内蒙古阿尔山成矿带有色金属矿床区域成矿背景与成矿构造动力学研究
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摘要
阿尔山地区是南戈壁-阿尔山-多宝山多金属成矿带的重要组成部分,具有找到大中型多金属矿的潜力。但由于该区为大兴安岭森林覆盖区,区域成矿背景、成矿构造动力学等基础地质研究非常薄弱,再加上地质勘查程度低,多年来找矿一直没有很大突破。本学位论文依托国家1：5万区域矿产地质调查项目,在前人地质资料的基础上,通过大量的野外地质调查和系统深入的室内分析,取得的成果和认识如下：
1)首次提出阿尔山地区有三条北东-南西方向的成矿亚带：①松山成矿亚带,以铁、铅锌、钼、铜矿为主；②阿尔山成矿亚带,以铅锌、铁锰为主；③南兴安成矿亚带,以钼(铜)、镜铁矿为主。
2)首次在三条成矿亚带内发现了一批重要的矿化信息、矿(化)点。例如在五里泉北、南兴安等地工作过程中,均发现了有规模的矿(化)脉,同时这些地方均存在1：5万铅、锌、铜、钼、钨等化探异常,是多金属矿的有利靶区,通过以后进一步工作有望成型。
3)首次获得了区内2个成矿花岗岩体的年龄。该区热液脉型铁锰多金属矿、热液脉型钼(铜)矿等二种代表性矿床(点)的成矿花岗岩的形成时代一直是研究的薄弱环节。本文通过高精度的U-Pb年龄测定,区内的成矿花岗岩的形成时代分别为印支早期(237.8±2.3Ma)和燕山中期(152.2±2.9Ma),与邻区乌兰浩特-索伦地区基本可以对应。
4)系统总结了阿尔山成矿带的构造控矿规律。论文以板块构造理论为指导,将研究区划分了四级构造单元。在此基础上,将该区三条成矿亚带的构造控矿规律概括为3种主要类型：即“北东向褶断带控矿”“北东向白狼断裂带控矿”“近东西向古亚洲构造域控矿”。
5)对松山成矿亚带大山铁多金属矿床进行了有限应变分析,通过三维应变测量确定了阿尔山地区最强烈的一次构造运动(晚侏罗世)的应变主轴方位,即该次运动对应的最大主应力σ1的方位是345°∠18°、中间主应力σ2的方位是247°∠9°、最小主应力σ3的方位是150°∠72°。
6)对松山成矿亚带大山铁多金属矿床矽卡岩接触控矿构造类型、铁多金属矿脉品位空间变化规律进行了研究：大山铁多金属矿床铁矿脉矿石品位变化具有“上富下贫”的特点,钼矿脉矿石品位与之相反,具有“上贫下富”的特点。铅锌矿脉矿石品位在平面上具有“中富侧贫”的变化规律。大山主干断裂带派生小断裂是矿区重要控矿构造。对矿区矽卡岩接触构造带初步划分了8个分带,按控矿特征划分以下3种基本类型：隐爆角砾岩筒-接触构造,断裂-接触带构造,捕虏体接触构造。
7)对找矿远景区进行了圈定。通过对阿尔山成矿带区域成矿背景、成矿构造动力学深入研究的基础上,结合地物化资料,在三条成矿亚带内划分出8个找矿远景区和15个找矿靶区,并根据找矿潜力由大到小将找矿远景区级别划分为A、B、C三级,为今后普查找矿奠定了良好的基础。
Aershan area is an important part of Nangebi-Aershan-Duobaoshan polymetallic mineralization belt, it has the capacity of finding large and medium polymetallic deposit. The prospecting doesn't have great breakthrough in many years, since it is Daxinganling forest cover area, the basic geological research of regional metallogenic setting and metallotectonic dynamics is very weak, plus the low-level of geological exploration. This degree paper depends on the national 1:50000 regional mineral geology survey projects, and based on the previous study results, field geological survey and lab experiments, the main achievements of this paper are shown as follows:
1) Three mineralization sub-belts of NE-SW direction have been presented for the first time:①Songshan mineralization sub-belt, it mainly has Fe, lead zinic, Mo, and Cu deposit.②Aershan mineralization sub-belt, it mainly has lead zinic and ferro-manganese.③South-Xing'an mineralization sub-belt, it mainly has Mo(Cu) and specularite.
