華北克拉通北緣西段SEDEX型鉛鋅礦成礦地質(zhì)信息及綜合找礦模型

閆　巖彭潤民陳思雨賀　斐汪　旭

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083；2.北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院，北京100871；3.內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)勘查基金管理中心，內(nèi)蒙古呼和浩特100021；4.內(nèi)蒙古自治區(qū)第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，內(nèi)蒙古呼和浩特10020）

我國鉛鋅礦資源豐富，產(chǎn)地達(dá)700多處[1]，其中SEDEX型Pb-Zn礦床資源量估計(jì)為2.3億t[2]，“大而富”是該類型礦床的特點(diǎn)。華北克拉通北緣的Pb-Zn礦床儲(chǔ)量約占全國鉛鋅儲(chǔ)量的15%，其地質(zhì)特征和成礦環(huán)境與噴流沉積巖容礦的典型SEDEX型Pb、Zn、Ag礦床具有相似性，其成礦規(guī)?？芭c世界上一些較大的Pb-Zn礦床媲美。我國自西向東Pb-Zn礦資源主要分布于：①狼山—渣爾泰山礦集區(qū)，自西向東分布有霍各乞，炭窯口、東升廟、甲生盤等以細(xì)碎屑巖和碳酸鹽巖為主的海相沉積巖容礦的塊狀硫化物礦床；②康保—建平礦集區(qū)，產(chǎn)出榮家營、育羊溝等一系列熱液型Pb-Zn礦床[3]；③燕遼礦集區(qū)，產(chǎn)出有高板河等以細(xì)碎巖為主的海相沉積巖容礦塊狀硫化物礦床以及八家子矽卡巖型Pb-Zn礦床；④遼東—吉南礦集區(qū)，產(chǎn)出以碳酸鹽巖為容礦巖石的青城子、張家堡子以及朝鮮超大型檢德Pb-Zn礦床[3]。其中，狼山—渣爾泰山礦集區(qū)大地構(gòu)造位置上位于華北克拉通北緣西段，是我國北方具有代表性的中元古代SEDEX型礦床成礦帶。該區(qū)域礦床規(guī)模大，礦體成群出現(xiàn)，總體上勘查程度較低，仍有多處地球物理、地球化學(xué)異常有待查證，是我國鉛鋅資源找礦潛力最大的地區(qū)之一。近年來，大量學(xué)者分別從成礦地質(zhì)背景[4-14]、構(gòu)造演化與成礦響應(yīng)[15-18]、巖石建造特征及其含礦性[6，19-22]、礦床成因和同沉積構(gòu)造熱事件[14，23-25]、綜合找礦方法應(yīng)用[26]、礦床成礦流體同位素組成[1，27-29]、資源定量評(píng)價(jià)[30-32]等方面對(duì)該礦集區(qū)的SEDEX型礦床進(jìn)行了詳細(xì)研究，盡管成果豐碩，但主要集中于單個(gè)礦床的分析，缺乏對(duì)于整個(gè)華北克拉通北緣西段SEDEX型鉛鋅礦床的綜合找礦研究成果。為此，本研究結(jié)合該區(qū)已有的地質(zhì)勘探成果，對(duì)區(qū)內(nèi)SEDEX型鉛鋅礦床的區(qū)域成礦地質(zhì)背景進(jìn)行分析，對(duì)地質(zhì)找礦信息進(jìn)行總結(jié)，并構(gòu)建綜合找礦模型，為該區(qū)后續(xù)找礦勘探提供可靠依據(jù)。

1　區(qū)域成礦地質(zhì)背景

狼山—渣爾泰山礦集區(qū)位于內(nèi)蒙古中西部地區(qū)，西起狼山、東至二集線以西地區(qū)，南部屬于陰山山系，北至中蒙邊界（圖1）。區(qū)內(nèi)賦存的金屬、非金屬、貴金屬礦產(chǎn)較多，構(gòu)成了一個(gè)巨大的多金屬成礦系統(tǒng)[8，33]。該區(qū)沉積地層及巖漿巖的年代學(xué)研究表明，華北克拉通北緣西段的狼山—渣爾泰山造山帶的形成經(jīng)歷了新太古代結(jié)晶基底形成、中元古代被動(dòng)大陸邊緣裂解[34]、新元古代晚期開始的活動(dòng)陸緣、古生代以來陸殼增生造山的漫長(zhǎng)演化過程[35]，在記錄了西伯利亞板塊與華北板塊離散、匯聚歷史的同時(shí)，也相應(yīng)形成了豐富的Zn、Pb、Cu、Fe等礦產(chǎn)資源[36]。在元古宙地層中已查明的一系列多金屬礦床的成礦時(shí)代分屬早元古宙和中新元古宙，沉積建造、變質(zhì)變形程度存在很大差別[37-38]。該區(qū)西部Cu、Pb、Zn礦產(chǎn)均發(fā)育（霍各乞和炭窯口），中部以Pb、Zn為主，Cu較少（東升廟和對(duì)門山），東部?jī)H為Pb、Zn（甲生盤和山片溝等）發(fā)育（圖2）。該區(qū)鉛、鋅累計(jì)保有儲(chǔ)量達(dá)196.3萬t，鋅848.8萬t、分別占全國鉛、鋅總保有儲(chǔ)量的3.9%和7.9%[2]。

