內蒙古巴林左旗白音諾爾鉛鋅礦地質特征及礦床成因分析

［關鍵詞］鉛鋅礦；地質特征；礦床成因；白音諾爾

白音諾爾鉛鋅礦床大地構造位置處于華北板塊。研究區內地質工作最早可追溯到20世紀50年代末期，1970年當地牧民發現白音諾爾鉛鋅礦。后經過多年地質勘查工作，于1989年提交詳查地質報告。現白音諾爾鉛鋅礦已成為巴林左旗鉛鋅礦重要生產基地。

1. 區域地質

白音諾爾鉛鋅礦床大地構造位置處于華北板塊，鑲黃旗—赤峰火山型被動陸緣，黃崗梁—甘珠爾廟復背斜帶中段的浩爾圖-小井子復背斜的北西翼。區內古生代地層屬于內蒙古草原地層區錫林浩特—磐石地層分區[1]；中新生代地層屬于大興安嶺-燕山地層分區烏蘭浩特—赤峰地層小區。

1.1 地層

區域內出露地層有二疊系中統、侏羅系上統及第四系。

（1）二疊系由于受燕山期花崗巖體的侵入、斷裂構造的破壞及侏羅系地層覆蓋，地層出露不完全。主要分布在乃林壩至白音諾爾一帶，由中統大石寨組、哲斯組組成。

大石寨組（P₂d?）：該組地層是區內出露最老的地層。由一套火山噴發沉積向正常沉積過渡的巖系組成。按巖性組合可分兩個巖性段：下段以酸性晶屑凝灰巖為主、底部有凝灰粉砂質板巖、凝灰質粉砂巖；上段為厚層狀凝灰質粉砂巖、凝灰粉砂質板巖，局部夾中酸性晶屑凝灰巖。總厚度大于1584 m，與上覆哲斯組地層整合接觸。

哲斯組（P₂ ?s）：該組地層在乃林壩-白音諾爾一帶，沿燕山早期花崗巖的外接觸帶呈北東向展布。為一套淺變質淺海相泥質、粉砂質-碳酸鹽巖沉積，地層傾向310～320°，傾角70～80°。厚度大于1160 m。

（2）區內晚侏羅世地層發育，是晚侏羅世強烈火山活動的產物，沿北東向展布的中生代斷陷盆地分布。按其噴發旋回分為滿克頭鄂博組、瑪尼吐組和白音高老組。

滿克頭鄂博組（J₃mk）：該組地層分布于腰爾壓及白音諾爾兩個斷陷盆地，兩盆地沉積的火山物質成分及厚度有所差異；腰爾壓盆地下部為酸性含角礫集塊熔結凝灰巖及角礫凝灰巖；中部由各種成分的凝灰巖及部分沉凝灰巖組成；上部為裂隙噴溢形成的流紋巖，厚585 m。白音諾爾盆地底部為復成分礫巖、凝灰質礫巖及砂礫巖；中上部為酸性角礫凝灰巖、含角礫熔結凝灰巖局部夾安山巖，厚度大于883 m。不整合覆蓋在二疊系地層之上。

瑪尼吐組（J₃mn）：該組地層分布于海力圖西溝南-準海力門達巴一帶，為一套沉積-火山噴發產物。以陸相為主的正常沉積復成分礫巖、砂礫巖、中一細粒砂巖、粉砂巖和砂質板巖。

白音高老組（J₃b）：見于海力圖西溝以南-必如哈德一帶。下部以含角礫熔結凝灰巖為主，伴有流紋巖、球粒流紋巖；上部為含礫晶屑凝灰巖夾凝灰巖及凝灰質砂礫巖厚度大于1020 m，與下覆地層為整合接觸。

（3）第四系（Q）：主要分布在河谷、溝谷及其兩側的坡地。

1.2 構造

本區大地構造處于內蒙古華力西晚期褶皺之黃崗梁—甘爾廟復背斜中段，浩爾圖—小井子復背斜的北西翼。由于受區域構造的影響，區內二疊系及上侏羅統均見有褶皺構造，與其相伴的斷裂構造也十分發育。

