趙 京

（廣西大學資源與冶金學院，廣西南寧530004）

0 引言

得爾布干斷裂帶是大興安嶺北段重要的骨干斷裂，該斷裂大致從呼倫湖東岸經黑山頭、沿得耳布爾河及金河河谷呈北東向伸展，區(qū)內長約660 km.斷裂帶向南西延入蒙古國境內，同蒙古境內的中蒙古深斷裂相連，向北穿過我國黑龍江省進入俄羅斯（圖1）.該斷裂帶是額爾古納變質地塊與鄂倫春華力西褶皺帶的重要分界線，深斷裂所經之處，北西側多為陡立的高山，并發(fā)育一系列斷層三角面，南東側地勢平坦.沿斷裂發(fā)育一系列與其大致平行或斜交斷層，控制了中生代一系列地塹及地壘構造的發(fā)育.斷裂帶及其附近有色金屬資源豐富，形成了著名的得爾布干多金屬成礦帶［1］.成礦帶內鉛鋅銀多金屬礦床以其空間分布密集，成礦時代集中以及成礦條件相似等特征受到廣大地質工作者的關注［2］.本文即以該斷裂帶及其鄰區(qū)已發(fā)現的典型熱液脈型鉛鋅銀多金屬礦床為研究對象，在分析和總結礦床的成礦特征、形成時代以及成礦物質來源的基礎上，來探討和認識該區(qū)鉛鋅銀礦床的成礦特征、控礦因素及成礦模式.

圖1 得爾布干成礦帶主要內生金屬礦產分布圖（據文獻［1］修改）Fig.1 Distribution ofendogeneticmetallic deposits in the Derbuganmetallogenic belt（Modified from Reference［1］）1—新生界（Cenozoic）；2—海西期隆起區(qū)（Hercynian uplift）；3—中生代火山巖（Mesozoic volcanic rock）；4—晉寧期隆起區(qū)（Jinningian uplift）；5—中生代沉積巖（Mesozoic sedimentary rock）；6—得爾布干深斷裂（Derbugan deep fault）；7—中生代侵入巖（Mesozoic intrusive rock）

1 區(qū)域地質概況

研究區(qū)內構造演化經歷了前中生代古亞洲洋構造域演化和中新生代（包括蒙古-鄂霍次克洋在內）濱太平洋構造-巖漿作用的強烈疊加、改造，形成了極為復雜的構造景象.區(qū)域地層主要為元古宇和中新生界，前寒武紀地層主要分布于其北部，中生代火山巖和新生界大面積分布于其南部，在北部則主要沿得爾布干斷裂分布.本區(qū)斷裂構造十分發(fā)育，主要為北東和北西向2個斷裂系統(tǒng)，構成了區(qū)內網格狀構造格局.據報道，近年在額爾古納地塊之興華渡口群測得碎屑鋯石年齡大于2500Ma［3］，說明該地塊具有太古宙和古元古代的結晶基底，為新元古代從西伯利亞板塊裂解出來的大陸碎片.古元古代末期至新元古代初期，額爾古納地區(qū)為超級大陸的組成部分，處于被動陸緣階段.新元古代初期，伴隨著羅迪尼亞超級大陸裂解，額爾古納地塊北緣發(fā)生洋殼俯沖、消減，以致區(qū)內新元古代陸緣深熔花崗質侵入巖分布廣泛.新元古代晚期以及古生代，本區(qū)主要受東南側陸緣褶皺增生和地塊拼貼的影響，以形成碰撞型花崗巖為特征.中—新生代，該區(qū)進入濱太平洋構造域的演化階段.三疊紀末，蒙古-鄂霍次克洋開始閉合，該成礦帶北部的斑巖型鉬（銅）礦化是對該構造事件的直接響應.在太平洋板塊向東亞大陸俯沖的背景下，又受蒙古-鄂霍次克造山帶形成與演化的影響，本區(qū)構造－巖漿作用強烈，使焊接較差的縫合帶活化，同時在板內又形成一系列深斷裂，并往往與古斷裂貫通，為幔源物質上涌提供了良好通道，為大規(guī)模的巖漿侵入、火山－次火山巖漿活動和成礦作用創(chuàng)造了十分有利的條件.而三疊紀末以來蒙古－鄂霍次克洋的閉合，對形成規(guī)模宏大的北北東向火山-深成巖帶影響極大，區(qū)內中生代火山巖具顯著的雙峰式特征，表明鄂霍次克洋于中—晚侏羅世的剪刀式閉合導致其后緣發(fā)生了強烈的拉張，區(qū)內形成了較為發(fā)育的晚中生代火山盆地，而且也由此形成了晚侏羅世以來的隆-拗構造.

