天山—兴蒙造山带中段内生金属矿床成矿系列及成矿预测

【摘要】： 矿床成矿系列是研究成矿作用在四维空间中的规律,探索在地球发展过程中成矿的时、空、物质的演化及其分布规律的科学理论体系。研究矿床成矿系列可以有效地指导找矿预测,促进矿产资源勘查工作的开展。本文选择天山-兴蒙造山带中段南蒙古-二连浩特-东乌旗地区和黄岗-甘珠尔庙地区开展内生金属矿床成矿系列与成矿预测研究。在充分整理和吸收消化前人大量研究成果的基础之上,选择重点矿床进行解剖,辅以岩石学和高精度同位素年代学研究,应用成矿系列理论来认识天山-兴蒙造山带中段多金属矿床的时空分布,以内生金属矿床时空分布样式作为大地构造环境的标志和限定,为天山-兴蒙造山带中段大型多金属矿集区的战略靶区优选提供理论依据。 在详细分析前人研究成果的基础上,提出本区经历了新元古代至晚古生代末古亚洲洋盆形成与闭合阶段、中生代-新生代滨西太平洋大陆边缘板内构造发育阶段。在充分考虑成矿时间的统一性和时序的演化性、区域地质构造演化与区域成矿演化关系基础上,结合地质、地球物理、地球化学、遥感资料,对研究区进行了成矿区带划分,共划分两个成矿区带:北部为南蒙古-二连浩特-东乌旗铜、钼、金、铁、锌、钨、铅、铬成矿带;南部为黄岗-甘珠尔庙锡、钨、铜、铅、锌、铍、银、铁、铌(钽)成矿带。 按照矿床成矿系列的学术指导思想,在二个成矿带内对矿床进行了研究,共划分为四个成矿系列,二个成矿亚系列。 1、南蒙古-二连浩特-东乌旗成矿带划分了三个矿床成矿系列: Ⅰ、索伦山-贺根山晚泥盆世-早石炭世与洋壳超基性-基性岩(蛇绿岩)有关的岩浆岩型铬、铁矿床成矿系列(Ⅰ); Ⅱ、南蒙古地区晚泥盆世-早石炭世与中酸性侵入岩有关的铜、钼、金矿床成矿系列(Ⅱ); Ⅲ、二连浩特-东乌旗地区燕山期与花岗岩有关的铁、锌、铅、铜、金、钨、银矿床成矿系列(Ⅲ); 2、黄岗-甘珠尔庙成矿带划分了一个矿床成矿系列,其中包含二个成矿亚系列:黄岗—甘珠尔庙地区燕山期与酸性—中酸性侵入岩有关的锡、钨、铜、铅、锌、铍、银、铁、铌(钽)矿床成矿系列(Ⅳ),该成矿系列包含二个成矿亚系列,即:①黄岗-甘珠尔庙地区燕山期与酸性侵入岩有关的钨、锡多金属矿床成矿亚系列;②黄岗-甘珠尔庙地区燕山期与中酸性侵入岩有关的铅、锌多金属矿床成矿亚系列。 对研究区内不同成矿系列的典型矿床进行了解剖,详细描述了贺根山铬铁矿床、欧玉陶勒盖铜(金)矿床(蒙古国)、朝不楞矽卡岩型铁多金属矿床、沙麦热液型黑钨矿-石英脉钨矿床、大井锡多金属矿床和白音诺尔铅锌矿床的成矿区域地质构造背景、矿床地质、同位素、微量元素、稀土元素、包裹体测温等内容,论述了矿床之间的差异性和内在联系。根据控矿因素和成矿规律,确立了五个区域成矿模式。 从成矿构造环境、深部流体、壳幔相互作用、地质事件等方面探讨了成矿的控制因素,并分析了矿床时空分布规律。研究认为深部流体的积极参与以及地幔物质不均一性与本区大型矿集区的形成在物质上具有耦合关系。中生代构造-岩浆岩带是矿床的集中分布区。矿床的时间分布规律清楚地表明研究区内矿床集中分布于晚泥盆世-早石炭世和晚中生代二个阶段。其中,晚中生代是最重要的成矿期,这与中国北方中生代140Ma左右的构造体制大转换和120Ma左右的岩石圈减薄过程密切相关。认为370～320Ma成矿事件与洋壳俯冲、削减作用之间的藕合构成了本区第一、第二成矿系列;140Ma左右成矿事件与构造体制大转换之间的藕合构成了本区第四成矿系列;120Ma左右成矿事件与岩石圈减薄过程之间的藕合构成了本区第三成矿系列。 根据我国矿产资源的需求状况和本研究的主攻目标及内蒙古各成矿区带的实际,确定对金、银、铜、铅、锌、锡、钨、钼等进行成矿预测和远景评价。圈定了五个B类成矿预测区,即查干敖包庙铜(银)多金属成矿预测区(V-1)、达来庙铜(银)多金属成矿预测区(V-2)、奥尤特铜(银)多金属成矿预测区(V-3)、查干陶勒盖—朝不楞东银铜多金属成矿预测区(V-4)、黄岗-甘珠尔庙地区钨锡铅锌多金属成矿预测区(V-5)。 将二连浩特-东乌旗一带的成矿地质条件同南蒙古地区进行了对比,认为二连浩特-东乌旗一带具有较好的成矿条件,但在成矿元素组合方面与南蒙古地区似有差异。南蒙古地区主要产出与晚古生代中酸性侵入岩有关的斑岩型铜(金)、铜(钼)矿床,矿床规模较大,成矿元素组合相对简单;而在二连浩特-东乌旗一带,从目前发现的矿床(点)来看,其成矿元素组合较为复杂,成矿时间主要为晚古生代与晚中生代,但以晚中生代矿床规模大、数量多,这可能与该区较南蒙古地区更多地受到滨西太平洋构造-岩浆-成矿事件的强烈叠加有关。因此,在该区开展找矿勘查工作即要看到与南蒙古地区的相似性,又要注意其特殊性。