内蒙古狼山地区喷流沉积成矿带研究现状及找矿方向

吴 煜，赵春勇，任 超，王建统，王小涛

（1.河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院，河南洛阳471000；2.河南省金银多金属成矿系列与深部预测重点实验室，河南洛阳471000）

内蒙古狼山地区喷流沉积成矿带研究现状及找矿方向

吴 煜*1,2，赵春勇1,2，任 超1,2，王建统1，王小涛1

（1.河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院，河南洛阳471000；2.河南省金银多金属成矿系列与深部预测重点实验室，河南洛阳471000）

总结了近些年来学者们对内蒙古狼山地区喷流沉积成矿带研究取得的新成果，包括构造演化与成矿的关系、对典型矿床成因新的认识，在此基础上对比国外中元古代类似矿集区的研究成果，对今后该区重点的研究内容及找矿方向作以简要分析总结。

喷流沉积成矿；研究现状；找矿方向；华北地台北缘西段

内蒙古狼山地区位于华北地台北缘西段，是狼山—渣尔泰山矿集区的重要组成部分，狼山—渣尔泰山矿集区是中国最有代表性的中元古代伸展构造体制下的被动陆缘喷流沉积成矿矿集区，是中亚成矿域的重要组成部分，已有的研究成果及许多待深入研究的问题引起国内外地质工作者的高度关注。本文就近年来学者们在该地区的新的研究成果予以总结，并与国外类似矿集区的研究状况进行对比分析，对该地区今后可待进一步的研究内容及找矿方向予以简要的分析。研究区具体位置如图1所示。

图1 华北陆块北缘西段地质构造略图（据内蒙古1/50万地质图及徐贵忠1998修编）

1 构造演化与成矿

狼山造山带是华北地台北缘巨型造山带的重要组成部分，2000年翟明国[1]等人通过研究其构造演化历史，指出该造山带的形成经历了新太古代结晶基底形成以及中元古代被动大陆边缘裂解的过程，而后2002年翟裕生[2]等人在研究古陆边缘成矿系统时又对其进一步研究，认为该造山带在新元古代晚期开始活动陆缘，在古生代以来经历了漫长的陆壳增生造山的演化过程。近年来，在前人研究的基础上，彭润民[3]等人又对狼山地区的构造演化与成矿的关系进行了分析研究，指出该区在不同构造演化阶段，形成了不同的岩石建造和矿床，其主要的构造演化与成矿阶段如下：

①太古宙结晶基底形成阶段:太古宙时期，该区主要发生了海底火山喷发活动，形成了热水沉积条带状硅铁建造，它经过后期变化，形成了以伊肯乌苏、叠布斯格为代表的硅铁沉积(BⅠF型)变质磁铁矿床。

②古元古代构造演化阶段:古元古代早期，狼山裂陷槽的初步格架形成，在裂陷槽内形成了多个次级凹陷，但该阶段没有发生明显的喷流-沉积成矿作用。

③中元古代构造演化与成矿阶段:狼山群第一岩组沉积阶段在狼山北侧没有接受沉积而缺失第一岩组，南侧以接受陆源碎屑沉积为主，此阶段没有明显的成矿作用。在狼山群第二岩组沉积成矿阶段，裂陷槽内一系列次级断陷盆地的形成接受沉积，并发生了明显的成矿作用，形成了霍各乞、炭窑口、东升庙等典型矿床。狼山群第三岩组沉积阶也是以接受陆源碎屑沉积为主，没发生明显的成矿作用。

④新元古代—早古生代构造演化与成矿阶段：新元古代时期，由于西伯利亚板块向南俯冲，致使整个华北大陆北缘开始逐渐变为活动大陆边缘转化，导致狼山裂陷槽夭折、消亡，使产在中元古界狼山群中的东升庙、炭窑口、霍各乞等矿床发生了初步形变和重结晶。

⑤晚古生代以来的造山作用与成矿阶段：进入晚古生代(海西期)，华北地台北缘进一步受到挤压，发生了大规模的中酸性岩浆侵入活动，发生了明显的岩浆热液成矿作用，对早期形成的中元古代喷流—沉积型矿床产生了改造与叠加成矿作用。

2 典型矿床成因研究进展

区域内所产矿床与世界典型中元古代的SEDEX型矿床有许多的相似之处，在矿床成因的研究中彭润民等[4]认为炭窑口、东升庙和霍各乞等3个矿床既有典型SEDEX型矿床的成矿特征,同时又具有VMS型矿床的一些成矿特征,认为这3个矿床属处于SEDEX型—VMS型之间,但靠近SEDEX型一侧的过渡型矿床。其证据包括下面2方面：

