浅析内蒙古东北部地区变质构造作用对成矿的影响

刘丹杨

（甘肃有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院，甘肃 兰州 730030）

1 研究区地质特征

研究区大地构造位置属夹持于华北板块与西伯利亚板块之间的兴蒙造山带东段，中生代以来处于大兴安岭构造-岩浆岩带北段，鄂伦春-伊尔施断裂与大兴安岭-太行山断裂及多宝山-满洲里断裂交汇部位的西侧。研究区先后经历了元古代硅铝壳形成阶段、加里东-华力西期西伯利亚板块南部大陆边缘发展阶段、中生代板内构造发展阶段，地质演化历史漫长，地质构造复杂多样，火山活动岩浆作用强烈，尤以燕山期的岩浆活动最为突出，为金属矿产成矿作用提供了丰富的物质来源和赋存空间，具有较好的找矿远景[1]。

研究区前中生代地层区划属北疆-兴安地层大区兴安地层区达来-兴隆地层分区，中、新生代地层属滨太平洋地层区大兴安岭-燕山地层分区博克图-二连浩特地层小区。研究区地层自老而新为新元古界-下寒武统倭勒根岩群吉祥沟组、大网子组；中生界上侏罗统塔木兰沟组，满克头鄂博组、玛尼吐组，白垩系下统白音高老组、梅勒图组，新生界全新统[2]。

2 区域火山构造特征

2.1 火山构造

火山构造一词具有更广的含义，是火山作用产物及构造的总称，既包括单一的火山，也包括了火山作用与区域构造作用双重控制的火山机构组合的群体。

研究区在中生代火山岩浆-构造旋回的影响下，岩浆活动频繁、强度大，导致该区在长期相对稳定的基础上形成了若干贯穿全区的火山构造带，相应的岩浆活动、火山作用产物及其现今地貌特征均受其控制。研究区在大兴安岭构造岩浆活动带（Ⅱ级）的基础上，形成晚侏罗世NE 向根河-下央格气林场火山喷发带、新帐房－奇力滨林场火山喷发带、毕力格-吉源林场火山喷发带3 个Ⅲ级火山构造，依据火山岩时空分布、岩性岩相特征、火山机构、区域断裂的展布特征，并通过路线地质调查，实测剖面以及遥感解译等方式手段，研究区内可进一步划分出：奇力滨林场火山洼地、斗克河火山洼地、新福村火山断陷3 个Ⅳ级火山构造。

2.2 火山岩形成环境探讨

研究区火山岩位于大兴安岭火山岩带的北部，属于大兴安岭中生代火山岩带的重要组成部分，为典型的陆相火山喷发的产物。研究区火山岩为钙碱性岩系列，钾质岩石，塔木兰沟期、梅勒图期火山岩为玄武质—粗安质岩性组合，满克头鄂博期、白音高老期火山岩为流纹质岩石组合。在SiO2-K2O 图上，岩石集中分布于高钾钙碱性，少量位于钾玄岩区域内，从Hark 图解上反映岩浆分离结晶演化趋势。

研究区火山岩地球化学特征可以说明研究区火山岩具有活动陆缘火山岩的特点。推测中侏罗世以来由于库拉板块沿西太平洋毕鸟夫带强烈活动，并向欧亚大陆板块之下俯冲，此时研究区由稳定的大陆边缘转化为安第斯型活动大陆边缘。由于板块强烈俯冲，产生强大的应力与大量的摩擦热，导致地壳深部温压剧增，热流值增高，岩石重熔产生岩浆，并不断上移，在地表浅部相对引张环境中沿张性断裂或构造复合部位上升喷发，从而形成了现今区内广泛分布的钙碱性火山岩。

3 区域变质岩特征

3.1 岩石类型

吉祥沟组原岩浅海陆源碎屑-碳酸盐建造，主要岩石类型有板岩、变质含粗砂细砾岩、大理岩、微晶片岩、黑云石英片岩、绿泥黑云石英片岩、变质砂岩、变质石英砂岩；大网子组原岩陆源碎屑岩-酸性火山岩，主要岩石类型有变质中酸性火山岩、变质砂岩、板岩、二云石英片岩、石英片岩、变质石英砂岩，形成的构造环境属西伯利亚板块南缘陆边缘增生带。主要变质矿物有绢云母、绿泥石、黑云母、铁铝榴石、透闪石等，根据新生变质矿物和矿物共生组合出现的顺序划分为两个变质带，即绢云母-绿泥石带，分布于吉祥沟组和大网子组各类变质岩中，黑云母-铁铝榴石带仅分布于吉祥沟组变质岩中。

