內(nèi)蒙古白音查干鉛鋅銀礦地質(zhì)特征及找礦方向分析

馮健行，許海娃，馮源，趙澤龍，馮樂

(1.內(nèi)蒙古億誠地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)有限責(zé)任公司錫林郭勒盟分公司, 內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000； 2.內(nèi)蒙古第四水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司， 內(nèi)蒙古 通遼 028000； 3.黑龍江交通職業(yè)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱， 150000)

0 引言

內(nèi)蒙古白音查干鉛鋅銀礦床是新發(fā)現(xiàn)的一處大型多金屬礦床，礦區(qū)位于內(nèi)蒙古西烏珠穆沁旗西90 km處，東經(jīng)116°32′00″～116°35′00″；北緯44°31′30″～44°33′00″，已查明鉛金屬量116990.12 t，平均品位0.64%；鋅金屬量478751.01 t，平均品位1.50%； 銀金屬量809551.20 t，平均品位112.44×10-6。

有關(guān)該礦床的研究較多，部分學(xué)者(聶鳳軍等，2007；白海鈴等，2013；趙戰(zhàn)峰，2016；劉新等，2017；張玉生等，2018)總結(jié)了礦床地質(zhì)特征，認(rèn)為海西期中酸性巖漿活動(dòng)為礦化帶的形成提供了動(dòng)力和物質(zhì)來源，成礦地質(zhì)體為花崗斑巖，近東西向構(gòu)造破碎帶為成礦物質(zhì)的沉淀提供了空間條件，二疊系泥質(zhì)粉砂巖為成礦流體的沉淀起到了圈閉作用；范紅科等(2008)、徐仁廷等(2014)總結(jié)了礦區(qū)地球化學(xué)測量成果，論述了礦區(qū)元素的分帶性，但前人對(duì)已發(fā)現(xiàn)礦體中礦物的標(biāo)型特征研究較少，對(duì)地球化學(xué)測量結(jié)果中的高溫元素組合特征研究較薄弱。筆者根據(jù)礦物標(biāo)型特征和礦區(qū)元素地球化學(xué)異常特征，指出深部存在W、Sn、Mo高溫礦體的可能性，是進(jìn)一步找礦的方向。

1 區(qū)域地質(zhì)概述

內(nèi)蒙古白音查干鉛鋅銀礦所處大地構(gòu)造位置屬于內(nèi)蒙古中部弧盆系(Ⅱ)錫林浩特巖漿弧(Ⅲ)西烏旗弧前盆地(Ⅳ)內(nèi)(李錫榮和倫志強(qiáng)，1991)(圖1)，古生界地層屬華北地層大區(qū)、內(nèi)蒙古草原地層區(qū)、錫林浩特—磐石地層分區(qū)；中新生界地層屬濱太平洋地層區(qū)、大興安嶺—燕山地層分區(qū)、烏蘭浩特—赤峰地層小區(qū)(李文國，1996)。

圖1 礦區(qū)大地構(gòu)造位置圖(根據(jù)韓方法和于勤德，2012①修改)①—大興安嶺弧盆系東烏旗—多寶山島?。?②—二連—賀根山結(jié)合帶；③—內(nèi)蒙古中部弧盆系(Ⅱ)錫林浩特巖漿弧(Ⅲ)西烏旗弧前盆地(Ⅳ)；④—錫林浩特微陸塊；⑤—林西—烏蘭浩特島弧

1.1 區(qū)域地層

出露地層有二疊系下統(tǒng)大石寨組(P1ds)、哲斯組(P1zs)，侏羅系上統(tǒng)瑪尼吐組(J3mn)與白音高老組(J3b)，白堊系下統(tǒng)大磨拐河組(K1d)和第四系全新統(tǒng)(Q4)，由于燕山晚期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，使地層遭受不同程度的侵蝕而殘缺不全(圖2)。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

