內蒙古七一牧場北山鉛鋅礦區礦床成因探討

田淑娟，閆玉城，曲志廣，冀春雨

（華北地質勘查局綜合普查大隊，河北 廊坊 065201）

七一牧場北山鉛鋅礦區以往相繼開展了地質、物探、化探、鉆探、坑探等工作，大致查明了礦區的地層、構造、巖漿巖及礦化蝕變特征，顯示礦區成礦地質條件較為優越；圈定的物化探異常對礦區礦體的發現起到了較好的指示作用；投入大量的鉆探、坑探工程對礦區重點礦體進行了一定程度地控制，并對全區進行了資源量估算。筆者在前期工作的基礎上對礦區進行了系統研究后，對該礦區成礦特征及成因進行了討論。

1 成礦地質背景分析

勘查區大地構造位置位于興安地槽褶皺系（Ⅲ）喜桂圖旗中華力西地槽褶皺帶（Ⅲ3）喜桂圖旗復背斜（Ⅲ32）的南西段北西翼與大興安嶺中生代火山巖帶中北段部位的交匯部位（圖1）。

依據內蒙古自治區成礦區帶劃分，勘查區位于古亞洲成礦域（Ⅰ1）額濟納旗-興安嶺元古代華力西、燕山期銅、鉛、鋅、金、銀、鉻、鈮成礦省（Ⅱ2）大興安嶺中段華力西、燕山期鐵、鋅、鎢、金、鉛成礦帶（Ⅲ4）謝爾塔拉-甘河鎮鐵、鋅成礦帶（Ⅳ42）謝爾塔拉鐵、鋅、硫成礦帶（Ⅳ42-1）。該成礦帶多金屬礦床資源豐富，以熱水噴流沉積和巖漿熱液礦床為主，已發現的礦床有謝爾塔拉中型鐵鋅礦、六一牧場中型硫鐵礦等。

2 礦區地質概況

2.1 地層

礦區出露的地層主要為中侏羅統塔木蘭溝組（J2tm）、上侏羅統滿克頭鄂博組（J3m）、下白堊統梅勒圖組（K1ml），及第四系（Q）。

2.1.1 中侏羅統塔木蘭溝組（J2tm）

主要分布于礦區中部、東北部，總體呈NE向帶狀產出，地層傾向NW或NNW，傾角50°～66°，與上覆上侏羅統滿克頭鄂博組（J3m）呈噴發不整合接觸關系。該地層巖性為灰綠色、灰黑色安山質晶屑凝灰巖、安山質巖屑凝灰巖、安山質巖屑晶屑凝灰巖，灰黑色、紫紅色安山巖、玄武安山巖夾灰黑色、紫紅色安山質火山角礫巖。

2.1.2 上侏羅統滿克頭鄂博組（J3m）

主要分布于礦區北部，總體呈NEE向帶狀產出，地層傾向SE、NE或NEE，傾角13°～36°，局部傾角可達88°，與上覆下白堊統梅勒圖組（K1ml）呈噴發不整合接觸關系。該地層巖性為灰白色流紋質含角礫巖屑晶屑凝灰巖、灰白色、灰紫色流紋質晶屑凝灰巖夾灰白色流紋質火山角礫巖。

2.1.3 下白堊統梅勒圖組（K1ml）

主要分布于礦區西北部，總體呈近東西向面狀產出。該地層巖性為灰黑色、灰褐色玄武巖。

2.1.4 第四系（Q）

主要分布于礦區西南部、東南部及東北角，多沿沖溝及半山坡產出，主要為黑土、腐殖土，夾雜凝灰巖、玄武巖、安山巖、花崗斑巖、花崗巖風化轉石及殘坡積砂石。

2.2 構造

斷裂：

圖1 七一牧場北山鉛鋅礦區大地構造位置示意圖

礦區斷裂構造以北東向和北西向的斷裂構造最為強烈，近南北向斷裂構造、近東西斷裂構造發育較少。

2.2.1 北東向斷裂構造

礦區內北東向斷裂構造具有壓扭性、多期次活動的特點。

區域發育的六一牧場-牧場北場北東向斷裂帶從礦區東南部穿過，該斷裂帶規模較大，形成于華力西中期，為早期形成的北東向斷裂構造，受華力西中期中細粒黑云母二長花崗巖體侵入，是礦區重要的導礦構造。

2.2.2 北西向斷裂構造

礦區北西向斷裂構造極為發育。這些斷裂構造應為六一牧場—牧場北場北東向斷裂帶的次級斷裂，呈現“成群、平行、張扭性”產出特征，地表出露長度多為幾十至幾百米，寬2-15m，走向北西290°～350°，總體傾向南西，局部存在北東向扭轉，傾角45°-88°，可能是在北西-南東向擠壓應力作用下形成的共軛剪節理在張性應力作用下衍化形成的鋸齒狀斷裂，其內充填發育褐鐵礦化石英脈、石英網脈，多具有明顯的鉛鋅銀礦化，是礦區最主要的容礦構造。

