大興安嶺中南段雙尖子山超大型銀多金屬礦礦床地質(zhì)特征及找礦意義

[摘要]雙尖子山銀多金屬礦床位于大興安嶺中南段，為亞洲最大的銀礦，礦體主要賦存于二疊系中統(tǒng)大石寨組地層中，礦體受斷裂構(gòu)造帶及地層巖性控制，礦區(qū)共圈定工業(yè)礦體280條，以隱伏礦體為主。通過野外地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)綜合研究，同時(shí)結(jié)合巖石學(xué)、礦物學(xué)、礦相學(xué)等手段進(jìn)行了初步研究，選取具有代表性的礦脈、礦石為研究對(duì)象，通過礦石礦物組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物間的穿切關(guān)系，認(rèn)為礦床的熱液成礦期過程大體上分為四個(gè)階段：Ⅰ黃鐵礦—石英階段；Ⅱ黃鐵礦—方鉛礦—石英階段；Ⅲ方鉛礦-硫鹽礦物階段；Ⅳ閃鋅礦-白云石階段。研究表明該礦床屬于中低溫巖漿熱液型礦床，礦石構(gòu)造多為脈狀構(gòu)造，礦物主要呈現(xiàn)閃鋅礦、方鉛礦和自然銀、輝銀礦、硫銻銅銀礦等中低溫礦物組合。下一步找礦方向是在礦區(qū)外圍尋找中低溫銀多金屬礦，在原礦床深部尋找銅錫中高溫?zé)嵋旱V床。

[關(guān)鍵詞]雙尖子山；銀多金屬礦；斷裂構(gòu)造；結(jié)構(gòu)構(gòu)造；巖漿熱液型礦床

[基金項(xiàng)目]內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2018MS04006）

雙尖子山超大型銀多金屬礦位于西伯利亞板塊南東大陸邊緣突泉—翁牛特Pb-Zn-Ag-Cu-Fe-Sn-REE成礦帶上，該成礦帶發(fā)育晚古生代、中生代兩個(gè)時(shí)期大規(guī)模巖漿活動(dòng)，并伴有相應(yīng)的成礦作用。其中，雙尖子山銀多金屬礦形成于中生代[1]，屬于中低溫巖漿熱液型礦床[2]，礦床存在多期熱液活動(dòng)[3]，具有疊合成礦的特點(diǎn)[4]，銀礦物早期形成復(fù)雜硫鹽類礦物，晚期形成簡單硫氏物，自然銀等礦物[5]，礦床深部存在較大銅找礦潛力[6]。前人對(duì)該礦床開展了較多的研究工作，從不同的角度闡述了礦床地質(zhì)特征。本文從礦物學(xué)、礦相學(xué)角度進(jìn)行研究，直觀反映該礦床的大致成礦過程，初步總結(jié)礦床成因，提出下一步找礦建議。旨在于豐富該礦床地質(zhì)資料，提高礦床研究程度，進(jìn)一步為礦山下一步找礦工作提供參考依據(jù)。

1.礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)地層總體為走向北東、傾向南東或北西的單斜構(gòu)造。上覆的侏羅系中統(tǒng)新民組（J2x）和侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組（J3mk）地層總體走向北東、傾向南東、傾角20°～55°。下伏的二疊系中統(tǒng)大石寨組（P2ds）地層總體走向北東、傾向北西、傾角50°～75°；在興隆山礦段的礦化地段由于斷裂變形作用，二疊系中統(tǒng)大石寨組（P2ds）地層產(chǎn)狀變化較大，地表地層總體走向北西、傾向北東、傾角50°～76°，深部地層總體走向北西、傾向南西、傾角55°～65°。上覆的侏羅系與下伏的二疊系中統(tǒng)大石寨組（P2ds）為角度不整合接觸。礦區(qū)內(nèi)侵入巖僅有脈巖分布，巖性有閃長玢巖（δμ）、花崗巖（γ）、花崗斑巖（γπ）、流紋斑巖（λπ）、石英脈（q）等。礦區(qū)的構(gòu)造主要表現(xiàn)為興隆山斷裂構(gòu)造帶與地表、近地表小斷層。小斷層按走向可歸并為兩組：一組為北西向斷層（包括北北西向和北西西向），主要為張扭性；另一組為北東向斷層（包括北北東向和北東東向），主要為壓扭性。