區(qū)域北東向壓性斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，它控制了山脈和盆地的形成，少數(shù)斷裂具明顯的繼承性和多期活動(dòng)性。斷裂主要為華力西期和燕山早期的產(chǎn)物。華力西期斷裂以北東向壓性斷裂為主，具密集分布的特征，且規(guī)模大，控制著脈巖的展布；燕山早期斷裂亦以北東向壓性斷裂為主，其次為北西向張性斷裂、北東向斷裂派生的近東西向斷裂，其中近東西向斷裂為主要控礦斷裂，控制著區(qū)內(nèi)構(gòu)造蝕變帶及礦體的分布。

1.3 區(qū)域巖漿巖

區(qū)域巖漿巖較發(fā)育，總體呈北東向展布，皆為燕山早期酸性侵入巖，分為兩期。

1.3.1 侏羅紀(jì)早期花崗巖(J1γ)

呈巖基狀產(chǎn)出，巖性為肉紅色花崗巖，礦物成分為石英、斜長石、鉀長石及黑云母，該期巖體為Ag、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Ca、U、Nb背景區(qū)。

1.3.2 侏羅紀(jì)早期花崗斑巖(J1γπ)

侏羅紀(jì)早期花崗斑巖侵入大石寨組地層中，被大磨拐河組地層覆蓋?；谝巴夤ぷ髡J(rèn)識(shí)，熱液蝕變作用沿F1斷裂帶伴隨熱液的貫入而發(fā)生，蝕變帶長2400 m，寬420～540 m，控制斜深490 m?？傮w走向76°，傾向北西，傾角52°～75°，蝕變帶在平面和剖面上呈舒緩波狀，發(fā)育于安山質(zhì)凝灰?guī)r和變質(zhì)粉砂巖中，受F1斷裂控制。蝕變具有不明顯的分帶，由中心向兩側(cè)依次為：黃鐵絹英巖化—鉛鋅銀礦化帶——黃鐵絹英巖化帶——碳酸鹽化、綠泥石化帶，并且由中心向兩側(cè)蝕變逐漸減弱，大多數(shù)礦體產(chǎn)于黃鐵絹英巖化—鉛鋅銀礦化帶內(nèi)。

1.3.3 侏羅紀(jì)中期花崗斑巖(J2γπ)

呈巖株、巖枝狀產(chǎn)出，侵入二疊系下統(tǒng)大石寨組地層中。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分圖解中具有顯著的負(fù)δEu異常和四分效應(yīng)，具有A型花崗巖的地球化學(xué)特征(劉新等，2017)。巖石中長石均被絹云母和電氣石交代，電氣石呈藍(lán)綠色，具多色性，黑云母被白云母及金紅石交代，呈假象存在。該期花崗巖受斷裂構(gòu)造的影響而破碎，普遍已蝕變、礦化。

圖2 礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖(根據(jù)韓方法和于勤德，2012①修改)1—第四系全新統(tǒng)； 2—白堊系下統(tǒng)大磨拐河組；3—侏羅系上統(tǒng)白音高老組；4—侏羅系上統(tǒng)瑪尼吐組；5—二疊系下統(tǒng)哲斯組；6—二疊系下統(tǒng)大石寨組；7—侏羅紀(jì)早期花崗巖；8—侏羅紀(jì)早期花崗斑巖；9—侏羅紀(jì)中期花崗斑巖；10—不整合界線；11 產(chǎn)狀

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層分別為二疊系下統(tǒng)大石寨組(P1ds)和白堊系下統(tǒng)大磨拐河組(K1d)。大石寨組(P1ds)巖性由凝灰質(zhì)粉砂巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、安山巖、玄武巖和流紋巖組成。產(chǎn)狀較陡，走向北東，分布在礦區(qū)內(nèi)的巖石由于受斷裂構(gòu)造的影響，大部分已破碎、蝕變與礦化。目前已發(fā)現(xiàn)的礦體均產(chǎn)于其中，是礦區(qū)主要賦礦地層。大磨拐河組(K1d)巖性上部為灰黑色砂巖、泥巖，下部為紫褐色—灰綠色砂巖、礫巖，呈角度不整合覆蓋于大石寨組地層之上。