2) A batch of important mineralization information and mineralization points in three mineralization sub-belts have been founded for the first time. For example, in the work process of North-Wuliquan and South-Xing'an, a certain scales of veins have been found. In the meantime, these place exist geochemical anomalies of 1:50000 Pb, Zn, Cu, Mo and W. They are favorable target regions for polymetallic deposit, and expected to forming deposit through further work.
3) The age of two metallogenic granite rocks in the study area has been obtained for the first time. The age of metallogenic granite of two representative deposits(points) which are Fe and Mn-polymetallic deposit of hydrothermal vein type, Mo(Cu) deposit of hydrothermal vein type, is always a weak link. According to the U-Pb age determination of high-precision, the age of metallogenic granites is early Indosinian period (237.8±2.3Ma) and middle Yanshan period(152.2±2.9Ma), which is basically respond to the Ulanhot-Solon area.
4) The tectonic ore-controlling regularity of Aershan mineralization belt has been generalized. Based on the theory of plate tectonics, the researched area is divided into four tectonic elements. The tectonic ore-controlling regularity of three mineralization sub-belts is generalized into three types, including "north-east fault-folded belt ore-controlling", "north-east Bailang fault-folded belt ore-controlling" and "approximate east-west paleo-Asia tectonic ore-controlling".
5) the limited strain analysis of Dashan Fe-polymetallic deposit in Songshan mineralization sub-belt has been studied. According to the three-dimensional strain measurement, the direction of principal axis of strain which is considered the most intense tectonic movement (late Jurassic epoch) has been determined. The direction of major principal stressσ1 is 345°∠18°, direction of intermediate principal stressσ2 is 247°∠9°, and direction of minimum principal stressσ3 is 150°∠72°.
6) The skarns contact ore-controlling structure types of Dashan Fe-polymetallic deposit in Songshan mineralization sub-belt, and the spatial variation of Fe-polymetallic lode grade have been researched:ore grade of Fe-ore vein in Dashan Fe-polymetallic deposit has the characteristics of "rich upward and poor downward". On the contrary, ore grade of Mo-ore vein has the characteristics of "poor upward and rich upward". And the ore grade of lead zinc-ore vein has the changing regularity of "rich in the center and poor at the sides" in the plane. Derived fissures of Dashan main fault belts are important ore-controlling structures in mine area. The contact tectonic belts of skarn are divided into eight belts, and according to the ore-controlling features, it divided into three types, including cryptoexplosive breccia pipe-contact structure, fracture-contact structure, and xenolith-contact structure.
7) The ore-hunting prospect areas has been delineated. According to the regional metallogenic setting of Aershan mineralization belt, metallotectonic dynamics, and combined with geochemical and geophysical data, eight ore-hunting prospect areas and fifteen prospecting target areas have been divided in three mineralization sub-belts. Based on the prospecting potential from large to small, the ranks of ore-hunting prospect areas are divided into A, B and C, respectively. And all of these lay a good foundation for census prospecting in the future.
1)首次提出阿尔山地区有三条北东-南西方向的成矿亚带：①松山成矿亚带,以铁、铅锌、钼、铜矿为主；②阿尔山成矿亚带,以铅锌、铁锰为主；③南兴安成矿亚带,以钼(铜)、镜铁矿为主。
2)首次在三条成矿亚带内发现了一批重要的矿化信息、矿(化)点。例如在五里泉北、南兴安等地工作过程中,均发现了有规模的矿(化)脉,同时这些地方均存在1：5万铅、锌、铜、钼、钨等化探异常,是多金属矿的有利靶区,通过以后进一步工作有望成型。
