內(nèi)蒙古科右前旗復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦床的發(fā)現(xiàn)及其意義

李 敏，趙忠海，李海軍，常時旗，顧 寧，段海龍，周立軍，梁杉杉

(1.內(nèi)蒙古國土資源勘查開發(fā)有限責(zé)任公司； 2.遼寧工程技術(shù)大學(xué)礦業(yè)學(xué)院； 3.內(nèi)蒙古地質(zhì)礦產(chǎn)(集團)有限責(zé)任公司)

引 言

大興安嶺地區(qū)是中國東部著名的中生代構(gòu)造-巖漿巖帶的重要組成部分，復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造演化過程使其成為中國重要的有色金屬成礦帶[1-8]。近年來，大興安嶺中南段銀多金屬成礦帶新發(fā)現(xiàn)了扎木欽大型鉛鋅銀多金屬礦床[9-10]、昌圖錫力銀鉛鋅錳多金屬礦床[11]、拜仁達壩銀鉛鋅礦床[12-14]、維拉斯托銀錫多金屬礦床[15-17]、花敖包特鉛鋅銀礦床[18-19]、阿爾哈達鉛鋅銀礦床[20-21]、雙尖子山銀多金屬礦床[22-24]等各類大型多金屬礦床[25-26]，證明該區(qū)域具有巨大找礦潛力。

2015年以來，依托內(nèi)蒙古自治區(qū)地勘基金項目“內(nèi)蒙古自治區(qū)科爾沁右翼前旗復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦(集中勘查)”，復(fù)興屯的勘探找礦工作取得了重大突破，發(fā)現(xiàn)了大型銀鉛鋅多金屬礦床(銀金屬量5 105 t，Ag品位194.17 g/t；伴生鋅金屬量235 721 t，Zn品位1.34 %；伴生鉛金屬量135 238 t，Pb品位0.62 %)，并且在其外圍多處預(yù)查區(qū)發(fā)現(xiàn)了較好的找礦線索。復(fù)興屯超大型銀鉛鋅礦床是近年來在該區(qū)域地質(zhì)找礦的重大突破，被評為中國地質(zhì)學(xué)會2019年度十大地質(zhì)找礦成果之一，其發(fā)現(xiàn)和勘查過程對區(qū)域找礦具有重要意義[27]。本文重點從復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦床的地球化學(xué)、地球物理及勘探方面介紹其發(fā)現(xiàn)過程，并分析礦床地質(zhì)特征、礦體特征，總結(jié)礦床成因及找礦標志，為該區(qū)域?qū)ふ彝愋偷V床提供勘查思路和理論依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)

復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦床位于科爾沁右翼前旗西部，其大地構(gòu)造位置位于中亞造山帶所屬的興蒙造山帶東段，大興安嶺中南部(見圖1-A),處于賀根山斷裂南側(cè)(見圖1-B)。在古生代至中生代地質(zhì)演化進程中，區(qū)域先后經(jīng)歷了碰撞造山過程、碰撞后伸展作用過程及其間的構(gòu)造大轉(zhuǎn)換階段，期間火山巖漿作用強烈，形成了呈北北東向—北東向展布的大興安嶺火山巖帶，表現(xiàn)為條帶狀古生代基底隆起和中生代火山盆地相間排列[28]。復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦床屬于大興安嶺成礦省之突泉—翁牛特Ag-Pb-Zn-Cu-Fe-Sn-REE成礦帶的索倫鎮(zhèn)—黃崗Fe-Sn-Cu-Pb-Zn-Ag成礦亞帶[29-30]，是古亞洲洋及濱太平洋構(gòu)造體系相疊加形成的巨型成礦域的重要組成部分。

