李俊建,彭翼,張彤,宋立軍,倪振平,周繼華,白立兵,郭國海,黨智財
(1.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心,天津 300170;2.華北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心,天津 300170;3.河南省地質(zhì)調(diào)查院,鄭州 450007;4.內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院 呼和浩特 010020;5.河北省地質(zhì)調(diào)查院,石家莊 050081;6.山東省地質(zhì)調(diào)查院,濟(jì)南 250013;7.山西省地質(zhì)調(diào)查院,太原 030006)
華北地區(qū)包括北京、天津、河北、河南、山西、山東和內(nèi)蒙古自治區(qū)(除東部2盟和通遼、赤峰2市),面積約139.2萬km2。華北地區(qū)以華北陸塊為主體,北部為天山-興蒙造山系,南部-東南部為秦嶺-大別-蘇魯造山系。總體處于古亞洲、特提斯和環(huán)太平洋三大構(gòu)造體系交匯部位,地質(zhì)演化歷史悠久,巖漿活動頻繁,具有優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件。涵蓋了華北、大興安嶺、秦嶺-大別-蘇魯?shù)戎匾傻V省。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富,建國以來已發(fā)現(xiàn)160余個礦種、15 000余處礦產(chǎn)地,其中油氣、煤、鈾、金、稀土、鉬、鐵、鋁土礦、鉛鋅銀、石墨、螢石、硫鐵礦、磷、耐火粘土、金剛石等礦產(chǎn)儲量占全國前列,構(gòu)成了多處重要的國家級礦產(chǎn)資源基地。近年來,隨著地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查和科研工作的深入,一方面原有礦產(chǎn)儲量持續(xù)增加,另一方面不斷有許多新地域、新層位、新類型、新深度的礦床/礦體發(fā)現(xiàn),如山西榆社-武鄉(xiāng)煤層氣勘查發(fā)現(xiàn)超大型氣田;渤海灣盆地渤中凹陷探明全球最大變質(zhì)巖凝析氣田;鄂爾多斯、二連等盆地鈾礦找礦突破;膠東探明金礦儲量躍居世界第三位;魯中探獲張家洼大型接觸交代型鐵礦床;河南欒川探明鉬資源量躍居世界第一;內(nèi)蒙古阿拉善左旗探獲查汗木胡魯特大型晶質(zhì)石墨礦床等,這些都顯示出華北地區(qū)仍具有極大的找礦潛力。筆者基于近年從事的華北地區(qū)礦產(chǎn)資源潛力評價、華北礦產(chǎn)志等項(xiàng)目成果①-⑦[1-5],在全國成礦區(qū)帶劃分方案基礎(chǔ)上[6],結(jié)合最新綜合研究成果,對華北地區(qū)成礦單元進(jìn)行了統(tǒng)一劃分。
本文依據(jù)全國礦產(chǎn)資源潛力評價項(xiàng)目技術(shù)要求[8],在全國總項(xiàng)目所劃分的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級成礦區(qū)(帶)方案基礎(chǔ)上[6-10],基于華北地區(qū)礦產(chǎn)資源潛力評價、華北礦產(chǎn)志等項(xiàng)目成果及最新區(qū)域成礦規(guī)律研究成果,對華北地區(qū)重要成礦單元進(jìn)行了統(tǒng)一劃分,提出該區(qū)Ⅰ級成礦域隸屬于古亞洲成礦域、濱太平洋成礦域和秦祁昆成礦域,共劃分出Ⅱ級成礦省6個,Ⅲ級成礦帶18個,Ⅳ級成礦亞帶67個,Ⅴ級礦集區(qū)255個①李俊建主編.華北地區(qū)重要礦種區(qū)域成礦規(guī)律研究成果報告[R].天津:中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心,2013,1-742.②許立權(quán),張彤,張明,等.內(nèi)蒙古自治區(qū)重要礦產(chǎn)區(qū)域成礦規(guī)律研究報告[R].內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院,2013,1-654.③許立權(quán),張彤,張明,等.內(nèi)蒙古自治區(qū)重要礦產(chǎn)區(qū)域成礦規(guī)律研究報告[R].內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院,2013,1-654.④方同明,孫永華,尤世娜,等.北京市重要礦產(chǎn)區(qū)域成礦規(guī)律研究報告[R].北京:北京市地質(zhì)調(diào)查研究院,2013,1-220.⑤陳一笠,王麗瑛,朵興芳,等.天津市重要礦產(chǎn)區(qū)域成礦規(guī)律研究報告[R].天津:天津市地質(zhì)調(diào)查研究院,2013,1-211.⑥李俊建,孫正平,駱輝,等.內(nèi)蒙古阿拉善地區(qū)成礦規(guī)律和找礦方向綜合研究報告[R].天津:中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心,2003,1-215.⑦李俊建,張連營,劉曉陽.內(nèi)蒙古二連-東烏旗成礦帶銅礦找礦方向研究報告[R].天津:中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心,2005,1-223.[1-5](圖1、表1)。其中古亞洲成礦域涉及準(zhǔn)噶爾和塔里木2個成礦省,劃分出2個成礦帶、4個成礦亞帶和8個礦集區(qū);濱太平洋成礦域涉及大興安嶺、華北陸塊和秦嶺-大別3個成礦省,劃分出15個成礦帶、62個成礦亞帶和245個礦集區(qū);秦祁昆成礦域涉及阿爾金-祁連成礦省,劃分出河西走廊成礦帶、閻地拉圖成礦亞帶和2個礦集區(qū)。
表1 華北地區(qū)成礦單元劃分表Table 1 Metallogenic Units in North China
圖1 華北地區(qū)成礦單元分布圖Fig.1 Distrinution map of metallogenic units in North China
本文受篇幅所限,重點(diǎn)介紹Ⅲ級成礦帶和部分Ⅳ級成礦亞帶的特征。
該成礦單元是覺羅塔格成礦帶的東段,呈東西向條帶狀展布,出露地層主要為石炭系海相火山碎屑巖-沉積巖建造。區(qū)內(nèi)深大斷裂縱橫交錯,花崗質(zhì)侵入巖極為發(fā)育,有華力西期的二長花崗巖、英云閃長巖,分布形態(tài)呈同心圓狀套疊的巖體群,顯示出同源巖漿演化多次脈動上侵的特征。
續(xù)表1
續(xù)表1
續(xù)表1
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該帶已發(fā)現(xiàn)中小型礦床18處,礦種有鐵、鉻、鉬、銅、鉛鋅、金多金屬以及煤炭、芒硝、螢石、脈石英、瑪瑙、戈壁石等,優(yōu)勢礦種為鐵、銅、鉬礦。中西部屬黑鷹山-流沙山Fe-Mo-Cr礦集區(qū),以海相火山-熱液型鐵礦為主,成礦時代為石炭紀(jì),其次是斑巖型鉬礦,成礦時代為石炭紀(jì)-二疊紀(jì);另外該成礦帶產(chǎn)巖漿熱液型瑪瑙和機(jī)械沉積型戈壁石等玉石和觀賞石。東部屬烏珠爾嘎順-小狐貍山Fe-Mo-Cr礦集區(qū),以斑巖型鉬多金屬礦為主,成礦時代為晚三疊世;其次是接觸交代型鐵礦、巖漿熱液型金多金屬礦、銅金銀鋅多金屬礦及螢石、脈石英等;中新生代盆地產(chǎn)沉積型煤炭、芒硝;受變質(zhì)礦床也零星可見,成礦時代為古元古代。該帶主要礦床類型有海相火山-熱液型、斑巖型、巖漿型、巖漿熱液型、接觸交代型、受變質(zhì)型、中-低溫?zé)嵋盒?、生物化學(xué)沉積型、蒸發(fā)沉積型、機(jī)械沉積型①②[11]。
帶內(nèi)鐵礦賦存于下石炭統(tǒng)白山組海相火山-沉積巖建造的千枚巖、含鐵石英巖中,為海相火山巖型鐵礦。鐵礦化帶長80 km,已發(fā)現(xiàn)十幾處鐵礦床,典型礦床有黑鷹山鐵礦等。聶鳳軍等[12]獲得黑鷹山海相火山巖型鐵礦富鐵礦床致密塊狀鐵礦石的磷灰石Sm-Nd等時線年齡為322.0±4.3 Ma。金礦賦存于下石炭統(tǒng)白山組火山巖系中,成礦作用與華力西中、晚期花崗巖類的巖漿熱液作用有關(guān),礦體在巖體或圍巖接觸帶中主要呈含金石英脈產(chǎn)出,其代表礦床有霍勒扎德蓋東金礦床等,沿斷裂帶斷續(xù)分布。鉬、銅礦分布于紅尖兵山一帶,圍巖為下石炭統(tǒng)白山組火山巖系,其代表礦床為紅尖兵山黑鎢礦床、額勒根鉬銅礦、小狐貍山鉬礦、流沙山斑巖型鉬礦床,礦區(qū)圍巖為下石炭統(tǒng)白山組火山巖系,并被華力西中期黑云母斜長花崗巖和黑云母二長花崗巖侵入,鉬礦床產(chǎn)于二長花崗巖中,伴生有金,屬斑巖型鉬礦。楊岳清等[13]獲得額勒根鉬銅礦的花崗閃長巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡為341±5 Ma,而輝鉬礦Re-Os年齡為332±9 Ma[14];小狐貍山式斑巖型鉬礦床成礦時代為印支期(鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡216.9 Ma±0.5 Ma;輝鉬礦Re-Os模式年齡加權(quán)平均值為213.2 Ma±4.6 Ma[15];流沙山鉬金礦兩件角閃石的K-Ar表面年齡值為261±3 Ma和262±4 Ma,輝鉬礦的Re-Os同位素等時線年齡260±10 Ma[16]。