3.2 岩石化学及地球化学特征

岩石稀土总量为53.00×10-6～272.21×10-6，石英岩稀土总量较低，板岩含量较高，轻重稀土比值LREE/HREE 为7.13 ～8.85，表 明 轻 稀 土 分 馏 程 度 高，（La/Yb）N 为7.10 ～10.17，δEu 为0.42 ～0.66，铕略亏损，δCe 为0.55 ～1.00，属于正常型。岩石的Sm/Nd=0.18 ～0.25，小于0.333，反映沉积岩特征。从稀土配分曲线上看，曲线平缓右倾，有铕负异常。在岩石微量元素原始地幔标准化蛛网图上，各类岩石的曲线近相同，表现为大离子亲石元素Rb、Th、La、Hf的强烈富集，高强场元素Nb、Ta、Sr的亏损。

图1 变质岩稀土配分曲线图

图2 变质岩微量元素蛛网图

3.3 形成环境探讨

变质作用类型，倭勒根岩群为一套基性-中酸性火山岩-碎屑岩-碳酸盐建造。位于额尔古纳地块与大兴安岭岩浆弧早古生代结合带部位，在早古生代末期弧陆拼合过程中，形成了一套以低绿片岩相为主的变质岩，此后又经受了糜棱岩化作用，其变质作用类型属区域低温动力变质作用。

吉祥沟岩组主要为变质砂岩-板岩-千枚岩-大理岩—微晶片岩组合，原岩为一套碳酸盐岩和富炭质粘土岩、陆源细碎屑岩等；大网子岩组为变火山岩-千枚岩-变砂岩-板岩等组合，其原岩为一套火山-沉积建造。火山岩为一套具岛弧特点的钙碱性岩系，为岛孤玄武岩区，沉积岩局部见有滑塌堆积构造、微型包卷层理等残余构造，具浊积岩特点。总体为由岛弧火山岩、浊积岩构成的结合带环境。

4 地质构造及构造发展史

4.1 构造层划分及特征

新元古代构造层较发育，是由陆缘岛弧和弧后盆地沉积形成的倭勒根岩群组成，由于古生代板块俯冲及强烈的造山运动，在区域上形成吉峰-环宇韧性推覆构造带的强应变带，而残留于构造带之外的新元古代-古生代构造层则保留了原始构造特征；古生代构造层在研究区不发育，仅在斗克河南一带有晚石炭世二长花岗岩和少量角闪辉长岩侵入，并向南东延伸至阿里河一带，主要因为中-晚华力西期的构造行迹主要表现为研究区东部吉峰、阿里河、环宇一带大规模韧性推覆构造；中生代构造层最为发育，构造变形以形成遍布全区的线性断裂、环状机构、节理为特征。燕山晚期形成NE、NNE向主干压性、扭性断裂及配套分支断裂，并对前期构造行迹发生不同程度的破坏和改造；新生代构造层在此基础上进一步发生断块运动，形成现今的构造格局。

4.2 区域构造变形特征

新元古代-早古生代构造单元由倭勒根岩群吉祥沟岩组和大网子岩组组成，呈构造岩块或残片分布于甘河东七运一带，结合区域地质资料，其总体上呈NE 向断续展布，局部呈捕虏体形式出露于中生代火山岩和侵入岩中。通过构造解析，可确定构造层内发育D1地质构造事件，即岛弧拉张沉积及在伸展体制下的顺层韧性剪切、褶皱变形事件。

5 构造发展史

在大规模中酸性岩浆喷发之后，由深源玄武质岩浆上侵并重熔了地壳物质的中酸性岩浆于早白垩世沿深大断裂上侵就位，形成了早白垩世早期碱长花岗斑岩、石英正长岩及早白垩世晚期花岗闪长岩、石英正长斑岩、花岗闪长斑岩等酸-碱性岩浆侵入。