區內褶皺構造主要為發育于二疊統哲斯組的背斜構造和上侏羅統的向斜構造。主背斜軸在研究區中東部，核部由哲斯組下段組成，兩翼為中段及上段大理巖和泥質板巖組成，背斜向西南方向由于北西向斷裂而下落被火山巖覆蓋。上侏羅統向斜構造見于東桿子南約3 km，軸向35°左右，核部由上侏羅統白音高老組地層組成；其北西翼依次出露上侏羅統瑪尼吐組、滿克頭鄂博組；南東翼出露瑪尼吐組地層，且與中二疊統大石寨組地層呈斷層接觸。北西翼地層傾向南東，傾角30～50°；南東翼地層傾向北西，傾角40～65°。軸面傾向南東。向斜長大于6 km，寬約3 km。其北東端被東西斷層切割。

1.3 巖漿巖

區域內巖漿活動頻繁而強烈，多期次、多旋回特征明顯，巖漿侵入活動以侏羅紀侵入巖為主，其次為二疊紀侵入體。晚侏羅紀火山噴發旋回與巖漿演化有一定的內在聯系，反映出由中酸性-酸性-中性-酸性的演化規律，而每個亞旋回則以中性—酸性噴發為特征，同時代表了一個中性—酸性巖漿演化階段。每個噴發旋回都在火山口內部、邊部，尤其火山基底隆起上形成淺成、超淺成侵入體。多金屬成礦作用發生在火山活動旋回的晚期，與淺成、超淺成侵入體關系密切[2]。

2. 研究區地質

2.1 地層

（1）二疊系中統哲斯組（P₂ ?s）：為一套淺變質的海相砂泥質-碳酸鹽巖沉積建造，分布于研究區中部及外圍大部，地層走向40～50°，由白色厚層狀大理巖和結晶灰巖組成，局部夾流紋質凝灰巖，南礦帶地表出露長2000 m，寬30～150 m，北礦帶出露長600 m，最寬400 m，向東逐漸變窄。鉛鋅礦體絕大多數賦存于燕山期石英閃長巖類與大理巖巖層接觸外帶的大理巖層與結晶灰巖地層，礦體嚴格受該地層巖性控制，該巖段地層為本區主要的賦礦層位。

（2）侏羅系上統滿克頭鄂博組（J₃mk）：該地層主要分布于研究區中部及研究區外圍西側，地貌上呈陡峭山脊。底部為凝灰質礫巖，上部為流紋質凝灰熔巖及安山巖，并被后期火山熔巖侵入。

（3）第四系（Q）：由沖洪積砂礫石及黑砂土、紅土組成。山坡即為巨厚的坡積層。

2.2構造

研究區處于北東向、東西向和北西向斷裂分割范圍的特殊斷塊構造，斷裂構造和褶皺構造均比較發育。在二疊紀末，受北西—南東向的側壓，研究區哲斯組各巖性段地層產生褶皺，形成形態較復雜的背斜構造，同時在研究區東南側形成一逆沖斷層。受東西向和北西向兩組斷裂順時針扭動的聯合作用，導致北礦帶大理巖產生虛脫構造，形成局部的脫頂空間，為巖體的侵入和礦脈的沉積提供有利空間，為白音諾爾鉛鋅礦的形成提供了極為有利的條件[3]。

2.3 巖漿巖

研究區內巖漿巖分布較廣，淺成侵入巖由于受巖漿侵入時的分異作用，巖性變化很大，大致可分為花崗斑巖、石英閃長巖、花崗閃長巖。白音烏拉中心式火山機構，以礦區西部白音烏拉山為中心，面積約29平方千米。礦區西南部屬此火山機構范疇內的一個寄生火山通道。寄生火山通道位于75-9勘探線間，通道內充填有流紋質熔結凝灰巖及流紋質凝灰熔巖。通道外圍為凝灰角礫巖。流紋質凝灰巖及安山巖呈半環狀分布。該寄生火山通道北東、南東側分布著主要鉛鋅工業礦體。由火山機構向北東方向，蝕變、礦化均具有由高中溫元素組合向中低溫元素組合的側向水平分帶；垂向上由深到淺有鋅銅礦化-鋅礦化-鋅鉛礦化的分帶趨勢，表明礦區內的寄生火山機構與白音諾爾鉛鋅礦床的形成，存在某種內在聯系。

