大興安嶺東段陸相火山巖型銀鉛鋅多金屬礦成礦規(guī)律及找礦方向研究

盧守卿，胡殿波，李國建，李國勇，梁黎春

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 第一地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450001)

大興安嶺位于古亞洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋和古太平洋構(gòu)造—成礦域的疊加區(qū)域，新發(fā)現(xiàn)一系列大中型礦床，形成了一批重要的有色金屬生產(chǎn)和加工基地，已成為我國東部重要的成礦集中區(qū)。陸相火山巖型礦床是銅、金、銀等金屬的主要來源，全球排名前十的銀礦均為與火山—次火山作用有關(guān)的陸相火山巖型礦床[1-2]。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，銀鉛鋅等金屬資源大量消耗，目前呈供應(yīng)不足狀態(tài)，銀僅能滿足消費量的2/3，其余均需進口。因此，加大陸相火山巖型銀多金屬礦床的勘查力度，迫在眉睫。

活林扎拉格銀鉛鋅多金屬礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東部大興安嶺山脈東坡原始森林區(qū)，前期1∶5萬水系沉積物測量、1∶5萬高精度地面磁法測量和1∶5萬區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)查等工作，新發(fā)現(xiàn)多條銀鉛鋅錳多金屬礦化蝕變帶，且均產(chǎn)于火山巖地層中。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)大量的與陸相火山巖相關(guān)的銀、鉛鋅礦床(點)[3-6]，地質(zhì)、物探和化探異常套合好，異常分布于地表火山巖礦化蝕變吻合程度高，具有較好的銀、鉛鋅多金屬礦成礦條件，找礦前景較大。本文在近年大興安嶺銀鉛鋅勘查和研究的基礎(chǔ)上，通過對活林扎拉格銀鉛鋅多金屬礦礦區(qū)地質(zhì)特征和礦床特征的分析，探討礦床成因機制和找礦方向，為大興安嶺東南段與陸相火山巖相關(guān)金屬礦的發(fā)現(xiàn)提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料和勘查找礦思路。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于內(nèi)蒙—大興安嶺地槽褶皺系東南緣的蒙東南中—晚華力西褶皺帶，構(gòu)造形跡以北西向、北東向、近東西向斷裂為主(圖1)，北東向褶皺次之，火山機構(gòu)極其發(fā)育。區(qū)域地層發(fā)育不全，主要發(fā)育上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組、白音高老組和下白堊統(tǒng)梅勒圖組火山巖，新生界第四系全新統(tǒng)河流沖積物及殘坡積物。主要發(fā)育侏羅紀花崗巖、花崗斑巖、閃長斑巖，二疊紀花崗巖，白堊紀花崗巖、花崗斑巖、閃長巖侵入巖[7]。廣泛發(fā)育晚侏羅世中酸性火山熔巖、安山質(zhì)火山碎屑巖、英安質(zhì)火山碎屑巖和早白堊世玄武巖、安山玄武巖、玄武安山巖等。

圖1 區(qū)域地質(zhì)示意Fig.1 Regional geological map

研究區(qū)隸屬于突泉—林西華力西燕山期鐵(錫)銅、銀、鉛、鋅、鈮(鉬)成礦帶中北部，已有多處鐵、錫、銅、銀、鉛、鋅、鎢、鉬礦點、中小型工業(yè)礦床[8-14]。區(qū)內(nèi)上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組、白音高老組火山巖地層綠簾石化、褐鐵礦化、硅化蝕變強烈，北東向蝕變帶中褐鐵礦化、黃鐵礦化、絹英巖化、電氣石化較發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)活林扎拉格南銀多金屬礦點、三道溝北銀鉛鋅礦化點。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

