內(nèi)蒙古根河市三河鉛鋅礦床地質(zhì)特征及3號(hào)礦脈成礦預(yù)測(cè)

畢亞強(qiáng)　馮宇　馬虎彪　扈德峰　岳雷

摘 要：內(nèi)蒙古三河鉛鋅礦床為典型的中溫?zé)嵋好}型礦床，礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出于侏羅系上統(tǒng)塔木蘭溝組的火山巖中，其中3號(hào)礦脈是該礦床的重要工業(yè)礦體之一，呈NNW向展布，顯示左旋的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。通過數(shù)值模擬系統(tǒng)，3號(hào)礦脈控礦斷裂的波峰波谷過渡區(qū)為成礦有利部位。礦體厚度等值線與控礦斷裂底盤面的疊合，本次研究在礦脈兩翼及深部圈出三處成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

關(guān)鍵詞：三河鉛鋅礦床;3號(hào)礦脈;地質(zhì)特征;構(gòu)造控礦規(guī)律;成礦預(yù)測(cè)

三河鉛鋅礦床位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾得耳布爾鎮(zhèn)，內(nèi)蒙古第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)有限責(zé)任公司于2009～2018年間先后對(duì)三河礦區(qū)進(jìn)行了補(bǔ)充勘查工作，對(duì)采礦權(quán)進(jìn)行資源儲(chǔ)量核實(shí)工作提出了構(gòu)造控礦的觀點(diǎn)，但并未做深入研究，缺乏對(duì)成礦規(guī)律與預(yù)測(cè)的理論研究。本文在詳細(xì)了解該礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，依據(jù)前人的鉆探數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)值模擬方法，對(duì)三河鉛鋅礦床成礦規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)，同時(shí)對(duì)3號(hào)礦脈外圍（兩翼）及深部進(jìn)行了成礦預(yù)測(cè)工作，圈定了成礦遠(yuǎn)景區(qū)，這為今后進(jìn)一步探礦工作具有指導(dǎo)意義。

1 礦床地質(zhì)

三河鉛鋅礦床位于中亞造山帶東段的額爾古納地塊（武廣等，2014），區(qū)內(nèi)出露地層比較單一，主要為侏羅系上統(tǒng)塔木蘭溝組角閃安山巖、安山質(zhì)火山碎屑巖，此外還有零星分布的白音高老組粗面巖，及第四系全新統(tǒng)現(xiàn)代松散堆積層。構(gòu)造上，三河礦區(qū)隸屬于北東向五卡復(fù)背斜與三河鎮(zhèn)復(fù)向斜銜接帶的北西側(cè)，上比利亞谷左行平移斷層和嘎拉嘎亞溝左行平移斷層之間的下比利亞谷斷裂與比利亞背斜軸緩“S”形轉(zhuǎn)彎的交切部位。礦區(qū)范圍內(nèi)中生代巖漿活動(dòng)頻繁且強(qiáng)烈，主要巖性有石英斑巖、石英粗面斑巖及安山玢巖，其中安山玢巖多呈脈巖形式產(chǎn)出，且對(duì)礦脈有破壞作用。前人的鋯石U-Pb年代學(xué)結(jié)果表明這些巖漿巖為中晚侏羅世（167-128Ma）巖漿作用的產(chǎn)物（明珠等，2015;Xu et al.，2018）。趙巖等（2017）對(duì)閃鋅礦進(jìn)行Rb-Sr同位素分析，結(jié)果顯示其等時(shí)線年齡為141.6 ± 1.9Ma，說(shuō)明三河鉛鋅礦床形成于晚侏羅世，與上述巖漿活動(dòng)關(guān)系密切。

三河鉛鋅礦床礦石構(gòu)造主要為：團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀、浸染狀（稀疏及稠密）和網(wǎng)脈狀。依據(jù)礦石礦物組合、礦石組構(gòu)、礦脈穿切關(guān)系將礦區(qū)鉛鋅銀成礦作用劃分為熱液及表生氧化兩期，其中熱液成礦作用可進(jìn)一步劃分為：（I）白色無(wú)礦碳酸鹽階段;（II）黃鐵礦-石英階段;（III）多金屬硫化物階段;（IV）黃鐵礦-螢石-方解石階段;（V）無(wú)礦方解石階段，具體特征見于表1。礦區(qū)范圍內(nèi)熱液蝕變較為發(fā)育，主要有硅化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化和碳酸鹽化，其中綠泥石化及硅化與礦化關(guān)系密切。

