腾格尔坳陷构造建造与找矿模式研究

腾格尔坳陷构造建造与找矿模式研究

谷峰刘波

核工业二〇八大队   内蒙古包头   014010

摘 要  本文在现有资料的基础上，对腾格尔坳陷内找矿目的层赛汉组的铜成矿环境、构造建造特征、控矿成因相特征进行了研究，建立了有利的成矿模型，确定远景区及找矿靶区。研究认为，腾格尔坳陷周缘铜源条件优越，有良好的成矿层位赛汉组，赛汉组上段发育高位体系域、低位体系域，具有完整的进积-退积型准层序组，与赛汉组下段湖侵体系域构成“细-粗-细”粒序结构。赛汉组上段主要控矿沉积体系为辫状河沉积体系、辫状河三角洲体系。在辫状河沉积体系中铜矿化主要赋存于河道边缘、富含有还原介质的河道中央及切穿目的层的构造带上，辫状河三角洲体系中铜矿化主要赋存于辫状河三角洲前缘灰色砂体中，在该区我们可通过探索河道边缘、河道中央、切穿目的层的构造带及辫状河三角洲前缘的灰色砂体，来寻找铜矿化。

[关键词]腾格尔坳陷  赛汉组   控矿成因相  构造建造  找矿模式

1.前言

近年来二连盆地砂岩型铜矿勘查取得重大成果，然而对于二连盆地南部最大的坳陷腾格尔坳陷来说，多次经行研究探索，整个凹陷并无突破性进展。通过对腾格尔坳陷基础地质问题的研究，与马尼特凹陷、苏尼特坳陷的对比建立找矿模式及前人资料的分析研究，认为该坳陷具有良好的找矿目的层，赛汉组上段和赛汉组下段，该目的层均具有完整的“泥-砂-泥”结构，具有非常有利的铜成矿环境，资源潜力巨大。

2.区域地质背景

二连盆地位于中亚-蒙古地槽褶皱区，天山-内蒙-兴安华力西褶皱带内。腾格尔坳陷位于二连盆地的东南缘，北西邻苏尼特隆起，北东缘为大兴安岭隆起及乌尼特坳陷，南为温都尔庙隆起。周缘隆起出露岩性主要为华力西期花岗岩和燕山期花岗岩，给盆地铜成矿提供了丰富的铜源。白垩世早期（赛汉早期），受燕山二幕影响，由断陷盆地转为坳陷盆地，在全盆地沉积下白垩统赛汉组下段、赛汉组上段。晚白垩世-新近纪，受大兴安岭隆起影响，形成有利于地下水补-径-排的“剥蚀型窗口”，有利于铜成矿，新近纪沉积的洪泛泥岩，有利于铜矿化的保存。

3.构造特征

腾格尔坳陷是一个呈东西向展布的北断南超型箕状坳陷，呈近东西向展布，内次级凹陷呈现出多凹多凸的格局，受二测断裂控制明显。腾格尔坳陷盖层构造是在基底构造基础上，在拉张断陷和差异升降应力场环境作用下，在基底构造的基础上发育而成。

腾格尔坳陷赛汉组下段处于断陷末期，具有断陷期沉积特点，受边界断层和基地构造控制明显。赛汉组下段分布广泛，沉积厚度受各凹陷构造格局控制，凸起区基本没有接受沉积，各沉降中心以凹陷为沉积单元，与各凹陷长轴方向一致，分割性较强。

腾格尔坳陷赛汉组上段由断陷转换为坳陷初期，基本不受边界断层和基地构造控制。各凹陷已基本填平补齐，形成统一的河流-湖盆沉积。在平面上，沉降中心已由各凹陷独立成中心转移至坳陷的西部，形成统一的沉降中心。

4.建造特征

赛汉组为腾格尔坳陷的主要找矿层位，其中赛汉组上段主要发育五种沉积体系，分别为冲积扇沉积体系、扇三角洲沉积体系、辫状河沉积体系、辫状河三角洲沉积体系和湖泊沉积体。研究发现主要的控矿沉积体系为辫状河沉积体系和辨状河三角洲沉积体系，其中发育的砂体结构疏松，成岩度低，孔隙度、渗透性好，可构成地浸砂岩型铜矿良好的储矿空间。其中辨状河沉积体系主要分布于都日木、赛汉乌力吉等凹陷内，测井电阻率曲线呈箱型，具有下粗上细的正粒序特征。辫状河三角洲控矿沉积体系，主要分布于阿奇图乌拉坳陷等地区，测井相呈漏斗状，具有细-粗-细的粒序特征。赛汉组下段主要沉积体系类型为扇三角洲、辨状河三角洲和湖泊三种沉积体系。其中扇三角洲沉积体系分布范围广，沿边界断层叠置呈带状分布。辫状河三角洲沉积体系主要分布于阿其图乌拉凹陷的北部，湖泊沉积体系分布于各凹陷中心。新近系泥岩、赛汉组上段砂岩与赛汉组下段顶部泥岩，构成“泥-砂-泥”结构的有利地层储集结构。