1887年，馬克沁帶著機(jī)槍到俄國圣彼得堡展示。當(dāng)表演者扣動(dòng)扳機(jī)后，一帆布彈帶的333發(fā)子彈半分鐘不到就全部打光，令俄羅斯人驚嘆不已，遂陸續(xù)訂購并著手仿制。1888年，馬克沁對(duì)機(jī)槍進(jìn)行了改進(jìn)，改用無煙藥槍彈，機(jī)槍性能進(jìn)一步提升。是年秋，德皇威廉二世親臨斯潘多兵工廠觀摩馬克沁機(jī)槍射擊表演，當(dāng)場驚呼這就是德國人所需要的武器，立即下令武裝德軍，于是馬克沁機(jī)槍成為德軍步兵在第一次世界大戰(zhàn)中的主要武器。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，形成于早侏羅世，以近東西向?yàn)橹?，控制了礦區(qū)內(nèi)蝕變巖帶及礦體的產(chǎn)出和分布(圖3)。 F1斷裂帶為礦區(qū)主斷裂，控制長 2400 m，寬420～540 m，平均走向76°，傾向北西，平均傾角64°。斷裂帶在平面和剖面呈舒緩波狀延伸，產(chǎn)于大石寨組安山質(zhì)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)粉砂巖中。斷裂上下盤發(fā)育有寬420～540 m的破碎帶，破碎帶內(nèi)構(gòu)造巖發(fā)育，有糜棱巖、角礫巖、碎裂巖等。F1斷裂經(jīng)歷了多期次、不同性質(zhì)的構(gòu)造活動(dòng)，總體表現(xiàn)為壓扭性斷裂特征，并普遍遭受了熱液蝕變和鋅、鉛、銀等礦化，是礦區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造。

圖3 礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)韓方法和于勤德，2012①修改)1—白堊系下統(tǒng)大磨拐河組泥巖、砂巖、礫巖；2—泥質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖；3—黃鐵絹英巖化—鉛鋅礦化泥質(zhì)碎裂巖；4—絹英巖化—鉛鋅礦化安山玄武質(zhì)碎裂巖；5—流紋巖；6—花崗斑巖；7—斷層、編號(hào)及產(chǎn)狀；8—隱伏礦體在地表投影及編號(hào)

2.2 主要礦體特征

礦床由多條礦體組成，均為隱伏礦體，距地表最淺埋深37 m，最大埋深430 m。其中④號(hào)礦體為主礦體，賦存于F1上盤80～200 m范圍內(nèi)的黃鐵絹英巖化—鋅鉛銀礦化帶內(nèi)。

礦體長1020 m，最大延深440 m，厚度 0.58～51.03 m，平均厚度16.18 m，厚度變化系數(shù)33.06%，屬于厚度穩(wěn)定礦體。距地表最淺處埋深37 m?？傮w走向73°，傾向343°，傾角63°，呈脈狀產(chǎn)出，有分支復(fù)合現(xiàn)象。

成礦元素為鋅、鉛、銀，鋅品位在0.15%～3.55%，平均品位1.59%，品位變化系數(shù)為148.82%；鉛品位在0.58%～2.84%，平均品位1.96%，品位變化系數(shù)為126.79%；銀品位在87.29×10-6～116.33×10-6，平均品位93.76×10-6，品位變化系數(shù)為114.42%，屬于有用組份分布較均勻礦體。