圖2 礦區(qū)地形地質(zhì)Fig.2 Topographic and geological map of mining area

(1)瑪尼吐組。分布于礦區(qū)南部，主要為角礫集塊巖、安山質(zhì)疑灰角礫巖、安山質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r、安山質(zhì)晶屑凝灰熔巖、安山質(zhì)沉凝灰?guī)r、次安山質(zhì)晶屑凝灰熔巖、次安山巖，發(fā)育褐鐵礦化、硅化、絹英巖化、黃鐵礦化、銀鉛鋅等礦化蝕變，為區(qū)內(nèi)重要的含礦地層。

(2)白音高老組。分布于礦區(qū)西北部，主要為英安質(zhì)晶屑凝灰熔巖、英安質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r，少量安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、次英安質(zhì)晶屑凝灰熔巖、次流紋質(zhì)角礫巖，發(fā)育褐鐵礦化、硅化、絹英巖化、黃鐵礦化、電氣石化和銀礦化等蝕變，為區(qū)內(nèi)最重要的含礦地層。

(3)梅勒圖組。分布于礦區(qū)東北部，主要為玄武巖、安山玄武巖、玄武安山巖，偶見綠泥石化、綠簾石化、褐鐵礦化、硅化、絹英巖化、電氣石化、黃鐵礦化等蝕變。

(4)第四系。分布于西部和東部的溝谷中，為沖洪積砂礫石、砂土。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造受區(qū)域構(gòu)造的制約，構(gòu)造線呈北東—南西向或近東西向展布。斷裂主要有3組：NE向、NW向、EW向，但規(guī)模均較小，多以張性破裂形式產(chǎn)出。EW向的一組與成礦關(guān)系密切，為容礦構(gòu)造；NE向的一組為導(dǎo)礦構(gòu)造，沿破碎帶有少量礦化蝕變；NW向一組則為破礦構(gòu)造。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)侵入巖不發(fā)育，僅零星出露，主要有白堊紀花崗巖、花崗斑巖、閃長巖、石英閃長巖、閃長斑巖，均呈巖株狀產(chǎn)出。晚侏羅世—早白堊世時期火山活動極其活躍，區(qū)內(nèi)產(chǎn)生強烈的火山噴發(fā)，形成了大面積的中性—中酸性—中基性(瑪尼吐組—白音高老組—梅勒圖組)陸相火山巖。此外，晚侏羅世次安山質(zhì)晶屑凝灰熔巖、次安山巖、次英安質(zhì)晶屑凝灰熔巖、次流紋質(zhì)角礫巖發(fā)育。

2.4 化探異常特征

(1)1∶5萬水系沉積物地球化學(xué)異常特征。區(qū)內(nèi)位于1∶5萬水系沉積物測量綜合異常Hs-10號異常區(qū)，面積23.5 km2，成礦元素主要為Ag、Pb、Zn，異常強度較高，濃集中心明顯，Ag具三級濃度分帶、Pb、Zn、Cd、Mn呈現(xiàn)二級濃度分帶，為乙1類異常。其中，銀有2個異常濃度中心，鉛、鋅、鎘均只有1個濃度中心，錳有4個濃度中心。西南部異常，銀濃度中心與鉛、鋅、鎘、錳濃度中心套合較好。異常處于上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組、白音高老組和上白堊統(tǒng)梅勒圖組地層中，是尋找與火山巖有關(guān)的Ag、Pb、Zn多金屬礦產(chǎn)的重要地區(qū)。

(2)1∶1萬土壤地球化學(xué)異常特征。此次工作對綜合異常Hs-10元素套合較好的部位進行了1∶1萬土壤地球化學(xué)測量，共圈出單元素異常639個，其中Au 85個，Ag 67個，Cu 33個，Pb 40個，Zn 64個，Mo 68個，Cd 53個，W 44個，Mn 50個，As 36個，Sb 37個，Hg 62個。根據(jù)元素共生組合關(guān)系、空間套合程度等，圈出綜合異常14個(圖3)，其中，HS5和HS6異常銀、鉛、鋅異常強度高，濃集中心明顯，與礦區(qū)新發(fā)現(xiàn)礦化帶套合較好。

