内蒙古得尔布干成矿带南段铅锌银及铜钼多金属成矿作用研究

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内蒙古得尔布干成矿带处于中亚造山带东段以及蒙古-鄂霍茨克造山带南缘,其主体位于额尔古纳地块之上。其南段发育以铜钼及铅锌银为主的多金属矿床,典型代表包括甲乌拉铅锌(银)矿床、查干布拉根铅锌(银)矿床、额仁陶勒盖银矿床、乌奴格吐山铜钼矿床等。依据矿床地质、矿化特征以及成因可将得尔布干成矿带南段多金属矿床划分为斑岩型(乌奴格吐山铜钼矿床)、热液脉型(甲乌拉铅锌(银)矿床、查干布拉根铅锌(银)矿床)和浅成低温热液型(额仁陶勒盖银矿床)三种主要类型。其中,乌奴格吐山铜钼矿床产于侏罗世的二长花岗斑岩体中,热液成矿作用大体可划分为黄铁矿-石英、辉钼矿-石英、黄铜矿-石英及方解石-石英四个阶段;甲乌拉铅锌(银)矿床产于中侏罗统火山岩与砂岩中,其热液成矿作用大体可划分为黄铁矿-石英、辉钼矿-石英、黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿-闪锌矿-石英、黄铁矿-闪锌矿-方铅矿-石英及方解石-石英五个阶段;查干布拉根铅锌(银)矿床产于中侏罗统火山岩和砂岩中,热液成矿作用可划分为黄铁矿-石英、黄铁矿-磁黄铁矿-黄铜矿-闪锌矿-石英、黄铁矿-闪锌矿-方铅矿-石英及碳酸盐-石英四个阶段;额仁陶勒盖银矿床产于中侏罗统火山岩中,热液成矿作用可划分为黄铁矿-石英;多金属硫化物-石英;石英-锰碳酸盐及方解石-石英四个阶段。矿床地球化学研究显示,各个矿床的成矿流体与成矿物质的来源均与研究区内的岩浆活动关系密切。斑岩型铜钼矿床(乌奴格吐山铜钼矿床)的成矿流体来源于岩浆水和大气降水的混合,以地壳流体为主,成矿流体为中高温的Na Cl-H2O体系的热液。成矿物质主要来源于岩浆岩,矿床金属硫化物的硫元素来源于岩浆硫,铅元素部分来源于二长花岗斑岩,为壳幔混源铅。流体的沸腾作用是导致该矿床金属矿物沉淀的关键机制。热液脉型多金属矿床(甲乌拉铅锌(银)矿床和查干布拉根铅锌(银)矿床)的成矿流体主要来源于大气降水,混有少量岩浆水,成矿流体为中温、中盐度的Na Cl-H2O体系热液,成矿流体的前期存在岩浆水,后期则混入了大气降水,以地壳流体为主。矿床金属硫化物的硫元素来源于岩浆硫,铅元素为壳幔混源铅。流体的沸腾作用是导致该矿床金属矿物沉淀的关键机制。浅成低温热液型矿床(额仁陶勒盖银矿床)的成矿流体为低温、低盐度的Na Cl-H2O体系热液,成矿流体的前期存在岩浆水,后期则混入了大量的大气降水,以地壳流体为主;矿床金属硫化物的硫元素来源于岩浆硫,铅元素为壳幔混源铅。该矿床成矿流体沸腾作用不明显,温度下降与水/岩(W/R)反应可能是导致该矿床金属矿物沉淀的关键机制。成岩成矿年代学与成矿岩体的岩石地球化学研究显示,乌奴格吐山铜钼矿床形成于早侏罗世(178~180Ma),甲乌拉铅锌(银)矿床、查干布拉根铅锌(银)矿床和额仁陶勒盖银矿床形成于早白垩世(134~138Ma)。因此,得尔布干成矿带南段有早侏罗世和早白垩世两期多金属成矿作用,均形成于蒙古鄂霍次克洋作用的构造环境之中。依据区域构造演化,岩浆活动以及热液成矿作用的综合分析,建立了如下的区域成矿模式:1)早侏罗世,蒙古-鄂霍茨克洋持续向南俯冲,加厚下地壳发生部分熔融作用,形成乌奴格吐山二长花岗斑岩的母岩浆,岩浆分异出的岩浆热液逐渐发育成乌奴格吐山铜钼矿床;2)早白垩世,蒙古-鄂霍茨克洋已经闭合,此时研究区处于伸展环境之下,下地壳发生部分熔融作用(A-型花岗岩),壳幔物质混合,形成了甲乌拉-查干布拉根矿床石英二长斑岩与额仁陶勒盖石英斑岩的母岩浆。岩浆分异出的岩浆热液逐渐发育并混合大气降水形成甲乌拉铅锌(银)矿床、查干布拉根铅锌(银)矿床和额仁陶勒盖银矿床。
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