該成礦帶是星星峽-公婆泉金、銅、鉛、鋅成礦帶的東延部分,地理上位于阿拉善盟額濟(jì)納旗中部,東部涉及阿拉善右旗和阿拉善左旗的北部部分區(qū)域,并沿東北北延入蒙古國,西與甘肅省相連。北界大致以風(fēng)雷山-額濟(jì)納旗賽漢陶來一線為限,南界大致到紅山頭-月牙山-烏蘭達(dá)郎一帶。該帶基底巖系由中-新太古界及古元古代北山雜巖群組成,在阿木烏蘇-老硐溝一帶出露有長城系古硐井群、薊縣系平頭山組及部分青白口系大豁落山組,在珠斯楞-烏拉尚德一帶出露有中新元古代古硐井群和圓藻山群。在早古生代為被動邊緣,分布有西雙鷹山組、雙鷹山組、洗腸井群、羅雅楚山組等,屬非火山型被動邊緣。寒武系由淺海-次深海環(huán)境沉積的炭硅質(zhì)巖、泥碎屑巖、碳酸鹽巖組成。晚奧陶世至早泥盆世出現(xiàn)洋盆環(huán)境公婆泉組,之后出現(xiàn)了白云山組陸源碎屑巖、碳酸鹽巖建造,深海相的圓包山組及斑定陶勒蓋組。華力西期為中-下泥盆統(tǒng)雀兒山群火山巖,沉積了正常淺海相陸源碎屑巖-碳酸鹽巖建造。石炭-二疊紀(jì),統(tǒng)一的古亞洲大陸進(jìn)入板內(nèi)造山活動階段,敦煌微板塊形成晚古生代柳園陸內(nèi)裂谷,裂谷形成于前寒武紀(jì)基底之上,帶內(nèi)廣泛分布石炭紀(jì)-二疊紀(jì)裂谷型紅柳園組、芨芨苔子組火山-沉積地層。在珠斯楞-烏拉尚德一帶出露有石炭紀(jì)綠條山組海相類復(fù)理石建造、二疊紀(jì)方山口組陸相火山巖和碎屑巖。侵入巖主要為石炭紀(jì)花崗巖類,二疊紀(jì)花崗閃長巖、花崗巖。
該帶已發(fā)現(xiàn)中小型礦床20處,金屬礦種主要有鐵、銅、鉛、鋅、金、鎢、鉬、鈷、鎳,伴生有銀、錫、鈹、鉬、銣、鎵;非金屬礦種有軟玉、戈壁石、漢白玉、螢石(玉髓)。西北部屬三個井-賽飲水井Au-Fe-Cu礦集區(qū)以巖漿熱液型鉛、鋅、銅、金礦和接觸交代型鐵、銅、鉛、鋅礦為主,成礦時代為晚石炭世,其次是受變質(zhì)型鐵礦,成礦時代為古元古代;西南部屬東七一山WMo-Cu-Fe-螢石礦集區(qū)[17],以巖漿熱液型多金屬礦為主,成礦時代為早古生代、晚石炭世;其次是接觸交代型鉛多金屬礦、中-低溫?zé)嵋盒臀炇V。主要礦床類型為巖漿熱液型、巖漿型、接觸交代型、受變質(zhì)型、變成型、中-低溫?zé)嵋盒汀C(jī)械沉積型①②[11]。
該帶新元古代古陸裂解初期具有形成與基性超基性巖有關(guān)的巖漿型銅鎳礦的有利背景;早古生帶被動陸緣淺海-次深海具有形成磷釩鈾錳沉積礦產(chǎn)的有利背景;奧陶紀(jì)洋盆及弧后盆地具備形成與海相火山-沉積巖系有關(guān)銅礦的有利背景;志留紀(jì)-泥盆紀(jì)島弧火山建造具備形成斑巖型銅礦的有利背景;北側(cè)紅石山陸內(nèi)裂谷具備形成火山沉積鐵礦、銅礦、斑巖型銅礦的有利背景;中生代古陸殼活化重熔型花崗巖具有形成鎢錫銻礦螢石礦的有利背景。帶內(nèi)與紅石山裂谷華力西期陸殼重熔侵入雜巖體有關(guān)的礦床有下陶勒蓋接觸交代型銅鐵礦,熱液型三個井金礦、珠斯楞海爾罕銅礦床。柳園裂谷內(nèi)與陸殼重熔型花崗巖類有關(guān)的神螺山、玉石山螢石礦。中生帶古陸殼活化重熔型花崗巖類具有形成鐵鎢鉬錫銻金屬礦的有利背景,如熱液型鷹嘴紅山鉬礦、接觸交代型索索井鐵礦、熱液型阿木烏素銻礦。分布于紅石山裂谷北東端,形成與震旦紀(jì)古陸裂解階段基性-超基性巖有關(guān)的巖漿型銅鎳礦的有利背景,如亞干銅鎳礦等。
該成礦帶屬秦祁昆成礦域,阿爾金-祁連成礦省。華北地區(qū)僅涉及該帶的閻地拉圖Fe-Mo-Ni成礦亞帶(Ⅲ-20-①),位于阿拉善左旗南部,南、西部與甘肅省相連,東部與寧夏回族自治區(qū)接鑲。該帶北以龍首山斷裂與阿拉善陸塊相鄰。本區(qū)未出露前震旦紀(jì)的基底巖系和震旦系及早寒武世的沉積記錄。根據(jù)該區(qū)北部阿拉善陸塊中出露的古元古代龍首山巖群和中新元古代的墩子溝巖群以及震旦系冰磧巖等地質(zhì)記錄,大致可以推斷上述巖系的向南自然延伸,構(gòu)成本區(qū)的基底巖系。早古生代時期本區(qū)出露有中寒武統(tǒng)香山群、中奧陶統(tǒng)米缽山組。香山群出露比較廣泛,巖石組合以砂泥質(zhì)為主,乏火山物質(zhì)沉積;米缽山組,為濁積巖沉積的復(fù)理石建造。志留紀(jì)本區(qū)缺失沉積記錄。晚古生代是祁連造山帶早古生代晚期碰撞造山后的沉積旋回,沉積有中泥盆統(tǒng)石峽溝組、上泥盆統(tǒng)中寧組;石炭紀(jì)沉積有下統(tǒng)前黑山組、臭牛溝組,上統(tǒng)羊虎溝組;二疊紀(jì)沉積有中-下二疊統(tǒng)大黃溝組、上二疊統(tǒng)窯溝組。石峽溝組為山麓相-河流相-湖泊相碎屑巖建造,中寧組為碰撞后山間盆地的磨拉石建造。前黑山組為海陸交互相的砂頁巖建造,碳酸鹽巖建造;臭牛溝組屬于海陸交互相的碳酸鹽巖建造;羊虎溝組是本區(qū)重要的含煤砂泥質(zhì)建造。本區(qū)石炭系總體處于碎屑巖陸表海和碳酸鹽巖陸表海沉積環(huán)境;二疊系為河流-湖泊相砂頁巖建造;三疊系沉積環(huán)境屬于河流-三角洲-湖泊相,為砂巖-粉砂巖-泥頁巖建造;侏羅系為坳陷盆地河湖相沉積;白堊系為山麓相、沖、洪積相類磨拉石建造。本區(qū)侵入巖未見出露,地表見有中酸性脈巖。
該帶已發(fā)現(xiàn)大中小型礦床共12處,以非金屬礦產(chǎn)地為主。非金屬礦種有石灰?guī)r、煤、石墨、芒硝、高嶺土等;金屬礦有鐵、鉬、鎳等。非金屬礦以生物化學(xué)沉積型(石灰?guī)r、煤)、變成型(石墨)為主,成礦時代與賦礦層位一致或稍晚;個別為蒸發(fā)沉積型(芒硝)。金屬礦多為小型,鐵礦為巖漿熱液型、風(fēng)化型,成礦期為石炭紀(jì);鎳鉬礦為海相火山-沉積型,成礦期為寒武紀(jì)。該帶主要礦床類型為生物化學(xué)沉積型、海相火山-沉積型、變成型、巖漿熱液型和蒸發(fā)沉積型。成礦時代可分為三期,早期為加里東期,寒武系海相火山-沉積巖型鎳鉬礦;中期為華力西期,早石炭世巖漿活動形成的巖漿熱液型鐵礦(閻地拉圖);晚石炭世早期在原風(fēng)化基底上形成了風(fēng)化型鐵礦(喇嘛敖包);晚石炭世中期陸相湖盆形成,出現(xiàn)湖沼相沉積物,間夾可采煤層(中小型)。最晚成礦為第四系,在干旱鹽湖中形成蒸發(fā)沉積型芒硝礦①②。
該成礦帶北西界為伊列克得-鄂倫春斷裂,東南界為阿榮旗-東烏旗-二連斷裂,北東端進(jìn)入黑龍江省,西南端延入蒙古人民共和國。華北地區(qū)僅涉及二連-東烏旗W-Mo-Fe-Zn-Pb-U-Au-Ag-Cr成礦亞帶(Ⅲ-48-①)。
該帶出露地層主要有奧陶系火山-沉積巖系、泥盆系泥鰍河組、塔爾巴格特組、安格爾音烏拉組、石炭-二疊系格根敖包組、寶力高廟組。侵入巖總體是在加里東島弧帶基底上發(fā)育起來的華力西構(gòu)造巖漿巖帶,并在中生代進(jìn)入濱西太平洋活動大陸邊緣構(gòu)造發(fā)育階段,而發(fā)育中生代火山-深成巖。古生代碳酸鹽巖、鈣質(zhì)粉砂巖是該區(qū)鐵鉛鋅銅多金屬礦床的容礦巖石,與成礦有關(guān)的巖漿巖有:華力西期花崗閃長巖、花崗巖和黑云母花崗巖;燕山期鉀長花崗巖、黑云母花崗巖、二長花崗巖。這些與成礦相關(guān)的酸性巖漿以富含堿質(zhì)為特征,已知的礦床類型有接觸交代型和熱液型,且以接觸交代型礦床為主。燕山期鐵多金屬礦床(朝不楞、查干敖包),烏蘭德勒斑巖型銅鉬礦、迪彥欽阿木銀鉬礦床,熱液型有吉林寶力格銀礦床、阿爾哈達(dá)鉛鋅礦、烏日尼圖鎢鉬礦及沙麥鎢礦。