2.礦體特征

雙尖子山銀多金屬礦床（圖2）共劃分為2個(gè)礦段（圖2），即雙尖子山礦段（西礦段）、興隆山礦段（東礦段），彼此相距4.7km。其中雙尖子山礦段，礦體規(guī)模小，工作程度低；而興隆山礦段，礦體規(guī)模大，工程控制程度高，為礦床礦體主要賦存礦段。據(jù)最新勘探報(bào)告，雙尖子礦床共圈定工業(yè)礦體280條，其中興隆山礦段276條，雙尖子礦段4條。

2.1興隆山礦段

該礦段共圈定工業(yè)礦體276條，包括大型39條、中型32條、小型205條，均為隱伏礦體，礦頭埋深21～600m，呈似層狀、脈狀或透鏡狀平行分布，礦體主體呈北西向展布，傾向225°～259°，平均239°；傾角44°～61°，平均55°（圖3），極少數(shù)傾向58°～60°，平均59°，傾角54°～56°，平均55°。除此之外，還包括三條北東向礦體，傾向303°～320°，平均311°，傾角51°?，F(xiàn)將主要礦體特征介紹如下：

（1）99-2號(hào)銀鉛鋅礦體

該礦體分布在16-2～09勘查線、322～783m標(biāo)高之間，礦體頭部平均埋深80m，含礦巖石為蝕變板巖。礦體呈似層狀產(chǎn)出，總體走向北西，傾向244°，傾角56°，礦體由64個(gè)見礦工程控制?？刂频V體長1122m，控制礦體傾斜延深556m；礦體厚度0.53～28.61m、平均厚度4.70m，厚度變化系數(shù)78%，屬厚度穩(wěn)定型；礦體品位鉛0.31%～7.82%、平均1.45%，鋅0.52%～8.24%、平均2.10%，銀40.33～1349.58g/t、平均172.61g/t，品位變化系數(shù)鉛230%、鋅223%、銀194%，屬有用組分分布不均勻型。

（2）99-6號(hào)銀鉛鋅礦體

該礦體分布在14-1～7-1勘探線、322～782m標(biāo)高之間，礦體頭部平均埋深95m，含礦巖石為蝕變板巖。礦體呈似層狀產(chǎn)出，總體走向北西，傾向250°，傾角55°，礦體由53個(gè)見礦工程控制；控制礦體長810m，控制礦體傾斜延深562m；礦體厚度0.60～14.71m、平均厚度4.88m，厚度變化系數(shù)76%，屬厚度穩(wěn)定型；礦體品位鉛0.32%～4.94%、平均0.93%，鋅0.50%～6.62%、平均1.44%，銀46.6～593.00g/t、平均143.83g/t，品位變化系數(shù)鉛216%、鋅154%、銀224%，屬鉛分布不均勻型、鋅分布較均勻型、銀分布不均勻型。

2.2雙尖子山礦段

該礦段共圈定工業(yè)礦體4條，其中中型礦體1條、小型礦體3條，礦體埋深0～190m，除中型礦體501出露地表外，其余3條均為盲礦體。礦體主要呈透鏡狀、似層狀產(chǎn)出，其中2條礦體走向北東，傾向南東，傾角57°～61°，平均傾角59°；另外兩條礦體走向北西，傾向北東，傾角50°。

①號(hào)中型礦體：該礦體分布在102～101勘探線，725～935m標(biāo)高之間。該礦體含礦巖石為安山質(zhì)凝灰?guī)r及角礫凝灰?guī)r、蝕變安山巖、泥質(zhì)板巖。礦體呈似層狀產(chǎn)出，總體走向北東，傾向120°，傾角61°。礦體由3條勘探線上的7個(gè)見礦工程控制（3條探槽、3個(gè)鉆孔、1條穿脈）；控制礦體長332m，斜深240m；礦體厚度2.52～9.50m、平均厚度4.88m，厚度變化系數(shù)57%，屬厚度穩(wěn)定型；礦體品位鉛0.77%～2.33%、平均1.04%，鋅0.57%～0.94%、平均0.83%，銀46.18～156.31g/t、平均98.65g/t，品位變化系數(shù)鉛66%、鋅68%、銀62%，屬有用組分分布均勻型。

3.礦脈特征、礦石特征及組構(gòu)

3.1礦脈特征、礦石特征

（1）北西向斷裂帶控制的脈狀銀多金屬礦脈及礦石特征

礦脈特征：原生北西向礦脈與圍巖接觸帶常發(fā)育有強(qiáng)綠泥石化和硅化，多數(shù)礦脈被后期的石英-地開石脈或碳酸鹽脈穿插。部分北西向礦脈受后期構(gòu)造影響，呈現(xiàn)構(gòu)造角礫巖化。