1—新生代沉積巖 2—中生代火山—沉積巖 3—二疊系火山—沉積巖 4—顯生宙花崗巖 5—古生代蛇綠巖 6—變質(zhì)雜巖 7—主干斷裂 8—銀(鉛鋅)多金屬礦床 9—銅多金屬礦床 10—銅礦床 11—錫多金屬礦床 12—鉬礦床 13—稀有金屬礦床圖1 大興安嶺地區(qū)大地構(gòu)造簡圖(A)及大興安嶺中南段地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖(B)(據(jù)文獻[31]修改)

區(qū)域出露地層主要有下—中二疊統(tǒng)大石寨組，上二疊統(tǒng)林西組，中侏羅統(tǒng)新民組及塔木蘭溝組，上侏羅統(tǒng)白音高老組、滿克頭鄂博組、瑪尼吐組，下白堊統(tǒng)梅勒圖組，其中以侏羅系地層分布最廣，巖性為酸性—中酸性火山熔巖、火山碎屑巖夾火山碎屑沉積巖。區(qū)域巖漿活動主要表現(xiàn)在燕山期，進入中—晚侏羅世，由于太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖加劇，造成了大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)。區(qū)域為濱太平洋陸緣活動帶，以燕山期為主的強烈斷陷與斷隆構(gòu)造格局為特征，受大興安嶺到林西區(qū)域性北北東向深斷裂(霍林郭勒—索倫—扎蘭屯—黑河北東向深斷裂、大興安嶺東緣北北東向嫩江—八里罕深斷裂、東西向西拉木倫深斷裂)影響。由此而形成了一系列受東西向斷裂和北東向斷裂控制的、具有等間距的格子狀構(gòu)造格局，區(qū)域構(gòu)造活動以北東向脆性斷裂為主，其次為北北東向、北西向與近東西向，局部為火山機構(gòu)的環(huán)狀斷裂和放射狀斷裂[30]。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)出露地層主要為上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組(J3mk)、瑪尼吐組(J3mn)、白音高老組(J3b)酸性—中酸性火山熔巖及火山碎屑巖系；局部出露下白堊統(tǒng)梅勒圖組(K1ml)基性玄武巖[32](見圖2)。礦區(qū)內(nèi)出露的潛火山巖主要為晚侏羅世潛流紋巖及早白堊世梅勒圖組玄武巖，多呈環(huán)狀、放射狀巖脈(體)分布于火山機構(gòu)外圍，沿北東向區(qū)域構(gòu)造零星分布。礦區(qū)內(nèi)巖脈主要有石英脈(q)、碳酸鹽脈、玄武巖脈(β)、正長斑巖脈、流紋斑巖脈(λπ)及珍珠巖脈(νλ)。礦區(qū)內(nèi)斷裂以北東向及北西向為主，其中北東向斷裂是火山活動之前的基底構(gòu)造，北西向斷裂主要分布在研究區(qū)中部，與北東向斷裂形成網(wǎng)格狀構(gòu)造，其既是含礦熱液的運移通道，同時也為礦質(zhì)的沉淀提供有利空間。礦區(qū)內(nèi)礦體主要賦存于上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋巖、火山角礫巖、含角礫凝灰?guī)r中。

1—第四系 2—白音高老組 3—瑪尼吐組 4—滿克頭鄂博組 5—梅勒圖組 6—流紋巖 7—珍珠巖脈 8—流紋斑巖脈 9—玄武巖脈 10—石英脈 11—石英斑巖脈 12—地質(zhì)界線 13—不整合界線 14—逆斷裂 15—正斷裂 16—性質(zhì)不明斷裂 17—推測斷裂 18—走滑斷裂19—火山斷裂 20—火山口 21—未見礦/見礦鉆孔 22—勘探線及編號 23—1 ∶5萬水系沉積物綜合異常及編號 24—1 ∶1萬土壤綜合異常及編號圖2 復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦區(qū)地質(zhì)圖

