蒙古南草原二連浩特二連浩特一帶境內(nèi)外構(gòu)造-成礦帶的銜接問(wèn)題淺析

1蒙古銅礦床成礦帶中蒙邊境及其附近地區(qū)的構(gòu)造位置位于華北板塊與西伯利亞板塊的過(guò)渡帶和結(jié)合部位。區(qū)內(nèi)古生代地層出露廣泛,深大斷裂縱橫交錯(cuò),巖漿巖十分發(fā)育,金屬礦床(點(diǎn))星羅棋布,是中亞成礦帶的重要組成部分。通過(guò)多年的系統(tǒng)工作,先后在該區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)銅礦床、礦點(diǎn)(礦化點(diǎn))數(shù)百處,西從新疆東天山的延?xùn)|—土屋斑巖型銅礦床、甘肅北山公婆泉斑巖型銅礦床、白山堂斑巖型銅金礦床,經(jīng)內(nèi)蒙古霍各乞沉積巖型銅多金屬礦床、炭窯口沉積型銅礦床,到蒙古歐玉陶勒蓋特大型斑巖型銅金礦床、查干蘇布爾加大型斑巖銅鉬礦床,再延伸到內(nèi)蒙古東部的小壩梁銅金礦床、奧尤特銅礦和烏奴格吐山斑巖銅鉬礦床。整個(gè)成礦帶長(zhǎng)數(shù)千km,寬幾十到近百km,成為中國(guó)北方和蒙古南部重要的成礦區(qū)帶。歐玉陶勒蓋以礦化范圍之大、礦體埋藏之淺、銅金含量之高和雜質(zhì)成分之少而著稱于世。據(jù)最新資料,蒙古在南部距中蒙邊境線250km的巴彥洪格爾省的巴彥戈壁蘇木又發(fā)現(xiàn)一處特大型銅-鋅礦床——白山銅-鋅礦床。受到蒙古找礦成功經(jīng)驗(yàn)的啟發(fā),位于該成礦帶東延長(zhǎng)線上的二連浩特—東烏旗地區(qū)先后開(kāi)展和部署了多項(xiàng)有關(guān)銅多金屬礦的勘查和研究工作。到目前為止,除在二連浩特東北達(dá)來(lái)廟地區(qū)發(fā)現(xiàn)三處規(guī)?？蛇_(dá)中型或大型的斑巖型鉬礦外,其余多為銅多金屬礦點(diǎn)或礦化點(diǎn),尚未發(fā)現(xiàn)具有重大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的銅礦床。二連浩特—東烏旗地區(qū)未能實(shí)現(xiàn)銅多金屬礦勘探突破的原因,是該地區(qū)基礎(chǔ)性的地質(zhì)及礦產(chǎn)勘查工作程度較低抑或是二連浩特—東烏旗地區(qū)與南戈壁成礦帶根本就不屬于同一銅多金屬成礦帶?顯然,研究確定位于兩者中間的二連浩特一帶境內(nèi)外構(gòu)造-成礦帶的銜接問(wèn)題是解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵,具有非常重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。2蒙古的深大斷裂目前,關(guān)于內(nèi)蒙古地區(qū)斷裂構(gòu)造劃分及命名雖然在局部地區(qū)有些出入,但總體已經(jīng)形成了比較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)(圖2)。