該帶共發(fā)現(xiàn)礦床(點(diǎn))84處,包括能源礦產(chǎn)34處,其中煤產(chǎn)地18處,超大型煤礦8處,大型5處,中型4處,小型1處;石油天然氣礦產(chǎn)地10處,中型5處,小型5處,為生物化學(xué)沉積型,成礦期在早白堊世;油砂礦點(diǎn)2處,陸相沉積型,早白堊世;鈾礦產(chǎn)地4處,包括中型3處和小型1處,淺成低溫?zé)嵋盒?,早古近世。金屬礦產(chǎn)31處,主要為金、銀、鉛、鋅、鐵、銅、鉬、鎳(鈷)、鉍、鉻等金屬、多金屬礦床,礦床規(guī)模超大型1處,大型4處,中型13處,小型13處②。成因類型以巖漿熱液型、巖漿型、陸相火山巖型為主,少量為接觸交代型、斑巖型、海相火山巖型。巖漿熱液型成礦時代多在中石炭世、早二疊世、早白堊世和早侏羅世幾個時期;巖漿型成礦時代多在早石炭世、中二疊世;陸相火山巖型多為早白堊世,少數(shù)為中侏羅世和晚三疊世;1處海相火山巖型為早石炭世,2處接觸交代型成礦時代為中三疊世和早白堊世,4處斑巖型礦床成礦時代為早白堊世和晚侏羅世。非金屬礦產(chǎn)11處,主要礦種有螢石9處,礦床規(guī)模為小型,均為巖漿熱液型,成礦期主要為二疊紀(jì),少數(shù)在侏羅紀(jì);1處超大型鈣鎂磷肥用蛇紋巖礦床,為巖漿型,早石炭世;1處小型鹽芒硝礦床,為第四紀(jì)蒸發(fā)沉積型。水氣礦產(chǎn)地3處,為地下水和礦泉水。寶玉觀賞石礦點(diǎn)5處,水晶、蛇紋巖、瑪瑙碧玉、硅化木、翠花石等。該帶主要礦床類型為巖漿熱液型、接觸交代型、巖漿型、斑巖型、海相火山巖型、陸相火山巖型、生物化學(xué)沉積型、化學(xué)沉積型。
該區(qū)典型礦床有烏蘭德勒、達(dá)賴廟、烏花敖包、準(zhǔn)蘇記花斑巖型鉬礦、烏日尼圖熱液型鎢鉬礦、賽漢高畢鈾礦、蘇崩鈾礦、巴彥烏拉鈾礦、塔爾其和中道山鐵礦床、小壩梁銅礦、朝不楞和查干敖包鐵多金屬礦、吉林寶力格銀礦、阿爾哈達(dá)鉛鋅銀礦、迪延慶阿木鉬礦和沙麥鎢礦床等。本文首次獲得準(zhǔn)蘇記花鉬礦輝鉬礦Re-Os等時線297±13 Ma[11],達(dá)來廟鉬礦輝鉬礦Re-Os等時線為161.3±7.5 Ma[11],烏日尼圖鉬礦輝鉬礦Re-Os等時線為143±50 Ma[11],烏蘭德勒鉬礦輝鉬礦Re-Os等時線為131±11 Ma[11],朝不楞鐵多金屬礦床輝鉬礦的Re-Os年齡為135.3±2.9 Ma、135.5±3.4 Ma[11],沙麥鎢礦容黑鎢礦Sm-Nd等時線年齡為137.9±1.7 Ma[18],奧尤特銅礦石中石英40Ar-39Ar年齡為187.11±3.0 Ma[19]。據(jù)此提出二連-東烏旗成礦帶自西向東成礦年齡逐漸變新(297 Ma—187.11 Ma—161.3 Ma—131 Ma),該帶為一條華力西晚期、燕山期的斑巖型、接觸交代型和熱液型金屬礦床成礦帶,同時還是新生代油氣、砂巖型鈾礦集中區(qū)。
該帶南界以華北陸塊北緣斷裂為界,西北側(cè)以阿拉善東緣-東蒙古斷裂為界,北側(cè)為二連-賀根山斷裂,東側(cè)呈折線狀與突泉-林西成礦帶為界。本區(qū)分布有寶音圖微地塊,托托尚、艾力格廟、錫林浩特微地塊,溫都爾廟微地塊等嵌布在造山帶內(nèi),同時這些組成微地塊的地層中亦都賦存與海相火山巖相關(guān)的鐵、金、銅、鉬等礦床,這些礦床受到了古生代成礦作用的改造。早古生代古亞洲洋開合過程中,本區(qū)處于火山島弧環(huán)境,堆積了鈣堿性火山巖,并有金、銅成礦作用。晚石炭世裂陷海槽沉降中心在本區(qū)堆積了碎屑巖、火山巖和碳酸鹽巖,并有與火山巖相關(guān)的銅、金、鉛、鋅成礦作用,同時還有與晚石炭世侵位的蛇綠巖相關(guān)的鉻、銅成礦作用。本區(qū)發(fā)育有加里東期閃長巖、花崗巖及華力西期花崗巖類侵入體,后者與金、銅成礦作用密切相關(guān)。中生代形成近東西和北東向展布的斷陷盆地,但火山活動較弱,堆積了含煤建造和含鈾砂巖建造,但燕山期花崗巖類分布較廣并與金、銅、螢石的成礦作用有著重要的關(guān)系。本區(qū)分布有規(guī)模較大的金、鉬、鋅、銻地球化學(xué)塊體,預(yù)示本區(qū)具有尋找上述成礦元素礦種的巨大潛力。根據(jù)其成礦特征,可分為6個Ⅳ級成礦亞帶,分別為Ⅲ-49-①烏力吉-歐布拉格Cu-Au成礦亞帶,Ⅲ-49-②查干此老-巴音杭蓋Au成礦亞帶,Ⅲ-49-③索倫山-查干哈達(dá)廟Cr-Cu成礦亞帶,Ⅲ-49-④蘇木查干敖包-二連Mn-螢石成礦亞帶,Ⅲ-49-⑤溫都爾廟-紅格爾廟Fe-Au-Cu-Mo成礦亞帶和Ⅲ-49-⑥白乃廟-哈達(dá)廟Cu-Au-螢石成礦亞帶。
該帶產(chǎn)出的重要礦產(chǎn)有與元古代變質(zhì)作用有關(guān)的鐵、錳、白云巖、石英巖、石榴子石礦床,如受變質(zhì)型溫都爾廟、大敖包等中型鐵礦床、東加干小型錳礦床、其熱根尚德小型鐵礦床,變成型明星中型石榴石礦床。與華力西期巖漿-火山作用有關(guān)的鐵、銅、鉻、鎳、金、螢石礦產(chǎn),如巖漿型達(dá)布遜鎳礦床、烏珠爾小型鉻礦床、索倫山小型鉻礦床、哈日陶勒蓋小型銅鋅礦床,海相火山巖型查干哈達(dá)廟小型銅硫鐵礦礦床、蘇莫查干敖包超大型螢石礦床和敖包吐螢石礦床、白云敖包大型鐵礦床、白乃廟大型銅鉬礦床、別魯烏圖中型銅多金屬礦床,巖漿熱液型索倫小型金礦床、巴彥哈爾敖包中型金礦床、查干諾爾大型螢石礦床、西里廟中型電氣石礦床,斑巖型畢力赫大型金礦床。與印支期花崗質(zhì)巖漿相關(guān)的成礦作用有金、銅、鎢、鉬、螢石等礦產(chǎn),如斑巖型查干花大型鉬銅鎢礦床、必魯甘干大型鉬銅礦床,查干哈達(dá)中型金礦床、黑沙圖中型螢石礦床。與二連浩特盆地群中生代沉積作用有關(guān)的煤、石油、鍺礦產(chǎn),如勝利煤田(超大型)、查干諾爾煤田(超大型)、賽漢高畢煤田(大型)、白彥花煤田(超大型)、早白堊世達(dá)爾其中型石油天然氣田、早白堊世吉格森石油天然氣田(中型)、寶繞石油天然氣田(中型)、烏蘭圖嘎超大型鍺礦床。與喜馬拉雅期含礦流體作用有關(guān)的鈾礦,如巴音塔拉鈾礦、巴彥烏拉鈾礦、齊哈日格圖鈾礦、哈達(dá)圖鈾礦床等②。
近年來該區(qū)典型礦床成礦時代研究取得明顯進(jìn)展,李俊建等[20]獲得白乃廟組第三巖性段綠泥斜長片巖的形成SHRIMP鋯石U-Pb年齡為439.8±6.7 Ma,花崗閃長斑巖的年齡為433.9±2.2 Ma,輝鉬礦的Re-Os同位素年齡為433.9±3.1 Ma,據(jù)此提出白乃廟銅礦床的形成時代為早志留世。聶鳳軍等[21]采用鋯石SHRIMP U-Pb法分別對蘇莫查干敖包螢石礦底板圍巖中蝕變流紋巖和頂板圍巖中未蝕變流紋巖樣品進(jìn)行了同位素年代測定,所獲數(shù)據(jù)分別為276±10 Ma和271±8 Ma。聶鳳軍等[22]獲得別魯烏圖晚古生代火山巖Sm-Nd同位素等時線年齡為275±5.2 Ma,代表了別魯烏圖組鎂鐵火山巖的形成時代。李俊建等[23]獲得比魯甘干鉬礦輝鉬礦Re-Os等時線237.9±1.7 Ma.劉軍等[24]獲得哈達(dá)廟礦區(qū)內(nèi)花崗斑巖和閃長巖鋯石SHRIMP U-Pb年齡分別為271±3 Ma和267±3 Ma。張文釗[25]、卿敏等[26]采集了畢力赫金礦斑巖體內(nèi)6件輝鉬礦樣品,測得礦石中輝鉬礦Re-Os等時線年齡為Ma 272.7±1.6 Ma;鮑慶中等[27]獲得毛登銅錫鉬礦成礦巖體鋯石SHRIMP年齡為280.8±3.6 Ma,成礦時代與巖體就位時代基本一致,為早二疊世。劉建明等[28]獲得拜仁達(dá)壩礦床閃鋅礦Rb-Sr等時線年齡為116 Ma±5 Ma。據(jù)此提出該帶主要金屬礦床的成礦期主要為中-新元古代、華力西期、印支期和燕山期,以燕山期為主。
該成礦帶處于大興安嶺中段,西北界為二連浩特市-賀根山斷裂帶,東南界為鄂爾多斯陸塊北緣斷裂帶(高家窯-烏拉特后旗-化德-赤峰深大斷裂帶),西界為鑲黃旗-錫林浩特一線,東界至嫩江-八里罕斷裂。
華北地區(qū)僅涉及該成礦帶的索倫鎮(zhèn)-黃崗Fe-Sn-Cu-Pb-Zn-Ag成礦亞帶(Ⅲ-50-①)和卯都房子-毫義哈達(dá)W-Pb-Zn-Cr-螢石成礦亞帶(Ⅲ-50-②)2個成礦亞帶①②。索倫鎮(zhèn)-黃崗Fe-Sn-Cu-Pb-Zn-Ag成礦亞帶位于克什克騰旗-索倫鎮(zhèn)一線西北地區(qū),出露地層有下元古界寶音圖巖群、石炭系本巴圖組、阿木山組、石炭-二疊系格根敖包組、二疊系壽山溝組、大石寨組及哲斯組,中生代河湖相碎屑巖及陸相火山巖廣泛分布。侵入巖有泥盆紀(jì)蛇綠巖,石炭-二疊紀(jì)及燕山期中酸性侵入巖發(fā)育,早古生代侵入巖出露相對較少。區(qū)內(nèi)北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育,蛇綠巖組合主要分布于西烏旗以北烏斯尼黑一線,形成蛇綠巖型鉻鐵礦。區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)礦床(點(diǎn))137處,包括能源礦產(chǎn)13處,其中煤產(chǎn)地9處,超大型礦床1處、大型2處、中型1處,超大型煤炭煤層氣礦床2處,均為生物化學(xué)沉積型,成礦期為早白堊世;中型石油天然氣田1處,生物化學(xué)沉積型,成礦期在早白堊世;金屬礦產(chǎn)78處,主要礦種有金、銀、鉛、鋅、鐵、銅、鉬、鎢、鉻等,其中超大型礦床5處、大型1處、中型19處;成因類型以巖漿熱液型、陸相火山巖型和接觸交代型為主,少量為斑巖型和巖漿型。巖漿熱液型、陸相火山巖型礦床成礦時代多為早白堊世、個別為早三疊世、晚侏羅世;接觸交代型成礦時代多為早白堊世,個別為二疊紀(jì);斑巖型、巖漿型礦床成礦時代為早白堊世、晚侏羅世。非金屬礦產(chǎn)29處,主要礦種有螢石20處,礦床規(guī)模以小型為主,僅1處中型礦床,均為巖漿熱液型,成礦期以二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)為主;水泥用灰?guī)r3處,礦床規(guī)模為中小型,生物化學(xué)沉積、受變質(zhì)型,二疊紀(jì);其他還見有脈石英礦產(chǎn)1處,水泥配料用粘土2處、珍珠巖2處、葉臘石1處、磚瓦用粘土1處。寶玉觀賞石礦產(chǎn)8處,其中小型礦床1處,余者均為礦點(diǎn),主要有葉臘石、綠柱石、橄欖石、水晶、碧玉,成因類型為偉晶巖型和陸相火山巖型①②。該帶主要礦床類型為巖漿熱液型、陸相火山巖型、接觸交代型、巖漿型、斑巖型、生物化學(xué)沉積型、偉晶巖型、受變質(zhì)型和機(jī)械沉積型。
