0 前言

内蒙古孟恩陶勒盖多金属成矿远景区东起代钦塔拉，西至杜尔基，南濒新艾勒，北到马拉疙瘩，面积约200 km²。地处古亚洲成矿域与滨西太平洋成矿域复合区，矿产资源丰富，目前已发现有孟恩陶勒盖银铅锌多金属中型矿床1处，查干楚鲁铅锌银小型矿床1处，多金属矿(化)点9处^[1]。区内矿产自发现以来，前人^{[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]}对不同矿床开展了矿床地质特征、成矿物质来源、矿产成因及成矿时代等方面的研究，但仅孟恩陶勒盖矿床^{[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]}和查干楚鲁矿床^{[1, 2]}研究程度较高，其他矿(化)点的工作程度及研究程度均较低，且多是对单个矿床进行研究，对区域成矿规律的总结资料较少。通过对比总结前人^{[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]}资料，发现这些矿床、矿(化)点具有相似的成矿地质条件和相同的成因类型，具有良好的成矿远景，所以有必要对该远景区的成矿地质特征进行总结，以指导下一步找矿工作。笔者依托内蒙古1∶5万孟恩陶勒盖等5幅区调项目，对该远景区的成矿地质特征及找矿前景进行了初步总结，以求抛砖引玉。

成矿远景区属于华北板块北缘晚古生代陆缘增生带，位于锡林浩特——西乌旗——科右中旗岛弧岩浆岩带的东段。自海西期至燕山期，该区发生了大规模的岩浆活动^[9]，形成北东向展布的构造-岩浆活动带，与之伴随的成矿作用广泛发育。

区域地层以下寒武统杜尔基组和中生界侏罗系、白垩系，新生界新近系、第四系为主，局部出露元古宇宝音图群(图 1)。下寒武统杜尔基组为一套海相碎屑岩夹中-中酸性火山岩和碳酸盐岩的陆缘裂陷沉积，是本次区调工作新厘定的填图单位，发现疑源类化石，缺少大化石；侏罗系和白垩系为陆相火山熔岩、陆相火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩；宝音图群为一套遭受角闪岩相变质的碎屑岩夹中基性火山岩地层。

1.新生界；2.中生界；3.林西组；4.杜尔基组上段；5.杜尔基组中段；6.宝音图群；7.早白垩世侵入岩；8.中侏罗世侵入岩；9.晚三叠世侵入岩；10.中三叠世侵入岩；11.正长斑岩；12.断层；13.韧性剪切带;14.样品产地。 图 1 研究区地质略图 Fig. 1 Geological sketch map of the study area

图选项

区域岩浆活动强烈，可分为华力西期、印支期和燕山期3个旋回。华力西期岩浆活动主要受东西向断裂构造控制，构成以酸性岩浆为主的规模较大的杂岩体；印支期岩浆活动受东西向断裂、北东向与东西向断裂联合控制，主要为呈带状延伸的岩基，由花岗闪长岩、钾长花岗岩等过渡类型岩石组成；燕山期岩浆活动主要受北东向断裂构造控制，多呈中小型岩体断续出露。

区域构造主要有北西向、北东向和近东西向，以北西向和北东向为主。北东向构造是区内主干构造，为相互平行的复背斜、复向斜及与其伴生的断裂，华力西晚期开始活动，燕山期又进一步加强。

该远景区内95%以上的面积被孟恩陶勒盖岩体^[1]所占据，本文依托项目对该岩体进行了解体。在远景区的北缘和东缘分布有本次区调项目新厘定的下寒武统杜尔基组，二者呈侵入接触，西缘被燕山期杜尔基岩基侵入，南缘被中生代火山岩覆盖。

通过1∶5万精度野外地质路线调查和1∶2 000比例尺剖面测量，将前人划分的孟恩陶勒盖岩体解体为中三叠世英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩，主体岩石为英云闪长岩和二长花岗岩。野外调查证据表明花岗闪长岩侵入英云闪长岩，二长花岗岩侵入花岗闪长岩及寒武系杜尔基组，由此可以确定各岩体形成时序为英云闪长岩→花岗闪长岩→二长花岗岩。各岩体中脉岩均比较发育，英云闪长岩内普遍发育北西向伟晶岩脉和北北西向辉长闪长玢岩脉、细粒白云母花岗闪长岩脉、北东向石英脉等；花岗闪长岩内发育石英脉、安山玢岩脉、闪长玢岩、石英二长斑岩、花岗伟晶岩、花岗斑岩及二长花岗岩等；二长花岗岩中发育花岗斑岩脉、石英脉等。

