满洲里-新巴尔虎右旗有色、贵金属矿床成矿系列与成矿预测

【摘要】：内蒙古满洲里－新巴尔虎右旗位于额尔古纳兴安造山带的西南段，是大兴安岭成矿省内重要的有色金属和贵金属成矿带，该区极具成矿潜力。由于该区基础地质研究工作程度低，在大地构造演化、中生代火山岩划分、矿床成因类型等方面一直存在问题、分歧，已严重影响了该区的矿产勘查与找矿工作。鉴于此，本人选择该区作为博士论文的研究区，通过区域成矿背景和典型矿床的研究，总结区域成矿规律，建立区域成矿模式，指导该区有色和贵金属矿床找矿勘查工作。 本文系统地研究了满洲里-新巴尔虎右旗一带中生代火山岩地层，重新厘定了地层层序。在该区1：20万区域地质报告、内蒙古地质志和内蒙古自治区岩石地层中，该区域中生代火山岩地层的划分较为混乱，且各种报告、文章中关于中生代火山岩地层的年代、组别也不一致。笔者依据火山岩中锆石测年，结合1：20万区域地质报告、内蒙古自治区岩石地层（1996）和内蒙古地质志，并与黑龙江省大兴安岭地区地层对比，将研究区中生代火山岩重新进行了划分。中生代火山岩地层从下至上划分为塔木兰沟组（J2tm）、满克头鄂博组（J3mk）、玛尼吐组（J3mn）白垩系地层划分为白音高老组（K1by）、梅勒图组（K1m）和大磨拐河组（K1d）。 通过侵入岩岩石学、岩石化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb分析数据，将区内晚二叠世、晚侏罗世和早白垩世花岗岩进行了系统、综合分析研究，探讨其产出时代和环境。认为晚二叠世花岗岩和晚侏罗世、早白垩世花岗岩在岩石化学成分上同属钙碱性的酸性花岗岩类，产于岛弧或活动大陆边缘区，其形成主要与岛弧俯冲作用有关，具岛弧岩浆岩性质。尤其早白垩世花岗斑岩属中酸性的浅成次火山相的小岩枝，对于形成该区多处银、金、铜、铅、锌等浅成低温热液型矿床具有重要意义。 额尔古纳区域大地构造演化一直存在分歧。本人从区域沉积建造、岩浆建造、火山建造及构造型相等方面着手，结合我国地壳运动的几大阶段，确定了本区域的大地构造形成、发展及演化。提出研究区经历了新太古代—中元古代早期地块结晶基底形成、新元古代—早三叠世古亚洲洋弧盆体系、中三叠世以来滨太平洋活动大陆边缘3个大的构造演化阶段，9个亚构造发展阶段。 选取了研究区内5个典型矿床（点），在详细的野外调查基础上，从矿区与矿床地质特征、流体包裹体、稳定同位素方面进行了系统研究，分析了成矿机理，建立了矿床成矿模式。以新的证据论证了甲乌拉、查干布拉根银铅锌矿床成因类型为浅成低温热液型，而不是热液脉型。过去甲乌拉、查干布拉根银铅锌矿床一直被认为是热液脉型，但在以上两矿区中发现了大量冰长石化，冰长石化是浅成低温热液型矿床的典型标志，从而为以上两矿区的浅成低温热液成因提供了直接有力的证据。 从分析本区矿床的形成和时空关系、物质共生、矿床分带以及矿床类型组合方面，系统地总结了区域成矿规律。本区有色金属矿床成矿时代主要是燕山晚期，由晚侏罗世到早白垩世，斑岩型矿床成矿时代由晚侏罗世到早白垩世，浅成低温热液型矿床成矿时代主要在早白垩世。依据研究区地质特征、构造格局和构造演化的综合分析，在空间上划分了3个成矿亚带，分别为哈尼沟铜钼多金属成矿亚带、木哈尔银铅锌多金属成矿亚带和克尔伦银铅锌成矿亚带。在S、Pb、H和O同位素、流体包裹体研究的基础上，探讨了成矿物质来源，查明了成矿热液性质和矿床成因类型，主要矿床类型为斑岩型和浅成低温热液型。本区矿床的形成多与火山或次火山成矿作用有关。 通过总结不同矿床间时空演化规律，依据成矿系列理论和矿床成矿系列划分原则，将研究区内矿床划分为1个成矿系列、2个成矿亚系列、3个矿床式、3个矿床成因类型。即：与燕山晚期中酸性火山喷发-岩浆侵入作用有关的热液成矿系列；斑岩型成矿亚系列，浅成低温热液型成矿亚系列；乌奴格吐山式，甲乌拉式，大坝式；斑岩型，低硫化浅成低温热液型，高硫化浅成低温热液型。在上述研究的基础上，建立了研究区区域成矿模式。 在研究区成矿规律认识的基础上，通过厘清矿床控矿因素、总结找矿标志，并结合区域地球物理、地球化学异常分布特征，对本区进行了成矿预测。优选出2个成矿靶区、6个成矿预测区和4个成矿远景区。 2011年，本文的研究成果成功地指导了该区的地质找矿勘查工作，在查干布拉根矿区深边部探获了铅锌金属量12万吨、银金属量308吨。