內(nèi)蒙古巴林右旗代黃溝鉛鋅銀礦床特征及成因

張淑年 杜 俊 劉石秀 劉洪微 李建峰

(1.華北有色工程勘察院有限公司；2.內(nèi)蒙古龍旺地質(zhì)勘探有限責(zé)任公司)

內(nèi)蒙古巴林右旗代黃溝鉛鋅銀礦床特征及成因

張淑年1杜 俊1劉石秀2劉洪微1李建峰1

(1.華北有色工程勘察院有限公司；2.內(nèi)蒙古龍旺地質(zhì)勘探有限責(zé)任公司)

位于大興安嶺中段的內(nèi)蒙古巴林右旗代黃溝鉛鋅銀礦產(chǎn)于二疊紀(jì)大石寨組地層中，礦體主要呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。在分析該礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，詳細(xì)討論了礦床成因、控礦因素、找礦標(biāo)志以及找礦方向，為區(qū)內(nèi)找礦工作提供參考。

礦床地質(zhì)特征 礦床成因 控礦因素 找礦標(biāo)志 找礦方向

內(nèi)蒙古巴林右旗代黃溝鉛鋅銀礦區(qū)處于中國北部重要的銅、鉛、鋅、金、銀、鉻、鈮成礦帶中，帶內(nèi)出現(xiàn)眾多大、中、小型礦床，如白音諾爾大型鉛鋅銀礦床、大井子中型銅銀礦床、西石匠山銅銀礦床、敖腦大壩中型多金屬礦床以及碧流臺等多處小型礦點(diǎn)。經(jīng)過近年來勘查發(fā)現(xiàn)，代黃溝鉛鋅銀礦區(qū)的銀資源儲量規(guī)模接近大型，鋅資源儲量規(guī)模為中型，并且具備向深部以及礦床外圍繼續(xù)尋找鉛鋅銀礦的潛力。為了進(jìn)一步指導(dǎo)區(qū)內(nèi)找礦工作，有必要對區(qū)內(nèi)礦床地質(zhì)特征以及成因進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

內(nèi)蒙古巴林右旗代黃溝鉛鋅銀礦地處大興安嶺褶皺帶的西南端，黃崗梁—甘珠爾廟復(fù)背斜帶中段南側(cè)，屬白音諾爾—碧流臺銅、鉛、鋅Ⅴ級成礦帶，海蘇壩—后卜河Ⅵ級鉛鋅銀成礦帶。區(qū)內(nèi)區(qū)域構(gòu)造活動強(qiáng)烈，褶皺與斷裂均很發(fā)育，部分?jǐn)嗔褬?gòu)造具有明顯的繼承性和多期活動性，主要有NE，NNE，EW向3組斷裂，性質(zhì)多為壓性、壓扭性。區(qū)域主要出露二疊系下統(tǒng)壽山溝組(P1s)、大石寨組(P1d)、哲斯組(P1z)、侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組(J3mk)、瑪尼吐組(J3mn)、白音高老組(J3b)、白堊系上統(tǒng)黑依哈達(dá)組(K2h)及第四系(Q4)。區(qū)域巖漿活動較強(qiáng)烈，經(jīng)歷了華力西期—燕山晚期2個活動階段。華力西期以中—基性脈巖為主；燕山晚期巖漿活動強(qiáng)烈，形成了如中營子和八家坊等巖體，與區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)的形成富集關(guān)系密切。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地 層

