内蒙古科右前旗三合屯银多金属矿成矿规律与矿床成因

刘宝华

(辽宁省第十地质大队)

三合屯银多金属矿位于内蒙古自治区乌兰浩特市西北部约50 km处，2008年吉林省区域地质矿产调查所在该区域开展了1∶5万地质矿产调查工作时圈定了1∶5万HS41#化探综合异常，在后期异常查证过程中圈定了6处土壤化探异常并发现了齐心锡多金属矿点、三合屯铅锌矿点。2010—2016年吉林省区域地质矿产调查所及辽宁省第十地质大队先后在矿区内针对T-2#、T-6#土壤化探异常开展了矿产普查工作，在T-6#土壤化探异常范围内发现了3条银锡多金属矿体，在T-2#土壤化探异常地表发现了矿化蚀变带(局部见有优银铅锌多金属矿体)，深部发现了4条银铜及4条银铅锌多金属矿体，初步提交推断的内蕴经济资源量(333)铅金属量7 199.3 t，锌金属量24 908.4 t，Cu金属量4 049.6 t，

Ag金属量72.86 t。上述成果表明，该矿区具有继续扩大银锡铜铅锌多金属矿资源储量的巨大潜力，深部及外围存在多金属矿化，存在多处与现有矿段类似的成矿有利部位，找矿前景良好。为进一步指导矿区找矿工作，本研究结合该区已有的找矿勘探成果，对区内矿床地质特征、矿床成因及找矿方向进行探讨。

1 区域成矿地质背景

三合屯银多金属矿区地处中亚造山带东段，属大兴安岭南段铅锌银铜锡铁成矿带[1]，其Ⅲ级成矿带为突泉—林西华力西—燕山期铁(锡)、铜、铅、锌、银、铌(钽)成矿带(Ⅲ6)，Ⅳ级成矿带为神山—白音诺尔铜、铅、锌、铁、铌(钽)成矿带(Ⅳ62)[2]，矿区北有扎兰屯—神山矽卡岩型、热液型铁铜及铜钼组合矿集区，南有莲花山—布敦化热液型、斑岩型铜锌组合矿集区，区域成矿条件较好。

区域上出露的地层岩性以早侏罗世二长花岗岩(大石寨花岗岩体)等侵入岩为主，二长花岗岩呈岩基状侵入古生代地层，后被中生代地层不整合覆盖。区域广泛发育有中酸性侵入岩，呈岩株及岩脉状侵入到古生代或中生代地层中。区域地层以中生代为主围绕大石寨花岗岩体出露，主要有下二叠统寿山沟组粉砂岩；中二叠统大石寨组海相中性火山岩-碎屑岩建造，其下与寿山沟组为整合接触，并被侏罗—白垩纪岩体侵入，在与花岗岩体的接触带处英安岩中发育有硅化、绢云母化和方铅矿化、闪锌矿化；中侏罗统万宝组不整合覆盖于大石寨组之上，岩性为杂色砂岩、砾岩；上侏罗统满克头鄂博组，其下不整合覆盖于万宝组和大石寨组之上，岩性为陆相中酸性火山熔岩及火山碎岩；上侏罗统玛尼吐组，其下与满克头鄂博组为整合接触关系，岩性为陆相中性火山熔岩及火山碎屑岩。

区域上发育有EW向、NE向和NW向断裂构造，中生代地层中发育有NE向褶皱构造。主要断裂构造有3条：①乌拉斯台EW向逆断层(F1)，呈EW向分布于区域北部，呈压性特征，长约20 km，断层面倾向S，使二长花岗岩逆冲于中生代地层之上；②居力合NW向逆断层(F6)，分布于区域中部，长度大于20 km，断层倾向NE向，呈压性特征，切割古生代—中生代地层，中部沿中生代二长花岗岩与大石寨组地层接触带分布，并控制三合屯银铅锌矿及银铜矿的分布；③乌兰大坝林场NE向断层(F3)，分布于区域中部，为解译断层，性质不明，长度大于20 km，局部控制中生代地层分布。区域上NW向断层(F6)切割EW向断层(F1)，又被NE向断层(F3)切割。

