内蒙小东沟钼-铅锌矿地质特征及成因探讨

刘运纪 周 琳

天津华北地质勘查总院燕郊综合勘查院，河北三河， 065201

内蒙小东沟钼-铅锌矿地质特征及成因探讨

刘运纪*周 琳

天津华北地质勘查总院燕郊综合勘查院，河北三河， 065201

小东沟中型钼矿、小型铅锌（银）矿在空间上紧邻，地质特征、化探异常特征、硫同位素的综合研究，显示了成因上、产出位置上密切关系，初步建立了该区成矿模型及其相互指示意义，进而为下一步找矿工作提供了一种新思路。

内蒙古 小东沟 钼矿 铅锌矿 成矿模型

0 引言

小东沟钼矿、铅锌矿于20世纪90年代初进行了Mo普查，2004～2006年进行了Pb、Zn、Ag普查，Mo详查，得出结论Mo为类斑岩型，Pb、Zn、Ag则为中低温热液型。通过对其化探异常特征、硫同位素特征的分析研究，建立了小东沟钼-铅锌（银）矿成矿模型，解释了2个矿体在成因方面的联系及相互指示意义。为今后矿区外围及相关类型找矿工作提供了一种新思路。

1 矿区地质特征

小东沟钼矿、铅锌矿区位于内蒙古克什克腾旗政府所在地经棚镇143°方向30km左右， Pb、Zn矿地表出露点位于Mo矿的西南5km。本区所处大地构造位置为内蒙古中部地槽褶皱系（I级）—温都尔庙-翁牛特旗加里东地槽褶皱带（II级）—多伦复背斜（III级）中东段。多伦复背斜为一加里东期形成的东西向构造带，但后来又受到滨太平洋构造带的强烈改造，其主要构造线方向表现为北东—北东东向。

矿区内出露的地层除第四系外，主要为二叠系上统铁营子组、染房地组及侏罗系上统满克头鄂博组。

矿区内侵入岩主要有许家营子、边墙和小东沟三个岩体和各种脉岩。为燕山早-晚期产物。小东沟岩体（πγ52-1）地表出露面积0.22 km2，主体部分呈一近似四边形的小岩株，北部与边墙岩体以一狭窄的带状岩枝相接（图1）。据物探资料推断并经钻探证实，岩体向南、西南、东南方向侧伏，总面积可达0.5km2。岩体侵入于染房地组中，与区域对比属燕山早期产物。可分为二个岩相。中心相为斑状花岗岩，构成岩体的主体，向深部有演化为不等粒花岗岩的趋势；边缘相为细粒花岗岩或细粒斑状花岗岩。边缘相基本连续产出，宽数米～数十米，厚几米至十几米，向深部有变薄以至消失的现象。由于混染作用，在岩体边缘局部地段出现细粒黑云母花岗岩，甚至为与围岩呈渐变关系的黑云母花岗质混染岩、混染角岩化安山岩等。

2 矿床及矿化特征

钼矿化主要产于小东沟岩体岩体内部，受岩体及其接触带形态控制，与岩体的钾长石化-绢云母化蚀变关系密切。在岩体顶部和边部的钾长石化-绢云母化蚀变带内，钼矿化主要呈浸染状产出，矿化均匀，分布较集中，矿化连续性较好，形成似层状矿体，其规模较大；向深部随着钾长石化－绢云母化蚀变的减弱，钼矿化强度亦随之减弱，主要表现为矿化不太均匀，连续性较差，形态多为透镜状、不规则状矿体，其规模较小。矿体呈似层状、环状或“壳状”产出，其形态、产状与岩体接触面一致（见图2）。共圈出15条钼矿体，其中工业矿体6条，由上到下依次编号为①～⑤，⑥号矿体相当于②号矿体的北东延伸部位。主要矿体为①、②号矿体，其矿化特征如下：

①号矿体展布于于小东沟岩体南部，是本区规模最大的矿体。控制矿体东西向长约800m，南北向宽约600m。矿体连续性好，除北部中间部位因出露地表而被剥蚀外，矿体内部未发现无矿天窗。单工程矿体真厚度0.93～26.40m，矿体平均厚度9.28m，厚度变化系数74.5%。中心部位厚度较大，向四周变薄、品位降低而自然尖灭或分枝尖灭（①号矿体形态见图2）。单工程平均Mo品位0.065～0.243%，矿体平均Mo 0.119% 。品位变化系数99.3%。矿体产状随岩体顶部接触面产状变化而变化，总体上中部走向近东西向，向南倾斜，向两侧逐渐转成向南西－西倾斜及向南东－东倾斜，倾角变化于27～35°，①号矿体资源/储量占工业矿石资源/储量矿石量的