2　成礦地質(zhì)信息

2.1　構(gòu)造控礦

華北克拉通北緣西段的霍各乞、東升廟、炭窯口、甲勝盤等大—超大型SEDEX型銅鉛鋅礦床均產(chǎn)于狼山—白云鄂博裂谷系中。SEDEX型礦床的主要定位構(gòu)造為大陸地殼基底上的拉伸性沉積盆地，包括大陸裂谷、被動(dòng)大陸邊緣、坳拉槽、克拉通盆地以及弧后盆地等[39-42]。近年來，我國學(xué)者對(duì)裂谷成礦進(jìn)行了大量研究，在古揚(yáng)子地塊及古華北地塊等塊體中都有若干個(gè)裂谷存在，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些大型、特大型成礦帶的分布與發(fā)展受大地構(gòu)造背景控制，如北祁連鏡鐵山海底噴流沉積Fe-Cu礦床沉積于震旦紀(jì)裂陷海盆[43]，大廠Sn多金屬礦床產(chǎn)于南丹—河池晚古生代裂谷盆地中[44]，白云鄂博鐵礦產(chǎn)于渣爾泰—白云鄂博海槽，加拿大Sullivan礦床產(chǎn)于陸內(nèi)引張環(huán)境，澳大利亞McArthur礦床位于北澳地塊的巴頓海槽內(nèi)以及Mount Isa等礦床位于萊哈特?cái)嗔押２蹆?nèi)[44]。

2.2　地層控礦

狼山—渣爾泰山礦集區(qū)內(nèi)的所有大型—超大型礦床都賦存于狼山、渣爾泰山，狼山在西，渣爾泰山在東。兩地均出露一套中元古代淺變質(zhì)巖系，巖性分別為碳質(zhì)板巖、千枚巖、石英巖、石英片巖等，分別稱為狼山群（Pt2ls）和渣爾泰山群（Pt2ze）。前者賦存有霍各乞、東升廟和炭窯口3個(gè)大型多金屬（Cu、Pb、Zn）硫化物礦床（圖2），后者產(chǎn)出有甲生盤大型鉛鋅礦床（圖2），兩者地層巖性均以變質(zhì)巖為主。狼山群的原巖主要為海相沉積碳酸鹽巖類、碎屑沉積巖類，次為同沉積期的海相火山巖、凝灰?guī)r夾層，并有火山巖屑與晶屑等。彭潤民等[45]對(duì)狼山群的火山巖系進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)了“雙峰式”火山巖，進(jìn)一步論證了“狼山—渣爾泰山礦集區(qū)為中元古代裂谷”的認(rèn)識(shí)。狼山群含礦性較好，其內(nèi)蘊(yùn)藏著豐富的Zn、Pb、Cu、Fe等硫化物礦產(chǎn)資源，但該類礦產(chǎn)都集中分布于第二巖組中，第一巖組和第三巖組均不含礦體。迄今為止發(fā)現(xiàn)的東升廟、炭窯口、霍各乞等礦床和其他礦點(diǎn)無一例外地都產(chǎn)于第二巖組的一定巖性中，具有鮮明的“層控”、“巖控”和“時(shí)控”特征?？傮w上看，由下至上狼山群的原巖建造是由不含礦的碎屑巖類、含礦的碳酸鹽巖類以及不含礦的碎屑巖類組成。

由相關(guān)同位素測(cè)年結(jié)果可知，在東升廟礦區(qū)狼山群第一巖組中測(cè)得的鋯石U-Pb年齡為2 400 Ma，表明狼山群的形成晚于2 400 Ma，在狼山北側(cè)第三巖組石英巖中測(cè)得的鋯石U-Pb年齡為928 Ma[46]。此外，在區(qū)域研究中，相關(guān)學(xué)者測(cè)得的狼山北側(cè)第二巖組地層的Rb-Sr等時(shí)線年齡為1 198 Ma[47]；狼山北側(cè)變質(zhì)基性火山巖的Sm-Nd同位素等時(shí)線年齡為1 491 Ma[48]；東升廟一帶變質(zhì)基性火山巖的Sm-Nd平均模式年齡為1 805 Ma[8]；炭窯口一帶變質(zhì)鉀質(zhì)細(xì)碧巖的Sm-Nd等時(shí)線年齡為1 824 Ma，平均模式年齡為2 058 Ma[49]?？梢娎巧饺核V石礦物的Pb同位素模式年齡總體為900～1 900 Ma，其中炭窯口礦區(qū)最老，霍各乞礦區(qū)最新，東升廟礦區(qū)位于兩者之間[46]，可認(rèn)為是中元古代的成礦作用所致。

