內(nèi)蒙古庫倫旗臥力吐鉛鋅礦床地質(zhì)特征及成因研究

張海龍　王二寶　關(guān)鍵東

摘要：臥力吐鉛鋅礦床是大興安嶺南段地區(qū)近年來發(fā)現(xiàn)的一處小型鉛鋅礦床，本文通過系統(tǒng)的礦床地質(zhì)特征、礦相學(xué)及成礦機(jī)制的研究，表明臥力吐鉛鋅礦床屬巖漿期后熱液填充-交代礦床，可劃分為毒砂-石英階段-鉛、鋅、銀硫化物-石英階段-碳酸鹽-石英3個(gè)成礦階段，礦床成因與燕山期黑云母花崗巖密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞：臥力吐鉛鋅礦；地質(zhì)特征；礦床成因；內(nèi)蒙古

1.成礦地質(zhì)背景

臥力吐鉛鋅礦位于大興安嶺中南段庫倫旗西南約80km處，地處于天山一內(nèi)蒙中部一興安地槽褶皺系，溫都爾廟一翁牛特加里東褶皺帶，敖漢旗復(fù)向斜北東段，屬突泉一林西華力西燕山期多金屬成礦帶，區(qū)域上出露的地層主要為古生界石炭系上統(tǒng)石咀子組（C₂s），中生界侏羅系上統(tǒng)土城子組（J₃t）、九佛堂組（J₃jf），白堊系下統(tǒng)義縣組（K₁y）及第四系（Q）。

構(gòu)造比較發(fā)育，即有褶皺構(gòu)造又有斷裂構(gòu)造，褶皺為敖漢復(fù)向斜的北東翼，晚古生代復(fù)向斜活動(dòng)進(jìn)一步增強(qiáng)，在該區(qū)形成次級(jí)褶皺構(gòu)造臥力吐背斜，該背斜走向北東，背斜軸面傾向南東，傾角50°，主要有石炭系地層組成。斷裂構(gòu)造有北東向和東西向兩組，一般延長幾公里，北東向斷裂呈雁列式展布，走向30°～50°，傾向東南，傾角40°～65°，東西向斷裂傾向北，傾角60°左右。繼承性活動(dòng)比較明顯，為巖漿的上升提供了通道，對(duì)本區(qū)多金屬礦化以及礦床的形成具有重要的控制作用。

巖漿巖自華力西到燕山晚期均有侵入活動(dòng)，以酸性巖為主產(chǎn)出，呈北東向、北北東向展布，主要有華力西晚期黑云母花崗巖、燕山晚期細(xì)粒黑云母花崗巖。脈巖較發(fā)育，主要為灰綠巖脈、花崗斑巖脈及石英脈，主要呈北東向展布，規(guī)模不大，分布較廣。

2.礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露的地層主要為上石炭統(tǒng)石咀子組（C2s）和第四系（Q），上石炭統(tǒng)石咀子組（C2s）為一套淺變質(zhì)的海相砂泥質(zhì)一碳酸鹽巖沉積建造，產(chǎn)狀：傾向一般為130°～140°，傾角一般為55°～85°。根據(jù)巖性特征劃分為二個(gè)巖性段，以粉砂質(zhì)泥質(zhì)板巖為主的下巖段及以大理巖為主的上巖段，其中大理巖段為本礦區(qū)賦礦圍巖。第四系主要由風(fēng)成砂、現(xiàn)代沖積、坡積物組成，分布于溝谷中。礦區(qū)構(gòu)造主要為單斜構(gòu)造和斷裂構(gòu)造，單斜構(gòu)造為臥力吐背斜的東南翼，由石炭系上統(tǒng)石咀子組的變質(zhì)砂板巖、結(jié)晶灰?guī)r組成。該單斜構(gòu)造走向北東，傾向南東，傾角55°～66°，東西出露寬4km左右，南北出露長1.5km左右。北部被海西期黑云母花崗巖侵入，南部被第四系覆蓋。斷裂構(gòu)造為F₂、F₃兩條北東向次級(jí)構(gòu)造，構(gòu)造帶附近巖石比較破碎，是本區(qū)的容礦構(gòu)造。對(duì)礦體無明顯破壞作用。巖漿活動(dòng)頻繁，僅出露華力西晚期黑云母花崗巖及閃長巖、輝綠巖、花崗斑巖及石英脈。

2.1礦體特征

臥力吐礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)45條鉛鋅礦體，其中規(guī)模最大為2號(hào)礦體，走向55。左右，傾向東南，傾角25°～68°，傾向延伸600m左右，礦體呈脈狀，厚度0.85m～20.35m，平均厚度11.61m，具有中間較厚大兩側(cè)逐漸變薄的趨勢(shì)，平均品位：Pb1.36%，Zn1.70%，受構(gòu)造控制明顯，該礦體形成于海西期黑云母花崗巖與上石炭統(tǒng)石咀子組大理巖的接觸帶上，礦體以填充方式賦存于內(nèi)外接觸帶內(nèi)。

