大興安嶺南段大陶好溝地區(qū)地球化學(xué)特征與錫多金屬找礦靶區(qū)

楊星，管育春，鄒滔，毛啟貴，徐巧，李偉，崔樂樂

（北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限責(zé)任公司，北京 100012）

0 引言

大興安嶺中南段是著名的錫銅鉛鋅銀多金屬成礦區(qū)（王京彬等,2005;陳良等,2009;劉懷金等,2016），20世紀(jì)70年代以來，該成礦帶上已發(fā)現(xiàn)多個(gè)大-中型錫多金屬礦床，如黃崗梁鐵錫礦、維拉斯托錫多金屬礦、大井銅錫礦、安樂錫銅礦、白音皋錫礦、莫古吐鐵錫礦、邊家大院錫多金屬礦等，使得該區(qū)成為我國北方極具特色的最重要的錫-銅-鉛-鋅-銀多金屬礦集區(qū)（祝新友等,2017;管育春等,2017）。目前的研究多聚集在錫多金屬的成礦機(jī)制及成礦物質(zhì)來源（牛樹銀等,2008;李德東等,2012;周振華等,2017）、礦床地質(zhì)特征及其成因（張善明等,2014;劉新等,2017;付海中和曲志廣,2018）、成礦時(shí)代（陳公正等,2018;劉瑞麟等,2018）、成礦構(gòu)造（祝新友等,2017;徐巧等,2020）、成礦規(guī)律及成礦系統(tǒng)（毛景文等,2013）等方面的研究，少有地球化學(xué)測量找礦方面的研究報(bào)道。2008年內(nèi)蒙古自治區(qū)第十地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院在本區(qū)開展了1∶5萬化探掃面工作，圈定多處化探異常。本文基于前人大陶好溝一帶1∶5萬水系沉積物測量數(shù)據(jù)進(jìn)行二次梳理，結(jié)合2017年度內(nèi)蒙古赤峰有色金屬基地綜合地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目工作成果，認(rèn)為大陶好溝北部烏尼克吐地區(qū)具有尋找錫多金屬礦床的較大潛力。本次通過對該地區(qū)1∶1萬土壤地球化學(xué)測量異常查證工作，對礦化蝕變與異常的關(guān)系進(jìn)行探討，總結(jié)化探異常分布規(guī)律，為進(jìn)一步明確找礦方向，確定找礦遠(yuǎn)景區(qū)，縮小找礦靶區(qū)，為實(shí)施錫多金屬礦的潛力評價(jià)提供了有力的證據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

大興安嶺南段地處于中亞造山帶東段的興蒙造山帶（圖1a），北部和南部分別以二連賀根山斷裂和西拉木倫斷裂為界，東部以嫩江斷裂為界（圖1b）(姚磊等,2017)。研究區(qū)位于黃崗梁-甘珠爾廟錫銅鉛鋅銀多金屬成礦帶的南段，燕山期晚期高分異花崗巖沿黃崗梁-甘珠爾廟北東向深大斷裂大面積展布（祝新友等,2017;唐雷等,2017）。工作區(qū)新生代地層主要為第四系全新統(tǒng)砂礫石建造。古生代主要為中二疊統(tǒng)大石寨組海相火山巖建造和碎屑巖建造以及哲斯組碎屑巖夾碳酸鹽巖建造，上石炭統(tǒng)阿木山組主要為生物碎屑灰?guī)r夾碎屑巖建造。上侏羅統(tǒng)主要為古生代海相沉積巖建造和中生代陸相凝灰?guī)r、流紋巖建造。中元古代—古生代錫林郭勒雜巖主要為一套低角閃巖相的變質(zhì)巖組合。

圖1 東北大地構(gòu)造劃分簡圖（a）（據(jù)Zhang et al.,2011修改）；大興安嶺南段區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖（b）（據(jù)Guo et al.,2009;Ouyang et al.,2014,2015;姚磊等,2017修改）

2 靶區(qū)地質(zhì)概況

烏尼克吐錫多金屬找礦靶區(qū)出露地層以中二疊統(tǒng)大石寨組為主（圖2）。地層總體呈北東東向展布，主要巖性為灰黑色薄層狀泥質(zhì)板巖夾深灰色厚層狀粉砂質(zhì)板巖，厚層狀的粉砂質(zhì)板巖，層厚5～20 cm，走向北東—北東東，傾向北西，主要成分為長石、石英和白云母。靶區(qū)火山巖為一套陸相噴發(fā)的酸性火山巖建造。主要巖性組合為：灰色/灰紫色/灰綠色/紫色流紋質(zhì)含集塊火山角礫巖、流紋質(zhì)火山角礫巖、流紋質(zhì)含角礫晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋巖夾少量的沉積巖薄層。靶區(qū)東側(cè)為磨盤山巖體，為早白堊世二長花崗巖（140.4±1.6 Ma，管育春等,2017）。