2.3　含礦巖石建造

黑色碳質(zhì)千枚巖、白云石、大理巖為狼山—渣爾泰山礦集區(qū)內(nèi)SEDEX型礦床的容礦巖石，與澳大利亞東部McArthur River、Century、Mount Isa以及Broken Hill等著名的層控型Cu-Pb-Zn礦床相比，成礦時(shí)代（中元古代）、沉積構(gòu)造環(huán)境、礦床特征（礦體形態(tài)、礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造）及礦床類型等均具有相似性。但該區(qū)成礦也有其獨(dú)特性[8，48-54]：①渣爾泰群不僅賦存有層控銅多金屬礦床，而且賦存有大型層控金礦床（朱拉扎嘎），也屬SEDEX型礦床[47]；②該區(qū)目前發(fā)現(xiàn)的銅多金屬礦床Cu、Zn、Pb品位較低；③太古界烏拉山群主要賦存有磁鐵礦床；④中元古界渣爾泰山群阿古魯溝組和狼山群第二巖組為狼山地區(qū)的主要容礦巖組，主要賦存有中元古代SEDEX型礦床；⑤海西期中酸性侵入巖體對(duì)中元古代SEDEX型礦床產(chǎn)生了明顯的改造與疊加成礦作用[47]。

2.4　巖漿控礦信息

狼山—渣爾泰山礦集區(qū)內(nèi)的大型—超大型礦床成礦均與中元古代裂陷槽火山活動(dòng)關(guān)系密切，主要表現(xiàn)在各礦層下部均有火山巖分布，火山活動(dòng)起到成礦元素預(yù)富集作用[54-59]。礦區(qū)火山巖的存在，不僅可以從深部帶來成礦物質(zhì)，還可以為成礦帶來熱源[12]。彭潤民等[35]研究了炭窯口與東升廟礦區(qū)的基性火山巖稀土元素與微量元素的含量特征，顯示出成巖物質(zhì)也都來源于地幔。狼山南北兩側(cè)次級(jí)裂陷槽在裂解過程中都有深斷裂貫通至地幔[14]，但狼山北側(cè)僅有基性火山巖而未見酸性火山巖以及甲生盤礦區(qū)無火山巖的特征[52]，推斷可能是隨著裂解作用的進(jìn)行，同生斷裂切割下覆巖石圈的深度有顯著差異所致。Wang等[60]研究認(rèn)為我國SEDEX型礦床中成礦流體溫度略高于MVT型鉛鋅礦床，表明SEDEX型礦床形成于較高的地?zé)釄?chǎng)區(qū)。反映出異常的地?zé)崽荻纫彩菬崴畬?duì)流—循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的主要?jiǎng)恿?，可見高地?zé)釄?chǎng)環(huán)境是熱水形成及噴氣成礦的必要條件。在內(nèi)蒙古狼山西南段渣爾泰山群中新發(fā)現(xiàn)有呈層狀產(chǎn)出、具有變余聚斑狀和斑狀結(jié)構(gòu)、斑晶主要由石英和鈉長(zhǎng)石組成、巖石化學(xué)成分富鉀低鈉的酸性火山巖[50]，其頂?shù)装鍘r性均為細(xì)晶方解石大理巖或結(jié)晶灰?guī)r[50]。經(jīng)過鋯石測(cè)年證實(shí)該類酸性火山巖為新元古代的產(chǎn)物，并且其形成年齡恰好處于羅迪尼亞（Rodinia）超大陸裂解的時(shí)間范疇。此外，該類酸性火山巖的稀土元素和微量元素組成與華南揚(yáng)子板塊西緣的新元古代酸性火山巖相比，具有相似的張性裂谷盆地特征[53]。