2 成礦地質特征

得爾布干成礦帶已發(fā)現的熱液型鉛鋅銀多金屬礦床（圖1），其礦體多賦存在陸相火山巖-次火山巖中，包括中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組中基性火山巖（如二道河子、得耳布爾、東 、額仁陶勒蓋）和上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組酸性火山巖（如比利亞谷）等在內的火山巖地層，也有個別礦床的部分礦體賦存在沉積的砂礫巖地層中（如甲烏拉、查干布拉根）.塔木蘭溝組火山巖巖性主要為凝灰?guī)r、巖屑晶屑凝灰?guī)r和安山巖、玄武粗面安山巖；滿克頭鄂博組巖性主要為流紋巖、流紋質晶屑凝灰?guī)r、英安質晶屑凝灰?guī)r.最新的研究成果表明，賦礦的塔木蘭溝組中基性火山巖形成于 166～164Ma［5］，且火山巖具有高堿，相對富集輕稀土、虧損重稀土元素以及富集大離子親石元素、虧損高場強元素的特征，巖石S-Pb-Sr-Nd同位素特征顯示成巖巖漿主要來自地幔，可能有少量地殼物質混染［5，6］.比利亞谷鉛鋅銀礦床賦礦巖層滿克頭鄂博組酸性火山巖，最新定年結果為159.2Ma，火山巖具高硅、富鉀、貧鈉、富鋁等特征，巖石元素地球化學和同位素特征指示其同樣以幔源為主，并混染了殼源物質［6］.

從區(qū)域上的得爾布干深大斷裂到礦床的張剪性容礦斷裂，形成了不同級次的控礦斷裂系統(tǒng).礦區(qū)及礦床主要的構造形跡為斷裂構造，褶皺構造不發(fā)育.受北東向得爾布干斷裂影響，礦區(qū)內一般以北西向斷裂、裂隙構造為主，為礦床的控礦和容礦構造.因此，鉛鋅銀礦體走向基本以北西向為主，呈脈狀分布.以二道河子鉛鋅礦床為例，礦體受北西向張-剪性斷裂構造控制，走向 286～340°，傾向北東，傾角 60～85°，部分礦體上部陡立甚至局部傾向南西（圖2）.礦床的礦石類型以鉛鋅銀礦石為主，部分礦床的近期地質勘查工作表明其也存在少量鉛鋅銅礦石，如二道河子、額仁陶勒蓋均在礦區(qū)深部和邊部勘探出銅鉛鋅礦石，在甲-查礦區(qū)范圍內還勘探出銅鉬礦化.礦石構造主要為浸染狀構造、細脈-網脈狀構造，礦石結構以自形—半自形粒狀結構、他形晶結構、交代溶蝕結構等為主.礦床的圍巖蝕變均較普遍，主要為硅化、絹云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化，近礦圍巖發(fā)育顯著的褪色蝕變現象.

3 成巖成礦時代

得爾布干成礦帶已發(fā)現的鉛鋅銀多金屬礦床的形成時代見表1.從表中可以看出，鉛鋅銀礦床基本形成于晚中生代，介于145～120Ma之間，比較集中在早白堊世.然而，已有的研究成果表明，賦礦火山巖的形成年齡明顯早于成礦年齡約40Ma（如表1所示二道河子和東 ），這就使我們對“賦礦的陸相火山巖類巖石對成礦提供主要物質來源和動力來源”的認識產生了疑問.一般來說，巖漿所攜帶的含礦氣水熱液物質多數已在陸相火山噴發(fā)活動的開放環(huán)境中釋放掉了，并不利于成礦.然而，中生代時期，該區(qū)經歷了從板塊碰撞、擠壓向伸展構造環(huán)境轉化的過程，產生了大面積北北東向展布的雙峰式陸相火山-次火山巖，形成了廣泛分布的火山巖盆地，呈現出拗隆相間的構造形態(tài).這種大規(guī)模的火山作用開始于中侏羅世，直到早白堊世末期結束.我們認為，雖然賦礦圍巖并非成礦母巖，但晚于賦礦圍巖就位的次火山巖或淺成侵入巖對成礦卻是極為有利的，這不僅是因為多期多階段活動的晚期巖漿中更易富集成礦元素，而且早期噴發(fā)形成的火山巖地層也為成礦提供了有利的封閉空間.