（1）石英閃長巖系列

石英閃長巖（δο）：灰—灰白色，中粗粒結構，局部細粒結構，似斑狀結構，塊狀構造。礦物成分：斑晶為斜長石，呈自形寬板狀（長2～3 mm），含量約10%；其余主要為板狀斜長石，聚片雙晶清楚，含量55%左右。其次為正長石（長1～2 mm），含量20%左右，他形粒狀石英占5%～10%及少量黑云母、角閃石、綠泥石等；副礦物有磷灰石、鋯石。長石普遍絹云母化、高嶺土化[4-6]。

花崗閃長巖（γδ）：灰—灰白色，半自形粒狀結構，塊狀構造，由斜長石、石英、鉀長石及少量黑云母組成。斜長石半自形板狀，見聚片雙晶，含量45%～50%；鉀長石半自形寬板狀，含量20%～30%；石英呈他形粒狀分布于長石空隙間；副礦物有磷灰石。長石普遍絹云母化、高嶺土化。

閃長玢巖（δμ）：灰黃、灰白、灰綠色，斑狀結構、塊狀構造。斑晶為斜長石呈半自形板狀，聚片雙晶清楚，粒度0.1～1 mm，最大3 mm，含量3%～5%。基質主要為高嶺土化、絹云母化板條狀斜長石，粒徑0.1～0.3 mm，其次為他形石英及少量角閃石、黑云母、鉀長石。副礦物有微晶磷灰石、鋯石。巖石具次閃石化、黑云母化，局部矽卡巖化較強。

（2）正長斑巖

正長斑巖：灰—深灰色，斑狀結構，基質為半自形粒狀結構。斑晶以半自形寬板狀鉀長石為主，次為半圓形斜長石，二者均高嶺土化、絹云母化。基質主要由板條狀鉀長石組成，斜長石、石英極少。副礦物有淡灰色針狀、柱狀、無色柱狀磷灰石，平均長寬比為7.144：1，無色柱狀鋯石，偶見呈雙錐狀，平均長寬比為2.133：1。人工重砂中富含黃鐵礦、螢石及少量磁鐵礦、方鉛礦和閃鋅礦。

（3）石英斑巖、安山玢巖

此二類脈巖呈近南北向分布于礦區中部，形成時代最晚，它們切穿了礦區內中生代地層、早期脈巖和礦體，厚度一般不大，僅幾米至幾十米。

石英斑巖：灰白—灰色，斑狀結構，塊狀構造。斑晶為渾圓狀石英（具港灣狀），含量5%～10%，粒徑1～2 mm，基質具球粒狀結構，球粒包含結構、包含霏細結構。成分為纖維狀長英質組成的放射狀球粒，粒徑0.1～0.5 mm。在球粒間有少量鉀長石和石英，該巖石大都沿南北向張裂隙充填，產狀近于直立。

安山玢巖：灰綠色，風化后為灰黃色，安山結構，氣孔、杏仁狀構造。斑晶為斜長石，粒徑0.3～1 mm。基質交織結構，由碳酸鹽化、鈉長石化之斜長石組成。氣孔中大部分充填方解石或綠簾石。

3. 礦床地質

研究區內依地形（中部山脊）、地質因素及礦體的分布特征劃分為南北兩個礦帶，兩礦帶相距約400 m。南礦帶長1100 m，寬200～400 m；北礦帶長1300 m，寬600 m。研究區共圈出礦體205條，其中南礦帶工業礦體66條，低品位礦體3條，北礦帶工業礦體136條。