HS5綜合異常：呈扇葉狀，面積0.55 km2，以Ag、As 、Mo為主，套合較好，形成一個明顯的中心，異常面積最大的是Ag，濃度分帶亦以Ag最好。地表出露地層為上侏羅統(tǒng)白音高老組英安質(zhì)晶屑凝灰熔巖，異常與接觸帶有關(guān)，熱液活動頻繁，易于富集成礦，具有較好的銀礦前景。

HS6綜合異常：呈“8”狀南北分布，面積0.78 km2，以Ag、Zn、Pb為主，其次為Sb、Mo、Mn、As，北中部元素套合較好，形成一個較大的中心，異常面積最大的是Ag，其次是Zn，濃度分帶以Ag、Pb 為主。地表出露地層為上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組安山質(zhì)晶屑凝灰熔巖，異常內(nèi)小型斷裂帶發(fā)育，為熱液活動提供了空間和通道，成礦條件較為有利，是尋找銀鉛鋅多金屬礦的最佳區(qū)域。

圖3 1∶1萬土壤地球化學(xué)測量元素綜合異常圖Fig.3 1∶100 00 element comprehensive anomaly map of soil geochemical survey

2.5 物探異常特征

(1)1∶5萬磁法特征。礦區(qū)橫跨2個異常群(C3和C5)，異常總體北東向，和主體構(gòu)造線方向一致。北部異常較凌亂，正負異常相伴，正負異常均表現(xiàn)為東西梯度變化小，南北梯度變化大特點。其中，C5異常群中北部五道溝C5-1異常，走向北東東，長4.5 km，寬2.5 km，面積12 km2，東西向梯度變化小，南北向梯度變化大。化極后，異常東西兩側(cè)負異常顯現(xiàn)，北東走向明顯，上延100～300 m后，異常基本形態(tài)變化小，趨勢分離局部場后異常由負值包裹，說明磁性體相對孤立，埋深不大，磁性中等。

(2)1∶1萬激電中梯測量特征。此次對化探綜合異常Hs-10套合較好的部位開展了1∶1萬激電中梯測量測量，共圈出激電異常5個，分別為Dη-1、Dη-2、Dη-3、Dη-4和 Dη-5，其中Dη-1和Dη-5異常為礦致異常。

Dη-1異常：呈似橢圓狀展布，走向近南北，異常長1 000 m左右，寬600 m左右，異常極大值為7.2%，ηs一般在3.5%～5.0 %；與Dη-1對應(yīng)的視電阻率一般在2 000～3 000 Ω·m，出露地層為上侏羅統(tǒng)白音高老組火山巖，可能為巖屑晶屑質(zhì)凝灰?guī)r引起，巖石有銀鉛鋅鐵等礦化蝕變，判斷為礦致異常。

Dη-2異常：走向北東—南西向，長500 m，寬300 m，ηs極大值為4%，視電阻率一般在1 500～3 000 Ω·m，出露地層為上侏羅統(tǒng)白音高老組火山巖，異常位于巖性接觸帶上。

Dη-3異常：呈不規(guī)則的條帶狀，其走向30°左右，長約400 m、寬約150 m，ηs極大值為3.5%，一般在2.5%～3.0%。對應(yīng)的視電阻率在1 000～1 500 Ω·m，出露地層為上侏羅統(tǒng)白音高老組火山巖，異常位于不同巖性接觸帶上，有銀鉛鋅鐵等礦化蝕變。

Dη-4異常：呈不規(guī)則的條帶狀，走向北西，長約600 m，寬100～150 m，ηs極大值為3.1%，一般在2.5%～2.8%；與異常對應(yīng)的視電阻率在2000～3 000 Ω·m，異常較弱，出露地層為上侏羅侏羅統(tǒng)瑪尼吐組火山巖，為含礦地層，有銀鉛鋅鐵等礦化蝕變。