2.2.3 近南北向斷裂構造

礦區近南北向斷裂構造產出較少，主要集中產于礦區中部。該組斷裂構造與北西向斷裂構造相連接，總體走向近南北，局部呈現出北西或北東向的扭轉，總體傾向西，局部傾向北東，傾角65°～88°，地表出露長度幾十至幾百米，顯示張扭性斷裂構造的特點，其內多發育鉛鋅銀礦化、褐鐵礦化石英脈，是礦區重要的容礦構造之一。

2.2.4 近東西向斷裂

礦區僅局部零星發育，規模相對較小，多充填發育細粒花崗巖巖脈（γ）和石英脈（q），部分石英脈顯示一定程度的鉛鋅銀礦化。

2.3 巖漿巖

礦區巖漿活動強烈，巖漿巖廣泛分布。噴出巖主要為侏羅系發育的火山碎屑巖、熔巖及下白堊統梅勒圖組出露的玄武巖，分布于礦區中部、北部；侵入巖主要有華力西中期中細粒黑云母二長花崗巖（ηγ42b）和燕山早期第一階段花崗斑巖（γπ52b）、細粒鉀長花崗巖（ξπ52b），以及少量脈巖，集中出露在礦區南部。

2.4 圍巖蝕變

礦區圍巖蝕變主要有硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、綠泥石化、高嶺土化、絹云母化、泥化、螢石化、碳酸鹽化、鉀化等。其中，與鉛鋅礦化作用具有密切關系的蝕變為硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化，次為絹云母化、綠泥石化。

硅化：是區內最主要的熱液蝕變之一，主要以石英脈、石英細脈及網脈形式沿斷裂構造產于安山質或流紋質的火山巖中。依石英脈的產出走向，大致分為NE向、NW向和近SN向三組。不同走向的石英脈體規模及硅化強弱程度變化較大。其中，NW向和近SN向發育的石英細脈、石英網脈，地表多具強褐鐵礦化，局部可見鐵錳染，而深部與綠泥石化、黃鐵礦化等同時出現，與鉛鋅銀銅礦化關系密切，是礦區最重要的找礦標志之一。

褐鐵礦化：為地表次生蝕變，多與硅化相伴，特別是沿NW向斷裂構造發育的強褐鐵礦化，與礦化關系密切。

綠泥石化：多產于安山質火山碎屑巖、安山巖或蝕變花崗巖中，常與石英、黃鐵礦等礦物共生，安山質火山巖中局部發育的綠泥石化硅化細脈與鉛鋅礦化具有一定的關系。

絹云母化：多為安山質火山巖蝕變的產物，與綠泥石或石英共生，絹云母化的火山巖多為鉛鋅礦體的賦礦圍巖，顯示與礦化作用具有一定的關系。

黃鐵礦化：多與硅化、綠泥石化共生，呈立方體或五角十二面體晶型，自形晶粒狀，浸染狀產于綠泥石化的安山質凝灰巖或沿硅化、綠泥石化細脈產出，局部與方鉛礦、閃鋅礦等共生，與鉛鋅礦化關系較為密切。

2.5 賦礦層位及礦化特征

礦區礦化作用主要為鉛、鋅、銀、銅，偶見少量鉬。其中，鉛、鋅、銀、銅礦化是礦區最主要的礦化作用，多呈共生或伴生關系，以浸染狀或含礦石英細脈、網脈形式產于中侏羅統塔木蘭溝組安山質火山碎屑巖、安山巖和上侏羅統滿克頭鄂博組流紋質火山碎屑巖中；而鉬礦化為單一礦化作用，目前僅在礦區鉀化的中細粒黑云母二長花崗巖中偶見。

以礦區I、II兩條礦帶為例。這兩條礦帶均顯示較好的鉛鋅銀銅成礦作用，均發育有多條具有工業價值的礦體。這些礦體總體表現出鉛、鋅礦化作用為主，伴生銀、銅，受北西向斷裂構造控制作用明顯，闡述如下：

I礦帶，鉛鋅銀銅礦化作用強烈，以鉛鋅銀為主，伴生銅。礦體主要以含礦石英脈、石英網脈的形式沿北西向、近南北向斷裂構造賦存于中侏羅統塔木蘭溝組安山質火山巖中，長度普遍為幾十至400m，寬度多為0.20～3.00m，傾向主要為南西向，局部可為北東向，傾角多為45°～85°，多為60°，延深可達300m，鉛鋅局部段達到工業品位，并伴生銀銅礦。礦體與圍巖界線普遍較為清晰，近礦圍巖多具有強烈的硅化、黃鐵礦化，巖石質硬性脆。