2 3號(hào)脈特征

3號(hào)礦脈走向335°，傾向南西，傾角58～79°，平均72°。走向延長(zhǎng)530m，傾向延深130～240m。礦體呈脈狀，地表沿走向方向向兩端、深部向北西分枝尖滅，北西沿走向方向有礦化體再現(xiàn)。剖面上在417、415線厚度向下漸小，向深部分枝尖滅，礦體內(nèi)偶有小夾石存在，復(fù)雜程度中等。構(gòu)造對(duì)礦體影響程度小。沿走向厚大礦體見于417～411線間，厚度大且穩(wěn)定，寬度（垂深）近100m，最大厚度達(dá)23.30m;沿傾向厚大礦體從417線的810m標(biāo)高向南東方向逐漸降低，至411線降至742～655m標(biāo)高，厚大礦體沿走向明顯向南東方向傾伏，并有向下繼續(xù)延伸趨勢(shì)。礦體厚度0.96～23.30m，平均8.87m，厚度變化系數(shù)65%，屬較穩(wěn)定型。礦體品位：Pb0.55～5.13%、Zn0.52～1.65%、Ag10.33～112.93g/t，平均品位Pb1.87%、Zn0.68%、Ag18.71g/t。3號(hào)礦脈在走向變化處，礦體顯示膨大的特征，這說(shuō)明3號(hào)礦脈NWW向控礦斷裂為左旋的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

3 3號(hào)脈控礦構(gòu)造特征及礦化富集規(guī)律

控礦構(gòu)造的研究方法，由描述型逐漸向半定量、定量分析方法發(fā)展，并在地質(zhì)構(gòu)造研究的各方面取得了豐碩成果（晁援，1994;王可勇，2001;徐葉兵，2003）。本次研究重點(diǎn)對(duì)三河鉛鋅礦床3號(hào)礦脈控礦斷裂面形態(tài)及其空間變化趨勢(shì)和礦體厚度等反應(yīng)礦化強(qiáng)度的兩種指標(biāo)空間變化趨勢(shì)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬，分析了主要礦脈構(gòu)造控礦規(guī)律及礦化局部富集規(guī)律，在此基礎(chǔ)上開展了礦脈深部及外圍礦體定位預(yù)測(cè)，為礦區(qū)進(jìn)一步找礦工作提供了依據(jù)。

斷裂構(gòu)造在形成過程中，會(huì)受巖石的（韌/脆）性質(zhì)、次級(jí)裂隙等地質(zhì)因素的影響，會(huì)導(dǎo)致斷面呈現(xiàn)波形變化（毛先成等，1993）。本文通過對(duì)斷裂面（控礦斷裂底盤面）形態(tài)變化及礦體厚度等反映礦化強(qiáng)度的兩種指標(biāo)空間變化進(jìn)行趨勢(shì)和剩余分析，進(jìn)而總結(jié)主要礦脈斷裂構(gòu)造控礦規(guī)律。

經(jīng)比對(duì)發(fā)現(xiàn)控礦斷裂底盤面形態(tài)一次趨勢(shì)與實(shí)際控礦斷裂底盤面形態(tài)較為吻合，能夠較好的反應(yīng)控礦斷裂底盤面形態(tài)空間變化趨勢(shì)。由圖可以看出，斷裂底盤面自南東至北西（走向方向）表現(xiàn)出凸-凹-凸相間變化規(guī)律，凹起部位寬度約為200-240m，凸陷部位寬度約為120-240m，凸起和凹陷帶表現(xiàn)為近直立展布，略具SW向側(cè)伏但側(cè)伏角?。ī?5-20°）。