（1）典型SEDEX型矿床的特征[5]：①通过在各矿床中发现的变质火山岩夹层的“双峰式”组合，其岩石化学成分、稀土元素含量及球粒陨石标准化曲线的特征显示赋矿盆地具有大陆边缘裂谷的特征[6-8]，矿床的产出受华北古陆北缘裂陷槽内三级断陷盆地控制;②东升庙、炭窑口、霍各乞等大型热水喷流—沉积矿床以及其他矿点均产于中元古界狼山群的第二岩组3个岩段的一定岩性中，层控、岩控特征十分明显[9]。③不同矿床有着不同的矿物组合形成了不同的矿石组构，如块状构造、同生角砾状构造、变余条带状构造以及纹层状构造，反映了比较典型的喷流沉积成矿的特征，并且在该矿床中发现了与闪锌矿或者黄铁矿互层产出的呈层状的重晶石层[9]。④狼山群在成矿过程中有同生断裂活动，它伴随狼山—渣尔泰山裂陷槽的发展、演化而产生，又在一定程度上控制裂陷槽内次级断陷盆地内的沉积作用、火山活动和成矿作用及其各种矿体的时空分布、层间砾岩的形成,以及这些盆地的空间展布[10]。

（2）VMS型成矿特征：研究证实,狼山成矿区在喷流成矿过程中有明显的火山喷发活动，它直接提供了部分的成矿物质，与成矿关系密切。近些年来先后在霍各乞、东升庙、炭窑口矿床的惟一含矿的狼山群第二岩组中发现了同沉积期的变质基性火山岩夹层，除此之外还发现了同沉积期的凝灰岩夹层[11-12]。

3 国外类似矿集区研究状况

狼山地区的成矿地质背景和矿床地质特征同加拿大、澳大利亚、北美科迪勒拉山区等中元古代矿集区[5-8,13-14]有相似性。进几十年来，国内外众多地质学家对加拿大、澳大利亚东部地区、北美科迪勒拉山区等中元古代矿集区做了较多的基础地质研究工作，取得了较多研究成果，下面将对这些矿集区的研究情况进行简要总结，以期对狼山地区的研究工作有借鉴作用。

国外与狼山矿集区相似的著名矿区有McArthur、MountⅠsa和Sullivan等，它们的主要成矿时代为中元古代及古生代早—中期，产出的构造环境为硅铝质冒地槽,受控于裂谷克拉通或其边缘的次级断陷盆地[5]，如McArthur矿床位于北澳地块的巴顿裂陷槽内, MountⅠsa等矿床位于莱哈特裂陷槽内，加拿大的Sullivan矿床则位于北美克拉通裂陷槽内。

国外研究表明，此类矿床一般由上下2部分组成，上部为厚度可达几十米,延伸可达2000m以上的层状硫化物矿体,而且这种层状矿体往往具有分相特征,如加拿大塞尔温盆地Jason矿床可划分出3个相。在层状矿体的下面,有时发育网脉状或脉状矿体。此外，在加拿大Sullivan和Tom、德国Rammalsberg及爱尔兰Silvermines等矿床还存在交叉状矿体与层状矿体呈显著不整合的接触关系[15-16]。

目前,对上述矿床的成矿模式主要有2种认识:一种是盆地压实卤水模式[17]，另一种是海底热液对流模式[18]。前者认为该类型矿床的成矿流体和金属元素都是在盆地沉积物压实过程中由于地热增温而从厚层沉积物中分离出来的。而持海底热液对流模式观点的研究者认为[19-20],此类矿床形成于海底热液对流系统。Russell指出,该类矿床都以其所在处海底非常特殊的塌陷作用为特征,是地壳上部强烈张应力作用的结果。

4 进一步研究及找矿方向

基于前人在狼山地区的研究状况并分析国外中元古代喷流沉积矿集区的研究经验，不难看出我们对该区的研究相对薄弱，现试将该地区进一步的研究内容及找矿方向总结为以下几个方面：

（1）重视该区在喷流成矿过程中的同生断裂活动的研究。同生断裂是该矿集区的一种特殊而重要的控矿构造，是决定矿床规模和空间分布的重要因素，它伴随着该区裂陷槽的发展、演化，在一定程度上控制裂陷槽内次级断陷盆地的空间展布，因此进一步研究同生断裂的控矿作用对于总结成矿规律是非常必要的。

（2）注重同沉积期的火山活动的研究。中元古宙矿床形成之后，区域又经过构造岩浆活动，其中较明显的是海西期大规模岩浆活动，这一构造—岩浆活动对元古宙所形成的矿床有何改造，对于后期叠加成矿的具体时代还需进一步研究，以区分成矿时代及各成矿阶段，为更深入的了解成矿机制，把握成矿规律提供参考。另外，火山岩夹层与矿体有着稳定的空间关系，是重要的找矿标志层位。

（3）古生代以来的造山运动对现有矿床发生了明显的改造与叠加成矿，因此新区与现有矿床深部及外围找矿工作应注重对后期蚀变现象的追踪，以深化对叠加成矿的认识。

（4）对比国外类似矿集区的研究，它们在成矿地质环境、矿体特征和地球化学特征等方面取得了较多研究成果，因此，在狼山地区研究中应该加强在这几个方面的基础研究工作，为取得找矿工作新突破打好一个稳定的基础。

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P618.51

A

1004-5716(2015)04-0155-03

2014-12-13

2014-12-16

吴煜（1986-），男（汉族），河南三门峡人，助理工程师，现从事区域地质矿产调查与研究工作。