于原治
【摘 要】本文所介紹的主要地區(qū)是大興安嶺中南段。大興安嶺中南段有三個(gè)成礦帶,不同的成礦帶所具有的礦物質(zhì)種類不同。大興安嶺西坡的是富鉛鋅-富銀成礦帶,大興安嶺東坡是以銅為主的金屬成礦帶,大興安嶺主峰是錫-富鉛鋅-鐵-銅成礦帶。而大興安嶺的主要成礦期是在燕山期和華力西期。本文將結(jié)合大興安嶺中南段礦區(qū)的實(shí)際情況,分析銅多金屬礦成礦地質(zhì)特征及找礦前景。
【關(guān)鍵詞】銅多金屬礦 成礦地質(zhì) 找礦前景
1區(qū)域地質(zhì)背景介紹
1.1研究區(qū)地層
大興安嶺中南段區(qū)域內(nèi)的主要出露地層有四種年代地層單位,分別為元古界、古生界、中生界以及新生界。出露地層主要有四種類型,分別為侏羅系、三疊系、二疊系以及石炭系。下文將對此進(jìn)行詳細(xì)地介紹。
第一,介紹元古界,元古界有兩種,分別為上元古界和下元古界。大興安嶺中南段地區(qū)主要是下元古界,但整體上大多在地下,出露地表的比較少,主要是位于大興安嶺地區(qū)西拉木倫河及以南的地區(qū),在錫林浩特地區(qū)也有一部分。其中的巖性主要是花崗巖、輝長巖和超基性巖橄欖紫蘇角閃石巖等;
第二,介紹古生界。大興安嶺中南段地區(qū)古生界地層中有二疊系和泥盆系兩種。其中,泥盆系位于錫林浩特市北部地區(qū),在大興安嶺中南段的大部分地區(qū)都沒有泥盆系。包括上統(tǒng)安格爾音烏拉組、上中統(tǒng)大民山組、塔爾巴格特組、根里河組等。大興安嶺中南段地區(qū)大部分都是二疊系;
第三,介紹中生界。中生界有三種類型的地層,分別為三疊系、侏羅系、白堊系。其中,三疊系主要位于興安盟五叉溝和景星鎮(zhèn)地區(qū),在東烏珠旗也有一小部分,但大多是零散分布。侏羅系在大興安嶺中南段地區(qū)的比例比較高,大約有38.66%,屬于大興安嶺中南段地區(qū)的主要地層;
第四,介紹新生界。新生界地層在大興安嶺中南段地區(qū)分布比較廣泛,主要包括第三系和第四系。其中,第三系主要位于盆地之中,例如在斷陷盆地、山間盆地中都有第三系。第四系主要是位于沉積盆地中。
1.2區(qū)域巖漿巖
大興安嶺中南段地區(qū)中的巖漿出露的總面積在4.5萬平方公里左右,這些巖體屬于不同的時(shí)代,有華力西期的,有印支期的,也有燕山期的。其中,華力西期包括早中晚三個(gè)時(shí)期、而燕山期則包括早、晚兩個(gè)時(shí)期。這些不同時(shí)期形成的巖漿巖面積也不同,其中以燕山期形成的巖漿巖面積最大,達(dá)到了20481.44平方公里,加里東形成的巖漿巖面積最小,為64.46平方公里。
早華力西期的巖體出露比較少,其中主要為超基性巖,主要分布于賀根山。中華力西期出露也不是很多,出露的主要是堿性花崗巖帶。華力西期晚期,出露的巖體主要是黃崗巖。燕山期早期的黃崗巖主要分布在斷隆與火上噴發(fā)盆地過渡交接帶的斷隆一側(cè)。在燕山期早期的較晚階段是黃崗巖形成的黃金期,大部分的黃崗巖都是這個(gè)時(shí)期產(chǎn)生的。這一時(shí)期的黃崗巖是兼具S型巖石特征的I型黃崗巖,是具有過渡性質(zhì)的。燕山期晚期形成的花崗巖數(shù)量比較少,一般都是位于斷裂的最外側(cè)。燕山期晚期形成的花崗巖主要是S型花崗巖類。
1.3區(qū)域構(gòu)造
大興安嶺中南段地區(qū)的區(qū)域構(gòu)造包括兩種類型,一種是褶皺帶,另一種斷裂帶。其中,褶皺帶是在早華力西晚期形成的,是由西伯利亞板塊和中朝板塊相互擠壓形成的。大興安嶺中南段地區(qū)的褶皺帶按照從東向西的順序進(jìn)行排列,依次經(jīng)過天山復(fù)背斜、林東復(fù)向斜、甘珠爾廟復(fù)背斜、罕烏拉復(fù)向斜、北東向的錫林浩特-巴彥花復(fù)背斜等。大興安嶺中南段地區(qū)褶皺帶出露地層主要是晚古生代地層,也有一小部分的早古生代地層。興安地區(qū)位于歐亞板塊上,但比較接近太平洋,由于太平洋板塊的俯沖作用,使得興安地區(qū)隆起,從而形成了斷裂帶。此外,太平洋板塊的運(yùn)動還使得原有的斷裂復(fù)活。
