內蒙古北山盤陀山地區地質特征及成礦條件分析

楊鑫　馬寶軍　張善明　馬馳驊　王海濤

摘要：盤陀山位于北山地區東南部，大地構造位置屬哈薩克斯坦板塊與塔里木板塊結合部之白玉山——方山口——鷹嘴紅山早古生代被動陸緣帶。盤陀山花崗巖體與被侵入地層單元組合表現出巖漿熱穹隆構造特征，其主體在泥盆紀由大規模巖漿的侵入活動形成，二疊紀再次因廣泛的侵入作用形成一系列分布于巖體中及其北部地層中的呈巖枝、巖脈產出的侵入體。兩期主要的巖漿活動過程對于該區多金屬成礦起到關鍵性作用。本文主要對盤陀山地區成礦地質條件進行分析和總結，旨在為該地區的多金屬礦研究提供一定參考。

關鍵詞：成礦條件；多金屬礦；盤陀山

1. 大地構造位置

北山地區橫跨西伯利亞、哈薩克斯坦和塔里木板塊三個不同的大地構造單元[1]。紅柳河——牛圈子——洗腸井蛇綠混雜巖帶為哈薩克斯坦板塊與塔里木板塊分界線，其以北為歸屬哈薩克斯坦板塊的星星峽——旱山微板塊；以南為歸屬塔里木板塊的敦煌微板塊[2]。盤陀山地區位于北山地區東部之塔里木板塊東北緣，紅柳河——牛圈子——洗腸井蛇綠混雜巖帶南側，屬白玉山——方山口——鷹嘴紅山早古生代被動陸緣帶[3]。

2. 地質特征

2.1 地層

2.1.1 長城系古硐井群

分布于盤陀山花崗巖體周圍，與上覆平頭山組為斷層接觸。共劃分三個巖性組：下巖性組：強變形、弱變質，劈理、片理、（密集）石英脈發育為特征的淺灰色薄層粉砂巖、灰褐色粉砂巖、褐灰色絹云母千枚巖夾長石石英砂巖；中巖性組：灰色石英砂巖與薄層狀粉砂巖的韻律層；上巖性組：灰白色石英細砂巖，局部夾長石石英細砂巖。石英細砂巖的成分及結構成熟度均較高，反映其形成于相對穩定的淺海相沉積環境。

2.1.2 薊縣——青白口系圓藻山群

（1）平頭山組：東西向展布于盤陀山巖體北部一帶，與上覆野馬街組地層為斷層接觸；與下伏長城紀古硐井群為不整合或斷層接觸。該套地層以碳酸鹽巖為主，但自下而上巖石組合明顯不同，椐巖石組合特征可分為兩段：下段（Jxp1）主要為海侵體系域之潮坪環境的產物，巖性為淺灰色微晶灰巖、大理巖化灰巖、含硅質角礫灰巖；上段（Jxp2）為高水位體系域與海侵體系域振蕩變化的環境，巖性為含硅質條帶白云質灰巖、白云巖，少量白云質灰巖。

（2）野馬街組：分布于盤陀山巖體以北一帶，與下伏平頭山組呈斷層接觸，與上覆大豁落山組呈斷層接觸。劃分四個段：一段（Qby1）：淺灰綠色薄層鈣質粉砂巖夾淺黃色薄層狀泥灰巖、灰巖，沿走向上厚度變化較大；二段（Qby2）：灰色含鈣質中層狀石英細砂巖與灰色薄層狀粉砂巖呈結構較穩定的韻律層；三段（Qby3）：灰白色中厚層狀石英細砂巖夾少量長石石英砂巖、粉砂巖組合；四段（Qby4）：上部為淺灰綠色粉砂巖、局部出露赤紅色赤鐵礦層；下部為灰色薄層狀灰巖與灰色薄層鈣質粉砂巖韻律層。該套地層厚度變化較大，反映其形成于淺?！懪锵喑练e環境。

（3）大豁落山組：主要分布于北部一帶，呈北西西向展布，與野馬街組呈斷層接觸。該地層單元以碳酸鹽巖為主，但自下而上巖石組合明顯不同。劃分為上、下兩個段：下段（Qbd1）：主要巖性為含硅質角礫白云質灰巖、含硅質細晶白云質灰巖為主；上段（Qbd2）：主要巖性為灰—淺灰色厚層塊狀白云質灰巖、含硅質角礫白云質灰巖。成因為碳酸鹽臺地沉積。

2.2 侵入巖

2.2.2 古生代晚期構造巖漿巖帶：多呈小的巖株或巖枝，侵入體主要為中酸性侵入巖。輝綠巖、輝長巖明顯受斷裂控制，分布于泥盆紀巖漿活動所形成的盤陀山巖體主體之中，并被后期斷裂破壞。從早期到晚期，具巖性從基性向中性演化特征。結合北山地區二疊紀陸內裂谷發育、間歇式拉張、侵入活動活躍的特征分析，推測該巖漿巖帶大量輝綠輝長巖脈形成于二疊紀。

