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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
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]。
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、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As、Sn、Ag、Pb、Zn、Cr，其中SnAg、As浓集系数大于2。Pb、Zn浓集系数在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：
4.1 Ag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。
4.2 Sn在各类岩石中的浓集系数在1.4—7.5之间，其中以细碧岩、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。
4.3 Pb、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。
4.4 Cu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。
4.5 本区各类岩石中均含金属成矿元素，其浓集系数Sn为3—6，Ag为1—2，Pb为1—2，Zn为1—5，Cu在安山岩中接近1，但在上二叠统碎屑岩中则大于1，这充分表明本区各岩石均富含金属成矿元素，但富集程度不同而已[3]。
结论
上述关于二叠纪地层剖面的元素丰度、元素组合、元素分布形式、浓集系数与地层形成环境的关系研究，揭示了大兴安岭中段主要成矿元素来源、富集程度具有复杂多样性以及矿床种类和类型在一定程度上受控于赋矿围岩（地层）的特征。大石寨—黄合吐地带火山岩建造中，有铜、银的初始富集。前者被燕山早期同熔型花岗岩类侵位，形成热液脉型和斑岩型铜矿床，地层的成矿元素组合与岩体和矿床的成矿元素组合相对应，地层为矿床形成提供了部分铜、锌。后者则显示了火山作用成矿信息。铅、银在下二叠统各类岩石中均有较高的丰度值，尤其是银多为富集元素，且铅与银密切相关，具同源特征，因而推断下二叠统可能是铅、银的矿源层。铅、锌、银多金属矿床的成因类型，在空间分布上，受控于赋矿围岩的性质[4]。
在大石寨—黄合吐火山岛弧北侧，碳酸盐类发育，与侵入岩接触带上形成数处矽卡岩型矿床，如白音诺、浩布高大型铅锌矿；而南侧以正常碎屑岩为主，缺乏碳酸盐类，则以热液脉型和斑岩型矿床为主，如莲花山铜矿、布敦化铜矿床。氢、氧同位素特征揭示有大量的天水参与了成矿作用，因而，在热液环境作用下，地层本身就可提供成矿物质。初步认为：下二叠统是成矿的物质基础，而燕山期岩浆侵入是成矿关键。
参考文献
[1] 吕志成.大兴安岭南段早二叠世两类火山岩岩石地球化学特征及其构造意义，中国科学院地球化学研究所矿床地球化学开放实验室.
[2] 杨国富.内蒙古大兴安岭南段二叠系的地质建造与控矿作用、矿产与地质.
[3] 范书义.毛华人、张晓东等，大兴安岭中段二叠系地球化学特征及其成矿意义、中国区域地质.
[4] 徐志刚.内蒙古东南部铜多金属矿床成矿构造背景.德全，赵一鸣大兴安岭及邻区铜多金属矿床论文集.
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
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]。
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、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As、Sn、Ag、Pb、Zn、Cr，其中SnAg、As浓集系数大于2。Pb、Zn浓集系数在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：
4.1 Ag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。
4.2 Sn在各类岩石中的浓集系数在1.4—7.5之间，其中以细碧岩、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。
4.3 Pb、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。
4.4 Cu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。
4.5 本区各类岩石中均含金属成矿元素，其浓集系数Sn为3—6，Ag为1—2，Pb为1—2，Zn为1—5，Cu在安山岩中接近1，但在上二叠统碎屑岩中则大于1，这充分表明本区各岩石均富含金属成矿元素，但富集程度不同而已[3]。
结论
上述关于二叠纪地层剖面的元素丰度、元素组合、元素分布形式、浓集系数与地层形成环境的关系研究，揭示了大兴安岭中段主要成矿元素来源、富集程度具有复杂多样性以及矿床种类和类型在一定程度上受控于赋矿围岩（地层）的特征。大石寨—黄合吐地带火山岩建造中，有铜、银的初始富集。前者被燕山早期同熔型花岗岩类侵位，形成热液脉型和斑岩型铜矿床，地层的成矿元素组合与岩体和矿床的成矿元素组合相对应，地层为矿床形成提供了部分铜、锌。后者则显示了火山作用成矿信息。铅、银在下二叠统各类岩石中均有较高的丰度值，尤其是银多为富集元素，且铅与银密切相关，具同源特征，因而推断下二叠统可能是铅、银的矿源层。铅、锌、银多金属矿床的成因类型，在空间分布上，受控于赋矿围岩的性质[4]。
在大石寨—黄合吐火山岛弧北侧，碳酸盐类发育，与侵入岩接触带上形成数处矽卡岩型矿床，如白音诺、浩布高大型铅锌矿；而南侧以正常碎屑岩为主，缺乏碳酸盐类，则以热液脉型和斑岩型矿床为主，如莲花山铜矿、布敦化铜矿床。氢、氧同位素特征揭示有大量的天水参与了成矿作用，因而，在热液环境作用下，地层本身就可提供成矿物质。初步认为：下二叠统是成矿的物质基础，而燕山期岩浆侵入是成矿关键。
参考文献
[1] 吕志成.大兴安岭南段早二叠世两类火山岩岩石地球化学特征及其构造意义，中国科学院地球化学研究所矿床地球化学开放实验室.
[2] 杨国富.内蒙古大兴安岭南段二叠系的地质建造与控矿作用、矿产与地质.
[3] 范书义.毛华人、张晓东等，大兴安岭中段二叠系地球化学特征及其成矿意义、中国区域地质.
[4] 徐志刚.内蒙古东南部铜多金属矿床成矿构造背景.德全，赵一鸣大兴安岭及邻区铜多金属矿床论文集.