卯都房子-毫義哈達(dá)Fe-W-Pb-Zn-Cr-螢石成礦亞帶位于化德-正白旗-多倫縣一帶,出露地層有下元古界寶音圖巖群、下二疊系三面井組砂板巖、中-下二疊統(tǒng)額里圖組陸相中酸性火山巖及上二疊統(tǒng)于家北溝組海陸交互相碎屑巖,中生代陸相中基性及酸性火山巖廣泛分布。侵入巖以華力西期及燕山期中酸性侵入巖為主。該帶內(nèi)共發(fā)現(xiàn)礦床(點(diǎn))46處,包括能源礦產(chǎn)7處,其中煤產(chǎn)地4處,均為小型煤礦,生物化學(xué)沉積型,成礦期在早白堊世和早侏羅世;小型石油天然氣田1處,生物化學(xué)沉積型,成礦期在早白堊世;中型鈾礦床1處,陸相火山巖型,晚侏羅世,小型鈾礦床1處,化學(xué)沉積型,中白堊世。金屬礦產(chǎn)15處,主要礦種有金、鉛、鋅、鐵、銅、鉬、鎢、鉻等,礦床規(guī)模以中小型為主,其中大型鎢鉍銀鋅鉛銅多金屬礦床1處、中型鐵礦床1處、中型鉛鋅多金屬礦床2處、中型鎢鉬礦床1處、中型鉭鈮鋰(銣銫)礦床1處;成因類型以巖漿熱液型和陸相火山巖型為主,少量為接觸交代型和巖漿型,巖漿熱液型成礦時代多在早白堊世和中二疊世,陸相火山巖型多為早白堊世,接觸交代型成礦時代多在侏羅紀(jì),2處巖漿型礦床成礦時代為石炭紀(jì)和侏羅紀(jì)。非金屬礦產(chǎn)18處,主要礦種有螢石14處,礦床規(guī)模為中小型,均為巖漿熱液型,成礦期主要為石炭紀(jì)-侏羅紀(jì),侏羅紀(jì)占主體;小型水泥用灰?guī)r1處,生物化學(xué)沉積型,志留紀(jì);中型硅藻土礦1處,生物化學(xué)沉積型,晚更新世;其他還見有飾面用花崗巖1處,脈石英1處。水氣礦產(chǎn)地共5處,4處為地下水,成因類型為孔隙水、碎屑巖裂隙孔隙水,1處礦泉水,成因類型為沉降盆地型。寶玉觀賞石水晶礦點(diǎn)1處,偉晶巖型,中白堊世②。
該帶位于恩格爾烏蘇蛇綠混雜巖帶之南,變質(zhì)基底巖系為新太古界-古元古界地層,原巖為一套中基性火山巖、中酸性火山巖和正常碎屑巖建造、富鎂碳酸鹽巖建造。構(gòu)造環(huán)境屬于活動陸緣性質(zhì)。在朱拉扎嘎一帶出露有中元古界渣爾泰山群,蓋層為二疊紀(jì)雙堡塘組、大紅山組火山-沉積建造及中生代陸相沉積巖。區(qū)域內(nèi)巖漿活動主要有中元古代裂谷型雙峰式侵入巖和花崗閃長巖、石英閃長巖、二長花崗巖等鈣堿性系列巖石構(gòu)造組合,石炭-二疊紀(jì)本區(qū)發(fā)育形成了超基性-基性-中酸性巖,主要有超基性巖、輝長巖、閃長巖、花崗閃長巖、花崗巖等巖石構(gòu)造組合,以酸性巖為主。三疊紀(jì)為鉀質(zhì)堿性系列的花崗巖、二長花崗巖等后造山巖石構(gòu)造組合。
該帶劃分出4個成礦亞帶,分別為Ⅲ-18-①堿泉子-卡休他他AuCuFeCo成礦亞帶、Ⅲ-18-②龍首山Cu-Ni-Fe-Zn-REE-石墨-磷成礦亞帶、Ⅲ-18-③雅布賴—沙拉西別Fe-Cu-Pt-螢石-石墨-鹽類-芒硝成礦亞帶和Ⅲ-18-④圖蘭泰-朱拉扎嘎Au-鹽-芒硝-石膏成礦亞帶。該帶礦產(chǎn)資源豐富,已發(fā)現(xiàn)41種礦產(chǎn)。其中能源礦產(chǎn)4種;金屬礦產(chǎn)12種,包括黑色金屬礦產(chǎn)3種,有色金屬礦產(chǎn)6種,貴金屬礦產(chǎn)2種,稀有金屬礦產(chǎn)1種;非金屬礦產(chǎn)24種,包括工業(yè)礦物15種,工業(yè)巖石(土)8種,寶玉石礦產(chǎn)1種;水資源礦產(chǎn)1種。優(yōu)勢礦種為金、銅、鐵、鎂、錳、磷、鈮、螢石、凹凸棒石粘土、蛭石、芒硝、石膏、石墨、花崗巖、石英巖、灰?guī)r、煤和鈾礦等①②。帶內(nèi)太古宙-古元古代基底邊緣拗陷區(qū)分布有早元古代沉積變質(zhì)型鈮稀土礦、中元古代與海相基性-中酸性火山-沉積作用有關(guān)的大型金礦床(朱拉扎嘎),古生代接觸交代型鐵多金屬礦床(沙拉西別、克布勒),印支期哈布達(dá)哈拉熱液充填型螢石礦。該帶西北部分布有鐵金鈷礦床(卡休他他)、熱液型金礦床(堿泉子)、桃花拉山稀土礦床,南部龍首山基底雜巖帶分布有新元古代晚期西部邊緣坳陷帶與冰水沉積有關(guān)的鐵、磷礦床。帶內(nèi)中酸性花崗巖帶控制了接觸交代型、熱液型鐵、銅、金礦床和螢石礦床,基底邊緣拗陷區(qū)控制了中元古代與海相火山-侵入巖相關(guān)的噴流-沉積型金礦床。帶內(nèi)礦床成礦時代有古元古代、中元古代、新元古代、晚古生代、印支期和全新世,以元古代、晚古生代成礦期最為重要[29-33]。
該帶北以康保-圍場深斷裂為界,南以燕山山前斷裂及北京-淶水-淶源一線以北為界,向東延入遼西地區(qū)。地跨華北陸塊北緣隆起帶與燕遼裂陷帶兩個Ⅲ級構(gòu)造單元,地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜,從南北方向看呈北隆南坳格局;從東西方向看呈西坳東隆特征。成礦帶西段以坳陷為主,東段以隆起為主,中段被北北東向上黃旗一軍都山巖漿巖帶及沽源-張北、蔚縣火山噴發(fā)帶穿切,構(gòu)成一個具有巖漿、沉積、變質(zhì)礦床成礦系列組共存的特征。成礦帶地層具三元結(jié)構(gòu),由結(jié)晶基底、中新元古界及中新生界三個構(gòu)造層組成。結(jié)晶基底為近東西向隆起,東段出露地層主要有太古界遷西巖群、遵化巖群和雙山子群,中新元古界長城系-青白口系,中生界侏羅-白堊系及第四系;西段主要出露新太古界桑干巖群、崇禮上巖群、崇禮下巖群,中元古界長城系-薊縣系、中生界侏羅-白堊系及第四系。成礦帶內(nèi)自北向南有豐寧-隆化、大廟-娘娘廟、尚義-赤城-平泉三條東西向深斷裂。在豐寧-隆化、大廟-娘娘廟深斷裂西端的赤城-豐寧一線有上黃旗一烏龍溝北北東向深斷裂斜切,形成一個以東西向和北北東向斷裂為主的構(gòu)造復(fù)雜地帶。中新元古界蓋層由于受結(jié)晶基底構(gòu)造影響,近東西向分布。中新生代地層則主要出露在上述兩組主構(gòu)造線的交叉部位,以北東一北北東向分布為主,在東西向深斷裂帶附近則分布有近東西向的中生代火山斷陷盆地。受上述四條深斷裂帶的影響,構(gòu)造巖漿活動發(fā)育,形成與薊縣期、華力西期、印支期及燕山期巖漿作用有關(guān)的礦床;在中新元古界地層分布區(qū)賦存沉積型礦床,在結(jié)晶基底分布區(qū)出現(xiàn)變質(zhì)型礦床;中生代發(fā)育與火山活動有關(guān)的陸相火山巖型礦床,為本成礦帶的一大特點(diǎn)①[4]。
該帶依成礦地質(zhì)條件劃分出Ⅲ-57-①冀北隆起東段Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Au-Ag-螢石成礦亞帶、Ⅲ-57-②張承凹陷Au-Cu-Mo-Pb-Zn-Fe-煤成礦亞帶和Ⅲ-57-③冀東隆起Fe-Au-Mn-煤-鋁土礦-石灰?guī)r成礦亞帶。冀北隆起東段Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Au-Ag-螢石成礦亞帶成礦作用以與侵入巖漿熱液相關(guān)的有色金屬礦床和與火山熱液相關(guān)的螢石礦為特色。成礦時代為中三疊世-早白堊世。典型礦床主要有蔡家營鉛鋅礦、撒岱溝門鉬礦、牛圈銀礦、姑子溝鉛鋅銀礦、滿漢土銀礦、萬勝永、廣發(fā)永螢石礦、白石頭山鎢礦、黃花洼螢石礦等。張承凹陷Au-Cu-Mo-Pb-Zn-Fe-煤成礦亞帶成礦作用表現(xiàn)為中元古代-中生代,海相、海陸交互相、陸相沉積礦床發(fā)育;早期巖漿型、晚期巖漿型礦床集中;侵入巖漿熱液、火山熱液成礦廣泛。在長城紀(jì)串嶺溝期,宣化半封閉海盆形成宣龍式沉積鐵礦;高于莊期最廣泛海侵期,遷西古陸邊緣形成高板式火山沉積鉛鋅礦;沿裂谷邊緣深斷裂,形成早期巖漿型鉑和晚期巖漿型鐵釩鈦磷礦床。早古生代海相沉積石灰?guī)r礦、晚古生代海陸交互相煤系沉積。侏羅-白堊紀(jì)陸相煤系沉積也主要分布于此帶中。早白堊世巖漿侵入期后熱液型鉬、銅、鉛鋅銀礦發(fā)育在宣化-平泉凹陷中,早白堊世火山熱液螢石礦發(fā)育在興隆-平泉凹陷中。典型礦床有大廟式釩鈦磁鐵礦、馬營鐵磷礦、高寺臺鉻鐵礦、礬山式磷礦、小營盤-東坪金礦、豐寧大營子金礦、壽王墳-小寺溝式銅鉬、莫古峪式鉬、轎頂山鉛鋅礦,雙洞子式螢石礦、宣龍式沉積鐵礦、高板河式鉛鋅硫礦床。冀東隆起Fe-Au-Mn-煤-鋁土礦-石灰?guī)r成礦亞帶成礦特征表現(xiàn)為陸核隆起區(qū)為太古代沉積變質(zhì)型鐵礦、燕山早期巖漿熱液型金礦;凹陷區(qū)中元古代為錳,古生代為煤、鋁土礦、石灰?guī)r礦。典型礦床有水廠鐵礦、石人溝鐵礦、司家營鐵礦、柞欄杖子鐵礦,金廠峪、峪耳崖金礦[34],秦家峪錳礦、趙各莊鋁土礦、開平煤礦、豐潤王官營水泥灰?guī)r礦、撫寧縣河潮營重晶石礦等。