(1)大石寨組。主要分布于礦區(qū)東區(qū)、北區(qū)，為一套含有長石、石英晶屑凝灰?guī)r和流紋質(zhì)-安山質(zhì)-玄武質(zhì)角礫熔巖的海底火山噴發(fā)巖-沉積巖系。在海底火山噴發(fā)間隙期，沉積有帶凝灰質(zhì)砂泥巖的正常沉積巖，具明顯的復(fù)理石建造，后經(jīng)燕山期大規(guī)模的構(gòu)造-巖漿熱事件的影響，發(fā)生區(qū)域性熱變質(zhì)作用，形成變質(zhì)砂巖、板巖。該組在區(qū)內(nèi)呈單斜產(chǎn)出，傾向SE，傾角65°～80°。該組由下至上可分為3個巖性段：①大石寨組下巖性段，為黃褐色變質(zhì)砂巖夾泥質(zhì)板巖薄層，分布于礦區(qū)北區(qū)西部，呈NE走向，傾向SE，傾角50°～80°；②大石寨組中巖性段，分6個巖性層，分布于礦區(qū)北區(qū)中部和東區(qū)，第一巖性層為青灰色泥質(zhì)板巖，第二巖性層為黃褐色變質(zhì)細(xì)砂巖夾泥質(zhì)板巖，第三巖性層為泥質(zhì)板巖夾變質(zhì)砂巖、安山巖、變質(zhì)礫巖，第四巖性層為變質(zhì)粉砂巖夾泥質(zhì)板巖薄層局部見枕狀熔巖，第五巖性層為黃褐色變質(zhì)細(xì)砂巖、泥質(zhì)板巖互層夾變質(zhì)粉砂巖，第六巖性層為變質(zhì)中—細(xì)粒砂巖局部夾泥灰?guī)r；③大石寨組上巖性段為變質(zhì)含礫粗砂巖，分布于礦區(qū)東區(qū)南部。

(2)瑪尼吐組。主要分布于礦區(qū)北區(qū)南部、西部，西區(qū)北東角，巖性為安山巖、流紋質(zhì)角礫熔巖，為一套陸相中性火山熔巖、中—酸性火山碎屑巖組合[1]，局部裂隙中見有零星礦化。該地層與下伏大石寨組地層為不整合接觸。

(3)第四系。在區(qū)內(nèi)分布較廣，主要為殘坡積碎石、洪積層及腐植土。

2.2 構(gòu) 造

2.2.1 褶 皺

NE向小大川—包木少勒復(fù)式背斜控制礦區(qū)的構(gòu)造格架。礦體賦存于復(fù)式背斜南東翼的大石寨組地層中。受構(gòu)造影響，地層呈單斜產(chǎn)出，擠壓形變明顯，普遍具有揉皺現(xiàn)象，且在走向、傾向上變化較大，呈舒緩波狀，礦石普遍發(fā)育碎裂結(jié)構(gòu)、碎斑結(jié)構(gòu)。

2.2.2 斷 裂

區(qū)內(nèi)北區(qū)、東區(qū)發(fā)育5條規(guī)模相對較大的斷裂構(gòu)造；西區(qū)主要為一系列NE，NW，近SN，近EW向的小斷裂，且多為巖脈充填。

(1)F1斷裂。位于礦區(qū)北區(qū)，為一物探推斷的隱伏斷裂構(gòu)造，走向約40°，長約1 900 m，傾向不明，屬小大川—包木少勒復(fù)式背斜的次級斷裂。

(2)F2斷裂。位于F1斷裂西側(cè)約150 m處，長約670 m，傾向40°，傾角不明，屬F1斷裂的次級斷裂，系張扭性斷裂。

(3)F3斷裂。位于礦區(qū)北區(qū)北部，長約1 000 m，傾向40°，傾角不明，該斷裂為一擠壓破碎帶，在斷裂帶北側(cè)，有平行斷裂的硅化蝕變體，屬F1斷裂的次級斷裂。

(4)F4斷裂。位于礦區(qū)北區(qū)，傾向75°，傾角約70°，其北北西延長方向見有鐵錳帽蝕變體。該斷裂為主成礦期后張扭性斷裂，對區(qū)內(nèi)礦體無破壞作用。

(5)F5、F6斷裂。分布于礦區(qū)東區(qū)，為主成礦期后扭性斷裂，對區(qū)內(nèi)礦體無破壞。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)還出露各種脈巖，如正長斑巖、流紋巖、花崗斑巖等，規(guī)模大小不等，形態(tài)呈透鏡體狀，雁行排列。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變較弱，僅在礦體下盤發(fā)育。蝕變類型主要為硅化、絹英巖化、黃鐵絹英巖化。絹英巖化礦物組合為石英、綠泥石、絹云母；黃鐵絹英巖化礦物組合為石英、綠泥石、絹云母、毒砂、磁黃鐵礦；黃鐵絹英巖化具分帶性，分布范圍較小，蝕變礦物多為它形粒狀集合體，僅有毒砂呈半自形粒狀。石英、綠泥石、絹云母是多次蝕變形成的，黏土礦物在含硅質(zhì)熱液作用下，變成微晶細(xì)石英脈，綠泥石、絹云母分散于蝕變巖石中。從礦體和圍巖的化學(xué)組分交換來看，礦石中的硅、鈣、鎂質(zhì)帶出，鐵、錳質(zhì)帶入。