54.89%，金属量占59.83%；

②号矿体位于①号矿体之下，二者被厚10～30m的夹石或低品位矿分隔，其规模仅次于①号矿体。控制东西长约700m，南北宽约500m。矿体形态与①号矿体类似。矿体连续性好，内部未发现无矿天窗。单工程矿体厚度1.08～30.87m，平均厚度9.24m,矿体厚度变化系数102.5%。单工程平均Mo品位0.061%～0.250%，矿体平均Mo品位0.094%。品位变化系数84.2%。矿体产状与①号矿体基本一致。②号矿体资源/储量占工业矿石总资源/储量矿石量的36.85%，金属量占31.56%。

铅、锌矿化主要产于地层（染房地组的安山岩和凝灰岩）中，以锌矿化为主，与石英-绢云母化、硅化等蚀变关系密切，主要受构造破碎带控制。在小东沟钼矿床范围内，于岩体上部围岩中见有少量铅、锌矿（化）体，但规模不大，品位一般较低，不具工业意义。而在钼矿床西南部东沟脑一带的铅锌（伴生银）矿化，其中主矿体一条连续性较好，控制长300m，厚度最厚可达8.5m，平均厚4.78m。总体320°左右；倾向北东；倾角最陡在85～88°，一般在75～80°左右。矿化元素主要为Pb、Zn、Ag，局部含少量Cu。品位一般Pb+Zn 3%左右、Ag 50g/t。Pb+Zn最高：10.92%；Ag 545g/t。平均品位: Pb 1.13%、Zn 2.44%、Ag 48.8g/t。除主矿体外，还有10多条矿体，但规模不大，多为长仅数十米的透镜状矿体。

本区上二叠系染房地组中铅锌矿化普遍，矿化范围较大，但矿化一般较弱，只在存在有后期蚀变破碎带（即有热液叠加改造）的地段，矿化有明显增强。

3 原生晕异常特征

根据普查阶段化探资料，小东沟岩体及其外接触带和围岩主要微量元素含量如表1。由表显示，岩体中明显富集Mo，而围岩（尤其是外接触带）突出富集Zn、Cu，Pb也相对较高，因而区内原生晕异常比较明显。以Mo5×10-6可以圈出岩体的出露位置，其高值部分沿岩体接触带呈环状分布，在岩体内则呈北西向条带状分布，指示出两种不同类型矿化的存在及其分布区域。自高值Mo异常向外，围绕岩体形成环状Cu、Pb、Zn、Ag异常，在岩体内与Mo异常相伴出现Pb、Zn、Ag异常，但无Cu异常。在岩体西南部出现规模较大、强度高的带状Pb、Zn、Ag组合异常，指示出受断裂构造控制的铅锌矿化的存在

（图3）。

表1 小东沟岩体及围岩－外接触带主要微量元素含量(×10-6)对比表Table 1 Content Contrast table of the major microelement at contact zone of Xiaodonggou rockbody and the wall rock(×10-6)

通过元素相关性分析，可以看出本区成矿作用具有如下基本特征：

（1） 主要成矿元素R型点群分析谱系图上，在相似性系数Sik为0.25水平上，元素可分为两群，一群是Pb、Zn、Ag、Mo，另一群是Cu，即Cu与Pb、Zn、Ag、Mo无相关性；在Sik为0.75水平上，Pb、Zn、Ag和Mo又分为两群，反映出Pb、Zn、Ag和Mo非同一成矿阶段的产物；在Sik＝0.89 水平上，Pb、Zn为一群，二者密切共生。

（2）对于铅、锌矿化，根据部分样品计算，线金属量分别为0.643%/m和0.7734%/m，二者较为接近，但R型点群分析表明Pb、Zn不呈正消长关系，这与矿体中闪锌矿多于方铅矿的事实相一致。而Ag-Pb相关系数达0.89，表明方铅矿是Ag的主要载体矿物,Ag则是铅锌矿化的重要指示元素。

（3） 铅锌矿化中Mo、Sn、Bi含量甚微（可能与表生贫化有关），不具指示意义。

2005年选择了6个钻孔以3m间距采集了岩石样作19元素光谱定量分析，将分析结果归纳统计本区具有如下基本地球化学特征：

（1）小东沟岩体富Mo，地层（染房地组安山岩、凝灰岩等）富Pb、Zn，Cu、Ag含量亦较高，它们为本区的主要成矿元素。由此决定了本区矿化的赋存和分布规律—钼矿化产于岩体内，铅锌矿化主要产于地层中。