英云闪长岩 岩石呈浅灰黄色——灰黄色，具细粒半自形粒状结构，块状构造(图 2a)。矿物组成以斜长石和石英为主，其次为钾长石、白云母。斜长石呈浅灰白色，自形——半自形板状，聚片双晶发育，粒径1~3 mm，以1~2 mm为主，体积分数为45%~54%，沿解理被细片状白云母浸染状交代；钾长石呈0.5~1.0 mm板状，体积分数为5%~10%，具格状双晶；石英他形粒状，部分次生石英较自形粒状，体积分数为25%~35%；白云母0.5~1.0 mm片状，体积分数为10%~15%，沿解理有少量黑云母残留，多褪色析出铁质。

a.英云闪长岩（PM216-7）显微照片；b.花岗闪长岩（PM215-4）显微照片；c和d.二长花岗岩（PM213- 7）显微照片，d见斜长石聚片双晶。Qtz.石英；Pl.斜长石；K.钾长石；Bt.黑云母。图 2 孟恩陶勒盖岩体矿物学镜下特征 Fig. 2 Microphonegraph of the Meng’entaolegai rocks

图选项

花岗闪长岩 岩石风化面灰色——灰黄色，新鲜面浅灰色——浅灰白色，具中粒花岗结构，块状构造(图 2b)。矿物组成为斜长石、石英、钾长石及黑云母。斜长石，粒径1~3 mm，一般2~3 mm，呈浅灰白色，自形板柱状，体积分数为45%~50%；钾长石呈浅黄色，半自形粒状，2~4 mm,粗大板状，个别内部具细粒斜长石包体，体积分数为15%~20%；石英多为无色透明，他形粒状，填隙状分布，粒径2~3 mm，体积分数约为25%；黑云母为2 mm左右，鳞片状，体积分数为6%~10%；少量白云母；副矿物(磁铁矿、磷灰石)微量。

二长花岗岩 岩石风化面浅灰色——灰黄色，新鲜面浅灰色，细粒花岗结构，块状构造(图 2c和d)。岩石由钾长石、中更长石、石英、白云母及少量石榴石等组成。长英矿物粒度0.3~2.0 mm，个别达到3 mm；白云母0.1~2.0 mm片状；石榴石0.05~0.90 mm粒状；黑云母多已褪变为白云母，有少量残留。体积分数：钾长石(以微斜长石为主)25%~45%，中更长石25%~44%，石英25%~27%，黑云母(多已褪变为白云母)约5%，白云母约3%，石榴石少量。

据本次区调工作获得了岩体主量(表 1)、微量(表 2)、稀土及光谱(表 3)测试数据。其中，岩石主量、微量、稀土和光谱测试由国土资源部东北矿产资源监督检测中心完成，主量测试仪器为X荧光光谱仪，微量、稀土和谱测试仪器为ICP质谱仪。英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩的主量元素w(SiO₂)为67.41%~76.21%，w(K₂O)为3.00%~5.64%，均属高钾钙碱性系列，由早到晚总体表现酸性增强，碱度加大，铝质降低，镁、铁减少的趋势；Al₂O₃/(Na₂O+K₂O+CaO)值均大于1.1，标准矿物计算刚玉分子大于1%，n(⁸⁷Sr)/n(⁸⁶Sr)普遍大于0.708，n(¹⁴³Nd)/n(¹⁴⁴Nd)值为0.512 4~0.513 7，通过与I型、S型花岗岩的矿物特征及化学特征进行对比(表 4)，均与S型花岗岩特征相符，显示该岩体主要是壳源物质熔融的产物。岩石的铝饱和指数A/CNK为1.013~1.249，A/NK为1.16~1.50，属于过铝质花岗岩范畴^[10]。

英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩的稀土元素总量均不高，多数小于200×10^-6，稀土元素配分曲线为右倾型，轻、重稀土分馏明显，轻稀土富集，重稀土基本未分异，均见Eu亏损^[10]。