其他礦體在走向上成群、成束分布，在傾向上單斜疊瓦狀排列，礦體總體以北東向?yàn)橹?，個(gè)別北北東走向，傾角25°～68°，厚度一般幾米至數(shù)十米，延長50m～495m，延深17m～428m，礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，但沿走向和傾向上均有尖滅再現(xiàn)、局部有分支復(fù)合等現(xiàn)象，受次級(jí)張性斷裂構(gòu)造控制。

2.2礦石組構(gòu)特征

礦石結(jié)構(gòu)為粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)及葉片狀結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造為浸染狀、細(xì)脈浸染狀、塊狀、致密塊狀、斑雜狀、團(tuán)塊狀及脈狀構(gòu)造。

2.3礦石礦物組分

礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦、輝銀礦，次為磁黃鐵礦、白鐵礦、毒砂、斑銅礦。主要礦物共生組合有：方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦、方鉛礦-閃鋅礦、方鉛礦-閃鋅礦-輝銀礦、方鉛礦-閃鋅礦-黃銅礦-斑銅礦、方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦-毒砂、黃鐵礦-毒砂組合等。

脈石礦物主要為方解石，長石、石英，次為白云石、白云母、綠泥石及綠簾石。

2.4礦石類型

礦體基本均為隱伏礦體，均為原生硫化礦，礦石自然類型按有用元素成分可分為銀鉛鋅礦石、鉛鋅礦石、鉛鋅銅礦石，按礦石構(gòu)造可分為塊狀礦石、致密塊狀礦石、浸染狀礦石、細(xì)脈浸染狀礦石、脈狀礦石。礦石工業(yè)類型為團(tuán)塊狀鉛鋅硫化物礦石。

3.成礦階段

成礦作用具有多階段、多期性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，根據(jù)鉆孔編錄所揭示的礦體產(chǎn)狀及圍巖蝕變特征，結(jié)合手標(biāo)本礦石構(gòu)造觀察和鏡下礦石結(jié)構(gòu)綜合研究分析，認(rèn)為該礦床主要經(jīng)歷了花崗巖巖漿期后熱液充填一交代成礦作用，主要經(jīng)歷了以下3個(gè)階段：

I毒砂一石英階段，此時(shí)體系溫度相對(duì)較高，形成以毒砂為代表的高溫礦物，基本上不產(chǎn)生銀鉛鋅礦化，隨著成礦熱液進(jìn)一步向巖體邊部和外圍運(yùn)移，主要形成石英、長石、白云母及少量絹云母，此階段硅化、絹云母化增強(qiáng)。

Ⅱ鉛鋅銀硫化物一石英階段，主要形成石英、輝銀礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦、絹云母和綠泥石等礦物，成礦熱液的溫度大幅下降，熱液攜帶的銀鉛鋅金屬元素開始結(jié)晶沉淀，此階段絹云母化、硅化比較發(fā)育，從巖心編錄中鉛鋅礦化與硅化絹云母化共生現(xiàn)象可以得到印證。

Ⅲ碳酸鹽一石英階段，此階段礦化已接近尾聲，表現(xiàn)為此階段形成的礦物沿早階段形成的石英裂隙充填，主要形成方解石、白云石、石英、絹云母以及少量鉛鋅等硫化物。

4.礦床成因討論

晚古生代地殼抬升下降，在海洋環(huán)境下，海水時(shí)而渾濁，時(shí)而清澈交替出現(xiàn)，渾濁環(huán)境下行成泥質(zhì)巖，清澈環(huán)境下形成石灰?guī)r，當(dāng)?shù)貙邮艿綇?qiáng)烈擠壓時(shí)，地層之間形成一系列“虛脫空間”，石灰?guī)r脆性很高，通常產(chǎn)生裂隙，經(jīng)后期變質(zhì)作用，形成礦區(qū)賦礦圍巖大理巖，后期酸性巖漿熱液沿構(gòu)造侵入，在酸性環(huán)境中，大理巖（CaC03）溶解，形成堿性溶液，而含礦熱液中攜帶的大量Pb²⁺、Zn²⁺等陽離子在堿性溶液中析出，形成鉛鋅礦體。

在礦區(qū)剖面中可以看出，鉛鋅礦體無一例外均賦存于黑云母花崗巖與大理巖內(nèi)外接觸帶中。表明該區(qū)成礦與黑云母花崗巖密切相關(guān)。成礦物質(zhì)來源于深部的“巖漿房”，與黑云母花崗巖體同源。在礦石礦物觀察過程中，沒有發(fā)現(xiàn)石榴石、透輝石及透閃石等矽卡巖礦物，因此該礦床不屬于矽卡巖礦床。該礦床的圍巖蝕變主要發(fā)育黃鐵礦化、硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺石化等中低溫蝕變特征，因此我們認(rèn)為該礦床屬于中低溫巖漿期后熱液充填交代礦床。

5.結(jié)論

臥力吐鉛鋅礦床經(jīng)歷了花崗巖漿期后熱液充填一交代作用，初步劃分為毒砂一石英階段一鉛、鋅、銀硫化物一石英階段一碳酸鹽一石英3個(gè)成礦階段，巖漿演化侵入活動(dòng)為成礦提供了成礦物質(zhì)來源，成礦時(shí)代應(yīng)屬華力西期，與黑云母花崗巖密切相關(guān)。成因類型為與酸性巖漿期后熱液有關(guān)的中低溫填充一交代礦床。