其中由內(nèi)蒙古中東部延伸到蒙古的主要深大斷裂有北北東向的寶音圖隆起西緣深斷裂(圖2中編號(hào)為24,下同)、寶音圖隆起東緣深斷裂(25),北東向的二連浩特—賀根山(18)、查干敖包—阿榮旗(19)、得爾不干深斷裂帶(20),北東—北北東向的頭道橋—鄂倫春(21)和北西向的阿巴嘎旗(27)深斷裂帶。其中最重要的為二連浩特—賀根山深斷裂帶、查干敖包—阿榮旗深斷裂帶和得爾不干深斷裂帶。(1)二連浩特—賀根山深斷裂帶。它位于二連浩特—賀根山一線,呈北東東—北東向展布,向西延伸到蒙古境內(nèi),向東為中新生代巖(體)層所掩蓋。在內(nèi)蒙古境內(nèi)延伸為680km。其地質(zhì)特點(diǎn)可概括為:①斷裂帶由一系列推覆或疊瓦狀斷層、蛇綠混雜巖塊體、構(gòu)造破碎帶和剪切帶所構(gòu)成,為海西早期與海西晚期構(gòu)造—巖漿巖帶的分界線;②磁法、電法、重力和地震測(cè)量結(jié)果都顯示這條斷裂帶的存在;③斷裂帶的形成時(shí)代為晚古生代早期,斷裂性質(zhì)為壓性,為西伯利亞板塊與華北陸塊的古縫合線。(2)查干敖包—阿榮旗深斷裂。該深斷裂西段自蒙古境內(nèi)延入本區(qū),向北東經(jīng)查干敖包、東烏旗至阿榮旗,走向北東,在內(nèi)蒙古境內(nèi)延伸達(dá)1000km以上,在東部被大興安嶺主脊—林西深斷裂所截。查干敖包—阿榮旗深斷裂形成于晚古生代早期,在晚二疊世以前對(duì)兩側(cè)的地質(zhì)發(fā)展歷史起了明顯的控制作用。該斷裂北部為西伯利亞增生板塊,南部為華力西海槽,兩者呈安第斯山型接觸,深斷裂即為南部洋殼向北的古俯沖帶。(3)得爾不干深斷裂。西南端自蒙古延入內(nèi)蒙古,大致從呼倫湖東岸經(jīng)黑山頭,沿得爾不干河及金河河谷呈北東向伸展,在內(nèi)蒙古境內(nèi)延伸約660km。西南與蒙古境內(nèi)的中蒙古深斷裂相連,總體構(gòu)成一個(gè)向南突出的巨大弧形構(gòu)造。此斷裂帶控制著古生代火山巖系的發(fā)育,海西期基性、超基性巖沿?cái)嗔褞Х植?很多地段作為南側(cè)的上古生界與北側(cè)下古生界的分界斷層。目前在黑龍江、內(nèi)蒙古沿得爾不干深斷裂所發(fā)現(xiàn)的多金屬礦產(chǎn)基本位于該斷裂帶北西側(cè),俄羅斯和蒙古境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的很多大型、超大型金屬礦床和鈾礦床也都位于該斷裂北西側(cè)。蒙古的大地構(gòu)造格架具有明顯的塊斷鑲嵌結(jié)構(gòu),為不同方向的深大斷裂所切割,同時(shí)總體又以向南突出的弧形分布為特點(diǎn),因此,蒙古的深大斷裂走向總體而言,西部為北西走向,中部為近東西向,到東部轉(zhuǎn)為北東走向。從B·Й·吉洪諾夫于1975年編制的蒙古斷裂體系圖(圖3)中可以看出:蒙古的斷裂體系可分為北東、北西、東西和南北4組,其中由布爾剛(圖中編號(hào)8,下同)、外阿爾泰(9)、大博格多(10)、古爾邦賽汗(13)和溫圖爾林等斷裂組成的蒙古主斷裂在蒙古境內(nèi)延伸達(dá)2000km,西翼延伸到中國(guó)新疆的額爾齊斯斷裂,東翼延伸到中國(guó)的得爾不干深斷裂,呈現(xiàn)為巨大的擠壓帶,沿?cái)嗔逊植加泻Ｎ髌诨?