英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩的微量元素具有富集大离子亲石元素Rb、K、U、Th，亏损高场强元素Ti的特点，且富集和亏损随岩浆演化而增强。微量元素w(Ba)为(166.79~722.97)×10^-6，w(Sr)为(50.49~368.53)×10^-6，均较低，反映其物源可能是壳源物质低程度部分熔融的产物(图略)。微量元素ORG (ocean ridge granite) 标准化蛛网图显示，英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩的微量元素分布特征与1984年Pearce 等综合同碰撞和后碰撞花岗岩得出的代表大陆系列花岗岩的微量元素分布特征极为相似(图 3)。

●英云闪长岩;■花岗闪长岩;▲二长花岗岩。 图中灰色区域是Pearce等1984年综合同碰撞和后碰撞花岗岩得出的代表大陆系列花岗岩微量元素的分布范围。图 3 各岩体微量元素ORG标准化蛛网图 Fig. 3 Ocean ridge granite standardized spider diagram of trace elements for rock mass

图选项

通过将英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩的光谱测试数据(表 3)与鄢明才、迟清华^[11]给出的内蒙兴安——吉黑造山带上地壳的元素丰度进行对比(表 5)，求得各岩石的浓集系数K(表 6)。浓集系数的大小可以说明元素的富集程度：K≤0.6，相对贫化；0.6~1.0，正常分布；1.0~1.5，相对偏高；1.5~3，明显富集；K＞3，强富集。结果显示：英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩均见Pb、W、Sn、Ag的明显富集，且随着岩浆的演化，W、 Sn的富集明显增强； 而Cu均相对贫化，随着岩浆的演化，贫化也渐增强。

1∶20万区调在孟恩陶勒盖银铅锌矿区测得斜长花岗岩(本文的英云闪长岩)中黑云母K-Ar年龄为281.1 Ma，Rb-Sr等时线年龄为246.79 Ma^[1]。江思宏等^[2]测得孟恩陶勒盖岩基中黑云母斜长花岗岩(本文的英云闪长岩)的锆石年龄为(240.5±1.2) Ma，MSWD＝0.48、白云母斜长花岗岩(本文花岗闪长岩)的锆石年龄为(234.3±3.2) Ma，MSWD＝0.21。本次区调工作通过锆石U-Pb(LA-ICP-MS)测年(由国土资源部华北矿产资源监督检测中心完成)获得了英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩的加权平均年龄分别为(260±34) 、(234±1)和(230±1) Ma^[12]；获得的年龄数据与野外地质工作中实测的岩体形成时序相符，与江思宏等^[2]所测年龄数据相近。本次工作所获年龄数据可代表或更接近岩体侵位与结晶时代，即英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩均是中三叠世岩浆活动的产物，认为该区存在印支期构造-岩浆事件。

岩石地球化学特征表明，由孟恩陶勒盖岩体解体的英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩属富Si，过铝质，具有S型花岗岩特征的高钾钙碱性花岗岩类，结合年代学数据认为其形成于印支期的碰撞造山环境。光谱数据分析显示成矿元素富集较好，具有较好的成矿潜力。因此对岩体与成矿的关系进行了研究。

通过资料收集、总结和野外矿点检查工作，发现区内矿床、矿点的成矿特征相近、成因类型相似：已发现矿产大部分都分布在花岗闪长岩和二长花岗岩的岩体内部，矿脉、矿化严格受东西向或北东向或北西向压扭性断裂控制，且矿体与围岩界限清楚。只有少数矿脉分布在岩体与下寒武统杜尔基组外接触带上，亦受断裂控制。据野外地质调查，控矿断裂的形成晚于岩体。以上地质特征表明远景区内矿床相对于岩浆岩围岩是后成的。内蒙古地矿局115队^[3]通过对远景区内诸多矿床、矿点(包括孟恩、查干楚鲁、义罗花、放牛窝铺等)δ¹⁸O的研究对比，认为远景区内已发现矿产为同期成矿。张炯飞等^[5]通过Ar-Ar同位素测年获得孟恩陶勒盖矿云英岩化阶段形成的白云母坪年龄为(179.0±1.5) Ma，等时线年龄为(182.3±3.8) Ma^[5]。赵一鸣等^[13]获得孟恩陶勒盖矿矿石铅模式年龄190 Ma。据内蒙古地矿局115队^[3]研究结果可知，查干楚鲁、护林站矿石铅的模式年龄分别为149.8和153.6 Ma，而本次研究工作获得英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩的加权平均年龄分别为(260±34) 、(234±1)和(230±1) Ma，年龄数据也支持这些岩体并非远景区内矿产的成矿母岩的观点，各岩体及断裂构造很可能只是为矿床提供了储存空间，而成矿物质另有来源，那么成矿物质的来源是接下来要讨论的问题。