2.3 礦石特征

2.3.1 礦石特征

圖4 閃鋅礦光學(xué)顯微鏡反光圖片a—粗粒閃鋅礦呈壓碎結(jié)構(gòu)嵌布于脈石礦物中；b—閃鋅礦與脆硫銻鉛礦共生

礦石呈灰—深灰色，具壓碎結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)，填隙結(jié)構(gòu)；脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀構(gòu)造。礦石礦物主要為閃鋅礦、鐵閃鋅礦、方鉛礦、硫銻鉛礦、脆硫銻鉛礦、深紅銀礦、銀黝銅礦、 輝銀銻鉛礦、黝銅礦、黃銅礦、錫石；其他金屬硫化物主要為黃鐵礦、磁黃鐵礦等；脈石礦物主要為石英、方解石、綠泥石及絹云母?；谝巴庥^察與顯微鏡鑒定工作，確定礦物生成順序如下：錫石、鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦、石英—閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、硫銻鉛礦、脆硫銻鉛礦、深紅銀礦、輝銀銻鉛礦、黃鐵礦、石英—銀黝銅礦、黝銅孔、石英、方解石、綠泥石及絹云母。

(1)閃鋅礦：是礦石中最重要的鋅礦物，呈灰色、淺黃色、淺褐色，不規(guī)則粒狀和粒狀集合體產(chǎn)出，粒度0.02～0.83 mm，可見閃鋅礦與方鉛礦、脆硫銻鉛礦共生現(xiàn)象(圖4)。根據(jù)不同深度的光片樣品鑒定結(jié)果，在淺部礦體中，閃鋅礦含很較少量的鐵，呈灰色；向深部，鐵含量逐漸增加，呈淺黃色；隨著深度不斷增加，鐵含量繼續(xù)增多，呈深褐色。根據(jù)X-射線能譜分析結(jié)果(表1)，閃鋅礦中均含有數(shù)量不等的鐵，并且從淺部礦體向深部礦體鐵含量增加，如淺部④號(hào)礦體，F(xiàn)e含量平均值為3.77%，而深部⑦號(hào)礦體Fe含量平均值為6.35%。

(2)方鉛礦：灰白色，較亮，呈不規(guī)則粒狀和粒狀集合體產(chǎn)出，粒度0.01～0.83 mm。方鉛礦與脆硫銻鉛礦、閃鋅礦共生關(guān)系最為密切，局部與閃鋅礦相互穿插產(chǎn)出，或者與細(xì)粒晶黃鐵礦呈較簡單的共生關(guān)系產(chǎn)出(圖5a、b)。

(3)脆硫銻鉛礦：是礦石中主要的鉛礦物，灰—灰白色，以放射狀、纖維狀、毛發(fā)狀、柱狀、粒狀集合體的形式分布于脈石中，嵌布粒度極不均勻，一般在0.015～0.050 mm，粗?？蛇_(dá)2.4 mm。脆硫銻鉛礦與閃鋅礦、方鉛礦共生最為密切，其次與黃鐵礦也較為密切。

圖5 方鉛礦光學(xué)顯微鏡反光圖片a—方鉛礦與閃鋅礦緊密共生產(chǎn)出；b—方鉛礦呈細(xì)粒不規(guī)則狀包裹于閃鋅礦中

(4)銀黝銅礦：是礦石中主要的銀礦物，同時(shí)還是主要的銅礦物之一。呈灰色，均質(zhì)，硬度中等，呈他形粒狀，一般在0.02～0.30 mm之間，其中以中細(xì)粒為主，占83.67%，粗粒占3.03%。銀黝銅礦與黃銅礦關(guān)系密切，常與之共生嵌布在脈石礦物中，少量呈脈狀沿閃鋅礦的裂隙分布。

(5)黃銅礦：是礦石中主要銅礦物之一，銅黃色，呈不規(guī)則粒狀分布在脈石中，粒度很不均勻，一般在0.02～0.30 mm之間，個(gè)別可達(dá)1.2 mm，主要以中細(xì)粒為主，粗粒、微粒減少。

黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦關(guān)系密切，常形成復(fù)雜的嵌布關(guān)系，有的黃銅礦呈細(xì)小顆粒被包裹在閃鋅礦和黃鐵礦中，有的黃銅礦呈細(xì)小網(wǎng)脈狀嵌布在閃鋅礦中。