2.5　同生斷裂系統(tǒng)成礦的制約

狼山造山帶是華北克拉通北緣巨型造山帶的重要組成部分，彭潤民等[15，52]通過對(duì)狼山地區(qū)構(gòu)造演化與成礦的關(guān)系研究，指出該區(qū)在不同構(gòu)造演化階段形成了不同的巖石建造和礦床，主要的構(gòu)造演化與成礦過程可以劃分為5個(gè)階段[47，54]。近年來，學(xué)術(shù)界對(duì)研究區(qū)內(nèi)同生斷裂活動(dòng)的發(fā)現(xiàn)及其在整個(gè)成礦過程中的作用的研究取得了一些新的認(rèn)識(shí)，對(duì)于整個(gè)狼山—渣爾泰山礦集區(qū)成礦機(jī)制的研究十分重要[52]。彭潤民等[52]分析認(rèn)為該礦集區(qū)內(nèi)容礦巖組中同生斷裂活動(dòng)特征表現(xiàn)為：①容礦巖組中存在的層間礫巖、層間混雜堆積滑塌角礫巖指示在硫化物形成前、期間或之后斷裂都處于活動(dòng)狀態(tài)；②大量層間角礫巖與角礫狀礦石的形成也是同生斷層長(zhǎng)期活動(dòng)的產(chǎn)物；③容礦地層巖性發(fā)生突變；④容礦巖段地層厚度發(fā)生突變；⑤礦體厚度與礦化程度發(fā)生突變。在成礦過程中，同生構(gòu)造一方面控制了沉積相的分布，另一方面制約著斷陷盆地及含礦溶液流動(dòng)[55]。并且，該研究還認(rèn)為形成SEDEX型礦床的含礦熱液噴口集中部位為被動(dòng)大陸邊緣的裂谷或半地塹式盆地中的同生斷層處[52]，因而該類部位為SEDEX型礦床產(chǎn)出的有利場(chǎng)所。因此，SEDEX礦床的產(chǎn)出受盆地內(nèi)的沉積環(huán)境制約，并受同生斷裂控制，不同級(jí)次、不同尺度的次級(jí)同生斷層控制著該成礦帶內(nèi)容礦巖系與賦礦斷陷盆地的展布[56]，同沉積斷裂的活躍，不僅影響著盆地的沉積作用而且為成礦溶液運(yùn)移提供了路徑。

2.6　圍巖蝕變特征

礦集區(qū)內(nèi)霍各乞礦床圍巖蝕變較為發(fā)育，主要有硅化、陽起石化、白云母化、電氣石化和碳酸鹽化[46]。炭窯口礦床圍巖蝕變發(fā)育不明顯，局部有較明顯的硅化和綠泥石化，與銅礦化關(guān)系密切。圍繞Zn、Cu礦體的其他近礦蝕變有碳酸鹽化、絹云母化、黃鐵礦化、透閃石化等[12]，為區(qū)域變質(zhì)作用對(duì)礦體的熱改造所致。東升廟礦床內(nèi)部的圍巖蝕變發(fā)育不明顯，蝕變種類表現(xiàn)為對(duì)圍巖成分就地取材的蝕變現(xiàn)象，如砂質(zhì)白云巖中的硅化、碳酸鹽類中的碳酸巖化和泥質(zhì)巖石中的云母化[12]。

3　地球化學(xué)找礦信息

3.1　區(qū)域地層微量元素含量

通過對(duì)比分析狼山—渣爾泰山礦集區(qū)內(nèi)不同時(shí)代地層中的微量元素背景值（表1）可知：①二疊系地層中Ba、V、Ga、Ti含量最高；②石炭系灰?guī)r中Mo、Pb、Hg含量最高；③狼山群巖層中Zn、Ni、Cr、Co含量最高；④狼山群第二巖性組為含礦巖組，Pb、Zn、Mo、Ni、Co含量均大于區(qū)域和狼山群的平均含量，其中Pb、Zn、Mn、Mo含量高于第一、第三巖組；⑤狼山群不同類型巖石中Cu、Pb、Zn含量由高至低依次為灰?guī)r、石英巖、板巖、千枚巖、片巖，即與區(qū)內(nèi)巖石的礦化強(qiáng)弱順序一致[60-64]；⑥狼山群與區(qū)內(nèi)其他時(shí)代地層相比，具有富Cu，貧Mo、Mn的特征[57]。

3.2　區(qū)域地球化學(xué)異常特征

礦集區(qū)內(nèi)可以根據(jù)狼山群地層各元素背景值（表1）圈定異常區(qū)，值得注意的是部分元素的低值異常區(qū)可視為含礦巖層的重要標(biāo)志。據(jù)1∶20萬區(qū)域化探資料分析可知：霍各乞礦區(qū)（圖2）有范圍較大且明顯的Cu、Pb、Zn、Ni、Co元素組合異常，明顯受含礦巖層層位和巖性控制，含礦層內(nèi)礦體側(cè)向異常十分發(fā)育，在上下盤圍巖中，形成了一定寬度的異常，Cr、Ni、V、Ga、B等元素的地質(zhì)異常區(qū)反映了含礦巖層礦化帶范圍，F(xiàn)、Ti、Ba在賦礦部位表現(xiàn)為低值異常區(qū)，在其外圍有較高含量的異常出現(xiàn)，推測(cè)可能是區(qū)域變質(zhì)熱液作用下元素活化轉(zhuǎn)移所致[19]；東升廟礦區(qū)（圖2）地表局部見有鐵帽，含礦層側(cè)向延伸10～200 m為大型Pb、Zn、S礦床，Cu、Pb、Mo、Mn、Zn為中外帶異常，Hg、Co、B為外帶異常，Ag為內(nèi)帶異常，Ti、Ba低值異常范圍內(nèi)有斷續(xù)的高值異常分布。