上述构造—岩浆活动为银多金属矿的形成提供了较为有利的地质条件，三合屯银多金属矿区即位花岗岩与古生代地层的接触带并有NW向断层(F6)叠加的部位。

2 矿区地质特征

三合屯银多金属矿区出露的地层主要为中二叠统大石寨组、下二叠统寿山沟组及上侏罗统满克头鄂博组(图1)。据1∶5万和平屯区调报告中岩石测量统计资料与全区丰度相比，可知寿山沟组浓集克拉克值大于1.20的元素有Zn、As、Ag、Au、Sb；分异系数Cv值大于1.0的元素为Ag、Sb、Zn、As。该组地层Ag、Zn、As、Sb具有高丰度、强分异特点，该类元素在该地层中容易出现局部富集而形成异常。大石寨组浓集克拉克值大于1.2的元素为Sb、Pb、Zn、As；水系沉积物测量C4值大于1.2的元素为As、Sb、Cu、Pb、Au；岩石中Cv值大于1.0的元素为Sb、Mo、As、Cu、Sn、Bi。该组地层Sb、Cu、As丰度高、分异强，在有利的地质、地球化学条件下容易富集形成异常。满克头鄂博组火山岩主要为英安质晶屑凝灰岩、英安质含角砾岩屑晶屑凝灰岩，少量英安岩和英安质凝灰角砾岩。

矿区岩浆侵入活动较强烈，以中生代早侏罗世大石寨花岗岩体为主。岩性主要为中细粒二长花岗岩和细粒钾长花岗岩，岩石具有高硅、富碱、贫钛、富镁等特点，岩石中Bi、Ag、Sn、As、W含量均高于世界花岗岩平均值，其中Ag、Sn含量高达世界花岗岩平均值的10倍[3]。区内早白垩世脉岩较发育，主要有花岗斑岩、花岗细晶岩、石英脉、正长斑岩、石英斑岩、闪长玢岩等侵入岩，多呈岩株及岩脉状侵入到古生代或中生代地层中，脉岩多呈EW向、NE向或NW向展布。

矿区构造较为发育，因露头所限，地表识别出的线性构造较少，仅有F1、F3、F63条断层，但从区内各类脉岩充填规模及展布方向上分析，可知NE、NW、近SN向构造均有发育，该类线状构造为矿液的运、移、储提供了便利的通道和空间。F1断层位于居力合西北部，发育于大石寨组中，长约460 m，宽7～8 m，断面产状330°～340°∠60°～70°，呈压性特征，以碎裂和压碎岩石为主，附近岩石发育硅化、绿帘石化蚀变及褐铁矿、镜铁矿矿化；F6断层(区域上居力合NW向F6逆断层中段)位于居力合西南部，发育于花岗岩与古生代地层的接触带附近，呈NW向带状展布，矿区内出露长约5 800 m，宽3～5 m，呈压性特征，岩石破碎，断面倾向10°～20°，局部向SW倾，倾角70°～75°，断层附近岩石发育褐铁矿化、硅化、绿帘石化、绿泥石化及绢云母化蚀变，并见有黄铁矿化、方铅矿化、闪锌矿化属于矿化蚀变带，区内银铅锌及银铜多金属矿体主要赋存于该矿化蚀变带内。F3断层位于齐心北部，发育于寿山沟组中，呈SN向展布，长1 200 m，宽2～6 m，断面倾向90°，倾角60°～70°，附近岩石发育硅化、高岭土化蚀变，局部发育微弱褐铁矿化，区内银锡多金属矿体产于F3断层中。矿区断裂构造与成矿作用关系非常密切，构造不仅控制着矿床的形成、规模和展布特征，而且对矿床具有改造和破坏作用[4-5]。

图1 三合屯银多金属矿区地质特征

3 矿区地球化学特征

寿山沟组地层区水系沉积物测量浓集克拉克值大于1.2的元素有Sn、As、Bi、Cu、W、Sb、Zn、Pb、Ag；水系沉积物中Cv值大于1.0的元素为Sn、Bi、As、Ag、W；大石寨组地层区水系沉积物测量浓集克拉克值大于1.2的元素为As、Sb、Cu、Pb、Au。

1∶5万和平屯幅水系沉积物HS41#综合异常位于三合屯银多金属矿区北东部。该异常呈弧形沿花岗岩体与大石寨组、寿山组地层接触带分布，面积约41.81 km2，以Cu、Pb、Zn、Sn、W异常为主，套合较好，异常强度高，Sn、Bi、As、W、Pb异常强度达4级，其中Sn峰值为627.0×10-6，Bi峰值为35.0×10-6，As峰值为748.8×10-6，Pb峰值为404.7×10-6；Zn异常达3级，Zn峰值为587.0×10-6；Cu、Sb、Hg异常为2级，Cu最高值为75.6×10-6，有明显的浓集中心。

