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内蒙古赤峰红岭铅锌多金属矿床成矿作用及外围成矿预测

李剑锋  
【摘要】:红岭铅锌多金属矿床为典型矽卡岩型矿床,位于赤峰市巴林左旗境内,是黄岗梁-甘珠尔庙成矿带内一大型代表性矿床。矿床产于燕山晚期乌兰坝岩体与大石寨组(P1d)地层外接触带上,矽卡岩化为该矿床最为重要的蚀变类型。矿体多呈层状、似层状产出于大石寨组大理岩层的顶、底板及其层间断裂之中,明显受大理岩层控制,具体表现为:大理岩层厚度与锌、铅矿体品位及厚度为负相关关系,铁矿体多富集于大理岩厚度大、小转换地带。整体来看,铅锌多金属矿体由深及浅具有铁→铜→锌→铅的垂向分带;由北东至南西,具有铁→铜→锌→铅的横向分带的特点。统计数据显示,红岭矿区的富矿集中于1~17线,矿体厚度与品位为负相关关系。按矿物组合差异及矿脉之间的穿切关系,结合成矿年代学结果,可将区内成矿作用划为矽卡岩期、石英-铅锌多金属硫化物期和钼矿化期。 系统的流体包裹体研究结果表明,红岭矿区矽卡岩期成矿流体属中-高温、高盐度的不均匀NaCl-H2O体系热液,在成矿过程中发生过沸腾作用而导致铅、锌、铜等有用元素沉淀富集;石英-多金属硫化物期由早到晚成矿流体均一温度及盐度逐渐降低,体现了一种不断与外来天水混合的演变趋势,属于低温、低盐度NaCl-H2O体系热液。包裹体群体成分及C、H、O同位素分析表明,红岭铅锌多金属矿床矽卡岩期成矿流体以岩浆水为主,石英-硫化物期成矿流体源自大气降水与岩浆水的混合流体,晚阶段逐渐演化为以大气降水为主。矿床S、Pb及辉钼矿Re-Os同位素均显示红岭矿区成矿物质具深源特点。 根据岩相学及岩浆岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年分析工作,本文将红岭及外围地区广泛分布的岩浆岩划分为肉红色中粗粒花岗岩(144.1±1.5Ma)、浅褐灰色花岗斑岩(141.9±1.2Ma)、浅肉红色含斑细粒花岗岩(139.83±0.82Ma)、灰褐色斑状花岗岩(139.7±1.1Ma)及浅褐黄色花岗斑岩(136.70±0.85Ma)五类。岩石地球化学分析显示,区内花岗岩类均以富SiO2、K2O,贫Al2O3;具强烈的负铕异常,Ba、Sr元素明显亏损,富集高场强元素(如Zr、Hf)和大离子亲石元素(如Rb、U、Th)为特征;属于典型的A2型花岗岩,形成于伸展构造体系的造山后环境。辉钼矿Re-Os年代学研究显示,斑岩型钼矿化等时线年龄为140.3±3.4Ma (MSWD=0.082),表明其成矿时代为晚侏罗世;矽卡岩型钼矿化Re-Os模式年龄为143.7±3.6Ma,可以代表红岭矿区铅锌成矿年代。综合研究表明,区内钼(铜)和铅锌多金属成矿作用虽无成因联系,但浅褐灰色花岗斑岩分异出的钼(铜)矿化流体可能叠加并影响了铅锌多金属成矿作用,二者均发生于燕山晚期。 笔者运用大地构造学与区域成矿学的基本理论,系统的收集了前人对黄岗梁-甘珠尔庙成矿带内主要岩体锆石U-Pb测点年龄,将该成矿带的构造演化史概括为中亚造山带(350~280Ma)、蒙古-鄂霍次克构造体系(170~120Ma)和太平洋构造体系(120Ma~今)三个演化阶段。结合岩石地球化学分析,本文认为红岭铅锌多金属矿床的成矿动力学背景为陆壳伸展环境,系为蒙古-鄂霍次克缝合带造山后伸展减薄的影响。 成矿规律研究表明,红岭铅锌多金属矿床受地层、构造、岩浆岩联合控制。在地层含矿性及控矿规律方面,红岭矿区二叠系大石寨组为成矿有利地层,明显富集Cu、Pb、Zn、Sn等成矿元素;该地层展布控制矿体产出形态,而大理岩(P1d2)则控制了铅锌多金属矿体的产出位置。在构造控矿规律方面,浩布高倒转背斜是红岭铅锌矿的主要控矿构造, NE向断裂及次级断裂构造为该矿床最为重要的控矿及容矿构造。在岩浆岩控制作用方面,铅锌多金属矿化与肉红色中粗粒花岗岩应具有成因联系,而浅褐灰色花岗斑岩与斑岩型钼(铜)矿化具成因联系。 本次工作首次在红岭主成矿带南西端、南侧及浩布高倒转背斜北西翼发现了二叠系粉砂质板岩露头,根据红岭矿区地层、构造、岩浆岩控矿规律,笔者认为红岭主成矿带的两端仍有延伸,并提出在红岭主成矿带南侧存在一与之近平行的“第二成矿带”的创新观点,拓宽了红岭外围地区的找矿方向。结合外围地区矿化蚀变、物探异常及化探异常等因素,指出红岭成矿带南西(C区)、北东(A区)两端延伸具良好的铅锌矿化潜力,浅褐灰色花岗斑岩体内(B区)具有斑岩型铜、钼矿化的潜力;并在外围地区A、B、C三个找矿重点工作区共圈定了A-Ⅰ、B-Ⅰ、B-Ⅱ、C-Ⅰ四个找矿靶区,并在靶区内布置了槽、钻探工程。


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