礦集區(qū)內(nèi)礦致異常的判別標(biāo)志為Cu、Pb、Zn、Ag中內(nèi)帶異常，并伴有Hg、Mn、Co中外帶異常和V、Ni、Cr、Ga、B異常及條帶狀Ti、F等元素的弱異?；蜇?fù)異常。原因是：①Cu、Pb、Zn、Ag為區(qū)內(nèi)沉積變質(zhì)礦床的主要成礦元素和伴生元素；②Co為黃鐵礦、磁黃鐵礦的重要指示元素；③Mn在區(qū)內(nèi)的特征含礦層（灰?guī)r、白云巖、透輝石-透閃石化灰?guī)r）和礦體中含量均較高，故Mn異常既為含礦層的指示，又是Cu、Pb、Zn異常的指示；④Ti、Cr、V、B、Ga、Ni等異常受地層巖性控制，特征含礦層中含量低，故其低值異常可以指示含礦層的存在；⑤F異常反應(yīng)了巖石中含OH-礦物（云母類）的多寡；⑥Ba在東升廟和炭窯口礦床中含量高，Ba異常可能是滲流熱鹵水成礦的重要標(biāo)志之一[64]。

當(dāng)?shù)V集區(qū)內(nèi)的狼山群第二巖組（含礦層）附近出現(xiàn)Cu、Pb、Zn、Ag中外帶異?；騇n、Mo、Co中外帶異?；騎i、V、Cr低值異常時(shí)，則指示含礦層傾斜深部可能有盲礦體存在[19]。

4　地球物理找礦信息

狼山—渣爾泰山礦集區(qū)內(nèi)地層出露較齊全，區(qū)域構(gòu)造位置特殊，巖漿活動(dòng)頻繁，礦產(chǎn)豐富。區(qū)域重力異?；境蔔E向展布，重力異常由高至低從SE到NW向相間排列，場(chǎng)值為（-170～-136）×10-5m/s2。區(qū)域重力場(chǎng)分布反映出霍各乞礦區(qū)位于NE向重力梯度帶上偏重力較高一側(cè)（圖3（a））。重力低值與NE向大面積出露的花崗巖體對(duì)應(yīng)。航磁異常顯示，區(qū)域磁場(chǎng)平穩(wěn)（0～100 nT），呈似等軸狀SN向正負(fù)異常交替分布（圖3（b））。平靜磁場(chǎng)為弱磁性花崗巖體的反映，該異常與狼山群中的含礦地層（Pt2ls2）有關(guān)。

狼山—渣爾泰山礦集區(qū)巖礦石的地球物理特征為：①密度復(fù)雜，區(qū)內(nèi)除了鉛礦石、鐵礦石及透輝石巖密度較高，透閃石密度較低外，銅礦石密度與圍巖接近，且數(shù)值較高，因此，圍巖即為容礦巖石，故呈較高密度（大于2.90×103kg/m3），符合層控型礦床特征；②磁性不均勻，一般屬中—高磁性（表2），鐵、鉛礦石及透閃石磁性最強(qiáng)，次為高磁性的銅礦石和透輝石巖，石英巖及各種片巖因受礦化及變質(zhì)作用的影響，具有中—高磁性，另據(jù)該礦集區(qū)東段資料，渣爾泰群巖石具有弱磁性，該區(qū)磁性增強(qiáng)與礦化活動(dòng)相關(guān)，為采用磁法圈定含礦巖層提供了物性前提；③電性異常，礦石和碳質(zhì)板巖較其他巖石的電阻率低1～2個(gè)級(jí)次，由于區(qū)內(nèi)礦石自然組合明顯受巖性控制，如碳質(zhì)石英巖和碳質(zhì)板巖分別形成黃銅礦—黃鐵礦和方鉛礦—鐵閃鋅礦—磁黃鐵礦組合，故采用電法圈定含礦巖層乃至礦體均具備了一定前提[64]。

5　綜合找礦模型

5.1　找礦標(biāo)志

華北克拉通北緣西段SEDEX型鉛鋅礦床的形成是多期次地質(zhì)作用疊加的結(jié)果，構(gòu)造作用制約著礦體的空間分布和具體定位。狼山—渣爾泰山礦集區(qū)內(nèi)的有利找礦標(biāo)志總結(jié)如下[65]。

（1）地層標(biāo)志[3]。從區(qū)域上看，華北克拉通北緣西段的幾大礦區(qū)（霍各乞、東升廟、炭窯口、甲生盤）都分布于狼山群第二巖組地層中，明顯受第二巖組控制[35]。

（2）賦礦巖性標(biāo)志。目前礦集區(qū)內(nèi)的已知礦體均賦存于相應(yīng)的條帶狀含碳質(zhì)石英巖、碳泥質(zhì)結(jié)晶白云巖、碳質(zhì)鈣質(zhì)板巖中。其中，銅礦體賦存于石英巖中，鉛鋅礦體賦存于板巖、千枚巖中，銅鉛鋅礦體賦存于透輝透閃巖中，該類礦體的產(chǎn)狀與含礦層產(chǎn)狀一致，并多呈似層狀或?qū)訝?，?duì)于有用元素富集有特殊的選擇性[8]。