為探討礦體厚度空間變化規(guī)律，對(duì)3號(hào)礦體厚度數(shù)據(jù)進(jìn)行等值線分析，礦體厚度縱投影等值線圖，礦體厚度具有多個(gè)高值中心，高值中心形態(tài)多呈橢圓狀，橢圓長(zhǎng)軸微向SW延伸，指示礦體略有向SW側(cè)伏的趨勢(shì)，但側(cè)伏角較?。ī?5-20°）。礦體厚度自南東至北西（走向方向）表現(xiàn)出低-高-低-高相間變化規(guī)律，高值部位呈透鏡狀，寬度約為240-360m，低值部位寬度約為120-150m。

我們將3號(hào)礦體礦體控礦斷裂底盤面一次趨勢(shì)分析剩余（虛線）與礦體厚度等值線進(jìn)行疊合，發(fā)現(xiàn)斷裂面的波峰和波谷過渡部位（正負(fù)值相間區(qū)域）為成礦有利部位，這一規(guī)律對(duì)后續(xù)的礦體深部成礦預(yù)測(cè)提供重要依據(jù)。

4 成礦預(yù)測(cè)

數(shù)值模擬技術(shù)是將數(shù)學(xué)、地質(zhì)、軟件相結(jié)合的預(yù)測(cè)模擬方法，對(duì)從礦區(qū)不同標(biāo)高，不同勘查線獲得的礦化強(qiáng)度指標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分類、網(wǎng)格化處理，分析其空間分布規(guī)律、富集規(guī)律，再與實(shí)際地質(zhì)情況相結(jié)合的一種綜合性找礦預(yù)測(cè)方法（白萬(wàn)成等，2011;蔡文艷等，2016;付麗娟，2016）。

本文以礦床地質(zhì)特征研究為基礎(chǔ)，通過控礦斷裂運(yùn)動(dòng)性質(zhì)及礦化強(qiáng)度指標(biāo)空間分布規(guī)律分析，總結(jié)成礦規(guī)律。利用數(shù)值模擬的方法對(duì)斷裂面形態(tài)、礦體厚度等數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)模擬，分析其中的規(guī)律、聯(lián)系及成礦的可能性，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征、礦化富集規(guī)律，對(duì)三河鉛鋅礦區(qū)3號(hào)礦體進(jìn)行成礦遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)及礦體定位預(yù)測(cè)，圈定找礦靶區(qū)，并進(jìn)行工程驗(yàn)證，以期為該區(qū)探礦增儲(chǔ)提供依據(jù)（注：在數(shù)值模擬過程中，應(yīng)區(qū)分開礦化強(qiáng)度指標(biāo)趨勢(shì)值與真實(shí)值的差別，趨勢(shì)值僅表現(xiàn)礦化強(qiáng)度指標(biāo)的高低變化，與真實(shí)值存在部分差異）。

通過擬合分析礦體厚度（圖中藍(lán)線）與斷裂面形態(tài)的嵌套關(guān)系，共圈定了3個(gè)成礦遠(yuǎn)景區(qū)，具體描述如下：

I-1：位于405-409線，標(biāo)高700-450m，該區(qū)域礦體厚度趨勢(shì)值2.5～5m，斷裂面形態(tài)處于波峰波谷過渡區(qū)，屬二級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū);

I-2：位于421-423線，標(biāo)高800m附近，該區(qū)域礦體厚度趨勢(shì)值0～2.5m，斷裂面形態(tài)處于波峰波谷過渡區(qū)，屬二級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū);

I-3：位于405-411線，標(biāo)高500m以下，該區(qū)域礦體厚度趨勢(shì)值2.5～7.5m，斷裂面形態(tài)處于波峰部位，屬一級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

結(jié)論

（1）三河鉛鋅礦床3號(hào)礦脈顯示左旋的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，控礦斷裂波峰波谷過渡區(qū)為成礦有利部位;

（2）利用數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)3號(hào)礦脈進(jìn)行了深部及兩翼的系統(tǒng)定性預(yù)測(cè)工作，圈定I、II、III三處成礦遠(yuǎn)景區(qū)。