2.3 地質構造

從盤陀山巖體周邊地層展布、構造特征分析，古硐井——盤陀山一帶為一典型巖漿熱穹窿構造。巖漿由盤陀山復式背斜核部侵入后呈大規模巖基產出，背斜總體向東、向西封閉，在區內呈近東西—北西西向展布。兩翼地層為長城系古硐井群中、上巖性段及園藻山群地層碳酸鹽巖、細碎屑巖建造，于其中發育次級褶皺，軸面與地層產狀一致，并受到晚期北西向張性斷裂的破壞作用；核部地層為古硐井群下巖性段粉砂巖、粉砂巖夾細砂巖，并于其中發育多條脆韌性剪切帶；且有小型揉皺發育，多呈傾豎褶皺，巖石片理化程度較強。

3. 控礦因素分析

3.1 地層與成礦的關系

3.1.1 長城系古硐井群：巖石形成后經歷了多次變質作用，致使巖石中金等多種金屬元素活化、遷移、富集，進一步不均勻分布。Au元素在該套地層中豐度值較高，下巖性組中進一步表現出富集特征，而北山地區背景值為1.98×10-9，地殼豐度（維氏值）為4.30×10-9，指示了該地層單元為金的主要礦源層[1]。

3.1.2 薊縣系平頭山組：為一套與上覆地層及下伏地層均呈不整合或斷層接觸的地層單元，地層中Hg、Sb為主成礦元素，其平均含量明顯高于北山地區平均值；Cu、 Ni 、Zn元素豐度明顯低于北山地區背景值，屬虧損型；Au、Ag、W、Mo元素豐度大體與區域背景值一致。沉積型錳礦層、赤鐵礦層賦存于該套沉積地層之中；并且由于酸性巖體侵入，二者接觸帶部位成為矽卡巖型多金屬礦床成礦有利部位。

3.2 巖漿活動與成礦的關系

3.2.1 古生代早期構造巖漿巖帶：內部可劃分出多個侵入單元，各單元間為脈動侵入接觸關系。其中中細粒二長花崗巖為早期侵入；中粗粒二長花崗巖為晚期侵入。對于前后二者的地球化學特征進行對比，反映早期侵入體中的Ag、Pb、Sb元素豐度與區域背景值基本一致，Cu元素不富集，Sn、W、元素富集程度較低；而晚期侵入體中成礦元素W、Pb、Sn、As、Sb強烈富集。顯示出晚期巖漿活動所形成的侵入體（中粗粒二長花崗巖）具作為礦源載體特性，是W、Pb、Sn、As、Sb的容礦地質體。

3.2.2 古生代晚期構造巖漿巖帶：侵入體數量較多，多呈小巖株、巖枝產出。中性——中酸性均有分布，且具規律性。地球化學特征顯示基性侵入體中Cu元素及與超鐵鎂質巖有關的Co 、Cr、Ni等元素明顯富集，而Au、Ag、Hg、Pb、W元素明顯虧損?；詭r體中個別樣品TiO2含量較高，對于尋找與基性巖有關的釩鈦磁鐵礦具指示意義。

4. 結論

盤陀山地區經歷的泥盆紀、二疊紀兩次巖漿活動中：前者為大規模侵入，主要形成形態完整巖基侵入長城系古硐井群，構成了以盤陀山巖體為中心的巖漿熱穹隆構造；后者為小規模、分布廣泛的巖漿活動。古生代早期形成的巖體以及經過多期變質的被侵入地層，具有對于成礦極為有利的物質基礎，而古生代晚期的大范圍巖漿活動對W、Pb、Sb等金屬元素成礦物質的活化、遷移及富集起到了關鍵性的促進作用。同時古生代晚期巖漿作用所形成的呈巖株、巖枝產出的小規模侵入體，其本身在物質成分方面也對于釩鈦磁鐵礦的形成具有一定條件和潛力。

參考文獻：

[1] 聶鳳軍，江思宏，白大明.北山地區金屬礦床成礦規律及找礦方向[M].北京：地質出版社：2002a，1-100.

[2] 楊合群，李英，李文明，楊建國，趙國斌，孫南一，王小紅，譚文娟. 北山成礦構造背景概論[J].西北地質，2008，01：22-28.

[3] 趙國斌，李文明，楊合群.內蒙古盤陀山含鎢花崗巖體地質地球化學特征及成因討論[J].地質與勘探，2011，05：828-836.

[4] 邵積東，王守光，趙文濤，任亦萍.內蒙古北山——阿拉善地區重要成礦帶成礦地質特征及找礦潛力分析[J].西部資源，2009（02）.