該帶礦產(chǎn)資源豐富,種類較為齊全,迄今已探明有儲量的礦產(chǎn)有95種。其中能源礦產(chǎn)6種;金屬礦產(chǎn)21種,包括黑色金屬礦產(chǎn)3種、有色金屬礦產(chǎn)11種、貴金屬礦產(chǎn)3種、稀有稀土金屬4種;非金屬礦產(chǎn)66種,包括工業(yè)礦物28種,工業(yè)巖土(土)34種,寶玉石礦產(chǎn)2種,觀賞石2種;水氣礦產(chǎn)2種。中型以上規(guī)模的礦產(chǎn)有煤、頁巖氣、鈾、鐵、錳、銅、鉬、鉛、鎂、金、銀、磷、沸石、硅灰石、石棉、石墨、螢石、葉臘石、長石、白云巖、板巖、大理巖、浮巖、高嶺土、硅藻土、花崗巖、含鉀巖石(含鉀砂頁巖)、膨潤土、頁巖、石灰?guī)r、砂巖、石英巖、天然油石、其他粘土、珍珠巖、天然石英砂、耐火粘土、陶瓷粘土、地下水、天然礦泉水等。優(yōu)勢礦種為煤、頁巖氣、鈾、地?zé)?、鐵、錳、銅、鉛、鉬、鎂、金、銀、沸石、硅灰石、石棉、磷、硫鐵礦、水晶、石墨、螢石、長石、白云巖、板巖、大理巖、浮巖、高嶺土、硅藻土、花崗巖、含鉀巖石、含鉀砂頁巖、膨潤土、頁巖、石灰?guī)r、砂巖、石英巖、天然油石、其他粘土、珍珠巖、天然石英砂、耐火粘土、陶瓷粘土、地下水、天然礦泉水等①[4]。
該帶北界為華北陸塊北緣斷裂帶(高家窯-烏拉特后旗-化德-赤峰深大斷裂帶),南接鄂爾多斯盆地,西接阿拉善陸塊,東側(cè)延入河北省境內(nèi)。本區(qū)大地構(gòu)造單元屬狼山-陰山陸塊(大陸邊緣巖漿?。?、疊加裂陷盆地。自古太古代開始至中元古代華北陸塊經(jīng)過多次裂解、合并最終形成統(tǒng)一的華北陸塊結(jié)晶基底,在中元古代后期,西伯利亞板塊南緣開始向華北陸塊北緣增生,古亞洲海洋逐漸消減,白乃廟古島弧拼貼到華北地臺北緣,在白云鄂博和渣爾泰山一帶地殼上隆且發(fā)生破裂,形成三叉裂谷系,其中活動二支不斷擴(kuò)張形成白云鄂博張裂邊緣盆地,向北為加里東期和華力西期造山帶與內(nèi)蒙古洋相通,被廢棄一支發(fā)育成渣爾泰邊緣裂陷槽,伸入華北陸塊構(gòu)成港灣(固陽一帶),與白云鄂博相通,形成了狼山-渣爾泰裂陷槽和白云鄂博裂陷槽。震旦紀(jì)為穩(wěn)定型蓋層碳酸鹽建造。
該成礦帶依成礦地質(zhì)條件劃分出Ⅲ-58-①白云鄂博-商都Au-Fe-Nb-REE-Cu-Ni成礦亞帶、Ⅲ-58-②狼山-渣爾泰山Pb-Zn-Au-Fe-Cu-Pt-Ni-硫成礦亞帶、Ⅲ-58-③固陽-白銀查干Au-Fe-Cu-Pb-Zn-石墨成礦亞帶和Ⅲ-58-④烏拉山-集寧Fe-Au-Ag-Mo-Cu-Pb-Zn-石墨-白云母成礦亞帶。該帶成礦作用表現(xiàn)為太古宙烏拉山巖群、色爾騰山巖群、集寧巖群中的條帶鐵礦床、石墨礦、金礦;渣爾泰山群中的鐵、銅、鉛、鋅、硫鐵礦、金礦床;白云鄂博群中的白云鄂博鐵、鈮、稀土礦床及磷礦床。中生代與中酸性斑狀黑云母鉀長花崗巖、花崗斑巖,流紋斑巖及正長斑巖有關(guān)的斑巖型鉬、鉛鋅礦床。該帶已發(fā)現(xiàn)的金屬礦產(chǎn)有金、鐵、稀土、銅、鉛鋅、鉬、鎳、銀、鎢、錫、錳等;非金屬礦有螢石、硫鐵礦、磷、晶質(zhì)石墨、紅柱石、白云母等,能源礦產(chǎn)有煤炭、煤層氣和地?zé)?,其它礦產(chǎn)有礦泉水、地下水、寶石、玉石和觀賞石。礦產(chǎn)地達(dá)500余處,優(yōu)勢礦種有金、鐵、鈮、稀土、銅、鉛鋅、鉬、硫鐵礦、磷、石墨等①②。典型礦床有渣爾泰山-狼山裂谷帶中的霍各氣、炭窯口、東升廟、甲生盤等大型或超大型礦床;白云鄂博鐵、鈮、稀土超大型礦床;與韌性剪切作用有關(guān)的新地溝金礦床,十八傾壕金礦床;曹四夭鉬礦、李清地銀礦及堡子灣銀金礦等。該帶內(nèi)主要成礦期為太古代、元古代、晚古生代、中生代及新生代。
鄂爾多斯西緣Fe-Pb-Zn-磷-石膏-芒硝成礦帶地理上主要位于烏海市,少部分位于阿拉善左旗境內(nèi)。西界阿拉左旗,東界至額托克旗,南界至寧夏回族自治區(qū)。所屬大地構(gòu)造單元為鄂爾多斯西緣桌子山早古生代夭折裂谷帶,是華北陸塊內(nèi)古生代明顯大幅度沉降地帶。該帶在華北地區(qū)僅涉及Ⅲ-59-①鄂爾多斯西緣Fe-Pb-Zn-磷-石膏-芒硝成礦亞帶。帶內(nèi)基底巖系為太古界烏拉山巖群(原千里山群),其上被中元古界不整合覆蓋。中元古界發(fā)育西勒圖組和王全口組,為淺海相石英巖建造、泥頁巖建造、鎂質(zhì)碳酸鹽建造,顯示了封閉的斷陷盆地的沉積環(huán)境。寒武系和奧陶系為淺海相碳酸鹽建造。其上平行不整合覆蓋石炭系、二疊系為海陸交互相或陸相含煤建造,三疊系為湖沼相含煤建造、碎屑巖建造。燕山運(yùn)動所導(dǎo)致的東西向擠壓力,在本區(qū)形成一系列軸向南北、軸面西傾的非對稱背、向斜構(gòu)造。
該成礦帶內(nèi)已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地80多處,主要有煤炭、石灰?guī)r、鐵、磷、耐火粘土、高嶺土、石英砂巖等礦產(chǎn)。鐵礦有兩個成礦期,一是與烏拉山巖群有關(guān)的受變質(zhì)型鐵礦,另一是與奧陶紀(jì)與石炭紀(jì)間古風(fēng)化殼有關(guān)的鐵礦;石灰?guī)r礦床分布于奧陶系地層中;粘土類礦床分布于下二疊統(tǒng)太原組和新近系地層;下二疊統(tǒng)太原組形成太西煤即無煙煤,如烏海煤礦,該區(qū)屬鄂爾多斯煤盆地的賀蘭山煤田。該帶主要礦床類型有受變質(zhì)型鐵礦,如千里溝礦床、哈龍拐鐵礦床等7處,均為小型,賦存在烏拉山巖群內(nèi)?;瘜W(xué)沉積型鐵礦賦存在太原組底部,主要有黑龍貴、雀兒溝鐵礦床,規(guī)模均為小型?;瘜W(xué)沉積型石灰?guī)r礦,主要有阿爾查布嘎電石用灰?guī)r水泥用灰?guī)r礦床、黃河村電石用灰?guī)r水泥用灰?guī)r礦床,規(guī)模為大型,千里山制堿用灰?guī)r水泥用灰?guī)r礦床等,石灰?guī)r類礦床共21處,均為中大型規(guī)模。沉積型礦床主要有磷礦、石英巖礦、石英砂巖礦,以中小型為主。機(jī)械沉積型礦床主要有西桌子山水泥配料用粘土礦床。淺成中低溫?zé)嵋盒偷V床僅分布有代蘭塔拉鋅鉛(銀鍺鎘)礦床②。
鄂爾多斯(盆地)U-石油-天然氣-煤-鹽類成礦區(qū)位于內(nèi)蒙古南部,大地構(gòu)造單元屬鄂爾多斯中、新生代坳陷區(qū),處于華北陸塊中南部,北部以狼山-烏拉山-大青山山前深斷裂與華北北緣隆起帶相接;西部與鄂爾多斯西緣夭折裂谷為鄰;東部以離石斷裂與山西斷隆相鄰;向南側(cè)與汾渭新生代裂谷接壤。鄂爾多斯中、新生代坳陷區(qū)作為鄂爾多斯陸塊的一部分,在經(jīng)歷了新太古代至古元古代變質(zhì)結(jié)晶基底巖系形成時期之后,其主要特征是經(jīng)歷了早古生代陸表海和晚古生代海陸交互的構(gòu)造發(fā)展階段之后,中新生代大型盆地形成。該帶主要地質(zhì)事件及相關(guān)成礦地質(zhì)作用表現(xiàn)為:晚古生代海陸交互沉積階段,沉積了太原組、山西組等地層,其間形成了準(zhǔn)格爾煤田的多處大型煤礦床,同時期,本區(qū)南部形成蘇里格氣田、烏審旗氣田、大牛氣氣田等天然氣礦床。早侏羅世,沉積了延安組,形成了東勝煤田的萬利川煤田、神東煤田等多處大型煤礦床;而此時沉積活動中心即是伊陜斜坡和鄂爾多斯北部隆起區(qū)的東部區(qū)。中侏羅世,沉積中心和沉降中心向西遷移,沉積了直羅組,其中的辮狀河砂巖中形成大營、皂火壕超大型砂巖鈾礦床。隨著晚侏羅世盆地發(fā)生強(qiáng)烈的整體抬升,鄂爾多斯中生代坳陷盆地主要成礦階段結(jié)束。新生代鄂爾多斯西緣近南北向拗陷復(fù)活沉降,伴隨沉積了古近系漸新統(tǒng)湖相地層和石膏鹽類礦產(chǎn),典型礦床有蘇級石膏礦床、代慶召石膏礦床。在吉蘭泰-包頭中-新生代斷陷盆地,接受了巨厚層的新生界地層,其間形成了受次級斷裂控制斷陷盆地中的達(dá)拉特、雙龍等大型以上芒硝礦床。第四紀(jì)小型坳陷盆地,形成合同察汗淖、哈馬太等天然堿礦床②。