（3）火山巖和基性侵入巖標(biāo)志。兩者與礦體在空間上密切相切相關(guān)[10]，同位素地球化學(xué)分析表明，火山巖和基性侵入巖為礦體提供了大量成礦物質(zhì)。兩者規(guī)模反映了中元古代裂解幅度和深部物質(zhì)進(jìn)入盆地的規(guī)模，因此，其規(guī)模越大的地段成礦可能性越大。

（4）巖石學(xué)標(biāo)志。在層狀硫化物礦體之上或其周圍常有層狀重晶石產(chǎn)出[11]，故重晶石可以作為該類礦體的直接找礦標(biāo)志；噴流巖常與硫化物礦床緊密伴生，與地層同步褶皺，故該類巖體也可以作為有利的找礦標(biāo)志。

（5）構(gòu)造標(biāo)志。礦集區(qū)內(nèi)構(gòu)造控制了礦床的展布[11，18]，同生斷裂交叉或轉(zhuǎn)折部位往往是海底噴氣的通道，倒轉(zhuǎn)復(fù)式向斜核部往往成為礦床形成的有利部位。

（6）圍巖蝕變標(biāo)志。圍巖蝕變是尋找熱水沉積礦床非常有效的標(biāo)志，流體流經(jīng)下部巖系產(chǎn)生一系列特征蝕變，如電氣石化、綠泥石化、重晶石化、鈉長(zhǎng)石化、硅化等[12]，其中，電氣石化受后期改造較弱。因此，在中元古代地層中電氣石化較強(qiáng)的地段可能為沉積期熱水活動(dòng)中心，可有效指示其附近有礦體出現(xiàn)。

（7）地球化學(xué)標(biāo)志。在含礦層分布區(qū)內(nèi)出現(xiàn)Cu、Pb、Zn等成礦元素的地球化學(xué)暈以及礦體或含礦層的上盤巖石中常發(fā)育有Mn、As暈的部位成礦可能性較大。

（8）地球物理標(biāo)志。硫多金屬礦在多數(shù)情況下含有較多的磁黃鐵礦，能夠引起一定的磁異常。普遍認(rèn)為與海底噴流沉積作用有關(guān)的礦床原生暈范圍較窄，多為線性分布且梯度高，如霍各乞礦區(qū)的原生暈異常僅圍繞已知礦體分布，遠(yuǎn)離礦體成礦元素含量明顯下降[64]，并且磁異常產(chǎn)于重力梯級(jí)帶或過渡帶內(nèi)，故可認(rèn)為硫多金屬礦化層具有低阻高極化特征。

5.2　成礦規(guī)律

東升廟、霍各乞、炭窯口、甲生盤等重點(diǎn)礦床的研究表明，產(chǎn)于狼山群、渣爾泰群中的層狀硫多金屬礦床屬SEDEX型變質(zhì)巖賦礦的層控型礦床，沉積環(huán)境為受中元古代渣爾泰裂谷內(nèi)次級(jí)斷陷盆地控制的、海水流通性較差的淺海海灣環(huán)境。根據(jù)各礦床地質(zhì)特征，尤其是礦石組構(gòu)和礦物共生組合與交代關(guān)系，本研究將狼山—渣爾泰山礦集區(qū)內(nèi)的多金屬礦成礦劃分為2個(gè)成礦期，共5個(gè)礦化階段。

（1）噴流—沉積成礦期。①海底噴流沉積礦化階段，含礦熱鹵水沿同生斷裂上升進(jìn)入海底后，因其密度較大在低洼處匯聚，并在礦液通道及附近巖石中發(fā)生電氣石化；②成巖階段，含礦層的上覆地層繼續(xù)沉淀泥砂質(zhì)等細(xì)粒碎屑物，從而使下伏的沉積物和硫化物礦層與底層水隔絕，進(jìn)入成巖階段，由于孔隙溶液受靜壓力作用，向上滲透形成了堿性長(zhǎng)石化和綠泥石化。

（2）改造礦化期。①動(dòng)力變質(zhì)礦化階段，該階段使得礦體產(chǎn)狀復(fù)雜化，也影響了礦體分布規(guī)律，礦石樣品鏡下分析可見纖維狀黃鐵礦或已初步重結(jié)晶的黃鐵礦被壓碎成角礫狀，可能是多期變形的結(jié)果；②接觸變質(zhì)礦化階段，巖體與含礦地層接觸帶出現(xiàn)了電氣石、透輝石等蝕變礦物，礦石中普遍出現(xiàn)交代結(jié)構(gòu)和重結(jié)晶粗粒結(jié)構(gòu)；③表生階段，狼山—渣爾泰山礦集區(qū)在白堊系覆蓋的不整合面下，渣爾泰群發(fā)育有殘積的褐鐵礦化古風(fēng)化殼，少數(shù)可與深部礦體相連接。