2.5 礦體特征

2.5.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀與規(guī)模

礦區(qū)內(nèi)已初步圈定出Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#礦化蝕變帶，其中Ⅲ#礦帶為區(qū)內(nèi)重點(diǎn)礦帶，勘查程度最高。Ⅲ#礦帶位于礦區(qū)北區(qū)南部，傾向170°、傾角70°，長1 300 m，寬600 m，控制最低標(biāo)高331 m。該礦帶由50條工業(yè)礦體組成，全為隱伏礦體。礦體最長 1 075 m，最短28 m，礦體最厚約13 m，最薄0.30 m，一般為1～3 m。該礦帶礦體形態(tài)較簡單，以層狀、似層狀、透鏡狀為主。礦體圍巖為大石寨組中巖性段變質(zhì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)板巖、變質(zhì)礫巖等。礦體嚴(yán)格受地層層位控制，隨地層產(chǎn)狀變化而變化，未發(fā)現(xiàn)礦體穿層現(xiàn)象。該礦帶內(nèi)1#、2#、9#、10#、14#、18#、21#、22#礦體為規(guī)模相對較大的礦體。

1#礦體為隱伏礦體，賦礦標(biāo)高1140～420 m，礦體平均走向70°，傾向約160°，傾角36°～73°，一般為57°，向E側(cè)伏。礦體走向控制長1 075 m，傾向控制寬約700 m，規(guī)模達(dá)到大型，礦體厚0.50～7.86 m，平均2.80 m，厚度變化系數(shù)為75.50%，屬較穩(wěn)定類型。該礦體為Pb、Zn、Ag同體共生礦體，極少塊段Pb、Ag為伴生礦產(chǎn)。礦體Ag品位為(45.46～1 063.19)×10-6，平均209.37×10-6，品位變化系數(shù)為91.02%，銀品位均勻；Pb品位為0.30%～6.87%，平均1.60%，品位變化系數(shù)為75.84%，鉛品位均勻；Zn品位為0.63%～8.70%，平均3.48%，品位變化系數(shù)為66.18%，Zn品位均勻。該礦體銀金屬量占全區(qū)銀金屬量的53%，鉛金屬量的49%，鋅金屬量的41%。礦體絕大部分賦存于變質(zhì)砂巖中，少數(shù)賦存于泥質(zhì)板巖中，礦體嚴(yán)格受巖性和層面控制。礦體呈層狀、似層狀，局部具膨大縮小、分支復(fù)合現(xiàn)象。因后期構(gòu)造擠壓作用，礦體在走向、傾向上具有隨地層產(chǎn)狀變化而變化的現(xiàn)象。礦體局部破碎，但連續(xù)性和穩(wěn)定性未受構(gòu)造破壞。

2.5.2 礦石礦物組分及其特征

礦石礦物成分主要有閃鋅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦，其次為黃銅礦、輝銀礦、毒砂、黃鐵礦、菱鋅礦、鉛釩、軟錳礦、硬錳礦等。脈石礦物有石英、長石、方解石、絹云母、綠泥石、綠簾石、陽起石、石榴子石、纖閃石、硅灰石等。根據(jù)光薄片鑒定結(jié)果，可確定礦石礦物生成順序為毒砂、磁黃鐵礦-閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦、輝銀礦。

2.5.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為碎裂結(jié)構(gòu)、碎斑結(jié)構(gòu)、自形-半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以團(tuán)塊狀、條帶狀、浸染狀、塊狀為主，其次為細(xì)脈狀構(gòu)造。