圖2 大陶好溝地區(qū)地質(zhì)簡圖

3 地球化學(xué)異常特征

3.1 區(qū)域地球化學(xué)特征

應(yīng)用地化軟件Geochem Studio 3.6（高艷芳等,2019），利用迭代剔除法確定研究區(qū)元素背景值，逐步對數(shù)據(jù)>X+3S和

表1 大陶好溝一帶水系沉積物地球化學(xué)元素參數(shù)特征（原始樣品n=1675）

續(xù)表

由表1 可見各元素的變異系數(shù)自Sn→Bi→As→W→Ag→Pb→Zn→Hg→Cu→Mo逐漸下降，顯示區(qū)域上從Sn至Mo其元素成礦作用依次減弱。從變異系數(shù)離散程度圖解（圖3）中可以看出，研究區(qū)內(nèi)Sn元素含量變化幅度最大，提示高強(qiáng)度數(shù)據(jù)較多，且分布不均勻，成礦最為有利。Bi、As分異程度中等，可作為主成礦元素Sn的成礦指示元素。而W、Ag、Pb、Zn、Hg、Cu、Mo等元素含量變化幅度較小，比值處于2附近，成礦前景一般。

圖3 大好陶溝地區(qū)成礦元素變異系數(shù)圖解

綜合大陶好溝一帶富集系數(shù)與變異系數(shù)特征認(rèn)為該區(qū)Sn元素富集分異最為強(qiáng)烈，認(rèn)為該區(qū)主要成礦元素為以Sn為主體的多金屬礦。通過本次中大比例尺礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作結(jié)合該地區(qū)主成礦錫多金屬礦進(jìn)行綜合調(diào)查圈定多處錫銅鉛鋅銀找礦靶區(qū)，本次主要介紹以錫銀鉛鋅多金屬成礦為主的烏尼克吐找礦靶區(qū)。

3.2 靶區(qū)樣品采集及測試方法

研究區(qū)屬于半干旱荒漠草原景觀區(qū)（范紅科等,2008;唐世新等,2018），地表植被覆蓋嚴(yán)重，局部位置受風(fēng)成砂干擾，在研究區(qū)內(nèi)開展巖屑采集存在一定難度，本次選用土壤地球化學(xué)測量手段進(jìn)行樣品采集，對草原覆蓋區(qū)、農(nóng)田、牧區(qū)等地區(qū)，采用洛陽鏟與機(jī)動淺鉆取樣。本次工作按100 m×40 m網(wǎng)度采集土壤化探樣品，樣品采集在測點(diǎn)周圍5～10 m的范圍內(nèi)選擇3到4處采集B+C層黃棕色的土壤加巖屑，并混合均勻。殘坡積淺層采樣深度在30～60 cm。風(fēng)成砂覆蓋層使用淺鉆結(jié)合洛陽鏟進(jìn)行樣品采集，采樣深度在150～200 cm（楊星等,2021）。本次野外共采集樣品447件，化驗(yàn)分析由華北有色地質(zhì)勘查局燕郊中心實(shí)驗(yàn)室測試完成，分析元素有W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Ag、As和Hg。土壤樣品分析方法如下：Bi、Cu、Mo、Pb、W和Zn等元素用電感耦合等離子質(zhì)譜法測定，Sn和Ag用光譜法測定，As和Hg用氫化物發(fā)生-原子熒光法測定。

3.3 靶區(qū)地球化學(xué)特征

根據(jù)土壤地球化學(xué)測量異常查證圈定的大陶好溝烏尼克吐一帶元素異常特征見表2。

表2 烏尼克吐地區(qū)地球化學(xué)參數(shù)特征

從表2看出，大陶好溝烏尼克吐一帶元素異常按異常襯值及規(guī)格化面金屬量排序?yàn)锳g、Sn、Sb、Zn、W、As、Cu、Pb。該元素組合為一套低溫-中溫-高溫元素組合。其中As和Sb為一組，代表低溫巖漿熱液成礦元素組合；Ag、Cu、Pb和Zn為一組，代表中溫巖漿熱液成礦元素組合；W和Sn為一組，代表高溫巖漿熱液成礦元素組合。