表1 閃鋅礦X-射線能譜成分分析結(jié)果表

(6)黃鐵礦：呈黃白色，不規(guī)則粒狀、脈狀分布，粒度一般在0.04～0.80 mm，最大3.5 mm，以粗粒為主。黃鐵礦與閃鋅礦、黃銅礦關(guān)系密切，常與之形成復(fù)雜的嵌布關(guān)系，有的粗粒黃鐵礦中包裹細(xì)粒黃銅礦、閃鋅礦等礦物；有的呈脈狀分布于閃鋅礦裂隙中；有時(shí)可見黃鐵礦與脆硫銻鉛礦、方鉛礦等礦物共生在一起。

(7)磁黃鐵礦：暗銅黃色，呈板狀晶體或不規(guī)則粒狀，粒度一般在0.2～0.6 mm。磁黃鐵礦僅在最深部礦體中見到，并且含量較少。

(8)錫石：呈短柱狀或集合體的形式分布于石英等脈石礦物中，粒度一般為0.02～0.10 mm之間，以細(xì)粒為主，粗粒可達(dá)0.6 mm，以細(xì)粒為主。錫石只在深部礦體可見，并且隨著深度增加礦物含量逐漸增多(圖6a、b)。

白音查干鉛鋅銀礦礦體呈脈狀產(chǎn)出，受構(gòu)造控制，由礦體向兩側(cè)呈蝕變分帶現(xiàn)象；礦石構(gòu)造為細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀，具有熱液成因的典型特征。從目前發(fā)現(xiàn)的礦石礦物組合看，是一套典型的中低溫礦物組合。綜上，說明白音查干鉛鋅銀多金屬礦屬于中低溫?zé)嵋撼梢虻V床。

3 礦區(qū)1∶10000化探異常特征

1∶10000巖屑測量取樣介質(zhì)以C+D層上部巖屑為主，分析元素有Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Bi、Mo、Sn、W等。

根據(jù)樣品分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)的礦區(qū)地球化學(xué)參數(shù)(表2)，Zn、Pb背景平均值很高，標(biāo)準(zhǔn)離差值也很大，說明元素分布極不均勻，有利于形成礦體；W、Sn、Mo元素背景平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差值雖不如Zn、Pb高，但W的異常下限達(dá)到背景平均值的近10倍，這一結(jié)果在找礦過程中是值得注意的。

從1∶10000化探異常圖上看(圖7)，成礦元素Pb、Zn、Ag異常形態(tài)完整，異常梯度變化大，均具有內(nèi)帶，濃集中心清晰、明顯；前緣暈元素As、Sb亦具有相同特征；化探綜合異常圖顯示(圖8)，Pb、Zn、Ag、Cu與As、Sb組成一個(gè)多元素綜合異常,異常面積大，連續(xù)性好，處于F1斷裂帶上，Pb、Zn、Ag異常組合一般與中低溫?zé)嵋旱V化有關(guān)，是尋找中低溫?zé)嵋河猩饘俚V床的標(biāo)志(邵躍1997；鐘仁等，2010)。根據(jù)巖屑地球化學(xué)測量結(jié)果施工勘探工程，發(fā)現(xiàn)了較好的Pb、Zn、Ag礦體,也說明在白音查干礦區(qū)巖屑地球化學(xué)異常對(duì)尋找Pb、Zn、Ag多金屬礦具有較好的指示作用。

W、Sn、Mo元素異常強(qiáng)度雖不如Pb、Zn、Ag，但W、Mo仍具有內(nèi)帶，濃集中心明顯可見，從組合異常圖上看(圖8、圖9)，不僅W、Sn、Mo異常套合很好，而且與Pb、Zn、Ag、As、Sb、Bi亦套合較好。一般認(rèn)為，含礦熱液運(yùn)移過程中，隨著溫度的降低，在超臨界溫度或略低時(shí)首先析出W、Sn、Mo等高溫元素，隨著含礦熱液繼續(xù)運(yùn)移和溫度持續(xù)降低，在沸騰溫度以下時(shí)Pb、Zn、Ag等中低溫元素才會(huì)析出，形成礦床(肖榮閣等，2008)。因此，Pb、Zn、Ag元素可做為W、Sn、Mo礦床的前緣指示元素，由于Pb、Zn、Ag已經(jīng)發(fā)現(xiàn)礦體，并且Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo元素套合很好，結(jié)合W、Sn、Mo元素異常其他特征，推測深部可能存在W、Sn、Mo等高溫礦體，W、Sn、Mo異常強(qiáng)度低于Pb、Zn、Ag，可能是大部分W、Sn、Mo在深部高溫環(huán)境下已經(jīng)析出，而Pb、Zn、Ag礦物主要在淺部中低溫環(huán)境下結(jié)晶析出形成的，也說明深部有利于形成W、Sn、Mo等高溫礦體。