表1 得爾布干成礦帶主要鉛鋅銀礦床形成時代統(tǒng)計表Table1 M ineralization age of themain Pb-Zn-Ag deposits in the Derbuganmetallogenic belt

圖2 二道河子鉛鋅礦床地質略圖（據文獻［5］修改）Fig.2 Geologic sketchmap of the ErdaoheziPb-Zn deposit（Modified from Reference［5］）1—殘坡積（eluvium-talus）；2—巖屑晶屑凝灰?guī)r（crystal-lithic tuff）；3—火山角礫巖（volcanic breccia）；4—安山巖（andesite）；5—凝灰?guī)r/層凝灰?guī)r（tuff/tuffite）；6—礦體及編號（orebody and code）；7—構造破碎帶（structural fracturezone）；8—斷裂（fault）

4 成礦物質來源

根據上述對與成礦直接相關的巖體進行的分析，認為晚于賦礦圍巖就位的淺成巖體或次火山巖應該為成礦提供了最初所需的物源和動力源，但是在多數礦區(qū)的地表淺部以及勘探深度范圍內并未發(fā)現與成礦相關的巖體.我們認為成礦巖體可能位于礦區(qū)的深部或邊部，并具有與賦礦火山巖相似的巖漿源區(qū)，因為成礦巖體和賦礦火山巖是從相同或相似巖漿房中分異出的巖漿形成的，只不過其形成先后有所不同.雖然我們不能直接測定成礦巖體的同位素數據，但由于礦石中各種礦物成分主要是受成礦巖體的制約，因而可以推斷其同位素的組成特征.為此，我們收集了不同礦區(qū)的金屬硫化物礦石的Pb同位素數據，將其與賦礦圍巖數據進行對比.結果發(fā)現不同礦區(qū)的所有金屬硫化物的Pb同位素特征非常相似，幾乎所有數據點均位于地幔和造山帶鉛演化線之間（圖3），這說明成礦物質可能主要來自地幔，并受少量地殼物質的混染.同時，二道河子礦區(qū)7件安山巖的Pb同位素組成特征與礦石中鉛同位素特征十分相似，說明礦石與安山巖的鉛同位素來源一致［4］，從而從側面支持了成礦巖體與賦礦火山巖具有相似的幔源巖漿源的認識.

圖3 得爾布干成礦帶主要鉛鋅銀礦床硫化物Pb同位素構造模式圖（數據引自文獻［5-6，10-11］）Fig.3 The Pb isotopic tectonicmodel formain Pb-Zn-Ag deposits in the Derbuganmetallogenic belt（Data from Reference［5-6,10-11］）1—得耳布爾；2—二道河子；3—東 ；4—甲烏拉；A—地幔（mantle）；B—造山帶（orogenic belt）；C—上地殼（upper crust）；D—下地殼（lower crust）

另外，不同礦區(qū)的成礦流體不僅具有一定的相似性，而且也存在一定的差異性.從我們收集的資料來看，不同礦區(qū)的流體包裹體均以氣液兩相水溶液包裹體為主，均一溫度平均值變化于260～220℃之間，鹽度一般較低，變化于2%～10%（NaCl當量，質量分數）之間.總體上成礦流體為中低溫、低鹽度的H2O-CO2-CH4-NaCl體系［6，12］.從不同礦區(qū)的 H-O 同位素組成圖解（圖 4）上可以看出，所有數據點均落在原生巖漿水與大氣雨水線之間，且所收集數據呈現出不同程度偏離巖漿水而偏向大氣水的特征，尤其是額仁陶勒蓋銀礦床的數據點更接近大氣雨水線，這說明該礦床的成礦熱液相對受到更多的大氣水影響.

圖4 得爾布干成礦帶主要鉛鋅銀礦床氫氧同位素組成圖解（數據引自文獻［9，13－14］）Fig.4 The δOH2O vs.δD diagram ofmain Pb-Zn-Ag deposits in theDerbuganmetallogenic belt（Data from Reference［9,13-14］）1—得耳布爾；2,3,4—甲烏拉；5—額仁陶勒蓋

綜合以上分析認為，區(qū)域鉛鋅銀礦床的成礦物質主要來自地幔，成礦熱液從成礦巖體中釋放出來，沿著區(qū)域和礦區(qū)構造系統(tǒng)運移、上升，充填、交代，并受到不同程度大氣降水的影響，在合適的物理化學條件下沉淀成礦.