Dη-5異常：呈不規(guī)則條帶狀，走向近南北，長約600 m，寬約300 m，ηs極大值為7.8%，與異常對應(yīng)的視電阻率值在4 000～5 000 Ω·m，出露地層為上侏羅侏羅統(tǒng)瑪尼吐組火山巖，有銀鉛鋅鐵等礦化蝕變，判斷為礦致異常。

2.6 礦化蝕變帶特征

本次工作共圈出9條礦化蝕變帶(K1—K9)，大多分布于上侏羅統(tǒng)火山巖中，礦化帶長30～300 m不等，寬5～100 m。主要礦化為鉛鋅礦化、銀礦化和錳礦化等。

(1)K1、K2、K4、K6、K7、K8、K9礦化帶：為走向北東—南西向的一組礦化蝕變帶，均位于上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組安山質(zhì)晶屑凝灰熔巖夾安山質(zhì)疑灰角礫巖中。蝕變以硅化為主，呈脈狀、團塊狀，其次為細脈狀、侵染狀，具綠簾石化、綠泥石化；褐鐵礦化極為普遍，呈蜂窩狀、團塊狀及粉末狀，局部鐵錳染嚴重，呈黑色。蝕變帶呈黃褐、鐵黑色，受風(fēng)化剝蝕嚴重，南東傾，傾角50°～60°。出露長40～150 m，寬5～30 m。礦化以鉛鋅和錳為主，礦化帶與物化探異常套合較好，與圍巖界線清晰，鉛品位最高0.78%、鋅最高0.43%、錳品位一般在1%～2%，最高10.31%，揭示了該區(qū)較好的成礦前景。

(2)K3礦化帶。位于礦區(qū)的西部，位于上侏羅統(tǒng)白音高老組英安質(zhì)晶屑凝灰熔巖中，礦化帶呈北西—南東走向，傾向北東，傾角70°左右。出露長300余 m，寬30～100 m。褐鐵礦化、硅化強烈，以銀礦化為主。

(3)K5礦化帶(體)。位于礦區(qū)的中部，位于下白堊統(tǒng)梅勒圖組安山玄武巖中，礦化帶近南北走向，傾向西，傾角60°左右。出露長30余 m，寬5 m左右，褐鐵礦化、硅化、綠簾石化較強，局部可見鉛礦化。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

(1)礦體分布特征。此次通過1∶10 000地質(zhì)填圖和工程揭露和取樣分析，共圈出礦體4個，均產(chǎn)于礦化蝕變帶中，呈脈狀、透鏡狀等產(chǎn)出，礦化蝕變帶與圍巖界線清楚，與礦體界線呈漸變過渡關(guān)系。

K1-1、K4-1礦體(圖4)產(chǎn)于上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組中安山質(zhì)晶屑凝灰熔巖中，產(chǎn)狀：傾向110°～125°，傾角55°～65°。礦體為灰黑色，礦化以鉛為主，次為錳礦化，局部鋅礦化，鉛品位最高0.78%、鋅最高0.43%、錳品位1%～2%，最高10.31%。K3-1、K3-2產(chǎn)于上侏羅統(tǒng)白音高老組英安質(zhì)晶屑凝灰熔巖中，硅化、褐鐵礦化強烈，礦體北東傾，傾向65°～75°，傾角50°～60°，銀品位最高171.8×10-6。

圖4 礦區(qū)TC5素描圖Fig.4 TC5 sketch of mining area

(2)礦體圍巖及蝕變特征。礦體多賦存于北東向的一組構(gòu)造裂隙中，礦體多順層產(chǎn)出，其直接頂?shù)装鍑鷰r多為安山質(zhì)晶屑凝灰熔巖，圍巖中發(fā)育有不同程度的黃(褐)鐵礦化、硅化、綠泥石化等蝕變，由礦體向外，蝕變強度逐漸減弱。一般在礦體兩側(cè)頂?shù)装鍑鷰r中，遠離礦體蝕變逐漸減弱，靠近礦體蝕變加強，且從礦體向兩側(cè)圍巖蝕變具一定的分帶性：即礦體→硅化→褐鐵礦化、錳礦化→碳酸鹽化→絹云母化。在靠近礦體的圍巖中還可發(fā)育較弱的綠簾石化及多金屬硫化物蝕變等礦化現(xiàn)象。