2.5.4 礦石類型

礦石按結(jié)構(gòu)構(gòu)造可劃分為塊狀、浸染狀、條帶狀、脈狀礦石。按氧化程度劃分，鉛、鋅從地表向下0～50 m為氧化礦石；鉛50～80 m為混合礦石，80 m以下為原生礦石；鋅50 m以下為原生礦石。

3 礦床成因

3.1 控礦因素

(1)地層及巖性。礦體賦存于大石寨組第三、第四巖性層的變質(zhì)砂巖、砂質(zhì)板巖和變質(zhì)礫巖中，該類碎屑巖系的原巖為一套含有長石、石英晶屑凝灰?guī)r和流紋質(zhì)-安山質(zhì)-玄武質(zhì)角礫熔巖的海底火山噴發(fā)巖-沉積巖系。礦體形態(tài)簡單，以層狀、似層狀、透鏡狀為主，嚴(yán)格受地層層位控制，且隨地層產(chǎn)狀變化而變化，無穿層。

(2)構(gòu)造。區(qū)內(nèi)含礦地層受小木川—包木少勒復(fù)式背斜控制，礦體順層產(chǎn)出，礦石有擠壓破碎現(xiàn)象。同時，區(qū)內(nèi)二疊紀(jì)地層中枕狀熔巖、流紋巖、變質(zhì)礫巖的存在，揭示區(qū)內(nèi)可能存在火山通道、隱伏同生斷層，為礦床形成提供成礦質(zhì)來源及通道。

(3)巖漿巖。在代黃溝礦區(qū)，中生代黑云母花崗巖主要出露于礦區(qū)西區(qū)，巖體中未發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦化，僅在巖體與地層的接觸部位及更遠(yuǎn)的地區(qū)偶見鱗片狀輝鉬礦化。

(4)巖相古地理。該地區(qū)在華力西期經(jīng)歷了從大洋環(huán)境向穩(wěn)定陸塊的轉(zhuǎn)變，至早二疊世晚期，這種轉(zhuǎn)變才完成[2]。結(jié)合區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的枕狀熔巖、重晶石層、玉髓層、流紋巖，說明曾在華力西期區(qū)內(nèi)有海底火山噴發(fā)，形成了噴流巖。

(5)成礦時代。礦體賦存于二疊系下統(tǒng)地層中，說明其成礦時代應(yīng)在早二疊世或更晚。光片鑒定顯示磁黃鐵礦、閃鋅礦被方鉛礦和黃銅礦交代，說明區(qū)內(nèi)至少存在2期次成礦。結(jié)合曾慶棟等[3]對白音諾爾—碧流臺銅、鉛、鋅Ⅴ級成礦帶，尤其是對白音諾爾鉛鋅礦床的研究成果，認(rèn)為代黃溝鉛鋅礦床為受二疊紀(jì)褶皺構(gòu)造控制的層狀、似層狀、透鏡狀礦化，其主成礦期為二疊紀(jì)，燕山期大規(guī)模的構(gòu)造-巖漿熱事件，使得賦存于二疊紀(jì)地層中的鉛鋅銀礦進(jìn)一步活化、富集。

綜上所述，代黃溝鉛鋅銀礦床為噴流沉積-疊加改造型層控鉛鋅銀礦床。

3.2 成礦模式

(1)洋殼拉伸階段。華力西中期形成同生斷裂和海底礫巖，受海水作用，礫石成渾圓狀，該階段表現(xiàn)為地幔巖漿上涌。

(2)海底火山噴發(fā)階段。華力西中—晚期在火山口附近形成玄武質(zhì)集塊巖，出露于后卜河選礦廠附近。

(3)海底火山噴溢階段。華力西中—晚期形成枕狀熔巖，為玄武質(zhì)枕狀熔巖?；鹕絿娨缪莼苫浴嵝匝莼从尚鋷r至流紋巖演化。

(4)海底火山噴流-噴氣階段。華力西中—晚期形成塊狀-條帶狀黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦礦石。

(5)海底火山噴流-噴氣階段。華力西中—晚期形成玉髓巖、重晶石巖。

(6)海底火山噴氣階段。華力西晚期形成凝灰?guī)r，后經(jīng)變質(zhì)形成泥質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖。