內(nèi)蒙古國土資源勘查開發(fā)有限責(zé)任公司在巴爾陶勒蓋幅開展1 ∶5萬水系沉積物測量時，共圈定水系沉積物綜合異常9處，編號為AS1～AS9。其中，乙2 類異常2處(AS3、AS7)、乙3類異常2處(AS4、AS8)、丙類異常5處(AS1、AS2、AS5、AS6、AS9)。礦區(qū)內(nèi)的水系沉積物綜合異常為AS7和AS8(見圖2)。這2處水系沉積物綜合異常區(qū)出露巖性主要為滿克頭鄂博組、瑪尼吐組火山中酸性碎屑巖。異常元素組合豐富，濃集中心和濃度分帶明顯，與伴生指示元素套合較好；由Co、Ni、Mo、Pb、Zn、Ag、As、Sb、Bi等異常組成，主成礦元素為Ag、Pb、Zn、Mo，伴生指示元素為Co、As、Sb、Bi等。

項目組對礦區(qū)內(nèi)水系沉積物綜合異常AS7和AS8開展了1 ∶1萬土壤測量工作，共圈定4處土壤綜合異常。將水系沉積物綜合異常AS7分解為土壤綜合異常AP1-1和AP1-3；將水系沉積物綜合異常AS8分解為土壤綜合異常AP1-2和AP1-4。本文主要介紹AP1-1土壤綜合異常，以研究礦區(qū)1 ∶1萬土壤地球化學(xué)特征。

AP1-1土壤綜合異常分布在礦區(qū)中部，面積為0.53 km2，整體沿近東西向呈近似橢圓狀展布，由Ag、Pb、Zn、Cu、Sb、Mn、W、Sn等異常組成，異常規(guī)模大、強度高，濃度分帶、濃集中心明顯，具低溫—中高溫?zé)嵋涸亟M合特征(見表2)。該綜合異常區(qū)出露滿克頭鄂博組、白音高老組地層，巖性主要為流紋巖、珍珠巖、火山角礫巖。異常區(qū)中部見潛流紋巖，北東部發(fā)育北西向走滑斷裂F16，南東部發(fā)育北東向斷裂F9、F10。

表2 AP1-1土壤綜合異常特征

2 激電中梯測量

對礦區(qū)1 ∶1萬土壤綜合異常開展了1 ∶1萬激電中梯測量，在土壤綜合異常AP1-1處發(fā)現(xiàn)激電異常DJ4-1。該激電異常呈近南北向帶狀分布，長約5 540 m，寬約1 400 m，極化率極大值為2.8 %，電阻率異常呈似橢圓狀南北向展布，電阻率多小于193 Ω·m，激電異常整體呈低阻高極化特征。在P20勘探線進行激電測深測量，結(jié)果見圖3。深部激電異常呈次級疊加狀態(tài)，窄條帶狀垂向延伸貫穿于整個剖面，極化率為2.0 %～5.0 %，電阻率異常在500 m深度以上呈串珠狀垂向排列,構(gòu)成帶狀，高低相間陣列式橫向分布，電阻率為170～1 100 Ω·m。在500 m深度以下，隨深度增大，電阻率具有明顯變低的趨勢，為110～230 Ω·m。結(jié)合鉆孔資料，該激電異常特征表明：500 m深度以上為電阻率相對較高區(qū)段，對應(yīng)火山熔漿溢流堆積形成的地質(zhì)體，該區(qū)段內(nèi)次生斷裂較發(fā)育，垂向產(chǎn)狀陡，含硫化物地質(zhì)體沿裂隙垂向分布，向上延伸至地表附近，在剖面內(nèi)呈陣列式橫向分布，為熔巖蓋層形成后期地質(zhì)構(gòu)造作用所致。在極距(AB/2)521 m以下，電阻率較低且大范圍分布，表明對應(yīng)地質(zhì)體碎裂較嚴重，推測硫化物來源豐富且向深部延伸大。