礦石特征：主要礦石礦物為閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦、毒砂和銀礦物，少量的磁黃鐵礦，部分礦脈中還發(fā)育有錫石細(xì)脈。銀礦物包括富硒的硫銀錫礦、硫銻銅銀礦、深紅銀礦、輝硒銀礦等（圖4）。閃鋅礦含量較高，方鉛礦含量較低。主要發(fā)育硅化、絹云母化等蝕變。

（2）北東向斷裂控制的脈狀銀多金屬礦脈及礦石特征

礦脈特征：北東向礦脈中常見近南北向和北東向2組構(gòu)造裂隙（見圖5）的疊加作用，呈現(xiàn)構(gòu)造角礫巖化，并被后期的碳酸鹽脈所穿插。

礦石特征：礦石礦物主要是閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦，少量的毒砂、銀礦物和錫石。其中閃鋅礦和黃鐵礦含量明顯增加，黃銅礦則出現(xiàn)的較少，且呈微細(xì)粒包裹體殘留在閃鋅礦中。銀礦石主要是深紅銀礦和硫銀錫礦。礦石中可見早期的膠狀黃鐵礦被方鉛礦和閃鋅礦交代。方鉛礦多被后期的閃鋅礦交代成細(xì)?；?。另外部分早期的閃鋅礦中還殘留有細(xì)粒的錫石包裹體。

（3）北西向氧化型含銀石英脈型礦脈及礦石特征

礦脈特征：北西向礦體靠近圍巖的邊緣處常發(fā)育早期含銀硫化物礦脈，中部發(fā)育晚期氧化性質(zhì)的石英-地開石脈體。鏡下觀察表明晚期的石英-地開石脈體中主要發(fā)育硅化、地開石化和絹云母化蝕變（圖6）。

礦石特征：礦石中含少量零星的黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和銀礦物，其中銀礦物主要是螺狀硫銀礦和硫銻銅銀礦。

（4）含金石英脈型礦脈及礦石特征

礦脈特征：含金石英脈主要呈脈狀穿插在北西向和北東向的鉛鋅礦體中。

礦石特征：礦石礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦和銀礦物，脈石礦物主要為方解石、石英和黏土礦物。礦石中的金主要以銀金礦的形式存在。銀礦物主要包括深紅銀礦、銀黝銅礦、螺狀硫銀礦、硫銀錫礦和硫銻銅銀礦（圖7）。

3.2礦石組構(gòu)

（1）礦石結(jié)構(gòu)

①由結(jié)晶和沉淀作用形成的他形、半自形晶體結(jié)構(gòu)、自形粒狀結(jié)構(gòu)、乳滴結(jié)構(gòu)等，這些結(jié)構(gòu)比較常見，主要表現(xiàn)為黃鐵礦常為半自形結(jié)構(gòu)，方鉛礦、閃鋅礦呈他形不規(guī)則狀分布在脈石礦物中。

②由交代作用形成的殘余結(jié)構(gòu)、鑲邊結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)等，主要表現(xiàn)為方鉛礦、黃鐵礦、輝銀礦沿閃鋅礦的裂隙充填交代以及硫銻銅銀礦、黃鐵礦沿閃鋅礦的裂隙或邊部交代。

③包含狀結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)，礦石中輝銀礦、輝硒銀礦、硫銀錫礦、硫銻銀礦、方鉛礦以包裹體的形式嵌布在閃鋅礦中或者是輝硒銀礦、硫銀錫礦、深紅銀礦以包裹體的形式嵌布在方鉛礦中，多數(shù)包裹體的粒度比較細(xì)，黃銅礦以及黃鐵礦以細(xì)粒包裹體形式嵌布在閃鋅礦中。

④由應(yīng)力作用形成的結(jié)構(gòu)主要指壓碎結(jié)構(gòu)。礦石中常見有粗粒黃鐵礦在受應(yīng)力作用后形成的不等粒、定向的破碎結(jié)構(gòu)。