圖6 錫石光學(xué)顯微鏡反光圖片a—粗粒錫石嵌布在脈石中；b—細(xì)粒錫石

表2 白音查干礦區(qū)元素地球化學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

圖7 礦區(qū)1∶10000地球化學(xué)異常圖

圖8 礦區(qū)Pb、Zn、Ag、As、Sb、Bi地球化學(xué)綜合異常圖

結(jié)合礦區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)礦體的礦物標(biāo)型特征變化規(guī)律，從淺部向深部礦體閃鋅礦Fe含量逐漸增高。一般認(rèn)為，閃鋅礦中Fe含量與形成溫度有關(guān)，低溫形成的閃鋅礦Fe含量少，顏色淺，隨著溫度升高Fe含量增加，高溫環(huán)境下形成的閃鋅礦Fe含量高，顏色也較深(王根元，1989)。說明由淺部向深部含礦熱液溫度是升高的；磁黃鐵礦僅在底部礦體中出現(xiàn)，并且部分磁黃鐵礦具有板狀晶型，這是磁黃鐵礦在較高溫度環(huán)境下形成的標(biāo)型特征；同時(shí)錫石亦只在底部礦體中見到，并可見到短柱狀晶體，這是錫石在高溫環(huán)境形成的標(biāo)志性特征，在低溫環(huán)境下錫石形成針狀或長柱狀晶型(陳光遠(yuǎn)等，2011)。根據(jù)礦區(qū)閃鋅礦化學(xué)成分標(biāo)型特征、錫石和磁黃鐵礦晶體形態(tài)標(biāo)型特征，推測W、Sn、Mo等高溫異常很可能是深部W、Sn、Mo礦(化)體所引起。

圖9 礦區(qū)Cu、Au、Mo、W、Sn地球化學(xué)綜合異常圖

4 結(jié)論

(1)白音查干礦區(qū)礦體受構(gòu)造控制，呈脈狀產(chǎn)出，由蝕變帶中心向兩側(cè)具有蝕變分帶現(xiàn)象，蝕變類型以中低溫蝕變?yōu)橹?，目前發(fā)現(xiàn)的礦體礦物組合為一套中低溫礦物組合，礦石構(gòu)造多為脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀構(gòu)造，由此推測白音查干鉛鋅銀多金屬礦屬于中低溫?zé)嵋撼梢虻V床。

(2)白音查干礦區(qū)根據(jù)Pb、Zn、Ag異常，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了較好的Pb、Zn、Ag礦體，說明巖屑地球化學(xué)測量對(duì)尋找Pb、Zn、Ag多金屬礦具有較好的指示作用。根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)的礦體中閃鋅礦化學(xué)成分標(biāo)型特征以及由淺部向深部Fe含量變化規(guī)律、錫石和磁黃鐵礦晶體形態(tài)標(biāo)型特征以及只在深部礦體中出現(xiàn)，結(jié)合W、Mo、Sn元素異常特征，以及Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo元素組合特征分析，推測礦區(qū)深部很可能存在W、Mo、Sn的高溫礦體，是進(jìn)一步找礦的方向。

注 釋

① 韓方法，于勤德.2012.內(nèi)蒙古自治區(qū)西烏珠穆沁旗白音查干礦區(qū)鉛鋅銀礦勘探報(bào)告[R].威海：山東省地質(zhì)局第六地質(zhì)隊(duì).