根據(jù)元素異常分布（圖4）可以發(fā)現(xiàn)Sn和W元素套合高度吻合，異常濃集中心一致，異常橢圓狀呈北西向展布。Sn元素在該區(qū)內(nèi)呈高背景呈現(xiàn)，其外帶異常為76.5×10-6，較中國北部土壤平均豐度值高出36.4倍，其峰值可達(dá)405×10-6，異常均值175.21×10-6。W元素在該區(qū)內(nèi)亦程高背景場呈現(xiàn)，外帶異常為2.01×10-6，較中國北部土壤平均豐度值高出2.07倍，異常峰值為7.73×10-6。Cu、Pb、Zn、Ag、As和Sb在該區(qū)內(nèi)具有統(tǒng)一濃集中心，內(nèi)、中、外分帶特征清晰，Pb異常峰值可達(dá)66.89×10-6，異常均值39.66×10-6；Zn異常峰值409.2×10-6，異常均值200.4×10-6；Ag異常峰值可達(dá)4.66×10-6，異常均值0.91×10-6；Cu異常峰值可達(dá)66.85×10-6，異常均值34.29×10-6。

從異常形態(tài)以及異常峰值點(diǎn)分布對應(yīng)情況來看異常組合可大致分為兩類Sn-W-Cu-As組合和Pb-Zn-Ag-As-Sb組合兩種。Sn-W-Cu-As元素異常組合位于綜合異常北東部，出露地層為大石寨組灰黑色粉砂質(zhì)板巖，異常濃集中心周邊發(fā)育北西向斷裂，地層內(nèi)粉砂質(zhì)板巖破碎較為嚴(yán)重，巖石表層可見較為強(qiáng)烈褐鐵礦化、硅化、云英巖化、綠泥石化等蝕變。Sn-W-Cu-As組合異常內(nèi)脈巖較為發(fā)育，石英脈、閃長巖脈多成北西向展布，與異常展布范圍以及異常峰值點(diǎn)空間位置基本一致，總體來看Sn-W-Cu-As組合異常受構(gòu)造熱液活動控制明顯。Pb-Zn-Ag-As-Sb組合為一套中-低溫元素組合，異常位于綜合異常南西部，出露地層為大石寨組灰黑色粉砂質(zhì)板巖，位于斷裂南西側(cè)，主要發(fā)育褐鐵礦化、硅化、鉛華等蝕變。由（圖4）可見Pb-Zn-Ag元素異常分布以及異常極值點(diǎn)分布基本一致，具有多異常組合、多濃集中心、高異常峰值等諸多因素控制。為典型的高、大、全異常評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（異常強(qiáng)度高、規(guī)模大、元素組合齊全）。As和Sb元素與Cu、Pb、Zn、Ag元素在該綜合異常內(nèi)異常展布一致，作為硫化物礦床的重要指示元素，明確指示出靶區(qū)內(nèi)Cu、Pb、Zn、Ag等元素富集的存在。

4 異常查證

針對該地區(qū)重點(diǎn)進(jìn)行了野外驗(yàn)證通過1∶1萬地質(zhì)填圖結(jié)合1∶1萬土壤地球化學(xué)異常檢查發(fā)現(xiàn)錫銀鉛鋅礦（化）體4條（圖4）。其中錫礦（化）體2條①和②，銀鉛鋅礦（化）體2條③和④。礦體類型分為錫石硫化物石英脈型和硫化物石英脈型。并采取刻槽取樣進(jìn)行基本分析。

圖4 烏尼克吐地區(qū)土壤地球化學(xué)異常剖析圖

①強(qiáng)褐鐵礦化、電氣石化、云英巖化蝕變帶，圍巖為粉砂質(zhì)板巖，走向320°，寬3～5 m，長約200 m?；痉治鼋Y(jié)果Sn品位0.31%～1.76%，平均品位0.985%，蝕變巖中肉眼可見錫石顆粒。

②粉砂質(zhì)板巖中發(fā)育浸染狀褐鐵礦化帶，局部見錫石石英細(xì)脈發(fā)育，走向300°，寬2～4 m，長約100 m?；痉治鼋Y(jié)果Sn平均品位0.64%。

③走向北西的強(qiáng)褐鐵礦化、鉛華、硅化蝕變帶，寬3 m，長約50 m?；痉治鼋Y(jié)果Pb平均品位1.05%，最高品位2.28%；Zn平均品位0.25%；Ag平均品位105 g/t，最高品位204 g/t。