、超基性巖。另外在蒙古中東部的主要深大斷裂還有北東向的南肯特(16)、鄂嫩(17)、克魯倫(18)和東南邊緣的宗巴音(21)深斷裂,東西向的戈壁—天山(12)、喬巴山(19)和烏勒吉(20)深斷裂,其間還有一些未命名的次級(jí)東西向和北西向斷裂。吉洪諾夫根據(jù)東蒙火山巖帶分布規(guī)律推測(cè),東蒙地區(qū)的北東向斷裂體系是陡傾斜的左行平移斷層,平移距離大致在150~200km。由該斷裂體系圖可以看出:吉洪諾夫認(rèn)為東西向的戈壁—天山深斷裂往東終止于北東向的宗巴音深斷裂,而宗巴音深斷裂與內(nèi)蒙古的頭道橋—鄂倫春深斷裂相連,二連浩特西側(cè)沒(méi)有深大斷裂分布,而分布有較多的北東向和北西向次級(jí)斷裂。另外,按照王鴻禎等援引蒙古烏蘭巴托地質(zhì)與礦產(chǎn)研究所對(duì)于蒙古大地構(gòu)造單元的劃分,也認(rèn)為宗巴音斷裂往北東方向延伸至頭道橋—鄂倫春深斷裂。但他認(rèn)為南戈壁—天山斷裂被宗巴音斷裂錯(cuò)斷后往北移動(dòng),在二連浩特附近延伸到內(nèi)蒙古,基本與二連浩特—賀根山深斷裂連為一體。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)將內(nèi)蒙古和蒙古斷裂體系合并研究的學(xué)者主要有沈存利、蘇新旭(中蒙及鄰區(qū)1∶150萬(wàn)地質(zhì)編圖,內(nèi)部資料)、聶鳳軍等,他們的有些觀點(diǎn)類似,這里引出沈存利的研究結(jié)果,具體見(jiàn)圖4。由圖4可以看出,沈存利等認(rèn)為,北東東—北東向的二連浩特—賀根山、查干敖包—阿榮旗和東西—北東向的索倫敖包—阿魯科爾沁旗深斷裂帶往西都終止于北東向的宗巴音深斷裂,而該斷裂往北東方向延伸與得爾不干深斷裂連為一體。另外,沿宗巴音和得爾不干深斷裂北西側(cè)依次分布有歐玉陶勒蓋、查干蘇布爾加、ARIINNUUR、八大關(guān)、烏努格吐山、貝斯特里伊、庫(kù)爾圖明、魯戈卡因等大型、超大型銅多金屬礦床。綜上所述,對(duì)于二連浩特—賀根山、查干敖包—阿榮旗深斷裂西出國(guó)境后如何延伸,沈存利等國(guó)內(nèi)學(xué)者認(rèn)為其終止于宗巴音深斷裂帶,而宗巴音深斷裂帶往北東方向延伸與得爾不干深斷裂相連。B·Й·吉洪諾夫認(rèn)為二連浩特西側(cè)沒(méi)有深大斷裂,只有一些北東和北西向的二級(jí)或三級(jí)斷裂(見(jiàn)圖3),而在蒙古烏蘭巴托地質(zhì)與礦產(chǎn)研究所于1998年編制的蒙古大地構(gòu)造略圖中,認(rèn)為二連浩特西側(cè)存在一條華力西期的地殼消減帶,該消減帶被宗巴音深斷裂帶錯(cuò)動(dòng),之后呈北西西向西延伸。宗巴音深斷裂帶往北東方向延伸與頭道橋—鄂倫春深斷裂相連。因此,在二連浩特一帶境內(nèi)外深大斷裂走向及相互銜接問(wèn)題上國(guó)內(nèi)外學(xué)者爭(zhēng)議很大。