笔者收集了远景区内典型矿床的硫、铅、氧同位素数据(表 7、8和9)，数据表明：成矿热液以岩浆深源硫为主，地层及生物硫的混染较微弱；矿石铅为正常铅，主要来自岛弧造山带的火山岩浆作用；氧同位素组成显示成矿流体主要来自岩浆作用。通过分析各矿床矿体富集分布规律，发现位于远景区中部呈东西向展布的孟恩陶勒盖矿床由深到浅分为下、中、上3个矿脉群，下脉群位于矿床西部，向东依次为中脉群和上脉群。在主成矿阶段，西段矿体形成温度为270~350 ℃，中段矿体为240~330 ℃，东段矿体为180~250 ℃^[8]。成矿元素具有西部富集Zn(Cu)、中部富集Zn-Pb-Ag、东部富集Pb-Ag的特点。据此我们推测成矿热液来源于孟恩陶勒盖矿床的西部深部；此外，位于孟恩陶勒盖矿床北西方的查干楚鲁铅锌矿床内，矿体沿北东向断裂分布，具有西南富、北东贫，且西南相对富锌、北东相对富铅的特点，也指示了上述可能。前人曾提出位于远景区西部的杜尔基岩体为成矿母岩的认识，但本次工作结合野外工作和通过锆石U-Pb测年获得杜尔基岩体主体岩石中粒二长花岗岩的年龄数据为(210±1) Ma，认为其为晚三叠世时间产物。据内蒙古地矿局115队^[3]远景区内矿石铅的模式年龄一般为149.8~162.9 Ma，进一步说明杜尔基岩体不可能是区内矿床的成矿母岩。综合以上认识和区域地质特征，认为远景区的矿床成因与燕山期岩浆活动有关，成矿母岩可能位于该远景区外西部深部，尚未出露。

成矿远景区内主要出露地层为下寒武统杜尔基组。光谱测试分析数据显示该组富集成矿元素Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Au、Ag，具有很好的成矿背景，但是远景区内仅小部分矿体发育在该组地层的断裂构造中，且严格受断裂构造控制，界限清晰。前文收集的区内各矿床的硫、铅、氧同位素数据显示，成矿流体主要来源于岩浆作用，地层对成矿物质来源的贡献不大。杜尔基组岩性主要为变粉砂岩、粉砂质板岩、泥质板岩、千枚状板岩等，是非常有利的赋矿围岩，因此该远景区内地层主要起到有利围岩的作用，较高的成矿元素含量可能还提供了部分成矿物质，但不是主要的成矿物质来源。

总结孟恩陶勒盖成矿远景区内已发现矿产的成矿特征，典型的共同特点是以花岗闪长岩或二长花岗岩等中深成侵入岩为直接围岩，矿体呈脉状严格受岩体内断裂构造控制，断裂多为压扭性断裂。我国有不少产于岩浆岩体内部断裂带中的贵金属矿床，如吉林海沟金矿、广西张公岭银矿、吉林山门银矿、广东庞西洞银矿等^[4]，前人也对此类矿床提出了多种成因学说，如有岩浆热液成因^[4]、岩浆岩淋滤改造成因^{[10, 12]}、基底来源的成矿物质断裂充填成因^{[11, 12]}等观点，但是对其成因一直没有达成一致的认识。以孟恩陶勒盖银铅锌多金属矿床为例：通过矿山资料，断裂构造对矿体的厚度、形态有着明显的控制作用；矿体产状与断裂构造产状基本一致。矿体主要控矿构造为一组呈东西向展布，向东收敛的脆性断裂，断面向南倾斜，倾角60°~80°，东西长大于8 km，南北宽200~1 000 m，具有多期活动特点。该组断裂同时切穿了英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩，说明断裂发生于岩体成岩之后。全矿床44条矿体沿东西向断裂分布，单个矿体长400~2 000 m，延深250~500 m，倾向南，倾角一般为60°~85°，以隐伏矿体为主。发育北西、北北西向断裂切割东西向断裂及矿体，为成矿后断裂。

