖-碎屑巖-碳酸鹽建造。位于額爾古納地塊與大興安嶺巖漿弧早古生代結合帶部位，在早古生代末期弧陸拼合過程中，形成了一套以低綠片巖相為主的變質巖，此后又經受了糜棱巖化作用，其變質作用類型屬區域低溫動力變質作用。

吉祥溝巖組主要為變質砂巖-板巖-千枚巖-大理巖—微晶片巖組合，原巖為一套碳酸鹽巖和富炭質粘土巖、陸源細碎屑巖等；大網子巖組為變火山巖-千枚巖-變砂巖-板巖等組合，其原巖為一套火山-沉積建造。火山巖為一套具島弧特點的鈣堿性巖系，為島孤玄武巖區，沉積巖局部見有滑塌堆積構造、微型包卷層理等殘余構造，具濁積巖特點。總體為由島弧火山巖、濁積巖構成的結合帶環境。

4 地質構造及構造發展史

4.1 構造層劃分及特征

新元古代構造層較發育，是由陸緣島弧和弧后盆地沉積形成的倭勒根巖群組成，由于古生代板塊俯沖及強烈的造山運動，在區域上形成吉峰-環宇韌性推覆構造帶的強應變帶，而殘留于構造帶之外的新元古代-古生代構造層則保留了原始構造特征；古生代構造層在研究區不發育，僅在斗克河南一帶有晚石炭世二長花崗巖和少量角閃輝長巖侵入，并向南東延伸至阿里河一帶，主要因為中-晚華力西期的構造行跡主要表現為研究區東部吉峰、阿里河、環宇一帶大規模韌性推覆構造；中生代構造層最為發育，構造變形以形成遍布全區的線性斷裂、環狀機構、節理為特征。燕山晚期形成NE、NNE向主干壓性、扭性斷裂及配套分支斷裂，并對前期構造行跡發生不同程度的破壞和改造；新生代構造層在此基礎上進一步發生斷塊運動，形成現今的構造格局。

4.2 區域構造變形特征

新元古代-早古生代構造單元由倭勒根巖群吉祥溝巖組和大網子巖組組成，呈構造巖塊或殘片分布于甘河東七運一帶，結合區域地質資料，其總體上呈NE 向斷續展布，局部呈捕虜體形式出露于中生代火山巖和侵入巖中。通過構造解析，可確定構造層內發育D1地質構造事件，即島弧拉張沉積及在伸展體制下的順層韌性剪切、褶皺變形事件。

5 構造發展史

在大規模中酸性巖漿噴發之后，由深源玄武質巖漿上侵并重熔了地殼物質的中酸性巖漿于早白堊世沿深大斷裂上侵就位，形成了早白堊世早期堿長花崗斑巖、石英正長巖及早白堊世晚期花崗閃長巖、石英正長斑巖、花崗閃長斑巖等酸-堿性巖漿侵入。

新生代以來，研究區屬于濱太平洋活動大陸邊緣構造演化階段晚期，由于太平洋板塊開始向東亞大陸作NW 向俯沖，再次改變了東北地區的構造格局。第四紀以來，研究區以斷塊差異性升降和掀斜構造為主要特點，甘河等較大的河谷不斷下切，形成河流相的一級階地、高、低河漫灘堆積物。由于NE、NW、EW向深大斷裂的差異升降作用，形成了現今的北高南低、東高西低的構造地貌格局。

6 礦產特征與成礦規律

6.1 區域成礦特征

大興安嶺北段礦床類型主要為熱液型、斑巖型、矽卡巖型等。多金屬礦床具成群成帶的分布特征，具NE－NNE 成帶，EW 成行等間距分布特點。成礦作用與區域地層、構造、巖漿活動關系密切。研究表明，許多大型－超大型礦床在空間的分布，首先受控于大型成礦域的有利位置，近年來在蒙古國境內的奧玉陶勒蓋斑巖型銅礦、查干蘇布爾加斑巖型銅鉬礦等與大興安嶺西部的烏奴格吐山和東部的黑龍江多寶山斑巖銅鉬礦帶，均處于東西向古生代古亞洲成礦域，它們受西伯利亞古板塊南緣古生代活動大陸邊緣島弧系的控制，因此在大興安嶺北段尋找斑巖型銅鉬金礦應重點考慮與古生代基底巖層有關的東西向構造中分布的淺成斑巖體及與之有關的礦化和蝕變帶。

6.2 區域成礦條件

6.2.1 變質巖與成礦關系

元古代變質巖對成礦的貢獻還表現在，在有利的構造環境和物理化學條件下形成有工業價值的礦床或經后期熱液改造富集就地形成可供利用的礦床。如在北部的新華渡口中群形成新華渡口磁鐵礦床、吉祥溝磁鐵礦等，此類礦床賦存在下元古界的角閃石英磁鐵礦巖和灰綠色角閃透輝石巖中，礦層頂板為含磁鐵礦透輝石角閃巖，底板為角閃斜長片麻巖，礦層與地層產狀一致，礦體呈層狀或扁豆狀，與圍巖界線不清呈漸變關系，礦體完全受下元古界巖層的控制，形成典型的沉積—變質型鐵礦。另外在中、上元古界巖層形成一些貴金屬和有色金屬礦床，如產在新華渡口群的科波里河金礦化、新華渡口北銅礦化。

6.2.2 構造與成礦關系

（1）晚元古代褶皺、斷裂構造與成礦。晚元古代構造表現表現為島弧拉張、伸展體制下區域的順層韌性剪切、褶皺變形及斷裂構造。研究區內主要為七運復背斜及相應的斷裂構造，而韌性剪切構造并不發育。

甘東七運復背斜褶皺軸近北東東向產出，褶皺北翼傾向310°～355°，傾角45°～55°；南翼傾向205°，傾角62°，褶皺兩翼產狀均為順層劈理產狀，代表了S1 面理構造，表現為板巖中的板理、變質砂巖中的硅質紋層、大理巖中的鈣質條帶等。早加里東期受到加里東構造的影響，倭勒根巖群大網子巖組由于受到低級變質作用的改造，泥巖、粉砂巖等形成片理、板理、面理等，產狀大體與原始層理一致。受后期板塊構造運動的影響，使前期形成的板理遭受糜棱巖化作用，糜棱面理S2與板理S1斜交。

（2）剪切構造與成礦。新構造運動垂直升降運動的作用下，環宇以東成北東向隆升，大面積華力西中晚期花崗巖巖基及基底構造裸露，而在吉峰林場－環宇一帶受頭道橋－鄂倫春北東向深大斷裂的影響，形成一系列相互近于平行的北東向次級斷裂和韌性剪切構造，如環宇－左大揚氣河韌性剪帶、西陵梯河韌性剪帶、吉峰韌性剪帶等，沿此帶形成環宇Pb-Zn 礦床、嘎仙Pb-Zn 礦點、吉峰九支線、十一支線Pb-Zn 礦點、西陵梯巖金礦化點等，此韌性剪切帶是研究區成礦的最有利的地段。