根據(jù)其成礦特征,該帶劃分出Ⅲ-60-①烏審旗-臨河U-石油-天然氣-煤-鹽類成礦亞區(qū)和Ⅲ-60-②河?xùn)|煤、煤層氣、鋁土礦成礦亞帶2個Ⅳ級成礦亞帶。該帶成礦作用類型也較簡單,主要是受沉積作用控制的非金屬礦產(chǎn)和能源礦產(chǎn)為主,主要有煤、鈾、天然氣、油頁巖、天然堿(芒硝鹽)、石膏、耐火粘土等礦種,另在山西河?xùn)|一帶還產(chǎn)出鋁土礦、硫鐵礦等。鄂爾多斯地區(qū)具“煤鈾吐氣”之寶地,東邊為準(zhǔn)格爾煤田、河?xùn)|煤田,中部和西部為東勝煤田。鈾礦和天然氣主要分布在東勝煤田內(nèi)。天然堿(芒硝鹽)分布于該區(qū)中北部的達(dá)拉特旗和鄂托克旗。鋁土礦主要產(chǎn)出在成礦帶東北部保德和柳林一帶。硫鐵礦分布較廣泛,但形成礦床的多在成礦帶南部。該成礦帶主要為外生沉積礦床,主要的礦床類型有化學(xué)沉積型,礦種有鈾、鋁土礦、硫鐵礦、沸石、高嶺土等,蒸發(fā)沉積型有芒硝、天然堿石膏,生物化學(xué)沉積型有煤、天然氣、頁巖氣、油砂。煤礦總體特征,以東勝、準(zhǔn)格爾、河?xùn)|煤田格架,分別集中了大型煤礦分布區(qū),具有煤層厚度大、煤質(zhì)優(yōu)良、埋藏淺等特征,分別代表了早侏羅世、晚石炭-中二疊世兩大聚煤期煤礦產(chǎn)地。本成礦帶的天然氣礦,集中分布于南部,統(tǒng)稱“鄂爾多斯盆地天然氣礦藏”,有蘇里格、大牛地、勝利井等6處超大型、大型氣田,烴源巖層為上石炭-下二疊統(tǒng)海陸過渡相至湖沼相的煤系地層。本成礦帶鈾礦,集中分布于中部直羅組地層中,有大營超大型及巴音青格利、皂火壕、納嶺溝和柴登壕等4處大型礦床;含礦巖性主要為辮狀河及曲流河砂巖,礦化受古層間氧化帶控制。蒸發(fā)沉積型鹽類礦產(chǎn),主要為形成于第四紀(jì)次級坳陷盆地的天然堿礦、芒硝礦,兩個礦集區(qū)呈一南一北展現(xiàn);南部天然堿礦有合同察汗淖、哈馬太等中、小型礦床,北部芒硝礦有達(dá)拉特旗、雙龍超大型礦床①②。
該帶主體位于山西省和河北省,少部分進(jìn)入河南省和陜西?。▓D1)。該成礦帶所處的大地構(gòu)造位置主體為山西斷隆,其西部以阿色浪-馬家灘-車道斷裂為界,東部以太行山山前斷裂為界、東北部至河北省界,南部邊界為小秦嶺造山帶,北部邊界為華北陸塊北緣斷裂。帶內(nèi)地層出露齊全,上太古界下部為阜平巖群、恒山巖群、霍山巖群;上太古界上部主要為五臺巖群、界河口巖群和贊皇群;下元古界有滹沱系、嵐河群-野雞山群-黑茶山群、甘陶河群、七東山群;中、上元古界有長城系、薊縣系和青白口系;下古生界有寒武系、奧陶系;上古生界石炭系、二疊系;中生界三疊系、侏羅系、白堊系;新生界的古近系、新近系和第四系。區(qū)內(nèi)巖漿活動發(fā)育,巖漿巖從深成巖、淺成巖、次火山巖到火山巖,超基性、基性、中性、酸性到堿性,太古代、元古代到中、新生代都有其代表性的巖漿活動區(qū)。但它們的出現(xiàn)在時間上局限于一定的階段,空間上集中在一定地域,區(qū)域上呈帶狀分布,形成上具多旋回性、多成因性③。成礦區(qū)總體構(gòu)造格局以太行山、五臺山、恒山、云中山、呂梁山、太岳山的早前寒武紀(jì)變質(zhì)基底為骨架,與鑲嵌其間的沉積蓋層的中、新生代構(gòu)造盆地組成北北東向(新華夏系)的盆-嶺構(gòu)造,盆嶺之間常為大型的斷裂帶。
該帶礦產(chǎn)資源十分豐富。目前已發(fā)現(xiàn)90種礦產(chǎn),包括能源礦產(chǎn)4種,金屬礦產(chǎn)18種,非金屬礦產(chǎn)65種,水氣礦產(chǎn)3種。區(qū)內(nèi)優(yōu)勢礦種主要為煤、煤層氣、地?zé)帷⒔?、鐵、鋁土、鎂、鉬、鉛、磷、硫鐵礦、云母、滑石、長石、金紅石、藍(lán)晶石、石膏、石墨、砂巖、頁巖、白云巖、大理巖、片麻巖、灰?guī)r、石英巖、輝綠巖、高嶺土、霞石正長巖、耐火粘土、其他粘土、玉石、地下水、礦泉水等;而天然油石、鈾、鈦、釩、麥飯石、藍(lán)石棉、芒硝、矽線石和寶石等礦種雖有發(fā)現(xiàn),但規(guī)模較小,多為礦點(diǎn)。鋅、鈷、鎵多以伴生礦產(chǎn)出。帶內(nèi)共發(fā)現(xiàn)各類礦床(點(diǎn))2 626處,其中超大型124處,大型542處,中型544處,小型842處,礦點(diǎn)574處①③。
該帶劃分出7個Ⅳ級成礦亞帶:分別為Ⅲ-61-①太行山成礦亞帶、Ⅲ-61-②呂梁山成礦亞帶、Ⅲ-61-③大同-寧武成礦亞帶、Ⅲ-61-④五臺山成礦亞帶、Ⅲ-61-⑤沁水成礦亞帶、Ⅲ-61-⑥汾西成礦亞帶和Ⅲ-61-⑦臨汾成礦亞帶(表1)。該帶成礦作用類型復(fù)雜多樣,沉積成礦作用中有海(陸)相沉積型、砂礦型、風(fēng)化殼型;巖漿成礦作用中有巖漿型、斑巖型、接觸交代型、巖漿熱液型、海(陸)相火山巖型;變質(zhì)成礦作用中有沉積變質(zhì)型;層控成因礦床有碳酸鹽巖中低溫?zé)嵋盒偷萚35]。
華北盆地位于中國東部,在地理上以渤海為中心,東、北、西三面山地高原環(huán)抱,地質(zhì)構(gòu)造獨(dú)特,自然資源十分豐富。北部山地主要為燕山山脈、西部為太行山、東部為山地丘陵區(qū)的遼東半島和山東半島,太行山以東為寬闊的華北平原區(qū)。
該帶地層特點(diǎn)是太古界一下元古界構(gòu)成變質(zhì)基底,其上不整合地覆蓋著輕微變質(zhì)的海相中元古界-下古生界沉積蓋層,包括中上元古界、寒武系和中下奧陶統(tǒng)的海相沉積地層。中奧陶世末至中石炭世前,地層均缺失。中晚石炭世發(fā)育海陸交互相沉積。二疊紀(jì)為湖相、沼澤和河流相沉積。此后,除第四系外,未發(fā)現(xiàn)海相地層。帶內(nèi)晚古生代是主要成煤時期;三疊紀(jì)以紅色沉積為主,與二疊紀(jì)為連續(xù)沉積;中生界侏羅系地層主要分布在燕山、太行山一帶,均為孤立的內(nèi)陸盆地沉積。地層發(fā)育各地不一,命名各異,其下統(tǒng)為門頭溝群,分布在燕山及北京西山一帶,為一套陸相火山-沉積巖系;上統(tǒng)為張家口組分布較廣,由酸性-中基性火山巖組成,以斷續(xù)之底礫巖不整合在以前的地層之上。白堊系本區(qū)只見有下統(tǒng)不整合在侏羅系或更老地層之上,古近系不整合覆蓋其上。北京西山地區(qū)為紫、綠或黃灰色頁巖、砂巖及礫巖為主,平泉-赤峰一帶為中酸性火山巖。新生界華北平原主要是淡水湖相、河流沖積。部分為海相沉積;高原及山地主要是內(nèi)陸湖盆、山麓堆積及火山堆積。區(qū)內(nèi)中生代遭受多次火山活動的影響,特別是東北部火山噴溢尤為強(qiáng)烈,廣泛地堆積了各類火山熔巖和火山碎屑巖。自燕山期華北陸塊解體,華北盆地開始形成,喜馬拉雅期是其主要發(fā)展階段,也是油氣藏主要形成時期。
該帶劃分出7個Ⅳ級成礦亞帶,分別為Ⅲ-62-①冀中凹陷石油天然氣成礦亞帶、Ⅲ-62-②靜海-阜城隆起煤地?zé)岢傻V亞帶、Ⅲ-62-③黃驊凹陷石油天然氣成礦亞帶、Ⅲ-62-④埕寧石油天然氣-煤成礦亞帶、Ⅲ-62-⑤濟(jì)陽石油天然氣成礦亞帶、Ⅲ-62-⑥冀州-濮陽隆起煤石膏石鹽成礦亞帶和Ⅲ-62-⑦濮東煤-石膏-巖鹽-石油-天然氣成礦亞帶。該帶礦產(chǎn)資源較為豐富,已發(fā)現(xiàn)16種礦產(chǎn),累計發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地513處。其中,能源礦產(chǎn)5種;金屬礦產(chǎn)1種;非金屬礦產(chǎn)8種,包括工業(yè)礦物2種,工業(yè)巖石(土)5種,水資源礦產(chǎn)2種。優(yōu)勢礦種主要為石油、天然氣、地?zé)?、煤等能源礦產(chǎn)為主,其次為石鹽和水汽礦產(chǎn)等①③。本區(qū)自1955年開展大規(guī)模油氣普查以來,經(jīng)過地質(zhì)、石油兩部門的普查勘探,目前已找到130多個油氣田。集中分布于濟(jì)陽、下遼河、冀中、黃驊和東明坳陷等地,建成了勝利、遼河、華北、大港、中原、等五大油氣田[36]。