圖3 復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦區(qū)P20勘探線激電測深剖面圖

3 工程驗證及結(jié)果

3.1 礦體特征

2015年，針對土壤綜合異常AP1-1及激電異常DJ4-1進行鉆探工程驗證，深部揭露厚大礦體。根據(jù)礦床特征，確定礦區(qū)鉆探工程網(wǎng)度為160 m×160 m，共布置113個鉆孔，鉆孔深度為345.05～1 440.79 m。通過鉆探工程控制，目前共計圈定了576條礦體。其中，銀礦體92條，鋅礦體424條，鉛礦體28條，鉛鋅共生礦體32條。礦體均為隱伏礦體，總體呈“拱形”產(chǎn)出，西翼傾向230°～290°，東翼傾向47°～92°，傾角1°～45°，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出(見圖4)。礦體主要賦存于滿克頭鄂博組火山角礫巖、流紋巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r中。圍巖蝕變主要為葉臘石化、綠泥石化、高嶺土化、碳酸鹽化；主要礦化為鐵錳礦化、閃鋅礦化、方鉛礦化、黃鐵礦化，局部見黃銅礦化。銀礦體主要賦存于200 m標高以上，Ag9號、Ag10號、Ag14號礦體為主要銀礦體。銀礦體Ag平均品位為198.21 g/t，部分與銀礦體共生的Zn、Pb品位分別為1.613 %、1.361 %。

1—沉凝灰?guī)r 2—火山角礫巖 3—流紋巖 4—流紋質(zhì)凝灰?guī)r 5—霏細巖 6—鋅礦體 7—銀礦體 8—鉛礦體 9—逆斷裂及編號 10—鉆孔編號及孔深(m)圖4 復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦區(qū)K06勘探線剖面圖

3.1.1 Ag9號礦體

Ag9號礦體為獨立銀礦體，由15個鉆孔控制。礦體控制長度1 000 m，控制最大斜深742 m。礦體埋深147～464 m，賦礦標高413～704 m。礦體賦存于滿克頭鄂博組火山角礫巖、流紋巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r中。礦體總體走向2°，西翼傾向272°，傾角8°～24°；東翼傾向92°，傾角12°～36°，呈似層狀產(chǎn)出；礦體厚度0.98～23.91 m，平均厚度11.34 m，厚度變化系數(shù)69.31 %，厚度穩(wěn)定。礦體Ag品位為88.69～598.18 g/t，平均品位為220.29 g/t，品位變化系數(shù)63.33 %，且有用組分Ag分布均勻。

3.1.2 Ag10號礦體

Ag10號礦體為銀鋅共生礦體，由18個鉆孔控制。礦體控制長度560 m，控制最大斜深864 m。礦體埋深225～561 m，賦礦標高305～640 m。礦體賦存于滿克頭鄂博組火山角礫巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋巖中。礦體總體走向334°，西翼傾向244°，傾角6°～32°；東翼傾向64°，傾角5°～14°，呈似層狀產(chǎn)出；礦體厚度0.85～14.43 m，平均厚度3.82 m，厚度變化系數(shù)94.77 %，厚度較穩(wěn)定。礦體Ag品位為80.73～396.60 g/t，平均品位131.10 g/t，品位變化系數(shù)55.27 %；共生Zn品位為0.045 %～6.505 %，平均品位為1.501 %，品位變化系數(shù)123.82 %。有用組分Ag分布均勻、Zn分布較均勻。

3.1.3 Ag14號礦體

Ag14號礦體為銀鋅共生礦體，由9個鉆孔控制。礦體控制長度240 m，控制最大斜深858 m。礦體埋深370～670 m，賦礦標高220～520 m。礦體賦存于滿克頭鄂博組流紋質(zhì)凝灰?guī)r、火山角礫巖中。礦體總體走向340°，傾向250°，傾角7°～32°，呈似層狀產(chǎn)出；礦體厚度0.94～15.35 m，平均厚度4.13 m，厚度變化系數(shù)105.61 %，厚度較穩(wěn)定。礦體Ag品位為83.98～268.93 g/t，平均品位123.60 g/t，品位變化系數(shù)45.13 %；共生Zn品位0.221 %～6.440 %，平均品位1.081 %，品位變化系數(shù)123.80 %。有用組分Ag、Zn分布較均勻，礦體中無夾石。