5.3　找礦模型構(gòu)建

根據(jù)本研究對(duì)狼山—渣爾泰山礦集區(qū)成礦地質(zhì)背景、找礦信息、找礦標(biāo)志以及找礦規(guī)律的總結(jié)，構(gòu)建的綜合找礦模型如圖4所示。在勘探實(shí)踐中應(yīng)首先尋找狼山群地層中的有利成礦巖組（Pt2ls2），其次在狼山群第二巖組中查找變質(zhì)火山巖夾層和同生斷裂，火山巖夾層與同生斷裂發(fā)育的地帶為有利的成礦區(qū)域。

6　找礦遠(yuǎn)景區(qū)

根據(jù)礦集區(qū)區(qū)域成礦地質(zhì)信息、控礦因素、同沉積期火山巖夾層與成礦的時(shí)空關(guān)系以及同生斷裂活動(dòng)與火山活動(dòng)、SEDEX型礦床成礦的耦合關(guān)系，本研究將該區(qū)劃為2個(gè)硫多金屬成礦帶（圖5），根據(jù)找礦預(yù)測(cè)和找礦靶區(qū)的劃分原則，在2個(gè)成礦帶內(nèi)共劃分出了6個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

（1）千德曼Cu（Au）找礦遠(yuǎn)景區(qū)（A1區(qū)）。該區(qū)位于北部成礦帶SW端，面積約360 km2，巖相古地理環(huán)境屬渣爾泰裂陷盆地內(nèi)的千德曼斷陷盆地。區(qū)內(nèi)地層層序較全，有千德曼等十余處Cu（Au）礦點(diǎn)。根據(jù)東側(cè)重力值帶延伸情況，推測(cè)應(yīng)屬重力低值帶NW端。磁異常均為平穩(wěn)的負(fù)異常，與地表鐵帽展布一致，推測(cè)可能由深部含多金屬的磁性體引起。區(qū)內(nèi)分布的十余處化探異常主要為Cu、Au異常元素組合，且與已知的礦化點(diǎn)吻合較好，為尋找Cu、Au礦的有利地區(qū)。

（2）霍各乞Cu、Pb、Zn（Fe）找礦遠(yuǎn)景區(qū)（A2區(qū)）。該區(qū)巖相古地理環(huán)境屬霍各乞三級(jí)斷陷盆地。區(qū)內(nèi)地表鐵帽發(fā)育并與含礦地層產(chǎn)狀一致，孔雀石化、硅化蝕變多處。該區(qū)分布有霍各乞大型銅礦床和5處Cu、Pb、Zn等礦（化）點(diǎn)，凝灰?guī)r及噴氣作用形成的硅質(zhì)巖在霍各乞礦區(qū)較發(fā)育。區(qū)內(nèi)有多處等軸狀和規(guī)則條帶狀磁異常與已知的霍各乞銅礦對(duì)應(yīng)，磁異常多分布于重力由高至低過渡的梯級(jí)帶，化探異常元素組合為Cu、Pb、Zn和Ag，為尋找Cu、Pb、Zn礦床的較好部位。

（3）東升廟—炭窯口Pb、Zn、Cu、S（Fe）找礦遠(yuǎn)景區(qū)（A3）。該區(qū)巖相古地理環(huán)境屬渣爾泰裂陷盆地西端，炭窯口—東升廟斷陷盆地。區(qū)內(nèi)地層出露較全，東升廟礦床產(chǎn)于復(fù)式向斜中，地表鐵帽發(fā)育并與含礦地層產(chǎn)狀一致。該區(qū)重力異常梯級(jí)帶特征明顯，磁異常為較為平穩(wěn)的負(fù)磁場(chǎng)。東升廟礦床的東延異常具有含礦異常特征，為三貴口硫多金屬礦的找礦靶區(qū)。除東升廟礦區(qū)有明顯的Cu、Pb、Zn、As、Hg異常組合顯示外，在三貴口還有As、Hg化探異常組合與磁異常相對(duì)應(yīng)，為尋找Pb、Zn、Cu、S礦床的較好部位。

（4）溫根多金屬找礦遠(yuǎn)景區(qū)（B1區(qū)）。該區(qū)位于五原縣北部，面積約96 km2，巖相古地理環(huán)境屬渣爾泰裂陷盆地中東部、渣爾泰二級(jí)盆地西端。區(qū)內(nèi)第四系覆蓋較為嚴(yán)重，在零星的渣爾泰群出露區(qū)內(nèi)除分布石德嶺山中型沉積變質(zhì)鐵礦床外，還分布有昂根蘇木賽音呼都格銅礦，推斷該區(qū)覆蓋層之下為渣爾泰群。該區(qū)處于重力由低至高的過渡帶，重力異常梯級(jí)帶特征明顯、磁異常相對(duì)平穩(wěn)、磁性體基底深度約4.5 km，對(duì)應(yīng)為相對(duì)凹陷區(qū)，經(jīng)異常解譯認(rèn)為與多金屬礦有關(guān)，具有一定的深部找礦前景。