該成礦帶主體位于河南、安徽省境內(nèi),少部分分布在陜西省東南部和山西省南部(圖1)。大地構(gòu)造位于華北陸塊南緣,其南界為盧氏-欒川大斷裂、六安斷裂;北界為為太行山南-武陟斷裂、封丘斷裂、儀豐斷裂和豐沛斷裂的連線,也即南華北盆地與(北)華北盆地的分界;東界為郯廬斷裂(池太斷裂)。該帶包括古華北大陸南部大陸邊緣、陸緣裂谷盆地和陸內(nèi)盆山,其構(gòu)造演化從太古宙華北陸塊基底形成階段古弧盆系,古元古代主動大陸邊緣,中-新元古代陸緣裂谷,寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)被動大陸邊緣,志留紀(jì)-晚石炭世早期古陸,晚石炭世中期-二疊紀(jì)陽新世海陸交替陸表海,二疊紀(jì)樂平世-中三疊世陸緣壓陷盆地,晚三疊世-新生代坳陷/斷陷盆地與隆起。形成基底與蓋層的雙層結(jié)構(gòu),西部陸緣造山帶與疊加褶皺區(qū),及東部沉積盆地的構(gòu)造格局。區(qū)內(nèi)出露基底巖系由新太古界登封巖群、林山巖群、五河巖群、霍邱巖群及古元古界太華巖群、嵩山群、銀魚溝群、擔(dān)石山群、降縣群及中條群變質(zhì)巖系組成;蓋層地層從中元古界-第四系總體為陸殼板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境,由中元古代濱海相碎屑巖-碳酸鹽巖臺地沉積、新元古代濱海相碎屑巖-局部碳酸鹽巖臺地沉積建造,寒武-奧陶紀(jì)逐漸轉(zhuǎn)為碳酸鹽巖-陸上冰川-陸表海相碎屑巖沉積建造,石炭-二疊紀(jì)陸表海相含鋁、含煤巖系沉積建造及三疊紀(jì)后海水退出本區(qū)轉(zhuǎn)為湖泊相泥砂質(zhì)碎屑巖沉積建造??傮w處在陸內(nèi)陸表海的構(gòu)造古地理環(huán)境。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁,該帶中元古代長城紀(jì)火山巖分布廣,厚度大;次之為新太古-古元古代、中新元古代火山巖及早白堊-古新世火山巖分布零星。侵入巖有新太古代灰色片麻巖組合、活動陸緣TTG巖系組合、后造山堿性正長花崗巖組合及古元古代后造山堿性正長花崗巖組合、早白堊世晚期造山晚期淺成巖組合[2,37]。
該帶劃分出7個Ⅳ級成礦亞帶,分別為Ⅲ-63-①中條山-王屋山Fe-Cu-U-P-重晶石-鋁土礦-耐火粘土-硫鐵礦-煤-天然氣成礦亞帶、Ⅲ-63-②澠池-許昌Fe-U-鋁土礦-磷-石膏-重晶石-耐火粘土-硫鐵礦-煤-天然氣成礦亞區(qū)、Ⅲ-63-③小秦嶺-伏牛山Fe-Mo-W-Au-Ag-Pb-Zn-石墨-滑石-螢石-重晶石成礦亞帶、Ⅲ-63-④濟(jì)源-黃口凹陷煤-石油-天然氣成礦亞帶、Ⅲ-63-⑤通許煤-天然氣-頁巖氣成礦亞帶、Ⅲ-63-⑥周口巖鹽-石油-天然氣成礦亞帶和Ⅲ-63-⑦豫南Fe-Au-Ag-Mo-Pb-Zn-Fe-V-磷-蛇紋巖-珍珠巖-膨潤土-沸石-菱鎂礦-煤-石油-天然氣成礦亞帶(表1)。帶內(nèi)礦產(chǎn)資源十分豐富,迄今已探明有儲量礦產(chǎn)60種,包括黑色金屬礦產(chǎn)鐵、錳、釩、鉻,有色金屬礦產(chǎn)鋁、銅、鉛、鋅、鉬、鎢、鈷,貴金屬礦產(chǎn)金、銀,稀有稀土礦產(chǎn)鎵、鑭、鈰、鋯、鈮、鈦、釷、釔,非金屬礦產(chǎn)白云巖、大理巖、沸石、高嶺土、含鉀砂頁巖、花崗巖、滑石、石灰?guī)r、藍(lán)晶石、磷、菱鐵礦、硫鐵礦、自然硫、脈石英、芒硝-鎂鹽、耐火粘土、凝灰?guī)r、硼、膨潤土、砂巖、蛇紋巖、石膏、石榴子石、石墨、石英巖、水晶、陶瓷土、矽線石、玄武巖、鹽礦、螢石、粘土、長石、珍珠巖、蛭石、重晶石,能源礦產(chǎn)煤、油頁巖、鈾礦和地?zé)岬?。已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地1 584處,其中超大型礦床148處、大型304處、中型592處、礦點(diǎn)540處。區(qū)內(nèi)優(yōu)勢礦產(chǎn)為金、鉬(鎢)、鋁土礦、鉛鋅、銀、鐵、煤等,其中鉬探明儲量占全國第一、金礦、鋁土礦位居第二。典型礦床有許昌鐵礦、鐵山鐵礦、銅礦峪銅礦、胡家峪銅礦、篦子溝銅礦、郁山鋁土礦、石門溝鉬礦、南泥湖-三道莊鉬鎢礦、夜長坪鉬鎢礦、雷門溝鉬礦、文峪金礦、上宮金礦、祁雨溝金礦、老灣金礦、破山銀礦、鐵爐坪銀鉛鋅礦、上莊坪鉛鋅礦等大-中型金屬礦床①[1,2,5,37,38]。
該區(qū)位于魯西地區(qū)的中部,西部以聊城-蘭考斷裂、北部以齊河-廣饒斷裂、東部以沂沭斷裂帶東部的昌邑-大店斷裂為界,南延至皖北和豫東部分地區(qū)。該帶前寒武紀(jì)基底主要由新太古代TTG巖系和變粒巖、角閃片巖組成,由于遭受多期次的巖漿侵入、分割,形成巖片及包體,兩者內(nèi)部褶皺及斷裂異常發(fā)育;蓋層主要由兩大部分組成,一部分為新元古代-早古生代碎屑巖夾碳酸鹽巖,主要分布于中部凸起區(qū);另一部分為白堊紀(jì)火山及火山碎屑巖沉積蓋層,主要分布于區(qū)帶東西兩側(cè)的沉積盆地內(nèi)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為NNE向沂沭斷裂帶,其次為NW向小型斷裂構(gòu)造。后者對前者進(jìn)行錯斷。成礦區(qū)巖漿活動主要分布在魯中和濰坊-臨沂一帶,新太古代巖漿侵入活動強(qiáng)烈,侵入的巖漿自超基性-基性-中酸性均有,且以中酸性巖漿侵入為主,但與成礦關(guān)系密切的是每一侵入旋回初始階段的基性-超基性巖,盡管侵入的基性-超基性巖巖體規(guī)模較小,但易于形成與超基性侵入體密切相關(guān)的銅、鎳、鐵等礦床。早古生代(加里東期)巖漿侵入微弱,主要為金伯利巖體的侵入,其侵入范圍較為局限,僅在蒙陰地區(qū)可見,在金伯利巖體內(nèi)形成了金剛石礦床或金剛石礦化體。中生代中、上侏羅世,在平邑銅石一帶沿燕甘斷裂侵入了銅石偏堿性雜巖體,零星分布在石井、銅石、龍寶山、郗山等地。中生代下白堊世,沿齊河、濟(jì)南、章丘、淄博金嶺一線、以及萊蕪、沂南銅井等地發(fā)生了大規(guī)模的巖漿侵入作用,形成了中基性侵入巖和中酸性侵入巖兩個亞類,不同地區(qū)侵入巖體性質(zhì)有所不同,萊蕪、淄博金嶺鐵礦主要與東明生、上水河輝長閃長巖、角閃閃長巖體密切相關(guān),屬于中偏基性巖石;濟(jì)南東部地區(qū)、齊河禹城等地鐵礦主要與輝長巖、輝長二長巖、蘇長輝長巖等偏基性巖體密切相關(guān);沂南銅井地區(qū)與鐵礦密切相關(guān)的巖石為銅漢莊石英閃長玢巖;蓮子汪接觸交代型鐵礦主要與中粒含黑云花崗閃長巖密切相關(guān)①[3]。
該區(qū)劃分為5個成礦亞帶,分別為Ⅲ-64-①濰坊-臨沂Fe-Au-螢石-重晶石-金剛石成礦亞帶、Ⅲ-64-②魯中地區(qū)煤-Fe-Al-Au-建材、非金屬成礦亞帶、Ⅲ-64-③蘇魯界區(qū)煤-建材非金屬成礦亞帶、Ⅲ-64-④菏澤-濟(jì)寧煤-Fe成礦亞帶和和Ⅲ-64-⑤蘭考-臺前煤成礦亞帶(表1)。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源極為豐富、能源礦產(chǎn)主要有煤、油頁巖、地?zé)岬龋饘俚V產(chǎn)有鐵、鋁、銅、鉛鋅、金(銀)、稀土等,非金屬礦產(chǎn)有鉀鹽、巖鹽、石膏、自然硫、耐火粘土、硫鐵礦、金剛石、藍(lán)寶石、石灰?guī)r、白云巖、砂巖、飾面用石材等。區(qū)內(nèi)優(yōu)勢礦產(chǎn)主要有煤、鐵、鋁土礦、稀土、金剛石、巖鹽、石膏、自然硫、石灰?guī)r、石英砂巖、飾面石材、耐火粘土、藍(lán)寶石、泰山玉、泰山石、金絲硯等。
該區(qū)成礦時代主要為新太古代、古生代、中生代及新生代。新太古代主要形成沉積變質(zhì)型鐵礦、巖漿型鐵礦;古生代主要為沉積型礦床;中生代主要形成了熱液型礦床、陸相火山巖型礦床等,如銅井巖體內(nèi)的銅井銅(金)礦、金家山式鉛鋅礦、朱崖式鐵礦形成年齡為121.6 Ma,五蓮七寶山式銅(鉛鋅)礦形成年齡在125~115 Ma,白石嶺鉛鋅礦形成年齡112.23 Ma,萊蕪接觸交代型鐵礦巖體的形成時代為131.48±4.9 Ma、112.5±1.3 Ma,蓮子汪式接觸交代型鐵礦床形成年齡為125.31~121.1 Ma,郗山稀土礦形成年齡為121.8±1.1 Ma、133~121 Ma。;新生代主要形成了陸相沉積型礦床等[3]。
該成礦帶位于膠遼陸塊南部,魯東地區(qū)的西部偏北,東部及南部以朱吳(即墨斷裂之一)-五蓮斷裂為界、西部以沂沭斷裂帶最東部的昌邑-大店斷裂為界構(gòu)成的三角地帶。該區(qū)基底主要由中太古代表殼巖唐家莊巖群、新太古代膠東巖群及TTG巖系和古元古代變粒巖、高鋁片巖、白云石大理巖以及含石墨變粒巖為代表的類孔茲巖組合組成,膠東巖群被認(rèn)為是膠東金礦床的初始礦源層[39]。上疊構(gòu)造主要由晚三疊世至白堊紀(jì)中酸性侵入巖、白堊紀(jì)中基性-酸性火山巖和新生代玄武巖組成,北部邊緣局部為古近紀(jì)-新近紀(jì)沉積巖。構(gòu)造格架主要包括兩部分,中生代之前基底構(gòu)造主體為東西向基底,中生代-新生代則在原東西向構(gòu)造體系上疊加形成NNE、NE向?yàn)橹黧w的斷裂構(gòu)造[3]。
該帶劃分出膠西北Au-Fe-Mo-石墨-滑石-菱鎂礦成礦亞帶(Ⅲ-65-①)、膠萊盆地Cu-Au-PbZn-螢石-重晶石-膨潤土成礦亞帶(Ⅲ-65-②)2個Ⅳ成礦亞帶構(gòu)成。成礦帶內(nèi)礦產(chǎn)資源極為豐富,礦產(chǎn)種類繁多,是我國最為重要的礦產(chǎn)集中產(chǎn)地之一,已探明金礦儲量位居世界第三位。主要能源礦產(chǎn)有煤(油頁巖);金屬礦產(chǎn)有金(銀)、鐵、銅、鉛鋅、鉬(鎢)等;非金屬礦產(chǎn)有石墨、滑石、菱鎂礦、螢石、重晶石、硫鐵礦等;建材礦產(chǎn)有大理石、花崗石飾面石材。其中金、(晶質(zhì))石墨、菱鎂礦等礦產(chǎn)資源儲量在全國占據(jù)首位或位居前列。區(qū)內(nèi)煤炭(油頁巖)資源僅分布于龍口市東部附近的古近紀(jì)斷陷盆地內(nèi);金(銀)、銅、鉛鋅、鉬(鎢)等礦產(chǎn)資源主要分布于成礦帶中北部中生代侵入巖出露區(qū)及附近;鐵礦、石墨、滑石、菱鎂礦、大理石飾面石材等礦產(chǎn)主要分布于成礦帶中北部、太古宙、古元古宙侵入巖、地層分布區(qū)內(nèi)或附近;螢石礦產(chǎn)主要分布于蓬萊南部中生代侵入巖分布區(qū);重晶石礦產(chǎn)主要分布于成礦區(qū)帶西南部周緣的火山巖分布區(qū)[1,3]。