3)首次获得了区内2个成矿花岗岩体的年龄。该区热液脉型铁锰多金属矿、热液脉型钼(铜)矿等二种代表性矿床(点)的成矿花岗岩的形成时代一直是研究的薄弱环节。本文通过高精度的U-Pb年龄测定,区内的成矿花岗岩的形成时代分别为印支早期(237.8±2.3Ma)和燕山中期(152.2±2.9Ma),与邻区乌兰浩特-索伦地区基本可以对应。
4)系统总结了阿尔山成矿带的构造控矿规律。论文以板块构造理论为指导,将研究区划分了四级构造单元。在此基础上,将该区三条成矿亚带的构造控矿规律概括为3种主要类型：即“北东向褶断带控矿”“北东向白狼断裂带控矿”“近东西向古亚洲构造域控矿”。
5)对松山成矿亚带大山铁多金属矿床进行了有限应变分析,通过三维应变测量确定了阿尔山地区最强烈的一次构造运动(晚侏罗世)的应变主轴方位,即该次运动对应的最大主应力σ1的方位是345°∠18°、中间主应力σ2的方位是247°∠9°、最小主应力σ3的方位是150°∠72°。
6)对松山成矿亚带大山铁多金属矿床矽卡岩接触控矿构造类型、铁多金属矿脉品位空间变化规律进行了研究：大山铁多金属矿床铁矿脉矿石品位变化具有“上富下贫”的特点,钼矿脉矿石品位与之相反,具有“上贫下富”的特点。铅锌矿脉矿石品位在平面上具有“中富侧贫”的变化规律。大山主干断裂带派生小断裂是矿区重要控矿构造。对矿区矽卡岩接触构造带初步划分了8个分带,按控矿特征划分以下3种基本类型：隐爆角砾岩筒-接触构造,断裂-接触带构造,捕虏体接触构造。
7)对找矿远景区进行了圈定。通过对阿尔山成矿带区域成矿背景、成矿构造动力学深入研究的基础上,结合地物化资料,在三条成矿亚带内划分出8个找矿远景区和15个找矿靶区,并根据找矿潜力由大到小将找矿远景区级别划分为A、B、C三级,为今后普查找矿奠定了良好的基础。
Aershan area is an important part of Nangebi-Aershan-Duobaoshan polymetallic mineralization belt, it has the capacity of finding large and medium polymetallic deposit. The prospecting doesn't have great breakthrough in many years, since it is Daxinganling forest cover area, the basic geological research of regional metallogenic setting and metallotectonic dynamics is very weak, plus the low-level of geological exploration. This degree paper depends on the national 1:50000 regional mineral geology survey projects, and based on the previous study results, field geological survey and lab experiments, the main achievements of this paper are shown as follows:
1) Three mineralization sub-belts of NE-SW direction have been presented for the first time:①Songshan mineralization sub-belt, it mainly has Fe, lead zinic, Mo, and Cu deposit.②Aershan mineralization sub-belt, it mainly has lead zinic and ferro-manganese.③South-Xing'an mineralization sub-belt, it mainly has Mo(Cu) and specularite.
2) A batch of important mineralization information and mineralization points in three mineralization sub-belts have been founded for the first time. For example, in the work process of North-Wuliquan and South-Xing'an, a certain scales of veins have been found. In the meantime, these place exist geochemical anomalies of 1:50000 Pb, Zn, Cu, Mo and W. They are favorable target regions for polymetallic deposit, and expected to forming deposit through further work.
3) The age of two metallogenic granite rocks in the study area has been obtained for the first time. The age of metallogenic granite of two representative deposits(points) which are Fe and Mn-polymetallic deposit of hydrothermal vein type, Mo(Cu) deposit of hydrothermal vein type, is always a weak link. According to the U-Pb age determination of high-precision, the age of metallogenic granites is early Indosinian period (237.8±2.3Ma) and middle Yanshan period(152.2±2.9Ma), which is basically respond to the Ulanhot-Solon area.
4) The tectonic ore-controlling regularity of Aershan mineralization belt has been generalized. Based on the theory of plate tectonics, the researched area is divided into four tectonic elements. The tectonic ore-controlling regularity of three mineralization sub-belts is generalized into three types, including "north-east fault-folded belt ore-controlling", "north-east Bailang fault-folded belt ore-controlling" and "approximate east-west paleo-Asia tectonic ore-controlling".
5) the limited strain analysis of Dashan Fe-polymetallic deposit in Songshan mineralization sub-belt has been studied. According to the three-dimensional strain measurement, the direction of principal axis of strain which is considered the most intense tectonic movement (late Jurassic epoch) has been determined. The direction of major principal stressσ1 is 345°∠18°, direction of intermediate principal stressσ2 is 247°∠9°, and direction of minimum principal stressσ3 is 150°∠72°.