（5）敖包硫多金屬找礦遠(yuǎn)景區(qū)（B2區(qū)）。該區(qū)位于南部Ⅰ級(jí)成礦亞帶中東部，面積約96 km2，巖相古地理環(huán)境屬渣爾泰裂陷盆地中東部。區(qū)內(nèi)地表第四紀(jì)松散沉積物覆蓋較為嚴(yán)重，另有銅礦化點(diǎn)1處，推斷在覆蓋之下為渣爾泰群。該區(qū)南邊界為區(qū)域性山前弧形斷裂，為重力由低至高的過渡帶，重力異常梯級(jí)帶特征明顯、磁異常相對(duì)平穩(wěn)，呈條帶狀展布，異常形質(zhì)雖然不明但推斷與多金屬礦有關(guān)，具有一定的深部找礦前景。

（6）甲生盤Zn、S（Au）找礦遠(yuǎn)景區(qū)（B3區(qū)）。該區(qū)位于南部成礦亞帶東部，面積約360 km2，巖相古地理環(huán)境屬渣爾泰裂陷盆地東部的甲生盤盆地，區(qū)內(nèi)賦存的EW向同生斷裂與成礦關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)渣爾泰群分布集中且各巖組出露齊全，并構(gòu)成了控礦的倒轉(zhuǎn)復(fù)式褶皺。該區(qū)地表礦化發(fā)育，從阿貴溝、格少溝、山片溝一直到甲生盤以東均分布有與含礦巖石產(chǎn)狀一致的鐵帽。區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)為平穩(wěn)的負(fù)磁場(chǎng)，呈NE向或EW向有規(guī)律地展布。本研究在1∶40萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中圈出的5處化探異常，其中4處分布于甲生盤一帶。

7　結(jié)論與建議

根據(jù)礦集區(qū)多元地質(zhì)信息耦合特征，區(qū)內(nèi)有效的找礦勘查思路為查找賦礦巖組、賦礦巖段產(chǎn)狀和分布，辨認(rèn)含礦構(gòu)造，尋找圍巖蝕變，查證物化探異常以及實(shí)施工程驗(yàn)證。①含礦巖層追蹤，銅、鉛、鋅礦體沿一定時(shí)代地層形成，并集中分布于狼山群第二巖組（Pt2ls2）中，區(qū)內(nèi)巖性變化大的地段需引起注意；②同沉積期火山巖分布，斜長(zhǎng)角閃巖出露部分礦化較明顯；③找尋圍巖蝕變，在野外需準(zhǔn)確確定近礦圍巖蝕變（如硅化、黃鐵礦化、綠泥石化等），該類蝕變?yōu)檎业V直接標(biāo)志；④圈定地球物理、地球化學(xué)異常，重磁異常帶或其梯度帶以及視電阻率異常往往是SEDEX型礦床的物探異常特征，反映了區(qū)域性地球化學(xué)特征的組合異常為尋找該類礦床的最佳地段；⑤工程驗(yàn)證，對(duì)通過上述工作優(yōu)選出的找礦遠(yuǎn)景區(qū)采用探礦工程進(jìn)行驗(yàn)證，有望獲得一定規(guī)模的礦體，發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地。

華北克拉通北緣西段狼山—渣爾泰山礦集區(qū)SEDEX型鉛鋅礦床今后的研究方向?yàn)椋孩俟艠?gòu)造格局與沉積古地理環(huán)境研究，古構(gòu)造格局和沉積環(huán)境不僅是SEDEX型礦床成礦的先決條件，而且是控制賦礦地層和礦床空間展布的首要因素；②多源信息成礦模型構(gòu)建，由已知到未知判斷礦產(chǎn)富集的多源信息地質(zhì)條件，進(jìn)而構(gòu)建以地物化遙和工程驗(yàn)證于一體的綜合找礦模式來有效指導(dǎo)找礦工作，以降低深部找礦風(fēng)險(xiǎn)、減少單一方法的多解性、提高靶區(qū)圈定的可信度；③追尋和探索隱伏礦產(chǎn)、深部礦產(chǎn)，有必要二次開發(fā)利用已有的地質(zhì)勘查資料，應(yīng)用物化探技術(shù)進(jìn)一步勘查深遠(yuǎn)地層，借助鉆探工藝創(chuàng)新捕獲深部礦體；④SEDEX型礦床三維建模定量預(yù)測(cè)，由定性主觀分析變?yōu)槎烤_預(yù)測(cè)，構(gòu)建SEDEX型礦床的有利地層層段和空間位置的精確判斷準(zhǔn)則；⑤變質(zhì)演化過程與成礦規(guī)律研究，狼山—渣爾泰山礦集區(qū)內(nèi)的礦床均出露于一套中元古代淺變質(zhì)巖系中，有必要進(jìn)一步開展對(duì)變質(zhì)演化過程中各階段的物化條件，特別是對(duì)流體所處地位和熱力學(xué)行為受變質(zhì)作用制約的研究。