3.2 圍巖及蝕變特征

礦體圍巖均為滿克頭鄂博組火山巖，礦體與圍巖呈漸變過渡關(guān)系，界線不明顯，需根據(jù)化學(xué)分析結(jié)果確定。圍巖主要為火山角礫巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、流紋巖、角礫凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r。銀礦體圍巖Ag品位最高達62.10 g/t，鋅礦體圍巖Zn品位最高達0.990 %，鉛礦體圍巖Pb品位最高達0.650 %。圍巖普遍具有褐鐵礦化、硅化、葉蠟石化、螢石礦化、高嶺土化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化、黃銅礦化。

3.3 礦石特征

金屬礦物主要有針碲金銀礦、自然銀、銀黝銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等(見圖5)，脈石礦物主要有菱錳礦、菱鐵礦、石英、長石及絹云母等。閃鋅礦、方鉛礦、針碲金銀礦呈他形粒狀，自然銀呈不規(guī)則狀，銀黝銅礦呈不規(guī)則狀，黃鐵礦呈半自形—他形粒狀，毒砂呈自形—半自形粒狀，黃銅礦呈他形粒狀(見圖6)。金屬礦物生成順序為黃鐵礦→閃鋅礦→方鉛礦→斑銅礦→銀黝銅礦→自然銀。其中，閃鋅礦與方鉛礦基本同時形成，銀黝銅礦與自然銀也基本同時形成，所有金屬礦物均為一期形成，礦物結(jié)晶早晚存在差異。礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造及細脈浸染狀構(gòu)造。

a、b—浸染狀鉛鋅銀礦 c、d—脈狀鉛鋅銀礦e—富礦段銀鉛鋅礦 f—富礦段銀鉛鋅礦伴生黃銅礦圖5 復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦區(qū)典型礦石照片

圖6 礦石鏡下顯微特征

4 礦床成因與發(fā)現(xiàn)意義

4.1 礦床成因

復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦床處于大興安嶺中南段銀多金屬成礦帶內(nèi)，二連浩特—扎蘭屯深大斷裂與北北東向大興安嶺主脊斷裂交會部位附近，具有較好的成礦地質(zhì)條件[33-37]。礦區(qū)構(gòu)造控礦表現(xiàn)為2種形式：①深部以陡立裂隙系統(tǒng)控制的稀疏細脈狀鉛鋅礦化為主，品位較低；②中淺部以緩傾斜火山構(gòu)造控制的角礫狀銀鉛鋅礦化為主，有細脈狀礦化疊加，特別是淺部常發(fā)育品位較高、以銀為主的銀鉛鋅礦體。個別鉆孔在880～1 000 m深處亦見呈脈狀產(chǎn)出的塊狀銅鉛鋅鉬銀礦石。通過系統(tǒng)的巖心觀察、鏡下鑒定，推測深部的陡立裂隙系統(tǒng)為次火山熱液和大氣降水循環(huán)系統(tǒng)混合熱液的水壓破裂所致，而中淺部的緩傾斜火山構(gòu)造為次火山和大氣降水循環(huán)系統(tǒng)混合熱液隱爆成因，發(fā)育隱爆角礫巖。

晚侏羅世—早白堊世，區(qū)域內(nèi)發(fā)生大規(guī)模陸相火山—次火山活動[38-42]，火山活動的晚期或間歇期，形成早白堊世次火山巖株，次火山巖株對大氣降水的加熱作用，形成局部大氣降水循環(huán)系統(tǒng)。次火山巖株分異出的巖漿水與大氣降水混合，發(fā)生強烈的水巖反應(yīng)，淋濾萃取圍巖中的成礦物質(zhì)，使圍巖發(fā)生大規(guī)模蝕變。這種混合熱液向上遷移，導(dǎo)致深部巖石發(fā)生水壓破裂。區(qū)域性斷裂不發(fā)育，熱液流體缺乏開放的遷移通道，當(dāng)流體內(nèi)壓超過上覆巖石的靜巖壓力時，在中淺部發(fā)生隱爆作用，形成緩傾斜的隱爆角礫巖帶；隱爆導(dǎo)致流體的減壓沸騰，導(dǎo)致絡(luò)合物失穩(wěn)，進而使得成礦物質(zhì)大量沉淀。按照不同元素的沉淀溫度，自下而上分別形成鋅礦體、鉛鋅礦體、銀鉛鋅礦體和銀礦體。