1.4區(qū)域地球物理特征
大興安嶺中南段是華力西地槽區(qū),主要特點(diǎn)就是平靜的負(fù)磁異常。在該地區(qū)分布著許多的低緩異常帶,這些低緩異常帶短的有幾百公里,長的有幾千公里,將平靜的負(fù)背景場分割成正負(fù)相間的異常帶。本地區(qū)的區(qū)域重力場異常圖不僅能表現(xiàn)出南北方向上的分布區(qū)分帶的特征,同時(shí)還能顯示出東西方向上分段的特點(diǎn)。本地區(qū)的重力異常場是從東往西逐漸下降的,異常值在西南部地區(qū)比較高,而在嫩江一帶卻比較低,這就說明在大興安嶺中南段地區(qū),地殼的厚道從東往西是逐漸增厚的。
1.5 區(qū)域地球化學(xué)特征
大興安嶺的西坡中,異常元素套合一般,其中有銀、鋅、銅、鎢、金、錫等元素,這些不同的元素之間的異常分帶比較清晰,沒有重疊的現(xiàn)象。在大興安嶺中南段的主脊上,異常面積比較大,形成了異常帶,其中的元素主要為銀、銅、鉑、鋅、鎢、錫。在大興安嶺中南段的東坡,也有異常,是獨(dú)立的異常,沒有形成異常帶,其中有銀、銅、鋅、鎢等元素組合,其中元素套和最好的是銀、鋅。
2礦床類型與成礦特征
2.1成礦區(qū)帶劃分
第一,是大興安嶺西坡富鉛鋅-富銀成礦帶。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們在大興安嶺西坡獲得了重大的找礦突破,人們發(fā)現(xiàn)塊狀硫化物礦床,該礦床主要的特色就是富銀、富鉛鋅。除此外,人們還發(fā)現(xiàn)了很多的大中型礦床,并將這些礦床和礦點(diǎn)連接在一起形成了北東向礦帶。這些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦床不僅具有品位豐富、礦體大的特點(diǎn),且具有儲存量大、易于開采的優(yōu)點(diǎn)?,F(xiàn)在,人們還在繼續(xù)尋找礦床,其中還蘊(yùn)藏著大型或特大型的礦床,具有巨大的找礦潛力;
第二,是大興安嶺主峰錫-富鉛鋅-鐵-銅成礦帶。大興安嶺主峰的成礦帶是在上世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)的,其中有幾個(gè)大型和特大型礦床。近幾年來,人們在找礦理論方面的研究又有了進(jìn)步,從而豐富了現(xiàn)有的找礦理論,開拓了人們找礦的思路。根據(jù)新的找礦思路,在大興安嶺主峰人們還將找到其它的礦床;
第三,是大興安嶺東坡以銅為主的多金屬成礦帶。大興安嶺東坡具有豐富的銅礦資源,這是人們早就知道的。但是,在早期受到相關(guān)理論知識的限制,人們在進(jìn)行燕山期銅-多金屬礦床的找礦工作時(shí)并不順利,也沒有獲得有價(jià)值的數(shù)據(jù)。近些年來,隨著相關(guān)理論研究的深入,人們對此有了新的認(rèn)識,并從大興安嶺東坡中篩選出比較有可能存在礦產(chǎn)的地段,例如熬爾蓋、太平山等。這些新的研究為大興安嶺東坡銅找礦提供了有利的條件。
2.2礦床成礦系列
第一,介紹華力西期與超基性-基性-中基性巖漿巖有關(guān)的銅、金礦床成礦系列。這一系列的成礦系統(tǒng)主要位于大興安嶺的西坡?,F(xiàn)在,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦床為小壩梁銅金礦床和幾個(gè)銅、金礦點(diǎn)。小壩梁式礦床是由輝綠巖衍生出的熱液型含金的銅礦床;第二,介紹華力西期與中酸性巖漿巖有關(guān)的金礦床成礦系列。該系列位于大興安嶺中南段的東坡,在西拉木倫深斷裂的南側(cè)地區(qū)也存在。該成礦系列的產(chǎn)生和地槽發(fā)育后期產(chǎn)生的殼源花崗質(zhì)巖漿活動有很大的關(guān)系,其中的金礦比較多,是熱液型礦產(chǎn);第三,介紹華力西期與二疊紀(jì)火上-沉積巖有關(guān)的錫、銅、鉛、鋅、銀多金屬礦床成礦系列。該系列分布于大興安嶺中南段的東坡、西坡和主峰。駝峰山式銅礦床、大井式錫多金屬礦床、花敖包特式銀鉛鋅礦床都是屬于該系列。