(7)正常淺海相沉積階段。形成粉砂巖、泥巖，后經(jīng)變質(zhì)形成變質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)板巖。華力西晚期大規(guī)模造山運(yùn)動，區(qū)內(nèi)褶皺造山成陸，結(jié)束了海底噴發(fā)沉積的歷史。

(8)中生代疊加改造階段。燕山期地殼強(qiáng)烈活動、構(gòu)造、巖漿熱液活動對原礦層進(jìn)行改造、富化，形成現(xiàn)有的礦床模型。

3.3 找礦標(biāo)志

(1)三級盆地。礦床往往位于三級盆地邊緣，與海底噴氣作用有關(guān)，與之相適應(yīng)的是同生構(gòu)造形成通道，在區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為后卜河華力西期海盆地。

(2)地層。地層為一套富含噴流-噴氣巖組合，如重晶石巖、硅質(zhì)巖、流紋巖等。區(qū)內(nèi)形成了以流紋巖為標(biāo)志的流紋巖帶(后卜河—代黃溝—呼和烏蘇—小西溝—海蘇壩)。礦體一般賦存于流紋巖上盤，具有多旋迴、多階段特點(diǎn)。

(3)地球化學(xué)。地層具有高背景的銀、鉛、鋅組合異常，海蘇壩—后卜河鉛鋅銀成礦帶具備該地球化學(xué)特征。

(4)地球物理。具有與地層走向一致的激電異常，視極化率一般為2%～6%。

(5)鐵錳帽。具有與地層走向一致的鐵錳帽露頭，且具有銀礦化顯示，如后卜河礦區(qū)、馬場礦區(qū)、小西溝礦區(qū)、代黃溝礦區(qū)中的鐵帽。

(6)構(gòu)造。燕山期構(gòu)造運(yùn)動形成了以新華夏系為主體的構(gòu)造形跡，與之配套的次級X構(gòu)造與礦層重疊的部位往往形成厚大礦體。

4 找礦方向

(1)礦區(qū)東區(qū)鉆孔ZK9N-1與ZK11-1所見礦體未閉合，可通過鉆孔進(jìn)一步控制，具有擴(kuò)大資源量的潛力。

(2)礦區(qū)北區(qū)北部繼續(xù)開展勘查工作，有望尋找復(fù)式背斜另一翼賦存的礦體。

(3)噴流沉積塊狀硫化物礦床一般均發(fā)育典型的雙層結(jié)構(gòu)，上部為層狀、似層狀硫化物礦體，下部為侵染狀、細(xì)脈-網(wǎng)脈狀、筒狀硫化物礦體或含礦蝕變體。目前鉆孔控制的主要為上部層狀、似層狀礦體，深部具有繼續(xù)尋找侵染狀、細(xì)脈-網(wǎng)脈狀、筒狀硫化物礦體的潛力。

(4)礦區(qū)西區(qū)大面積出露花崗巖，結(jié)合遙感發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)格狀構(gòu)造和近SN向線型構(gòu)造，推測深部有含礦隱伏斑巖體，有望找到孟恩陶勒蓋式鉛鋅銀礦、半拉山式斑巖鉬礦床。

(5)礦區(qū)內(nèi)地層具鉛鋅銀高背景，燕山期構(gòu)造-巖漿活動強(qiáng)烈，NNW，NNE向構(gòu)造切割地層，除活化地層有用組分外，還為容礦提供了空間，有望找到受構(gòu)造控制的熱液充填型脈狀鉛鋅銀礦體。

[1] 吳德成，劉消清.內(nèi)蒙古鄂倫春旗那吉河鉛鋅銀礦床地質(zhì)特征及成因[J].地質(zhì)與勘探，2014，50(5)：855-856.

[2] 內(nèi)蒙地質(zhì)礦產(chǎn)局.內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1991.

[3] 曾慶棟，劉建明，賈長順，等.內(nèi)蒙古赤峰市白銀諾爾鉛鋅礦沉積噴流成因：地質(zhì)和硫同位素證據(jù)[J].吉林大學(xué)學(xué)報：地球科學(xué)版，2007，37(4)：662-666.

2015-04-22)

張淑年(1963—)，男，工程師，050021 河北省石家莊市裕華區(qū)匯通路39號。