礦體與圍巖分界不太明顯，礦體中鉛、鋅等金屬硫化物呈脈狀，細脈浸染狀沿礦體的裂隙及礦物粒間充填，礦化較強，而在圍巖中只有黃(褐)鐵礦呈星散狀，細脈狀沿裂隙充填。礦體與圍巖多呈漸變過渡，個別界線清楚。

(3)礦體夾石。礦體內(nèi)夾石厚度均較小，一般小于1.5 m，長度10～20 m。夾石多為晶屑凝灰熔巖、晶屑凝灰?guī)r及變流紋巖及火山角礫巖等，其形態(tài)、產(chǎn)狀與礦體基本一致。

3.2 礦石質(zhì)量

各礦體礦石的礦物成分大同小異，但金屬礦物含量在各礦體中卻有明顯差異。

礦石具他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)等，以浸染狀、斑雜狀、致密塊狀構(gòu)造為主。脈石礦物以斜長石、石英為主，絹云母、方解石、綠簾石、綠泥石等次之。金屬礦物有閃鋅礦、方鉛礦、褐鐵礦等。礦石可劃分為氧化礦石和原生礦石2類，氧化礦石主要分布于地表節(jié)理裂隙發(fā)育處，位于地表以下10 m之間，礦石的主要蝕變?yōu)楹骤F礦化、絹云母化等；原生礦石分布于地表10 m以下地段，礦石新鮮，金屬硫化物沒有發(fā)生氧化，主要為閃鋅礦、方鉛礦等。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

活林扎拉格銀鉛鋅多金屬礦產(chǎn)于上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組安山質(zhì)晶屑凝灰熔巖和上侏羅統(tǒng)白音高老組英安質(zhì)晶屑凝灰熔巖中，與中生代火山巖、次火山巖關(guān)系密切，提供了深部成礦物質(zhì)和熱動力，以硅化、黃(褐)鐵礦化、綠泥石化為主的蝕變分帶，形成以鹵族元素的絡(luò)合物形式運移的Ag、Pb、Zn等金屬組分，上升到適合的構(gòu)造容礦空間，隨著物理、化學(xué)條件的改變，有用元素沉淀富集，從而形成銀鉛鋅多金屬礦床，為典型的淺成低溫?zé)嵋旱V床。

礦區(qū)內(nèi)北東向構(gòu)造控制著礦化帶(脈)及礦體的展布。

4.2 找礦方向

(1)上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組安山質(zhì)晶屑凝入熔巖中的硅化、褐鐵礦化及錳礦化等蝕變帶為直接的找礦標志。

(2)高阻高極化激電異常和土壤次生暈異常為間接的找礦標志。

5 結(jié)論

(1)活林扎拉格銀鉛鋅多金屬礦產(chǎn)于上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組安山質(zhì)晶屑凝灰熔巖和上侏羅統(tǒng)白音高老組英安質(zhì)晶屑凝灰熔巖中，共圈定出礦體4個，呈脈狀、透鏡狀等產(chǎn)出，為典型與火山巖密切相關(guān)的淺成低溫?zé)嵋盒豌y鉛鋅礦床。

(2)礦體形態(tài)較為簡單，多賦存于北東向的一組構(gòu)造裂隙中，礦體多順層呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，頂?shù)装鍑鷰r多為安山質(zhì)晶屑凝灰熔巖，圍巖蝕變具有明顯的分帶性，發(fā)育有不同程度的黃(褐)鐵礦化、硅化、綠泥石化等蝕變，為浸染狀、斑雜狀、致密塊狀閃鋅礦、方鉛礦、褐鐵礦石。

(3)大興安嶺東段上侏羅統(tǒng)火山巖硅化、褐鐵礦化及錳礦化等蝕變帶和高阻高極化激電異常均為良好的找礦標志。

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