6) The skarns contact ore-controlling structure types of Dashan Fe-polymetallic deposit in Songshan mineralization sub-belt, and the spatial variation of Fe-polymetallic lode grade have been researched:ore grade of Fe-ore vein in Dashan Fe-polymetallic deposit has the characteristics of "rich upward and poor downward". On the contrary, ore grade of Mo-ore vein has the characteristics of "poor upward and rich upward". And the ore grade of lead zinc-ore vein has the changing regularity of "rich in the center and poor at the sides" in the plane. Derived fissures of Dashan main fault belts are important ore-controlling structures in mine area. The contact tectonic belts of skarn are divided into eight belts, and according to the ore-controlling features, it divided into three types, including cryptoexplosive breccia pipe-contact structure, fracture-contact structure, and xenolith-contact structure.
7) The ore-hunting prospect areas has been delineated. According to the regional metallogenic setting of Aershan mineralization belt, metallotectonic dynamics, and combined with geochemical and geophysical data, eight ore-hunting prospect areas and fifteen prospecting target areas have been divided in three mineralization sub-belts. Based on the prospecting potential from large to small, the ranks of ore-hunting prospect areas are divided into A, B and C, respectively. And all of these lay a good foundation for census prospecting in the future.
引文
1内蒙古兴安盟阿尔山等五幅1：5万区域矿产地质调查项目设计书[R].浙江省有色金属地质勘查局,2007,3：1-117.
2内蒙古兴安盟阿尔山等五幅1：5万区域矿产地质调查项目设计书[R].浙江省有色金属地质勘查局,2008,3：1-116.
3内蒙古兴安盟阿尔山等五幅1：5万区域矿产地质调查2009年度工作方案[R].浙江省有色金属地质勘查局,2009,3：1-101.
41：20万阿尔山公社幅、五岔沟幅区域地质调查报告(地质部分)[R].吉林省地质局,1981,07：1—191.
51：20万阿尔山公社幅、五岔沟幅区域地质调查报告(矿产部分)[R].吉林省地质局,1981,07：1—85
6解惠,田景春,武利文等.内蒙古阿尔山地区成矿花岗岩形成时代及其找矿意义[J].吉林大学学报：地球科学版,录用待刊.
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13 1：20万阿尔山公社幅、五岔沟幅区域地质调查报告(矿产部分)[R].吉林省地质局,1981,07：1-85
14成都理工大学.阿尔山1：50000区域地质调查报告[M].2010：1-89.
161：20万巴音布日德牧场幅、罕达盖牧场幅、大黑沟幅区域地质调查报告(地质部分)[R].内蒙古地质矿产局,1989,04：160—161.
17 1：20万阿尔山公社幅、五岔沟幅区域地质调查报告(地质部分)[R].吉林省地质局,1981,07：1-191.
181：20万巴音布、罕达盖、大黑沟幅区域地质调查报告(地质部分)[R].内蒙第一区域地质调查队,1989.
19 1：20万阿尔山公社幅、五岔沟幅区域地质调查报告(地质部分)[R].吉林省地质局,1981,07：1—193.
20内蒙古兴安盟阿尔山等五幅1：5万区域矿产地质调查项目设计书[R].浙江省有色金属地质勘查局,2007,3：1-117.
21内蒙古兴安盟阿尔山等五幅1：5万区域矿产地质调查项目设计书[R].浙江省有色金属地质勘杏局,2008,3：1-116.
22内蒙古兴安盟阿尔山等五幅1：5万区域矿产地质调查2009年度工作方案[R].浙江省有色金属地质勘查局,2009,3：1-101.
23阿尔山大山多金属矿床2010年度工作总结[R].牙克石天亿矿业公司,2010.
24 1：20万罕达盖牧场幅区域地质调查报告(矿产部分)[R].内蒙第一区域地质调查队,1989,04：1-20.
25内蒙古自治区阿尔山市八道沟Hs8乙3Cu、Pb、Zn异常三级查证报告[R].内蒙古115地质队,2010.
26内蒙古自治区阿尔山市八道沟Hs8乙：3Cu、Pb、Zn异常三级查证报告[R].内蒙古115地质队,2010.
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20内蒙古兴安盟阿尔山等五幅1：5万区域矿产地质调查项目设计书[R].浙江省有色金属地质勘查局,2007,3：1-117.
21内蒙古兴安盟阿尔山等五幅1：5万区域矿产地质调查项目设计书[R].浙江省有色金属地质勘杏局,2008,3：1-116.
22内蒙古兴安盟阿尔山等五幅1：5万区域矿产地质调查2009年度工作方案[R].浙江省有色金属地质勘查局,2009,3：1-101.
23阿尔山大山多金属矿床2010年度工作总结[R].牙克石天亿矿业公司,2010.
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