新生代以来，研究区属于滨太平洋活动大陆边缘构造演化阶段晚期，由于太平洋板块开始向东亚大陆作NW 向俯冲，再次改变了东北地区的构造格局。第四纪以来，研究区以断块差异性升降和掀斜构造为主要特点，甘河等较大的河谷不断下切，形成河流相的一级阶地、高、低河漫滩堆积物。由于NE、NW、EW向深大断裂的差异升降作用，形成了现今的北高南低、东高西低的构造地貌格局。

6 矿产特征与成矿规律

6.1 区域成矿特征

大兴安岭北段矿床类型主要为热液型、斑岩型、矽卡岩型等。多金属矿床具成群成带的分布特征，具NE－NNE 成带，EW 成行等间距分布特点。成矿作用与区域地层、构造、岩浆活动关系密切。研究表明，许多大型－超大型矿床在空间的分布，首先受控于大型成矿域的有利位置，近年来在蒙古国境内的奥玉陶勒盖斑岩型铜矿、查干苏布尔加斑岩型铜钼矿等与大兴安岭西部的乌奴格吐山和东部的黑龙江多宝山斑岩铜钼矿带，均处于东西向古生代古亚洲成矿域，它们受西伯利亚古板块南缘古生代活动大陆边缘岛弧系的控制，因此在大兴安岭北段寻找斑岩型铜钼金矿应重点考虑与古生代基底岩层有关的东西向构造中分布的浅成斑岩体及与之有关的矿化和蚀变带。

6.2 区域成矿条件

6.2.1 变质岩与成矿关系

元古代变质岩对成矿的贡献还表现在，在有利的构造环境和物理化学条件下形成有工业价值的矿床或经后期热液改造富集就地形成可供利用的矿床。如在北部的新华渡口中群形成新华渡口磁铁矿床、吉祥沟磁铁矿等，此类矿床赋存在下元古界的角闪石英磁铁矿岩和灰绿色角闪透辉石岩中，矿层顶板为含磁铁矿透辉石角闪岩，底板为角闪斜长片麻岩，矿层与地层产状一致，矿体呈层状或扁豆状，与围岩界线不清呈渐变关系，矿体完全受下元古界岩层的控制，形成典型的沉积—变质型铁矿。另外在中、上元古界岩层形成一些贵金属和有色金属矿床，如产在新华渡口群的科波里河金矿化、新华渡口北铜矿化。

6.2.2 构造与成矿关系

（1）晚元古代褶皱、断裂构造与成矿。晚元古代构造表现表现为岛弧拉张、伸展体制下区域的顺层韧性剪切、褶皱变形及断裂构造。研究区内主要为七运复背斜及相应的断裂构造，而韧性剪切构造并不发育。

甘东七运复背斜褶皱轴近北东东向产出，褶皱北翼倾向310°～355°，倾角45°～55°；南翼倾向205°，倾角62°，褶皱两翼产状均为顺层劈理产状，代表了S1 面理构造，表现为板岩中的板理、变质砂岩中的硅质纹层、大理岩中的钙质条带等。早加里东期受到加里东构造的影响，倭勒根岩群大网子岩组由于受到低级变质作用的改造，泥岩、粉砂岩等形成片理、板理、面理等，产状大体与原始层理一致。受后期板块构造运动的影响，使前期形成的板理遭受糜棱岩化作用，糜棱面理S2与板理S1斜交。

（2）剪切构造与成矿。新构造运动垂直升降运动的作用下，环宇以东成北东向隆升，大面积华力西中晚期花岗岩岩基及基底构造裸露，而在吉峰林场－环宇一带受头道桥－鄂伦春北东向深大断裂的影响，形成一系列相互近于平行的北东向次级断裂和韧性剪切构造，如环宇－左大扬气河韧性剪带、西陵梯河韧性剪带、吉峰韧性剪带等，沿此带形成环宇Pb-Zn 矿床、嘎仙Pb-Zn 矿点、吉峰九支线、十一支线Pb-Zn 矿点、西陵梯岩金矿化点等，此韧性剪切带是研究区成矿的最有利的地段。