II礦帶，礦化作用以鋅為主，次為鉛、銀，伴生銅。礦體主要賦存于中侏羅統塔木蘭溝組安山質火山巖中，其次賦存于上侏羅統滿克頭鄂博組流紋質火山碎屑巖中。其中，上侏羅統滿克頭鄂博組流紋質火山碎屑巖中主要表現為浸染狀、細脈浸染狀產出的鉛鋅銀礦（化）體，賦礦較淺，工業價值相對有限；中侏羅統塔木蘭溝組安山質火山巖中發育的礦體，主要以密集石英細脈、網脈或厚大石英脈形式產出，總體受北西向斷裂構造控制，長度幾十至300m，寬度介于0.50～10.00m，傾向南西，傾角50°～80°，延深可達200m，具有較好的工業價值。礦體與圍巖界線總體較為清晰，近礦圍巖多具有強烈的硅化，巖石堅硬。

2.6 礦石質量特征

2.6.1 礦石物質成分

金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、毒砂等；非金屬礦物主要有石英、方解石、絹云母、綠泥石、螢石等。

2.6.2 礦石結構及構造

礦石結構：主要為自形-它形晶粒狀結構、交代結構、固溶體分離結構。礦石構造：主要為脈狀構造、致密塊狀構造，次為團塊狀構造、浸染狀構造、網脈狀構造。

2.7 礦體圍巖及夾石情況

礦區礦體圍巖主要為中侏羅統塔木蘭溝組安山質火山碎屑巖與安山巖，次為上侏羅統滿克頭鄂博組流紋質含角礫巖屑晶屑凝灰巖、流紋質晶屑凝灰巖，多具有一定程度的硅化、絹云母化、綠泥石化。礦體主要受斷裂構造控制，與圍巖界線通常較為清楚。

3 礦床成因

根據以往工作成果研究討論后，認為七一牧場北山鉛鋅礦應為巖漿期后熱液脈型鉛鋅多金屬礦床。主要依據有：

（1）從區域地質背景來看，礦區位于大興安嶺中段華力西、燕山期鐵、鋅、鎢、金、鉛成礦帶（Ⅲ4）謝爾塔拉-甘河鎮鐵、鋅成礦帶（Ⅳ42）謝爾塔拉鐵、鋅、硫成礦帶（Ⅳ42-1）。該成礦帶多金屬礦床資源豐富，以熱水噴流沉積和巖漿熱液礦床為主。

（2）從礦區成礦地質條件來看，區內出露的地層有中侏羅統塔木蘭溝組、上侏羅統滿克頭鄂博組和下白堊統梅勒圖組，均為陸相火山巖建造，賦礦地層主要為中侏羅統塔木蘭溝組安山質火山巖，次為上侏羅統滿克頭鄂博組流紋質火山碎屑巖；礦區構造主要為斷裂構造，早期六一牧場-牧場北場NE向斷裂構造可能為導礦構造，NW向斷裂構造是主要的配礦和容礦構造，而晚期NE向斷裂構造對礦體具有一定截切、破壞，屬于成礦期后破礦構造；礦區巖漿活動較為強烈，除發育大面積的噴出巖外，侵入巖也較為發育，既有華力西中期的中細粒二長黑云母二長花崗巖體，又有燕山早期的花崗斑巖、鉀長花崗巖及細粒花崗巖脈。可以看出，礦區最重要的控礦因素為斷裂構造，同時強烈的巖漿活動也是礦區鉛鋅成礦的重要條件。

（3）從礦體產出形式分析，成礦方式以充填作用為主，少量為交代作用。礦區已發現的鉛鋅礦體主要以石英脈、石英細脈、石英網脈形式產出，脈體與圍巖之間的界限較為清楚，為脈型礦床的典型特征。

（4）從共生礦物組合分析，礦區具有工業意義的元素為Pb、Zn、Ag、Cu，有用金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦。這些礦物在礦區不同礦段、不同礦體均存在明顯的共生關系，這表明礦區多金屬礦體的形成應為同一期次熱液活動作用的產物。

（5）從成礦時間、成礦空間分析，礦區礦體主要以脈狀形式產于中侏羅統塔木蘭溝組安山質火山巖中，局部以細脈浸染狀產于上侏羅統滿克頭鄂博組流紋質火山碎屑巖內，這表明鉛鋅成礦作用應在塔木蘭溝組形成之后，與滿克頭鄂博組火山碎屑巖的形成時間相當或略晚，而早于下白堊世。礦區內發育燕山早期的花崗斑巖、細粒鉀長花崗巖體，空間上與賦礦地層中侏羅統塔木蘭溝組緊鄰，二者之間呈清晰的侵入接觸關系。據此推測，礦區鉛鋅多金屬成礦作用可能與燕山早期的巖漿侵入活動有關。

綜上，七一牧場北山鉛鋅礦床可能為燕山早期巖漿活動形成的巖漿期后熱液脈型鉛鋅多金屬礦床，礦體產出主要受NW向斷裂構造控制。