（2）礦石構(gòu)造

①塊狀、致密塊狀構(gòu)造：礦石中的礦物分布無方向性，金屬礦物閃鋅礦、黃鐵礦、方鉛礦等呈團(tuán)塊狀集合體富集，金屬礦物在礦石中占55%～70%。

②浸染狀構(gòu)造：金屬礦物閃鋅礦、黃鐵礦、方鉛礦等呈稀疏浸染狀分布在脈石中，金屬礦物含量小于10%。

③條帶狀構(gòu)造：金屬礦物閃鋅礦、黃鐵礦、方鉛礦等呈條帶狀分布在脈石中與脈石礦物相間、平行排列構(gòu)成條帶狀構(gòu)造。

4.圍巖蝕變

礦體圍巖主要為中二疊統(tǒng)大石寨組板巖、粉砂質(zhì)板巖，次為安山巖、花崗斑巖。當(dāng)圍巖為砂質(zhì)板巖時(shí)，上下盤蝕變較弱，主要以綠泥石化為主，并伴有不同程度硅化；當(dāng)圍巖為安山巖或花崗斑巖時(shí)，蝕變較為發(fā)育，蝕變類型主要為硅化、綠泥石化、褐鐵礦化、碳酸鹽化、白云母化、絹云母化、綠簾石化、粘土化、陽起石化及菱錳礦化等為主（圖8）。此外，礦體附近的閃長玢巖中局部受熱液活動(dòng)影響，局部見有黃鐵礦、鉛鋅礦化顯現(xiàn)。

5.結(jié)論

通過礦石礦物組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物間的穿切關(guān)系，認(rèn)為礦床的熱液成礦期過程大體上分為四個(gè)階段：Ⅰ.黃鐵礦—石英階段；Ⅱ.黃鐵礦—方鉛礦—石英階段；Ⅲ.方鉛礦-硫鹽礦物階段；Ⅳ.閃鋅礦-白云石階段。

Ⅰ黃鐵礦—石英階段：此階段主要生成石英與黃鐵礦，另有白鐵礦與閃鋅礦生成，是成礦的前期階段，與礦床的成礦作用關(guān)系不太密切，但為后面的成礦有一定的準(zhǔn)備作用，為后面提供一定的熱源與物源。

Ⅱ石英-硫化物階段（以鐵閃鋅礦為主）：此階段主要生成金屬硫化物，除了有第一個(gè)階段的四種礦物生成外，還有黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦生成，此階段為閃鋅礦的主生成階段，礦床中的鋅主要來自此階段。此階段鋅的大量生成同時(shí)也是外部條件變化的反映，可能說明成礦溫度的下降。

Ⅲ方鉛礦-硫鹽礦物階段：此階段主要生成的為方鉛礦、銀的礦物等，此階段為方鉛礦的主生成階段，礦床中的鉛主要來自此階段，此外還生成硫銀錫礦、深紅銀礦、硫銻銅銀礦等硫鹽礦物，另有少量的白云石生成，從碳酸鹽化可以看出。從這些礦物的生成可以看出溫度、壓力的變化，為成礦創(chuàng)造有利的條件。

Ⅳ閃鋅礦-白云石階段：此階段主要生成的礦物為白云石、石英、閃鋅礦，代表著成礦的結(jié)束。

表生期主要生成的是氧化物。已生成的礦石、礦物暴露于地表或淺部，隨著風(fēng)化作用的進(jìn)行，原有的礦物被氧化，如針鐵礦、褐鐵礦、鉛華等，都是各自原有礦石氧化的產(chǎn)物。雖然被氧化，但為野外發(fā)現(xiàn)礦化提供了重要標(biāo)志。

礦床成因上，認(rèn)為該礦床屬于中低溫巖漿熱液型礦床，礦石構(gòu)造多為脈狀構(gòu)造，礦物主要呈現(xiàn)閃鋅礦、方鉛礦和自然銀、輝銀礦、硫銻銅銀礦等中低溫組合，表現(xiàn)出中低溫?zé)嵋旱V床的典型特征。

“就礦找礦”往往是實(shí)現(xiàn)找礦突破的捷徑，在雙尖山礦段和興隆山礦段外圍地段具有和已發(fā)現(xiàn)礦床相似的成礦地質(zhì)條件，是下一步找礦的有利地段；本次研究過程中發(fā)現(xiàn)含有銅、錫的礦物（黃銅礦、硫銻銅銀礦、硫銀錫礦、錫石等），深部可能是尋找中高溫銅錫熱液礦床有利地段。

致謝

本文內(nèi)蒙古自治區(qū)自然基金項(xiàng)目“大興安嶺南段雙尖子山超大型銀多金屬礦床成礦機(jī)制與找礦預(yù)測研究”（2018MS04006）資助，感謝章培春等研究人員對(duì)項(xiàng)目的大力支持，感謝內(nèi)蒙古自治區(qū)巖漿活動(dòng)成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)本項(xiàng)目的重點(diǎn)支持，感謝內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查研究院提供的科研平臺(tái)。

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