內蒙古黑格其爾鉛鋅礦地質特征及成礦機理

李忠憲

遼寧省有色地質局一0六隊，遼寧 鐵嶺 112000

0 引言

工作區(qū)位于烏蘭浩特市西北約230 km處，行政區(qū)劃隸屬科右前旗滿屯鄉(xiāng)管轄。其地理極值坐標為：東經：119°58′23″～120°02′04″,北緯：46°37′02″～ 46°41′05″。共發(fā)現5條鉛鋅礦體和3條鐵礦體。累計查明（121b+122b+333）鉛＋鋅礦石量323.36萬噸（其中同體共生鉛礦石量161.83萬噸），鉛＋鋅金屬量229 624 t,鉛＋鋅平均品位8.94%。

1 區(qū)域地質背景

礦區(qū)大地構造單元屬天山—內蒙中部—興安地槽褶皺系(Ⅰ級)，東烏珠穆沁旗早華力西地槽褶皺帶(Ⅱ級)，五叉溝復向斜南翼近核部(Ⅲ級)。區(qū)域上地層、構造、侵入巖都很發(fā)育。

1.1 地層

區(qū)域地層由老至新有：古生界泥盆系下統前坤頭溝組(D1q)、中統下大民山組(D2x)；石炭系中統酒局子組(C2jj)、二疊系下統大石寨組(P1d)、哲斯組（P1zs）、二疊系上統林西組（P2l）；中生界侏羅系上統滿克頭鄂博組組(J3m)、瑪尼吐組(J3mn)、白音高老組(J3by)、梅勒圖組(J3ml)；新生界第三系上新統五叉溝組(N2w)及第四系全新統(Q4)。

1.2 構造

區(qū)域上構造十分發(fā)育，以斷裂為主，主要為二連—賀根山深大斷裂和大興安嶺主脊斷裂帶。二連—賀根山深大斷裂是一條眾所矚目的超巖石圈斷裂，斷裂走向北東，西由蒙古境內延入，經賀根山向東時隱時現，東段被中、新生代火山巖掩蓋并被北北東向大興安嶺主脊斷裂所截。在賀根山地區(qū)沿斷裂帶有蛇綠巖套呈帶狀分布。斷裂帶巖石破碎，糜棱巖發(fā)育。具高壓、水平側向擠壓的構造環(huán)境。大興安嶺主脊斷裂帶沿大興安嶺主峰及其兩側呈北北東向展布，斷裂總體向東傾斜，傾角60°～80°。斷裂以左行剪切為主，對區(qū)域構造、巖漿活動的控制作用顯著。該區(qū)中生代由于太平洋板塊與亞洲大陸沿畢烏夫帶的強烈作用而產生濱太平洋構造域。區(qū)內華力西期構造表現為NE向的褶皺與斷裂形式。

1.3 巖漿巖

區(qū)域上巖漿巖較發(fā)育，主要為燕山期二長花崗巖(ηγ53)、石英正長巖(ξ53)、黑云母斜長花崗巖(γ5)。燕山期巖漿侵入活動頻繁而劇烈，早期以侵入活動為主，在中晚侏羅世伴隨有強烈的巖漿噴發(fā)。早期侵入巖主要分布于大興安嶺西坡，巖性以二長花崗巖、花崗巖為主，侵入到中下侏羅統地層，圍巖具混染和角巖化。

2 礦區(qū)地質

2.1 地層

區(qū)內出露地層由老至新主要為侏羅系上統瑪尼吐組、白音高老組、第三系五叉溝組及第四系。

（1）侏羅系上統瑪尼吐組（J3mn）：該組地層分布于詳查區(qū)南東部，小面積分布，與分布詳查區(qū)的白音高老組(J3by)為平行不整合接觸，厚度大于600 m，巖性為流紋質熔結角礫凝灰?guī)r。

（2）侏羅系上統白音高老組（J3by）：該組地層分布于詳查區(qū)中東部，與分布詳查區(qū)東南部的下伏地層瑪尼吐組為平行不整合接觸，厚度大于1 000 m。根據野外觀察和巖性特征，將該組地層劃分為3個巖性段，分別為上部安山質凝灰?guī)r段、中部流紋質凝灰?guī)r段、下部安山質凝灰?guī)r段。