赛汉组上段辫状河及辫状河三角洲灰色砂体中主要发育潜水-层间氧化带。其中辨状河沉积氧化带一般呈单层，氧化岩石以黄色、亮黄色为主，岩性多为砂质砾岩、砂岩等。辨状河三角州沉积中氧化带在辫状河三角洲平原部位一般呈单层，在辫状河三角洲前缘，随着砂体层数增多，氧化带也随之变为多层。砂体氧化带大致发育三个阶段的氧化作用，即早期沉积成岩富集阶段，赛汉组上段沉积后，新近系地层未沉积，发育古潜水氧化阶段，形成垂向上的完全氧化带、氧化还原过渡带及还原带。晚白垩世地壳抬升，有利于层间氧化作用发生，形成平面上的氧化带、氧化还原过渡带及还原带。

五、找矿模式研究

在综合分析研究区铜成矿环境的基础上，依据其控矿成因相特征，建立了两种找矿模式。

图1辨状河道成矿模式图

1-新近系；2-赛汉组上段；3-赛汉组下段；4-富铜岩体；5-冲积扇相；6-氧化砂体；7-还原砂体；8-泛滥平原泥岩；9-湖相泥岩；10-铜铜矿化；11-下部油气储集层；11-下部油气储集层；12-角度不整合线；13-氧化带前锋线；14-断层线；

（1）辫状河沉积体系找矿模式：通常在该区内铜矿化一般赋存于河道边缘相砂体中或沿河道中心在氧化带前锋线上。河道砂体中心沉积砂体粒度较粗，岩石渗透性好，氧化作用沿侧帮或顺河道中心纵向发育，在河道边缘由于其砂体粒度较细，富含有机质、黄铁矿等还原介质，使铜元素沉淀富集，形成侧向氧化的前锋线。含氧水由富铜岩体的携带物源，岩河道在纵向延伸过程中，还原能力强的砂体，使水中六价铜被还原沉淀，在河道中央形成铜元素富集，形成氧化带前锋线。部分由于构造的影响，构造切穿基地岩层直达目的层，下部地层中油气岩断层通道向上到达目的层，将河道中的氧化砂体还原，使铜元素沉淀富集，形成铜矿化。富矿岩性主要为河道边缘的灰色中砂岩、细砂岩以及河道中央氧化带前锋线的含砾砂岩、砂质砾岩中。综上所述，辨状河道中铜矿化主要受氧化带前锋线控制，在该区辨状河道沉积相模式下找矿，因探索河道边缘、沿河道中央纵向探索氧化带前锋线，寻找切穿目的层的断层，来寻找铜矿化。

图2辨状河三角洲成矿模式图

1-富铜岩体；2-氧化砂体；3-氧化-还原过渡带砂体；4-湖相泥岩；5-铜铜矿化；

（2）辫状河三角洲沉积体系可以分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三个亚相，铜矿化一般富集于靠近前三角洲的辫状河三角洲前缘亚相的灰色砂体中，砂体粒度较细，一般为细砂岩、中砂岩，富含有机质、黄铁矿等还原介质。在三角洲平原发育分流河道，含氧流体从富铜岩体上携带大量六价铜，在三角洲前缘处由于其砂体粒度较细，泥岩夹层较多，并且前三角洲中富含有机质、黄铁矿等还原介质，使含矿流体中的在前三角洲与三角州前缘接触部分被还原沉淀，形成氧化带前锋线，赋存于三角洲前缘的灰色砂体中。综上所述，辨状河三角洲相成矿模式受辨状河三角洲前缘亚相中的氧化带前锋线控制，在该区的辨状河三角洲相沉积模式中因探索三角洲前缘的灰色砂体，通过寻找其氧化还原过渡带来寻找铜矿化线索。

六、结论

1.通过分析认为腾格尔坳陷的有利成矿层位为赛汉组赛汉组沉积时以坳陷为单元形成统一盆地，构造环境相对稳定，有利于各沉积体系的稳定发育，尤其为较大规模的的发育创造了条件，之后的构造隆升和伴随的掀斜作用及古气候的变迁，使目的层砂体接受了良好的后生改造，有利于铜成矿。

2.主要的成矿沉积环境为辫状河、辫状河三角洲沉积体系。建立了主要的成矿模型，发现在辫状河沉积体系找矿模式中铜矿化一般赋存于河道边缘相砂体中或沿河道中心在氧化带前锋线上，局部地区在切穿目的层的构造处，因通过对河道边缘、河道中央氧化带前锋线及切穿目的层的断层处探索，来寻找铜矿化。在辨状河三角洲沉积体系找矿模式中铜矿化一般富集于靠近前三角洲的辫状河三角洲前缘亚相的灰色砂体中，因通过对辨状河三角洲前缘亚相中灰色砂体的探索来寻找铜矿化。

[附中文参考文献]

刘  波,杨建新,乔宝成,张  锋.2016腾格尔坳陷砂岩型铜矿控矿成因相特征及远景预测

籍增贤.2007.物探及遥感资料在腾格尔坳陷古河谷(道)研究中的应用[J].铜矿地质,23(2):96-99

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