3.1 礦體特征

北礦帶位于研究區中部山脊北側，白音諾爾背斜的北西翼，長度1300 m，寬600 m，礦體多而形態復雜，礦體群較集中，該礦帶礦體絕大多數賦存于閃長玢巖與大理巖，結晶灰巖接觸帶及其附近，其中主礦體為18號礦體。南礦帶分布于中部山脊的南側，長1100 m，寬200～400 m，其中主礦體為3號礦體。

3號礦體：賦礦標高為550 m～1010 m，礦體呈脈狀、厚板狀、透鏡狀，礦體控制長324 m，控制斜深670 m，礦體走向35～65°，傾向西北，傾角31～86°。礦體厚度變化范圍為：0.86 m～41.36 m，平均厚度7.60 m，厚度變化系數107.70%。礦體主要賦存于結晶灰巖、大理巖、凝灰熔巖、角巖、石英閃長巖、閃長玢巖、正長斑巖中。Pb 品位為0.05%～7.63%，平均1.18%；鋅品位為1.02%～22.52%，平均6.50%。

18號礦體：賦礦標高為550 m～843 m，礦體呈巢狀、透鏡狀產出，礦體控制長363 m，控制斜深293 m，礦體走向14～52°，傾向北西，傾角39～87°。礦體厚度變化范圍為0.22～19.16 m，平均厚度5.93 m，厚度變化系數74.46%。礦體主要分布在閃長玢巖及其與大理巖的接觸帶，礦體賦礦巖石以透輝石矽卡巖、石榴石透輝石矽卡巖為主，次為透輝石石榴石矽卡巖及石榴石矽卡巖。礦體Pb 品位為0.02%～11.82%，平均3.71%。Zn 品位為0.72%～25.40%，平均7.59%。

3.2 礦石質量

研究區內礦石中目前已發現礦物30余種，金屬礦物以閃鋅礦為主，其次為方鉛礦、黃銅礦、磁鐵礦、偶見黃鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦、毒砂、斑銅礦。非金屬礦以輝石—鈣鐵輝石、石榴石為主，其次是硅灰石、綠簾石石英及方解石；脈石礦物主要為透輝石、石榴石、硅灰石、石英、方解石等（圖1）。

4. 礦床成因

4.1 礦床成因類型

區內哲斯組碳酸鹽地層是本礦床重要巖性地層條件。石英閃長巖系列巖石、流紋質凝灰熔巖及正長斑巖分別構成不同期次礦化的巖漿巖條件及物源載體。北東—北北東及部分近東西向斷裂為成巖成礦作用提供了構造條件。

閃長玢巖與大理巖接觸帶廣泛發育的透輝石—鈣鐵輝石矽卡巖是區內最重要的賦礦巖石。礦體也可產于凝灰熔巖、正長斑巖中或其接觸帶上及其附近，總之后期雜巖體與成礦關系密切。綜合研究分析認為，該礦床成因類型為交代、充填高-中溫熱液型礦床。

4.2 控礦模式

從整個礦床控巖、控礦規律進行分析，就礦體的就位環境而言，一類是分布于閃長玢巖、次侵入流紋質凝灰熔巖、正長斑巖與大理巖、結晶灰巖接觸帶，是該礦床的主體部分；另一類則是產于火山巖基底構造裂隙火山巖一側礦體，它們并不與碳酸巖層直接接觸，盡管賦礦巖石亦多為矽卡巖[7]。因此，表明該礦床矽卡巖除接觸交代成因外，滲濾交代—充填作用兼而有之，這就大大豐富了區內控巖控礦條件及找礦目標。

5. 結論

通過對研究區內地質特征進行詳細研究，研究區內依地形（中部山脊）、地質因素及礦體的分布特征劃分為南、北兩個礦帶，兩礦帶相距約400 m。區內哲斯組碳酸鹽地層是本礦床重要巖性地層條件。閃長玢巖與大理巖接觸帶廣泛發育的透輝石—鈣鐵輝石矽卡巖是區內最重要的賦礦巖石。