2.2 構造

礦區(qū)內構造較發(fā)育，以斷裂為主。有北東向斷裂F2、近南北向斷裂F3、F4、F5；近東西斷裂F7、F8；北西向斷裂F6、F9。按照斷裂的展布方向可分成四組。

圖 1 礦區(qū)所處大地構造位置Fig. 1 Geotectonic position of the mining area

其中F2斷裂為45號礦體的含礦斷裂。斷裂長度約1 300 m，走向35°～55°，傾向北西，傾角40°～75°，斷裂帶寬約1～80 m，帶內為棱角狀的凝灰質角礫巖、弱矽卡巖化凝灰?guī)r充填，膠結較松散，局部破碎，見有少量的閃鋅礦化、孔雀石化。該斷裂具有多期活動特點。根據斷裂帶內角礫特征分析，斷裂性質呈張性。

2.3 巖漿巖

礦內侵入巖為燕山期中粒二長花崗斑巖（ηγπ35），該巖體分布面積較大，主要分布于勘查區(qū)的北部及東南部，呈巖基產出。該巖體侵入到上侏羅統瑪尼吐組和白音高老組地層中，接觸帶有同化混染現象，使白音高老組地層發(fā)生不同程度的角巖化、高嶺土化、黃鐵礦化，并見有硅質細脈分布。

2.4 圍巖蝕變

圍巖蝕變多發(fā)生在控礦構造破碎帶中，呈線性展布，主要蝕變有硅化、黃鐵礦化、碳酸巖化、絹云母化、綠簾石化、綠泥石化、螢石化。

3 礦體地質

3.1 礦體特征

3.1.1 主井45號鉛鋅礦體特征

位于詳查區(qū)西北部，賦存于49號鉛鋅礦體上盤，頂底板圍巖為白音高老組安山質凝灰?guī)r。該鉛鋅礦體由30個地表及、坑內小鉆鉆孔控制。礦體平面上有分枝復合現象，深部向北東向側覆，側覆角32°，礦體形態(tài)復雜程度中等。鉛鋅礦體控制延長為320 m、傾斜延深325 m，傾向北西，傾角40°～70°。14.72～60.22 m，平均厚度24.87 m，厚度變化系數64.91%，礦體厚度變化較穩(wěn)定。鉛平均品位3.66%，品位變化系數59.75%，鋅平均品位5.89%，品位變化系數40.71%，有用組分分布較均勻。主要圍巖蝕變?yōu)辄S鐵礦化、綠簾石化、綠泥石化及碳酸鹽化，礦石類型為塊狀硫化物型。

3.1.2 主井49號鉛鋅礦體特征

鉛鋅礦體控制延長291 m，傾斜延深80 m，傾向北西，傾角40°～71°，礦體形態(tài)復雜程度簡單。礦體平均厚度6.82 m，礦體厚度變化穩(wěn)定。鉛品位4.58%，鋅平均品位1.98%。主要圍巖蝕變?yōu)辄S鐵礦化、綠簾石化、綠泥石化及碳酸鹽化，礦石類型為塊狀硫化物型。

圖 2 黑格其爾鉛鋅礦8號勘探線示意圖Fig. 2 Prospecting Line 8 of Heigeqier lead-zinc deposit

3.1.3 51號鉛鋅礦體特征

礦體控制延長110 m，傾斜延深120 m，傾向北西，傾角55°～70°，礦體形態(tài)復雜程度簡單。礦體平均厚度4.68 m。鋅平均品位3.16%。主要圍巖蝕變?yōu)辄S鐵礦化、綠簾石化、綠泥石化及碳酸鹽化，礦石類型為塊狀硫化物型。

3.1.4 平硐52號鉛鋅礦體特征

該礦體控制長度約52 m，傾斜延深約50 m，平均厚度10.1 m， Zn最低品位0.3%，最高27.52%，平均品位3.23%。礦石為氧化礦物類型。

3.2 礦石質量

3.2.1 礦石礦物組分

金屬礦物：主要有閃鋅礦、方鉛礦，少量輝銀礦、磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦。脈石礦物：主要有方解石、鈣鐵石榴石、螢石、石英、綠泥石等。