以上述深大斷裂為基礎(chǔ),結(jié)合地質(zhì)、巖漿巖、礦產(chǎn)等資料,不同學(xué)者劃分的中蒙邊境中、東段主要成礦區(qū)帶可見(jiàn)圖1、圖5和圖6等。由圖可明顯看出:聶鳳軍、沈存利等認(rèn)為南戈壁成礦帶被宗巴音深大斷裂控制,沿該深斷裂帶往北東方向依次分布有圖木廷敖包鋅礦床、八大關(guān)和烏努格吐山斑巖型銅礦床,而二連浩特—東烏旗多金屬成礦帶與南戈壁銅成礦帶根本就不屬于同一成礦帶,因此其礦產(chǎn)資源潛力、礦產(chǎn)種類及成因類型等都不同于南戈壁成礦帶。但聶鳳軍在2004年發(fā)表的另一篇文章中卻認(rèn)為,二連浩特—東烏旗多金屬成礦帶與南戈壁銅成礦帶屬于同一成礦帶,都位于古生代堿性花崗巖成礦帶中(見(jiàn)圖6),而烏努格吐山和八大關(guān)斑巖銅礦則受巨型弧形阿勒泰—滿洲里(得爾不干)深斷裂控制,屬于另一個(gè)成礦帶。王守光持相同的觀點(diǎn),即南戈壁成礦帶與二連浩特—東烏旗成礦帶同屬于晚古生代陸緣增生帶,后者是前者往北東東方向上的自然延伸。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心的李俊建等在對(duì)比研究中蒙邊境地質(zhì)圖后認(rèn)為,二連浩特—東烏旗地區(qū)和蒙古南戈壁成礦帶所處的大地構(gòu)造單元不完全一致:二連浩特—東烏旗地區(qū)處于南蒙古晚古生代造山帶中的晚古生代晚期(320~280Ma)地塊內(nèi),并經(jīng)歷了中生代(120~140Ma)較強(qiáng)烈的活化改造。而蒙古南戈壁成礦帶處于南蒙古晚古生代造山帶中的晚古生代早期(371~320Ma)地塊內(nèi),中生代活化改造較弱。另外他還對(duì)比分析了蒙古南戈壁成礦帶中的歐玉陶勒蓋和查干蘇布爾加典型礦床與二連浩特—東烏旗地區(qū)所發(fā)現(xiàn)的幾處主要礦床的成礦地質(zhì)條件,具體見(jiàn)表1。從與成礦有關(guān)的賦礦地層、巖性、巖漿巖、礦床類型和成礦時(shí)代等方面看,二連浩特—東烏旗地區(qū)和蒙古南戈壁成礦帶均存在較大差異。因此,兩者具有各自特殊的成礦地質(zhì)條件和成礦特征,難以類比。3地質(zhì)和地質(zhì)條件研究利用收集到的歐亞?wèn)|北地區(qū)磁異常與大地構(gòu)造圖(1∶1000萬(wàn))、中蒙邊界及鄰區(qū)遙感影像圖(1∶200萬(wàn))和蘇新旭等編制的內(nèi)蒙古及鄰區(qū)地質(zhì)圖(1∶150萬(wàn))(內(nèi)部資料),以內(nèi)蒙古中小比例尺航磁(1∶50萬(wàn))和重力資料(1∶100萬(wàn))作為上述小比例尺物探、遙感、地質(zhì)資料的驗(yàn)證、對(duì)比標(biāo)準(zhǔn),筆者對(duì)二連浩特一帶境內(nèi)外的深大斷裂進(jìn)行了初步研究。3.1旗深斷裂與正磁場(chǎng)斷裂由中蒙邊境及鄰區(qū)航磁陰影圖(圖7)和內(nèi)蒙古中東部及周邊地區(qū)航磁等值線圖(圖8)可以清晰地看出:(1)在航磁圖上,北東向延伸的宗巴音斷裂(圖7中編號(hào)為①)在二連浩特以北的巴彥溫都爾附近變?yōu)榻鼥|西向,然后又轉(zhuǎn)為北東向,最終與頭道橋—鄂倫春斷裂相連。