区内英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩明显受近东西向的孟恩陶勒盖——代钦塔拉——牤牛海断裂、馒头山——葛家屯断裂、新艾勒——马鞍山断裂控制，同时，北西向馒头山——霍勃屯——代希莫断裂控制了花岗闪长岩和二长花岗岩的分布。研究认为岩体是由中三叠世持续的陆内俯冲，陆壳增厚，引起上地壳熔融形成的同碰撞型花岗岩。晚三叠世由于挤压作用减弱，形成了杜尔基岩体和敖兰敖日格岩体(位于远景区外西南方向)，为高钾钙碱性，A型花岗岩。燕山期，区内强烈隆升，使三叠纪深成侵入岩剥露地表，在继承前期断裂的基础上，发育了深断裂和强烈的火山-岩浆活动，成矿热液即在该期形成，在导矿断裂的控制下于有利部位成矿，形成了远景区内一系列严格受断裂构造控制的具有相似成因类型的同期矿床。经总结，矿体主要受北东向、北西向、北西西向和近东西向压扭性断裂控制。后期经北西、北西西向等断裂切割改造。

通过对成矿远景区成矿地质条件的研究，笔者认为该远景区的突出特点是各矿床(点)成矿地质条件极为相似，区内地质条件非常有利于成矿，有较好的找矿远景，主要表现在以下几个方面。

从岩体方面考虑：在该远景区内，岩体面积达95%以上，主要为英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩，经研究认为成矿物质来源与英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩无关，而与燕山期岩浆活动有关；前者在成矿过程中主要起到有利围岩的作用，其岩石性质利于借助构造导矿容矿作用，于岩体内部成矿。虽然目前并未找到确切的成矿母岩，但是远景区所处构造位置燕山期岩浆活动非常强烈，笔者认为成矿母岩隐伏于远景区外西部尚未出露，具有存在隐伏矿体的良好潜力。

从地层方面考虑：与岩体接触的下寒武统杜尔基组岩性主要为变粉砂岩、粉砂质板岩、泥质板岩、千枚状板岩等，是非常有利的成矿围岩，利于借构造导矿作用成矿；较高的金属元素含量背景，有可能为成矿提供部分成矿物质，但不是主要物质来源。

从构造方面考虑：远景区内构造在成矿过程中意义重大，区内构造非常发育，且区内各矿床(点)均为受构造控制的同期矿产，与燕山期构造-火山岩浆活动密切相关，燕山期区内活动强烈，利于成矿物质聚集成矿；通过对区内典型矿床的研究，断裂构造对矿体的厚度、形态有着明显的控制作用，如沿断裂构造的倾向，由陡变缓处矿体厚度加大，由缓变陡处矿体减薄、断裂构造交汇处矿体富集等。

从空间上看：区内已发现矿床(点)绝大部分产在远景区的中西部地区，前文通过矿体分布特征、元素富集特点推测成矿热液来源于远景区外西部深部地区，所以应着重在远景区的中部和西部地区的构造薄弱部位找矿，并借助物探方法先找断裂，再找矿。

1)岩石地球化学特征显示：由孟恩陶勒盖岩体解体的英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩均属具S型花岗岩特征的高钾钙碱性花岗岩类，且富Si，过铝质，主要是壳源物质熔融的产物。

2)远景区内各矿产的测年数据表明各矿产多形成于149.8~190.0 Ma；各矿床δ³⁴S、铅、氧同位素等数据显示成矿物质来自岛弧造山带的火山岩浆作用，认为区内矿床的形成与燕山期岩浆活动有关。中三叠世的英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩及晚三叠世杜尔基岩体均非区内矿床的成矿母岩。据矿床、矿体分布特征及成矿元素富集特征推测，成矿母岩可能在远景区外西部深部尚未出露。

3)远景区内地层和岩体(英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩)主要承担有利围岩的作用，地层和岩体内较高的成矿元素含量可能提供了部分成矿物质。断裂构造在区内成矿过程中起到了举足轻重的作用。