3.2.2 礦石結構和構造

礦石結構：礦石結構為主要有半自形—他形晶粒結構、壓碎結構、交代殘余結構、交織結構及少量自形晶粒狀結構等。

礦石構造：礦石的構造主要有浸染狀及細脈浸染狀、塊狀構造、條帶狀構造等。

3.2.3 礦物晶粒形態(tài)及嵌布特征

金屬礦物：鐵閃鋅礦主要分布于鈣鐵石榴石、方解石粒間，呈顏色較暗的棕褐色—黃褐色，他形—半自形粒狀或粒狀體，沿石榴石、方解石間裂隙不均勻浸染狀分布，半透明，均質性，粒徑0.1～2 mm，質量分數30%～40%。

方鉛礦呈他形—半自形粒狀，浸染分布在鐵閃鋅礦、黃銅礦或石英-方解石脈體中。含量較少。

非金屬礦物:鈣鐵石榴石，黃褐色、褐綠色，呈五角十二面體自形粒狀，緊密相嵌分布，均顯非均質性，可見環(huán)帶條帶結構，粒徑0.5～1.5 mm，質量分數50%～55%。

3.2.4 礦物的結晶世代及生成順序

礦石礦物與脈石礦物的成生順序為：鈣鐵石榴石→鐵閃鋅礦→黃銅礦→方鉛礦→蠕綠泥石→石英→方解石。

4 礦床成礦機理

4.1 礦源層

區(qū)內出露的地層為一套火山碎屑巖—凝灰質砂、粉砂質、泥質沉積建造，含Fe、Cu、Pb、Zn、Au、Ag較高，經統計侏羅系上統白音高老組（J3by）地層鉛平均質量分數是地球克拉克值的9.5倍、鋅平均質量分數是地球克拉克值的11.4倍，說明白音高老組是礦源層。

4.2 熱能

晚侏羅世末強烈的巖漿侵入活動，并有二長花崗巖、二長斑巖的侵入，為成礦提供了動力。經統計二長花崗巖鉛平均質量分數是地球克拉克值的8.0倍、鋅平均質量分數是地球克拉克值的10.2倍，說明巖漿巖為成礦提供了物質來源。

4.3 通道

區(qū)域上嫩江—八里罕深大斷裂以及區(qū)內的次一級斷裂為其提供了深源巖漿和熱液活動的通道，是礦床產出的必要條件，區(qū)內北東—北北東向構造控制了礦體形態(tài)、產狀變化，礦化富集與控礦斷裂發(fā)育部位有關，層間破碎帶、侵入巖與地層接觸部附近、構造疊加部位是礦化富集的有利地段。

4.4 礦床成因

經分析認為該礦床成因系由于火山噴發(fā)時火山熱液攜帶了大量的鉛鋅等成礦物質富集在火山碎屑巖中，燕山期的巖漿活動進一步淬取了火山碎屑巖中的成礦物質，形成含礦熱液，含礦熱液經過搬運，沉淀而形成金屬硫化物礦。硫來源于火山作用，以H2S形式在火山噴發(fā)時遇到氧化環(huán)境，使其轉換即H2S→2H+S2-，氧化則為3 S2-→[S2-2]與金屬元素化合而形成金屬硫化物，含有硫化物的熱液沿斷裂侵入白音高老組地層，并與之交代形成鉛鋅礦床。根據礦床的產出、充填方式，礦石結構、構造特點，礦物及元素共生組合、典型蝕變，確定鉛鋅礦床類型為中溫熱液脈狀鉛鋅礦床。

[1] 興安埃瑪礦業(yè)有限公司.內蒙古自治區(qū)科爾沁右翼前旗巴根黑格其爾礦區(qū)鉛鋅礦詳查報告[R].2007. （內國土資儲備字〔2007〕247號文）.

[2] 遼寧地質勘探公司一0六隊.內蒙古自治區(qū)科爾沁右翼前旗巴根黑格其爾礦區(qū)（一區(qū)）947-500 m標高鐵鉛鋅礦詳查報告[R].2013.

[3] 楊云保,等.固體礦產勘查技術[M].北京:地質出版社 2007.

[4] 陳江峰，喻 剛，薛春紀，等.遼東裂谷帶鉛鋅金銀礦集區(qū)Pb同位素地球化學[J].中國科學D 地球科學，2004,34(5):404-411.

[5] 裴榮富.中國礦床模式［M］.北京:地質出版社，1995.

[6] 張逸陽.區(qū)域成礦學及中國區(qū)域成礦特征研究[J]，科技資訊，2008，(03).