1∶1万土壤地球化学异常与HS41#水系沉积物异常吻合较好，本研究圈定了6个组合异常，均具有元素组合特征明显、异常强度高等特点，主要沿岩体与地层的接触带分布。在居力合南侧，圈定了Sn、Pb、Zn、Ag 3个组合异常(T-1#、T-2#、T-3#异常)。异常呈近NW向沿地层与岩体的接触带展布，与地表所见的铅锌矿化蚀变带方向一致，总面积大于2 km2，异常西侧未封闭，各元素套合较好，异常峰值Sn为800×10-6，Pb为1 118×10-6，Zn为754×10-6，Ag为1 600×10-9。该3处异常应属于同一处异常，其中部断开部分系因第四系覆盖所致。本研究在齐心三队圈定了3处以Sn、Pb、Zn、Ag为元素组合的综合异常(T-4#、T-5#、T-6#异常)，面积0.5～1.0 km2，Sn、Ag套合较好、强度高，Sn异常强度可达4级，Ag异常强度可达3级。3处异常中元素异常峰值Sn为(896～3 963)×10-6，Ag为(850～4 650)×10-9。

4 矿床地质特征

三合屯银多金属矿区内矿体沿F3SN向断层和F6NW向断层分布。F3断层中发育有3条平行展布的银锡多金属矿体(表1)。矿体控制长60～100 m，厚度为0.35～1.8m，延深未控制。矿体倾向270°，倾角45°，Sn品位为0.21%～0.65%，Ag品位为(1.4～48.3)×10-6(表1)。银锡多金属矿石在地表呈灰褐色，具有自形粒状结构、他形结构、压碎结构，浸染状构造。矿石矿物由金属氧化物和金属硫化物组成，成分主要有黄铁矿(褐铁矿)(含量为1%～10%)，及少量方铅矿、闪锌矿；脉石矿物以石英、长石为主，少量绢云母、绿泥石、绿帘石等。

表1 矿体特征参数

F6断层中矿化蚀变带南东段以银铅锌多金属矿化为主，地表300 m以下深部铜矿化明显增强。银铅锌多金属矿化段由5条间距为100 m的勘探线剖面、12个钻孔及3个探槽工程控制，见有4条银铅锌多金属矿体平行展布(图2)，其中3#、4#矿体为隐伏矿体，1#、2#矿体北西端出露地表、南东端隐伏于地下。各矿体间距5～50 m不等，矿体长280～450 m，厚度为1～3.28 m，控制倾斜深度为50～150 m。矿体倾向10°，倾角58°～60°，Ag品位(24.87～143.21)×10-6，Pb品位0.15%～1.28%，Zn品位1.51%～2.99%。银铅锌多金属矿石一般为灰色—灰绿色，具有自形粒状结构、固溶体分离结构、压碎结构，以浸染状、细脉状构造为主，局部见有团块状构造，细脉宽0.1～5 cm。矿石矿物主要由金属硫化物组成，主要成分有黄铁矿(1%～10%)、方铅矿(1%～3%)、闪锌矿(1%～10%)，及少量银黝铜矿、毒砂；脉石矿物以石英、长石为主，少量绢云母、绿泥石、绿帘石、碳酸盐等。

图2 矿区0#线剖面

F6矿化蚀变带北西段以银铜多金属矿化为主，与银铅锌多金属矿化带的平面距离约750 m。带内由8条间距为100 m的勘探线剖面、22个钻孔及7个探槽工程控制，见有4条银铜多金属矿体平行展布，各矿体均为隐伏矿体、埋深100～350 m，地表探槽中铅锌矿化发育。各矿体水平间距60～100 m不等，矿体长250～550 m，厚度为1.62～3.44 m，控制倾斜深度为50～100 m。矿体倾向15°，倾角52°～55°，Ag品位(37.38～77.01)×10-6，Cu品位0.41%～0.76%。银铜多金属矿石一般为灰色—灰绿色，具有自形粒状结构、固溶体分离结构、压碎结构，浸染状、细脉状构造，细脉宽1～20 mm。矿石矿物主要由金属硫化物组成，主要成分有黄铁矿(1%～10%)、黄铜矿(1%～5%)、闪锌矿(1%～3%)，及少量方铅矿、银黝铜矿、毒砂；脉石矿物以石英、长石为主，少量绢云母、绿泥石、绿帘石、碳酸盐等。