綜上所述，礦區(qū)內(nèi)礦體受火山機構(gòu)控制，成礦與火山—次火山熱液活動關(guān)系密切，火山構(gòu)造和次火山巖侵入體派生的同生裂隙系統(tǒng)控制了礦體的產(chǎn)出，認為復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦床成因類型屬于陸相火山—次火山熱液型。

4.2 發(fā)現(xiàn)意義

復(fù)興屯特大型銀鉛鋅多金屬礦床的發(fā)現(xiàn)過程：小比例尺化探圈定靶區(qū)→大比例尺物化探結(jié)合成礦地質(zhì)分析縮小靶區(qū)→深部激電測深結(jié)合鉆探工程驗證。該礦床發(fā)現(xiàn)于地表覆蓋厚、礦化不顯著等找礦線索不明顯的大興安嶺淺覆蓋地區(qū)，在該地區(qū)合理運用地質(zhì)、化探、物探等手段，尤其是有針對性開展深部物探工作進行隱伏礦體探測效果最佳，為區(qū)域勘查提供了新思路并總結(jié)了較好的找礦經(jīng)驗。該礦床是該地區(qū)繼扎木欽大型鉛鋅銀多金屬礦床發(fā)現(xiàn)之后的又一重大找礦突破。同時，也顯示該地區(qū)及外圍仍具有較大找礦潛力。

總結(jié)了重要找礦標志：①地球化學(xué)找礦標志。元素共生組合主要由Ag、Pb、Zn元素組成，伴有Cu、Au、Ga、W、Mo、Sn、Sb、Bi、As等元素，異常套合十分緊密、強度高、規(guī)模大、濃集中心明顯。②地球物理找礦標志。低阻高極化地區(qū)是找礦有利地段，尤其是酸性侵入體與酸性火山碎屑巖接觸帶及其附近。③礦化蝕變找礦標志。圍巖蝕變具有明顯的垂向分帶性，上部主要蝕變?yōu)殍F錳碳酸鹽化、高嶺土化和葉蠟石化，見少量硅化、螢石化；深部主要蝕變類型為硅化、碳酸鹽化、高嶺土化；在地表酸性火山-碎屑巖分布區(qū)內(nèi)，鐵錳碳酸鹽化、黃鐵礦化、鉛鋅礦化、鐵錳碳酸鹽次生變化的鐵錳帽為直接找礦標志。這些找礦標志可為區(qū)域?qū)ふ彝愋偷V床提供新的找礦思路和方向。

5 結(jié) 論

1)復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦床賦存于上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組酸性—中酸性火山熔巖及火山碎屑巖中。深部以陡立裂隙系統(tǒng)控制的稀疏細脈狀鉛鋅礦化為主，中淺部以緩傾斜火山構(gòu)造控制的角礫狀銀鉛鋅礦化為主。礦床受火山機構(gòu)控制明顯，成因類型屬于陸相火山—次火山熱液型。

2)復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦床地球化學(xué)異常以中低溫元素為主，地球物理特征表現(xiàn)為低阻高極化，圍巖蝕變具有低溫—中高溫過渡的垂向分帶性。

3)發(fā)現(xiàn)復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦床采用的物化探綜合找礦方法為下一步找礦提供了重要勘查經(jīng)驗，補充和完善了大興安嶺中南段銀多金屬礦床勘查的經(jīng)驗和理論，具有顯著意義。