5 主要控礦因素

研究區(qū)內熱液型鉛鋅銀多金屬礦床的產出與分布主要受大地構造及其演化、區(qū)域構造、巖漿作用的控制.得爾布干成礦帶是中蒙古－額爾古納成礦帶的一部分，地跨蒙、俄、中三國交界區(qū)，南部以蒙古主斷裂、得爾布干斷裂和華力西褶皺系為界，圍繞蒙古-鄂霍次克褶皺系及其南側的中蒙古－額爾古納微陸塊，呈弧形帶狀分布.經歷了興凱、加里東、華力西、印支和燕山期多期構造巖漿活動的影響，中生代火山巖疊加在早期結晶或褶皺基底之上，形成了一系列總體上呈北東向展布的隆-拗構造帶和一系列與晚中生代火山巖同源的侵入巖（主要為花崗巖類雜巖體）.隆-拗構造格局是控制晚中生代鉛鋅銀多金屬礦床分布的最重要的控制因素，隆中拗或拗中隆以及隆-拗構造交接部位極為有利于成礦.已發(fā)現的大中型礦床往往分布于次一級隆-拗交接帶及其附近，少數位于火山巖盆地內.區(qū)內北東向的得爾布干深大斷裂縱貫全區(qū)，其次級的北西向斷裂較為發(fā)育，且按一定的間距分布，組織成了本區(qū)網格狀的斷裂系統(tǒng).這種網格狀的斷裂系統(tǒng)，控制了本區(qū)主要礦區(qū)的分布，使得本區(qū)礦床分布呈現北東成行、北西成列分布的特點.根據地球物理資料，得爾布干斷裂帶已切穿殼層達到上地幔，形成于古生代古亞洲洋演化過程中，中生代時期受太平洋板塊北西向推擠和鄂霍次克洋閉合作用的影響又進一步活化，造成深部巖漿房的物質分異、巖漿上侵以及成礦物質遷移沉淀，導致北東向多金屬成礦帶的形成.與主干深斷裂相配套的有一系列北西、北西西和近東西向張性和張剪性斷裂，這些斷裂通常被稱為穿透性斷裂，其延長和延深不及北東向斷裂，但仍具有較大深部和影響，如木哈爾斷裂帶和哈尼溝斷裂帶，控制了重要的成礦帶的發(fā)育.北東和北西向斷裂組合控制了火山斷陷盆地的分布，成為盆緣斷裂和控制斷隆區(qū)的邊界斷裂，從而也控制了次一級構造區(qū)的構造-巖漿活動以及相應的成礦作用.中心式火山構造/火山機構通常是重要的礦田和礦床構造，如火山洼地、破火山、火山巖穹等，在得爾布干成礦帶中的甲烏拉－查干不拉根礦田和額仁陶勒蓋礦區(qū)具有明顯的遙感影像環(huán)形構造，很可能是深部巖漿－流體的反映.此類礦床絕大多數賦存于中、晚侏羅世火山巖中，而中侏羅世塔木蘭溝組中基性火山巖則是一個最重要的賦礦層位.對于熱液型鉛鋅銀礦的找礦而言，中侏羅世—早白堊世火山作用區(qū)域是其重要選擇.

6 礦床成礦模式

區(qū)內從中侏羅世直到早白堊世末期噴發(fā)了大規(guī)模的雙峰式火山巖，說明該區(qū)開始處在鄂霍次克洋向南俯沖的碰撞、擠壓環(huán)境后的相對伸展的拉張環(huán)境.如此長跨度、大規(guī)模的巖漿噴發(fā)和侵入活動勢必形成了不同階段的火山巖地層和巖體.一般來講，中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組中基性火山巖（166～164Ma）［5］和上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組酸性火山巖（159.2Ma）［7］在早期噴發(fā)后成為區(qū)域的火山巖地層，而其攜帶的含礦物質可能有一部分仍保留在火山巖中.早白堊世（145～100Ma），區(qū)域巖漿活動繼續(xù)進行，部分噴出地表成為早白堊世火山巖地層，部分則成為次火山巖就位在塔木蘭溝組或滿克頭鄂博組火山巖中.這種早白堊世次火山巖攜帶著的豐富含礦氣水熱液物質被早期火山巖地層封閉在有限的空間內，熱液只能沿著火山巖中的斷裂系統(tǒng)運移，含礦熱液在沿著構造系統(tǒng)向上或向低溫、低壓部位運移的過程中，與早期火山巖發(fā)生交代作用，沿斷裂帶形成了大規(guī)模蝕變現象，如硅化、絹云母化、青磐巖化等.在物質交換過程中（一般有大氣降水加入含礦熱液中），當成礦體系的溫度、壓力、空間等條件均符合礦質沉淀的時候，成礦物質以充填和交代的方式沿斷裂、裂隙形成脈狀的鉛鋅銀礦體.控礦和賦礦構造多為北西向斷裂構造.

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