(2)二連浩特—賀根山和查干敖包—阿榮旗深斷裂在二連浩特附近被一條北北西向斷裂(圖7中編號(hào)為②)所截(這里暫且稱之為二連浩特—賽音山達(dá)深斷裂,往北北西延伸至蒙古中部深斷裂系,其間被宗巴音斷裂錯(cuò)動(dòng),顯示左行移動(dòng)特征。該北西向斷裂在吉洪諾夫編制的蒙古斷裂體系圖中也存在,只是未被命名)。過(guò)二連浩特后兩條北東向的深大斷裂似乎合并為一條不太明顯的斷裂帶,并終止于宗巴音深斷裂。(3)在二連浩特與東烏旗之間的阿巴嘎旗北部地區(qū)存在一條規(guī)模較大的北北西向延伸的斷裂帶(圖7中編號(hào)為③),將北東向延伸的二連浩特—東烏旗區(qū)域正磁場(chǎng)切斷,推測(cè)其作用遠(yuǎn)大于僅僅控制地表更新世玄武巖的分布。(4)得爾不干深斷裂與蒙古中部深斷裂系(圖7中編號(hào)為④)相連,北側(cè)為區(qū)域正磁場(chǎng)背景為主,而南側(cè)則以區(qū)域負(fù)磁場(chǎng)背景為主,顯示了南北兩側(cè)不同的磁性基底構(gòu)成。(5)二連浩特—東烏旗地區(qū)的磁場(chǎng)背景顯示為以區(qū)域正背景場(chǎng)為主,而蒙古南戈壁成礦帶則以正負(fù)變化磁場(chǎng)背景為主,并且區(qū)域正磁場(chǎng)的規(guī)模要小很多,顯示兩者在巖性構(gòu)建方面差異很大。3.2線性構(gòu)造帶的地質(zhì)特征從中蒙邊境及鄰區(qū)遙感影像圖(圖9)上可以看出:(1)宗巴音斷裂(圖8中編號(hào)為(1))表現(xiàn)為北東向延伸的淺色線性構(gòu)造特征,往南延伸入內(nèi)蒙古境內(nèi),北東延伸到查干蘇布爾加附近,兩側(cè)的影像特征差異明顯:西側(cè)以北西向線性影像特征為主,東側(cè)以近東西向?yàn)橹鳌?2)自查干蘇布爾加附近開(kāi)始往東南方向有一條非常醒目的線性構(gòu)造帶(圖8中編號(hào)為(2)),過(guò)蘇尼特右旗北直到鑲黃旗附近的溫都爾廟—西拉木倫河深斷裂。該北西西向的線性構(gòu)造帶對(duì)研究本區(qū)構(gòu)造具有重要意義。(3)自二連浩特往東至東烏旗附近,存在大量的北西向和北北西向線性構(gòu)造帶,尤其是阿巴嘎旗往北,北西向的線性影像呈發(fā)散趨勢(shì),并在蒙古境內(nèi)切斷了一條北東向延伸的斷裂體系,該斷裂被認(rèn)為是宗巴音深斷裂往北東方向的延伸。3.3北西向斷裂控制的地質(zhì)作用從二連浩特—東烏旗地區(qū)的區(qū)域布格重力異常圖(圖10)上可以清楚地看出:(1)查干敖包—阿榮旗深斷裂(圖10中編號(hào)為①)反映比較明顯,呈北東向的斷續(xù)分布,而二連浩特—賀根山斷裂(圖10中編號(hào)為②)在阿巴嘎旗附近被北西向構(gòu)造破壞或覆蓋,反映不明顯,表現(xiàn)為東西兩段特征:西段為近東西向延伸,而東段則轉(zhuǎn)為北東向。(2)北西向的阿巴嘎旗深斷裂(圖10中編號(hào)為③)控制的地質(zhì)作用可能很大,因?yàn)樵摂嗔褨|西兩側(cè)的布格重力值存在很大差異,東側(cè)的布格重力值要明顯高于西側(cè),并且總體呈北東向延伸,而西側(cè)總體呈近東西向延伸。