該帶成礦時代主要為古元古代、中生代,次為新生代。古元古代主要發(fā)育沉積變質(zhì)型、巖漿型、熱液型礦床。中生代形成的礦床主要是與巖漿侵入或巖漿侵入期后熱液有關(guān)的熱液型礦床,該礦床類型有焦家式金礦、玲瓏式金礦、遼上式金礦、十里鋪式銀礦、王家莊式銅礦、白石嶺式鉛鋅礦、敖山式硫鐵礦、宋官疃式重晶石礦、巨山溝式螢石礦;與侵入巖有關(guān)的斑巖型礦床類型有尚家莊式鉬礦;接觸交代型礦床類型有邢家山式鉬礦、香夼式鉛鋅礦、銅井式鉛鋅礦;與火山噴發(fā)有關(guān)的陸相火山巖礦床有石前莊式膨潤土礦。涵蓋了金、銀、鉬、銅、鉛鋅、鐵、硫、螢石、重晶石、膨潤土等礦種[3,40]。新生代古近紀(jì)的礦床類型主要有煤、油頁巖。與古近紀(jì)湖相、沼澤沉積環(huán)境密切相關(guān)。
近年來膠東地區(qū)探明金礦已達(dá)4 500余噸[41],躍居世界第三位。最新研究表明膠東地區(qū)金礦是在早白堊世古太平洋板塊俯沖引起華北克拉通破壞、巖石圈拆沉,誘發(fā)古老地殼部分熔融形成大規(guī)模高分異高氧逸度花崗巖侵入-巖漿演化后期多來源流體上涌巨量金成礦⑧[42-45]。這種古老地殼部分熔融形成的高分異高氧逸度花崗巖是造成膠東巨量金堆積的關(guān)鍵因素⑧李俊建主編.國家重點(diǎn)研發(fā)計劃深地資源勘查開采專項(xiàng)課題科技報告:膠東礦集區(qū)三維結(jié)構(gòu)與定位預(yù)測[R].中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心,2021,1-391.。綜合新獲得的大量成巖成礦年齡數(shù)據(jù)和前人的年齡資料,提出膠東地區(qū)存在兩期大規(guī)模金成礦作用期,即膠東西北部地區(qū)金礦床主要形成于早白堊世早中期(120±3 Ma),膠東東南部地區(qū)金礦床主要形成于早白堊世中晚期(110±5 Ma)⑧[43]。
該成礦帶跨陜豫鄂三省,在華北地區(qū)指南陽盆地以西地區(qū)的秦嶺造山帶范圍,處在揚(yáng)子陸塊與華北陸塊之間的結(jié)合帶,帶內(nèi)保留了古元古代以來的巖石地層單位和構(gòu)造巖石單位,復(fù)雜的大地構(gòu)造演化孕育了53種以上的礦產(chǎn)[1,2]。東秦嶺的地質(zhì)構(gòu)造演化經(jīng)歷了前滹沱紀(jì)微陸塊形成時期,之后為長城紀(jì)-青白口紀(jì)早期的裂谷發(fā)育時期,青白口紀(jì)中期南、北秦嶺發(fā)生會聚,之后在南華紀(jì)裂解,寒武-奧陶紀(jì)形成秦嶺弧盆系,志留紀(jì)碰撞閉合,中三疊世陸-陸碰撞,晚三疊世之后轉(zhuǎn)入板內(nèi)構(gòu)造演化。該帶除古元古代變質(zhì)海相火山巖型鐵礦之外,變質(zhì)作用含礦建造主要為秦嶺巖群、陡嶺巖群、小寨組、歪頭山組和淅川藍(lán)片巖帶。含礦沉積建造主要有含磷碳酸鹽巖建造、灰?guī)r(大理巖)建造、灰?guī)r-白云巖建造、炭硅泥巖建造、炭質(zhì)泥巖建造、赤鐵礦碎屑巖建造、陸相含煤建造、天然堿-油頁巖建造、石膏-泥巖建造和泥砂巖-膨潤土建造。東秦嶺主要存在7個時期的巖漿或火山活動,分別為古元古代、青白口紀(jì)、南華紀(jì)、寒武紀(jì)第三世-志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、晚侏羅世和早白堊世。
該區(qū)劃分為5個成礦亞帶,分別為Ⅲ-66-①北秦嶺Fe-Cu-Pb-Zn-Ag-Mo-Au-Sb-Nb-Ta-Li-非金屬成礦亞帶、Ⅲ-66-②桐柏北部(北秦嶺)成礦亞帶、Ⅲ-66-③南秦嶺Au-V-金紅石-石墨-藍(lán)石棉-虎睛石成礦亞帶、Ⅲ-66-④南陽盆地石油-天然氣-油頁巖-石膏-天然堿成礦亞帶和Ⅲ-66-⑤襄樊盆地石油-天然氣成礦亞帶。該帶分布有59種礦產(chǎn)、289處礦產(chǎn)地[1,2]。主要成礦時代及相應(yīng)礦床類型的礦產(chǎn)分別為:殘留基底地塊(孔茲巖)中的古元古代變成型石墨、矽線石礦床和變質(zhì)海相火山巖型鐵礦,黑色巖系中的化學(xué)沉積(熱水沉積)型釩礦床,早古生代細(xì)碧角斑巖中的海相火山巖型鋅銅、鐵礦床和斜長巖熱液蝕變獨(dú)山玉礦床,志留紀(jì)變成型藍(lán)晶石、紅柱石礦床,泥盆紀(jì)變成型金紅石礦床,泥盆紀(jì)偉晶巖型稀有金屬、稀土金屬、鉀長石、白云母礦床,泥盆紀(jì)巖漿熱液型金、銀鉛鋅礦床,早石炭世化學(xué)沉積型石灰?guī)r礦床,晚三疊世變成型藍(lán)石棉礦床,早侏羅世變成型虎睛石礦床,晚侏羅世斑巖(爆破角礫巖)-矽卡巖型銅鉬礦床,早白堊世斑巖型鉬礦床及巖漿熱液型(爆破角礫巖型)金、銻、螢石礦床,新生代疊加(復(fù)合/改造)型油氣田和蒸發(fā)沉積型天然堿、芒硝、石膏礦床等。
該成礦帶的范圍對應(yīng)桐柏-大別-蘇魯造山帶,帶內(nèi)殘留新太古代、古元古代雜巖包體,主要出露南華紀(jì)以來巖石地層和構(gòu)造巖石單位。該帶含礦沉積建造除與東秦嶺一致的變質(zhì)灰?guī)r建造、變質(zhì)灰?guī)r-白云巖建造外,主要為含磷碎屑巖建造、含煤建造、砂礫巖-粉砂質(zhì)泥巖建造、膨潤土-沸石建造和砂礫巖-膨潤土建造。含礦變質(zhì)巖為晚三疊世榴輝巖的退變質(zhì)巖。該帶主要發(fā)育新太古代、青白口紀(jì)、南華紀(jì)/震旦紀(jì)、早古生代和早白堊世侵入巖或火山巖。在三疊紀(jì)之前,桐柏-大別造山帶與東秦嶺有著一致的大地構(gòu)造演化過程,在經(jīng)歷了晚二疊世-早侏羅世南秦嶺的深俯沖與折返過程之后,發(fā)育了桐柏-大別高壓-超高壓變質(zhì)帶。目前桐柏-大別地區(qū)出露一套與南秦嶺相應(yīng)地層對應(yīng)的高級變質(zhì)巖系,北秦嶺斷陷于信陽中-新生代盆地之下。在經(jīng)歷高壓變質(zhì)、深剝蝕和發(fā)育中-新生代斷陷盆地之后,最為突出的礦產(chǎn)是早白堊世鉬礦和螢石礦。在大別山北緣殼幔陡變帶具有金銀成礦作用,早白堊世火山巖盆地邊緣分布珍珠巖、膨潤土等礦產(chǎn),高壓-超高壓變質(zhì)帶中的榴輝巖包體中也可能保存有與暗色巖系有關(guān)的礦產(chǎn),在有關(guān)包體中即發(fā)現(xiàn)了黃崗小型釩鈦磁鐵礦礦產(chǎn)地。
該區(qū)劃分為5個成礦亞帶,分別為Ⅲ-67-①桐柏山Mo-V-Ti成礦亞帶、Ⅲ-67-②雞公山-靈山Mo-Cu-Pb-Zn-Ag-螢石成礦亞帶、Ⅲ-67-③新縣Mo-Cu-Pb-Zn-Ag-V-Fe-螢石-金紅石-白云母成礦亞帶、Ⅲ-67-④湯家坪Mo成礦亞帶、Ⅲ-67-⑤日照-膠南Pb-Zn-Fe-Cu成礦亞帶和Ⅲ-67-⑥威海-文登Au-Ag-Mo-Pb-Zn-Cu成礦亞帶。該帶分布有36個礦種、183處礦產(chǎn)地,超大型鉬、珍珠巖-膨潤土-沸石礦床和大型金紅石、鎳礦床占居突出地位。主要產(chǎn)出三個時代相應(yīng)礦床類型的礦產(chǎn),分別為南華紀(jì)未變質(zhì)巖漿型鎳、鐵礦床,晚三疊世變成型金紅石礦床,早白堊世斑巖型鉬礦床,早白堊世陸相火山巖型銀、珍珠巖、膨潤土、沸石礦床,早白堊世偉晶巖型白云母礦床及巖漿熱液型金、螢石礦床①[1,2]。
(1)提出華北地區(qū)Ⅰ級成礦域隸屬于古亞洲成礦域、濱太平洋成礦域和秦祁昆成礦域,共劃分出6個Ⅱ級成礦省,18個Ⅲ級成礦帶,67個Ⅳ級成礦亞帶和255個Ⅴ級礦集區(qū)。其中古亞洲成礦域涉及準(zhǔn)噶爾和塔里木2個成礦省,劃分出2個成礦帶、4個成礦亞帶和8個礦集區(qū);濱太平洋成礦域涉及大興安嶺、華北陸塊和秦嶺-大別3個成礦省,劃分出15個成礦帶、62個成礦亞帶和245個礦集區(qū);秦祁昆成礦域涉及阿爾金-祁連成礦省,劃分出河西走廊成礦帶、閻地拉圖成礦亞帶和2個礦集區(qū)。這為該區(qū)成礦規(guī)律研究提供了重要依據(jù)。
(2)提出二連-東烏旗成礦帶自西向東成礦年齡逐漸變新(297 Ma—187.11 Ma—161.3 Ma—131 Ma),為一條華力西晚期、燕山期的斑巖型、接觸交代型和熱液型金屬礦床成礦帶,同時還是新生代油氣、砂巖型鈾礦集中區(qū)。這為該區(qū)尋找同類型斑巖型礦床勘查工作部署指明了方向。