④北西向強(qiáng)褐鐵礦化、鉛華、硅化蝕變帶，寬5～10 m，長約200 m?；痉治鼋Y(jié)果Pb平均品位0.93%，最高品位3.09%；Zn平均品位0.26%；Ag平均品位26 g/t，最高品位81.6 g/t。

通過1∶1萬大比例尺地表填圖工作可見礦化蝕變主要賦存在北西向構(gòu)造兩側(cè)，含礦熱液順北西向構(gòu)造侵入形成了錫石硫化物石英脈、鉛鋅銀礦石英脈，礦化強(qiáng)度大，礦化體中錫的含量經(jīng)XRF現(xiàn)場分析含量在0.1%～7%，鉛鋅的含量經(jīng)XRF現(xiàn)場分析含量在0.2%～5%。礦化體中局部位置可見錫石和鉛釩，錫石顆粒可達(dá)2.5 mm，蝕變特征表現(xiàn)為強(qiáng)褐鐵礦化，鉛華、云英巖化、硅化、電氣石化等（圖5）。

圖5 烏尼克吐靶區(qū)典型礦化蝕變特征

5 成礦規(guī)律與找礦潛力分析

大興安嶺南段西拉沐倫河以北地區(qū)發(fā)育大量錫多金屬礦床，成礦作用與燕山晚期高演化巖漿有關(guān)，自巖體向外構(gòu)成錫鎢—銅—鉛鋅銀的良好分帶（祝新友等,2017）。大興安嶺主脊深大斷裂和其次級斷裂，為大陶好溝地區(qū)酸性火山巖上侵提供了通道，也是含礦熱液運(yùn)移的重要導(dǎo)礦構(gòu)造。從前人研究成果得知烏尼克吐靶區(qū)東側(cè)磨盤山巖體為早白堊世二長花崗巖（140.4±1.6 Ma，管育春等,2017），具有明顯高演化特征。

大陶好溝烏尼克吐地區(qū)成礦地質(zhì)條件良好，礦區(qū)構(gòu)造位置優(yōu)越，位于區(qū)域性深大斷裂帶上，區(qū)內(nèi)燕山期火山活動強(qiáng)烈，地表熱液活動痕跡明顯，礦化蝕變類型繁多且分布廣泛。烏尼克吐靶區(qū)內(nèi)化探異常發(fā)育，分帶特征明顯，通過（圖2和4,）可見化探異常自巖體邊部向外呈現(xiàn)錫—鎢—銅—鉛—鋅—銀等異常分帶特征，存在明顯的內(nèi)錫鎢外鉛鋅銀的圍繞成礦地質(zhì)體的由內(nèi)到外的環(huán)狀礦化分帶分布特點(diǎn)。異常在北西向斷裂處最為顯著，受構(gòu)造熱液活動控制明顯。在異常中心及邊部發(fā)現(xiàn)錫鉛鋅銀多金屬礦（化）體4條。結(jié)合本次工作發(fā)現(xiàn)大陶好溝烏尼克吐地區(qū)具有巖漿熱液脈型錫多金屬礦良好的成礦潛力和找礦前景。

6 結(jié)論

（1）通過對該地區(qū)前人1∶5萬水系沉積物測量成果數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，研究區(qū)Sn元素平均含量大于中國北部元素豐度，Sn元素的分異和富集最為強(qiáng)烈，具備高背景成礦潛力。通過大比例綜合地質(zhì)、化探工作查明并佐證了該地區(qū)主成礦元素為錫多金屬礦。

（2）通過對烏尼克吐地區(qū)1∶1萬土壤地球化學(xué)測量工作，查明了找靶區(qū)內(nèi)Sn、W、Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb元素的地球化學(xué)異常分布特征和組合規(guī)律，其中Sn、W、Cu、As為一套成礦元素組合，成礦主要受斷裂構(gòu)造控制。Pb、Zn、Ag、As、Sb為一套中低溫成礦元素組合，異常組合呈高、大、全的組合標(biāo)準(zhǔn)，具備高背景成礦潛力。

（3）通過對烏尼克吐地區(qū)1∶1萬地質(zhì)填圖及1∶1萬地球化學(xué)測量野外驗(yàn)證結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩處錫礦（化）體，兩處銀、鉛、鋅礦（化）體。錫、銀和鉛均達(dá)到了工業(yè)邊界品位，為下一步工作提供了依據(jù)。

注 釋

①方曙,高玉石,孫學(xué)軍,于海洋,藏海軍.2008.內(nèi)蒙古自治區(qū)克什克騰旗白音查干等四幅1∶5萬礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告[R].北京宏元達(dá)投資發(fā)展有限公司,1-129.