（2）Mo与Pb、Zn、Cu、Ag及主要指示元素As、Sb、Bi之间无相关性；岩体中Pb、Zn、Cu、Ag间正相关关系较明显，而地层中这些元素间相关性却不太明显（表2，图4）。同样表明本区钼和铅锌矿化在成矿阶段上存在差异。

表2 主要成矿元素、指示元素相关系数表Table 2 Correlation coefficient table of the major metallogenic element and indicator element

图4 钻孔ZK13-3原生晕异常图（简化）Fig.4 Primary halo anomaly chart of No. ZK13-3 bore

4 成因探讨

根据小东沟矿区的地质特征和硫同位素资料（表3，图5、6），对其形成机制可以简要概括为：燕山早期的构造－岩浆活动形成了钼丰度较高的中－浅成相边墙－小东沟岩体，在岩浆演化后期形成含钼岩浆热液，主要聚积在岩体侵位前锋和顶部，交代先成的斑状花岗岩，形成了内接触带附近的呈面型产出的钾长石化－绢云母化蚀变和与之相伴的似层状－透镜状钼矿化；晚期残余含矿热液进入构造裂隙带，形成脉状蚀变矿化体。钼成矿期后的富含PbZnAg的成矿流体最后冲入围岩，形成陡倾的块状、脉状硫化物PbZnAg矿体（见图7）。其主要表现为：

表3 小东沟矿区硫同位素表Table 3 Sulfur isotope table of Xiaodonggou ore district

（1）钼矿化均发育于斑状花岗岩岩体内，岩体具有明显的热液蚀变，其蚀变类型与斑岩型矿床的蚀变类型有一定的相似性—远离岩体为大范围青盘岩化，岩体接触带附近为绢云母化、硅化和钾长石化。

图5小东沟钼矿不同硫化物同位素组成特点Fig.5 Isotope composing characters of differnet sulfid of Xiaodonggou molybdenum

图6 小东沟钼矿硫化物同位素组成分布Fig.6 Composing distribution of sulfid isotope of Xiaodonggou molybdenum

图7 斑岩热液成矿体系剖面图（据参考文献 [1]、[2]）Fig.7 Profile map of hydrothermal porphyry ore-forming system

（2）矿化与蚀变关系密切，矿化元素种类随蚀变类型不同而变化——青盘岩化带主要为铅锌矿化，钼矿化主要产于钾化、绢云母化带内。

（3）钼矿化较均匀，品位变化不大；主矿体规模相对较大，形态较规则；矿体产状随岩体和蚀变体产状变化而变化。而铅锌矿体矿体较小，产状不稳定，多成陡倾的透镜状、脉状。

（4）铅锌矿产出位置也是指示钼矿深部延伸的方向。这点也为详查中钻探所证实。

5 结论

小东沟Mo—PbZnAg矿为同源—中酸性岩浆源的不同成矿期的产物，从成矿作用到成矿、容矿空间具有密切联系。从而解决了一直困扰找矿过程中AgPbZn矿体深部往往发现CuMo矿，CuMo矿体外围常常见有PbZnAg矿的问题。在实际找矿过程中应通盘考虑，尤其是在找矿深度日益加大的今天，成矿体系的建立必将减少设计的单一性，从而增加矿种的综合利用，缩短找矿周期。

1 Ulrich L, Gunther D. The evolution of a porphyry Cu-Au desposit, based on La-ICP-MS analysis of fluid inclusion: Bajo De La Aliumbrera, Argentina [J]. Econ.Geol . 2001, 96:1743～1774

2李剑. 中酸性岩浆体系成矿流体及微量元素地球化学特征[J]. 中国地质，2005，32（4），614～624

DISCUSSION ON THE GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND FORMATION CAUSE OF XIAODONGGOU MOLYBDENUM-LEAD AND ZINC OF INNER MONGOLIA

Liu Yunji Zhou Lin

Yanjiao Colligation Institute of Tianjin Geological Exploration Institute of North China，Sanhe , Hebei ，065201，China

We found the closed relationship of formation and occurrence between the closed middle-scale molybdenum and small-scale lead and zinc (silver) of Xiaodonggou after researching the sulfur isotope and the geological and chemical prospecting Characteristics. The metallogenic model and direction significance were set up to offer a new idea for the further prospecting work.

Inner Mongolia, Xaiodonggou, molybdenum-lead and zinc, metallogenic model

P618.65+P618.42，43

A

1006–5296（2010）02–0123–06

* 第一作者简介：刘运纪（1965～），男，地质专业，高级工程师

2009-12-30，改回日期：2010-04-22