3控礦因素分析及致礦信息提取
3.1控礦因素分析
評價(jià)一個(gè)地區(qū)的地質(zhì)是否能成礦有兩個(gè)比較重要的指標(biāo),一個(gè)是成礦強(qiáng)度,就是礦化發(fā)育的強(qiáng)烈程度,在分析某一區(qū)域的成礦條件時(shí)可以使用單位面積所具有的礦床資源數(shù)量來表示;另一個(gè)是成礦廣度,就是指在研究的區(qū)域內(nèi)礦化發(fā)育的廣泛程度。在分析某一區(qū)域的成礦條件時(shí)可以用該區(qū)域產(chǎn)出的礦床資源量來表示。在進(jìn)行控礦因素分析時(shí),第一步就是要對不同年代形成的地層和巖漿巖的面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì),計(jì)算出不同年代形成的地層的和巖漿巖的總面積。同時(shí),還要根據(jù)礦床的類型、規(guī)模大小等對成礦廣度和成礦強(qiáng)度進(jìn)行分析。
首先,是對各地層的成礦廣度和成礦深度進(jìn)行分析。在對大興安嶺中南段地區(qū)地層進(jìn)行分析時(shí)需要使用到MAPGIS。第一,要檢索出大興安嶺中南段中所包含的地層單元,并對各個(gè)地層單元的面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì);第二,就是找到各個(gè)地層單元所具有的礦產(chǎn)地?cái)?shù)量,并按照規(guī)模的不同將這些礦產(chǎn)地進(jìn)行分類,統(tǒng)計(jì)不同規(guī)模的礦產(chǎn)地的數(shù)量;第三,就是利用相關(guān)的公式來計(jì)算成礦廣度和成礦深度。在進(jìn)行成礦分析時(shí),要綜合考慮成礦強(qiáng)度和成礦廣度兩個(gè)指標(biāo)。其中,從成礦廣度可以判斷出地質(zhì)發(fā)展的成礦期,而從成礦強(qiáng)度中則有可能找到礦床。
二疊紀(jì)海相火山沉積巖系是大興安嶺中南段地區(qū)出露的主要基底地層,主要是銅多金屬礦產(chǎn)。其中,主要的成礦元素是銅、鉑、鋅、錫、銀,是銅礦床形成的主要物質(zhì)來源。
3.2致礦因素提取
第一,是區(qū)域致礦地質(zhì)異常信息提取。提取致礦地質(zhì)異常信息需要研究成礦背景和礦床地質(zhì)特征。大興安嶺中南段位于西伯利亞板塊和我國華北板塊之間,其中具有豐富的海相或海陸交互相火山巖。在大興安嶺中南段地區(qū),受到華力西期和燕山期的相互疊加影響而形成了有色金屬成礦,這些有色金屬礦床廣泛地分布于泥盆紀(jì)地層以及石炭紀(jì)地層中。而華力西期和燕山期也是巖漿形成的主要地層;
第二,是區(qū)域地球化學(xué)異常致礦信息提取。大興安嶺中南段地區(qū)具有一條銀-鉑-鋅異常帶,該條異常帶有300公里長,一直從克什克騰旗的達(dá)來諾爾鎮(zhèn)延伸到科爾沁右翼中旗。在該異常帶的分布路線上,一共三個(gè)濃集中心。其中規(guī)模最大、強(qiáng)度最強(qiáng)的諾爾-黃崗梁-林西異常面積達(dá)到了4萬平方千米。除此以外,還具有多條異常帶。這些異常帶具有呈北東向發(fā)展的趨勢。
4找礦靶區(qū)圈定及評價(jià)
4.1成礦-找礦模型
通過對大興安嶺中南段地區(qū)的礦床特征和成礦地質(zhì)背景的分析,我們可以將大興安嶺中南段地區(qū)成礦-找礦模型概括為下述六個(gè)步驟:第一,就是主要斷裂;第二,是賦礦地層;第三,是巖性多樣性;第四,是中酸性巖體;第二,是區(qū)域重磁異常;第六,是鉑、鋅、銀、銅、金等成礦元素異常。
4.2找礦靶區(qū)優(yōu)選
首先,介紹找礦靶區(qū)優(yōu)選的原則。在進(jìn)行靶區(qū)選擇時(shí),應(yīng)充分利用現(xiàn)有的地質(zhì)成礦理論,并結(jié)合靶區(qū)的地質(zhì)條件、礦產(chǎn)開發(fā)情況、找礦經(jīng)驗(yàn)等,對靶區(qū)進(jìn)行優(yōu)選,為政府的相關(guān)決策提供支持。在進(jìn)行靶區(qū)優(yōu)選時(shí)需要遵守下述原則:
第一,要綜合考慮地層、構(gòu)造、物理探測、化學(xué)探測等數(shù)據(jù),這些成礦地質(zhì)條件越優(yōu)越,找到的礦床規(guī)模越大且質(zhì)量越高;第二,在選擇靶區(qū)時(shí),還要考慮到當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境和經(jīng)濟(jì)條件,地理環(huán)境越好、經(jīng)濟(jì)條件越優(yōu)越,越有利于礦床資源的勘查和開發(fā);第三,優(yōu)先選擇那些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了礦床或礦點(diǎn)的地方或者周邊作為靶區(qū),這樣不僅能提高發(fā)現(xiàn)礦床的可能性,同時(shí)還能為現(xiàn)有的礦山發(fā)展提供后備資源;第四,優(yōu)先考慮將具有重要科學(xué)理論意義、實(shí)踐意義或者對國家相關(guān)項(xiàng)目的部署有重要影響意義的礦床類型作為靶區(qū);第五,優(yōu)先考慮將符合國家戰(zhàn)略發(fā)展方向的地區(qū)作為靶區(qū);第六,在進(jìn)行靶區(qū)選擇時(shí)要盡量保持地層調(diào)查的連續(xù)性,即從已經(jīng)調(diào)查研究過的區(qū)域或周邊區(qū)域開始進(jìn)行調(diào)查;第七,盡量使用綜合性較強(qiáng)的方法對可能存在礦產(chǎn)資源的地區(qū)進(jìn)行調(diào)查,要對其中存在的礦產(chǎn)資源進(jìn)行綜合勘查。
其次,是對大興安嶺中南段地區(qū)的找礦前景進(jìn)行評價(jià)。根據(jù)上述介紹的靶區(qū)優(yōu)選原則,并結(jié)合大興安嶺中南段地位地質(zhì)勘查的實(shí)際情況,可以將其需要重點(diǎn)找礦勘查的區(qū)域劃分成五個(gè)。其中,拜仁達(dá)壩-哈達(dá)吐鉛鋅、銀、銅、錫多金屬礦找礦靶區(qū)的面積有1.04萬平方公里左右,主要分布在中生代火山巖帶中南段和烏蘭浩特-巴林右旗成礦帶西南段;敖腦達(dá)壩-哈拉白其鉛鋅、銀、銅礦找礦靶區(qū)的面積為0.8萬平方公里左右,主要分布于中生代火山巖帶中南段和烏蘭浩特-巴林右旗成礦帶中部;布敦花-水泉銅、鉛鋅、銀多金屬礦找礦靶區(qū)面積為0.7萬平方公里左右;奧尤特—海拉斯金、銅、鉛鋅、銀礦找礦靶區(qū)分布在東烏旗-梨子山-鄂倫春成礦帶的西南段;阿爾山(南興安)斑巖型銅鉬礦找礦靶區(qū)主要分布在東烏旗-梨子山成礦帶的中段。
5總結(jié)
總之,本文通過對大興安嶺中南段地區(qū)的研究,介紹了該地區(qū)各種成礦地質(zhì)的背景以及其中三個(gè)主要的成礦帶,并分析出華力西期和燕山期是大興安嶺中南段成礦帶形成的主要時(shí)期。此外,還從成礦廣度和成礦強(qiáng)度兩個(gè)角度對大興安嶺中南段地區(qū)銅多金屬礦成礦特征進(jìn)行了分析和研究。但本人科研能力有限,希望以后有更多的專家學(xué)者進(jìn)行相關(guān)方向的研究,充分發(fā)揮大興安嶺中南段地區(qū)的找礦潛力。
參考文獻(xiàn)
[1]燕寧,李社宏,陸智平,王飛,李發(fā)明.青海省興海縣索拉溝銅多金屬礦成礦地質(zhì)特征與礦床成因[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué),2011,01:161-166.
[2]吳德來,張家菁,華榮輝,李伯春,秦志剛,秦梅芳.北武夷梁家銅多金屬礦成礦地質(zhì)特征及控礦因素[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,03:223-230.
[3]刁瑞鋒,沈輝,李棟,張藝翰.云南蘭坪縣李子銅多金屬礦成礦地質(zhì)條件[J].云南地質(zhì),2015,03:391-394.