大兴安岭中段二叠系大石寨组地球化学特征及其成矿意义

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1、大兴安岭中段二叠系大石寨组地球化学特征及其成矿意义摘要：二叠纪海相火山沉积岩系是大兴安岭中段出露的主要基底地层，大兴安岭南段二叠系大石寨组发育两套火山岩，即拉斑玄武岩系列的细碧+角斑岩类和大石寨地区钙碱性岩石系列玄武岩和玄武安山岩类。是铜多金属矿床的主要富矿围岩，其中成矿元素Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｓｎ均具有较高的丰度值，是形成矿床的重要物质来源，而不同矿床类型的时、空分布与早二叠世古构造沉积环境密切相关。关键词：　大兴安岭中段　二叠纪地层　成矿元素丰度成矿物质来源大兴安岭中段指的是阿尔山―龙江一线

2、至林东―天山北侧和霍林郭勒以东地区，是我国重要的且具有巨大找矿潜力的铜、铅锌、银和稀有稀土元素成矿带。在已知的134处铜多金属矿床（点）中，90%以上赋存于二叠纪地层中。故对二叠纪地层地球化学的研究，对了解成矿元素地球化学背景、成矿控制因素以及矿产勘查具有重要的理论和实际意义。1.各地带的地层和岩石组合6根据上述各地层展布和岩石组合特征，将本区由北西至南东依次分为4个北东向的地带：（1）五岔沟―火龙沟地带，发育下二叠统大石寨组海陆交互相中性、中酸性及酸性火山岩；（2）吴家屯―索伦地带，发育下二叠统大

3、石寨组、吴家屯组海相碎屑岩夹灰岩及上二叠统索伦组泻湖相沉积岩；（3）大石寨―黄合吐地带，发育下二叠统大石寨组钙性、钙碱性玄武岩、玄武安山岩、安山岩及流纹岩；（4）好田―新立屯地带，发育下二叠统青风山组、大石寨组和吴家屯组浅海相碎屑岩及上二叠统泻湖相砂、页岩。（1）和（3）带主要发育大石寨组钙碱性火山岩，形成于火山弧环境，（2）和（4）带除发育少量大石寨组和青风山组火山岩、砂页岩外，主要发育早二叠世晚期和晚二叠世碎屑―泥质沉积岩，成为（1）与（3）及与南东侧“火山弧”之间的盆地。由于燕山期的铜多金属矿

4、床主要赋矿于（2）、（3）、（4）岩带的二叠纪地层中。2.二叠系大石寨组特征：发育中性、中酸性、酸性火山岩建造。这套火山岩系的岩性和厚度变化较大，其中以大石寨黄合吐一线的火山岩最为发育，厚达4607ｍ。在火山活动间歇期有正常碎屑岩夹碳酸盐岩沉积[1]。6细碧岩、角斑岩和石英角斑岩在全区仅出露于林西的王盖山、五道石门和八稷等地，分布于大石寨组相变复杂的火山―沉积岩系的底部。细碧―角斑岩建造可分为两个亚旋回，每一旋回由下而上按石英角斑岩、角斑岩和细碧岩的顺序产出。细碧岩的主要岩石类型为玄武岩、玄武安山岩

5、、安山岩。时代为早二叠世[2]。角闪石、绿泥石和绿帘石化发育，有的呈细脉状穿切，并伴随磁铁矿细脉和浸染体，岩石普遍遭受了低绿片岩相的变质作用。3.大石寨组地球化学背景浓集系数大于1的元素依次为As、Sn、Ag、Ba、Cr、Mn、Zn和Pb，其中主要为金属成矿元素。铁族元素除Cr、Mn外，浓集系数均大于1。在成矿带内各地区成矿元素富集程度明显不同，如Sn主要在矿带南部区富集，中部及北部区浓集系数降低，Ag、Pb主要富集在中部区，其次为北部区，而Zn在各区相差不大，但以中部区相对富集。Cu在本组地层中浓

6、集系数小于1，但在中部区含量有所不同，在南部区、中部区富集系数均为0.84，在北部区仅为0.45，既在南部区、中部区含量相对较高，而北部区明显偏低。3.1在细碧岩和玄武岩类基性岩中，金属成矿元素Sn、Cu、Pb、Zn、Mo均大于克拉克值，其中以Zn、Sn、Cu含量为最高，浓集系数为3-7，Pb浓集系数为1-1.5之间，此外铁族元素Cr、Ni、Co、V浓集系数均大于2。3.2在安山岩中浓集系数大于1的元素主要为6As、Sn、Ag、Pb、Zn、Cr，其中SnAg、As浓集系数大于2。Pb、Zn浓集系数在

7、1-2之间。Cu的浓集系数为0.61，低于地壳的平均含量。3.3凝灰岩在本区出露较少，与粘土岩相比，Ag、Zn含量均甚相近，但从Sn、Cu、Pb则明显偏低；与安山岩相比，Ag相近，但Sn、Pb、Zn较安山岩为低，而Cu偏高，从成矿元素看，占据安山岩与粘土岩的中间位置。4.金属成矿元素的原始含量情况：4.1Ag是本区各类岩石中浓集系数大于1的元素，且在各类岩石均甚相近，浓集系数在2、2―2.5之间，表明Ag在各类岩石中分布较均匀，且含量均较高。4.2Sn在各类岩石中的浓集系数在1.4―7.5之间，其中

8、以细碧岩、玄武岩、安山岩含量最高，浓集系数大于4.5，在碎屑岩中Sn的浓集系数为2―3，表明岩层中Sn部分来自地幔和下地壳，部分来自大陆地壳。4.3Pb、Zn除碳酸盐岩在各类岩石中含量均大于克拉克值，浓集系数在1―3之间，其中Pb主要富集在长石砂岩和安山岩中，Zn主要富集在基性和中基性火山岩中，表明地除中的Zn主要来源于深部。4.4Cu在各类岩石中普遍较低，但在细碧岩和玄武岩中浓集系数大于1，在细碧岩中浓集系数达到3以上，说明本区个别岩石是富铜的。4.56本区各类岩石