5 成矿规律与矿床成因

以锡石为主的多金属矿体主要分布于矿区南部齐心三队附近，沿二长花岗岩岩体与二叠纪地层接触带内带裂隙分布，受SN向构造控制。矿物共生组合为锡石-闪锌矿-方铅矿-黄铁矿，黄铜矿与闪锌矿具有固溶体分离结构，为典型的中高温矿物组合。围岩蚀变以硅化、绢云母化为主，因此认为该类矿床成因为中高温热液型脉状矿床[6]。

以铅锌银为主的多金属矿体分布于居力合NW向构造蚀变带中，蚀变分带特征不明显，主要蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、高岭土化，矿体主要赋存于二长花岗岩与大石寨组接触带附近的外带中，属于隐伏—半隐伏矿体，其分布受NW向F6断裂控制，并受控于二长花岗岩岩体与二叠纪地层接触带，矿体形态呈似层状，产状与接触带近于平行。矿物共生组合为黄铁矿-黄铜矿-方铅矿-闪锌矿，黄铜矿与闪锌矿具有固溶体分离结构，围岩蚀变以硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化为主，属中温—中低温热液型脉状矿床。

以铜银为主的多金属矿体主要分布于居力合NW向构造蚀变带中段，矿体赋存于二长花岗岩与大石寨组接触带附近的内带中，属隐伏矿体，形态呈似层状，其分布同样受NW向断裂的次级裂隙控制，并受控于接触带。铜矿体中的矿物共生组合为黄铁矿-黄铜矿-毒砂-闪锌矿-银黝铜矿(中温组合)，围岩蚀变以硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化为主，属中温热液型脉状矿床。

目前区域内已发现的十余处大中型锡铜铅锌银多金属矿床均与二叠系地层密切相关[7-8]。三合屯银多金属矿区内二叠系大石寨组、寿山沟组地层富含Ag、Pb、Zn等成矿物质，为主要矿源层。区内矿床成矿过程受二叠系地层及燕山期岩浆、火山活动双重制约，并受断裂构造控制。即古生代由于板块俯冲碰撞运动引发的海底火山喷发带来大量的含矿物质与火山岩、火山碎屑岩同时沉积，形成了大石寨组、寿山沟组富含Ag、Pb、Zn的矿源层[6]；中生代燕山期富含Sn、Ag等成矿物质的岩浆侵入活动使得岩浆与矿源层中的成矿元素得到活化、运移而富集，也可能使得部分矿源层重溶成为含矿岩浆，在其与二叠纪地层接触带这一有利于矿石堆积的地球化学障附近初步富集形成矿化带；后期F1、F6断裂构造沿上述花岗岩与地层接触界限这一薄弱带活动，使得断裂附近的成矿物质再次活化富集并沿着断裂构造运移，在适宜的成矿部位富集成矿。综上所述，矿区矿床成矿类型为与岩浆作用有关的热液型矿床，成矿过程受构造及侵入岩控制。

6 找矿方向

(1)早侏罗世花岗岩与二叠系地层接触带附近，尤其是有后期断裂构造叠加的部位为矿区有利的成矿部位。

(2)三合屯银多金属矿勘查工作尚未结束，区内初步估算的资源储量达到小型矿床规模。F6矿化蚀变带现有工程揭露控制的矿化带长度为1 300 m，其中银铅锌矿化带控制长500 m，银铜矿化带控制长800 m，各矿带沿走向均未封闭，尚有极大找矿空间，按F6矿化蚀变带矿区内总长5 800 m预测矿区银铜铅锌多金属找矿潜力较大。

(3)矿区银锡多金属矿体仅有地表探槽控制，深部矿体发育情况尚未查明，通过对F6矿化蚀变带深部工程验证情况分析，区内深部矿化规模、强度均优于地表，因此齐心地区沿F3断裂二长花岗岩与寿山组地层的内接触带也具有一定的找矿前景。

(4)F6矿化蚀变带内银铜多金属隐伏矿体地表相应部位铅锌矿化发育，银铅锌多金属矿体深部铜矿化的加强，反映了F6矿化蚀变带具有垂向成矿分带性特征，按地表铅锌矿化发育部位与铜多金属矿体的距离分析，现有矿体向深部100～200 m具有较好的银多金属找矿前景。