(3)二連浩特附近存在北西向斷裂(圖10中編號(hào)為④),東側(cè)的查干敖包—阿榮旗和二連浩特—賀根山深斷裂都終止于此,往西出國(guó)后如何延伸不得而知。結(jié)合磁場(chǎng)、蒙古斷裂圖可知該北西向斷裂實(shí)際存在,并且起到非常重要的地質(zhì)作用。(4)研究區(qū)范圍內(nèi)出露的近東西向索倫山—西拉木倫河深斷裂(圖10中編號(hào)為⑤)表現(xiàn)為非常明顯的重力梯度帶,說(shuō)明兩側(cè)的地殼結(jié)構(gòu)差異較大,為一條深切巖石圈的深大斷裂。3.4下石炭系地層從蘇新旭等編制的中蒙邊界及鄰區(qū)地質(zhì)圖上可以看出:(1)從二連浩特往東至中蒙交界處的沙麥烏蘇為一套相對(duì)獨(dú)立的地層單元,出露地層以石炭—二疊系為主,零星分布下古生界和中生界地層,出露巖體則西邊以華力西期為主,東側(cè)以燕山期為主。其北側(cè)邊界即為宗巴音斷裂及其往北東方向的延伸。再往北、西方向,出露地層多數(shù)為下石炭統(tǒng)和前石炭系地層。(2)宗巴音斷裂西南端兩側(cè)的地層左移錯(cuò)動(dòng)距離約為150km。(3)自錫林浩特南至阿巴嘎旗往北到蒙古的昭托勒附近分布大片呈北北西向延伸的更新世玄武巖。據(jù)資料分析該地區(qū)玄武巖可分為4層,總厚約25~98m,其間夾有上百米厚的沉積層,因此在航磁圖上反映的不太明顯。推測(cè)有北北西向的深大斷裂控制該套玄武巖層的噴發(fā)。3.5連浩特—區(qū)域航磁、遙感、重力、地質(zhì)資料綜合分析綜合以上全區(qū)小比例尺的航磁、遙感、地質(zhì)資料和部分區(qū)域中小比例尺的航磁、重力資料可得出如下結(jié)論:(1)二連浩特—賀根山斷裂在航磁圖上反映的最清晰,總體上成北東向延伸,在阿巴嘎旗北部地區(qū)被切斷,西端被二連浩特—賽音山達(dá)深斷裂所截,出國(guó)境后規(guī)模急劇變小,并最終終止于北東向的宗巴音深斷裂。(2)查干敖包—阿榮旗深斷裂在航磁圖上和布格重力圖上都反映明顯,總體上呈北東向延伸,在阿巴嘎旗北部地區(qū)被切斷,西端被二連浩特—賽音山達(dá)深斷裂所截,出國(guó)境后似乎與二連浩特—賀根山斷裂合并成一北東東向延伸的斷裂,并最終終止于宗巴音深斷裂。(3)宗巴音深斷裂在區(qū)域航磁和遙感影像圖上反映都非常明顯,總體呈北東向延伸,在二連浩特以北的巴彥溫都爾附近被二連浩特—賽音山達(dá)深斷裂所切變?yōu)榻鼥|西向,延伸約60km后又轉(zhuǎn)為北東向,最終與頭道橋—鄂倫春斷裂相連;著名的蒙古南戈壁成礦帶沿宗巴音深斷裂分布。(4)得爾不干深斷裂與蒙古中部深斷裂系相連,構(gòu)成略向南突出的弧形分布特征,這在區(qū)域磁場(chǎng)圖上反映的非常明顯。在遙感影像圖上部分地段的弧形線性特征反映明顯。(5)二連浩特附近的北西向二連浩特—賽音山達(dá)深斷裂在航磁和重力圖上都反映明顯,先后切斷了二連浩特—賀根山斷裂和查干敖包—阿榮旗深斷裂,使之西延出國(guó)境后形態(tài)及規(guī)模變化很大。該斷裂也使宗巴音深