蒙古国木哈尔铅锌金银多金属矿地质特征及成因探讨

张发山，刘亚朋

（中国冶金地质总局山东局蒙古正元公司，山东 济南 250101）

木哈尔铅锌金银金属矿区位于中亚褶皱带，蒙古—外贝加尔褶皱系中的阿金斯克褶皱系地块中。区内自古生代地槽隆起后，印支期、燕山期的活动强烈，表现为强烈的火山喷发和大面积的中性、中酸性及酸性岩的侵入，伴随有岩株及岩脉状的中性—酸性岩脉的产出。活跃的地质构造背景为热液型充填型矿床和隐爆角砾岩型矿床提供了良好成矿条件。该区在中国境内产出查干不拉根铅锌矿、甲乌拉铅锌矿、哈拉胜格拉陶勒盖铅锌矿，在蒙古国境内毗邻地段产出乌兰铅锌矿、查夫铅锌矿,构成了中蒙克鲁伦一满洲里成矿带铅锌矿矿集区[1]。本次研究根据木哈尔矿区地质特征结合邻近的乌兰铅锌成矿特征，初步认为本区为中低温热液充填型铅锌矿成矿模式，并伴有叠加有隐爆角砾岩型铅锌矿成矿机制的特点。

1 地质概况

（1）地层。木哈尔多金属矿区位于“多尔诺特”火山混合建造单元的北部，地层主要有下白垩统巴彦图门组中段(K1bt2)：分布于整个矿权区，地表出露主要为流纹岩，厚度400m左右，总体产状倾向北东30°～60°，靠近断裂附近产状变化较为紊乱，倾角较大，甚至近直立；距离地表约400m深部位置见凝灰岩，厚度约10m左右，肉眼观测见火山灰凝结现象及白色细小岩石颗粒斑点。该层见有多条细脉，填充少量萤石和黄铁矿，黄铁矿颗粒小，粒径不足0.1cm。

（2）岩浆岩。矿区岩浆岩主要为侵入岩。岩性主要为石英斑岩、隐爆角砾岩及次火山岩，矿体即赋存于深部的隐爆角砾岩中。石英斑岩(ζπ)：该岩性主岩脉分布于东木哈尔断裂东侧，贯穿整个矿区，长度大于1000m，宽度小于30m。隐爆角砾岩（Br）：地表沿北西向展布，出露面积较小，长度约60m，宽度约35m，深部范围变大。矿体主要赋存在该岩体中距离地表约130以下部位。

图1 矿区地质简图

（3）构造。矿区断裂构造较为发育，具有多期活动的特点。矿区内与成矿关系密切的构造主要为东木哈尔断裂、北西向1、2号断裂和北东向30号断裂。其中主要含矿断裂为1、2号断裂以及1、2号断裂中间夹杂的10条次级断裂，控矿断裂为东木哈尔断裂和30号断裂。东木哈尔断裂为木哈尔断裂的东部分支，走向北西340°，倾向南西，产状陡立，充填有断层角砾和石英斑岩脉。1号断裂走向约200°，倾向南西，产状陡立，走向延伸超过2公里，贯穿整个矿权区，宽度一般小于10m，局部充填石英斑岩脉。2号断裂位于1号断裂北部，与之平行排列，走向约200°，倾向南西，产状陡立，走向延伸亦超过2公里，贯穿整个矿权区，宽度一般小于10m，局部充填石英斑岩脉。以上由东木哈尔断裂、北西向1、2号次级断裂和北东向30号次级断裂合围区域为隐爆角砾岩筒构造。

2 隐爆角砾岩筒特征及蚀变矿化特征

（1）形态特征。隐爆角砾岩型成矿机制的矿床形成需要复杂的区域构造和活跃的构造运动，作为重要的控矿构造，区内发育有一条或多条深大断裂及次级断裂是必不可少的[5]。隐爆角砾岩筒由东木哈尔断裂、北西向1、2号次级断裂和北东向30号次级断裂交汇构成，隐爆角砾岩呈柱状筒状分布，直径200-300m，延深不小于700m，角砾岩体总体呈近东西走向，倾向正南。埋深深度-130m～-830m，出露于地下，被第四系及白垩统巴彦图门组中段流纹岩覆盖

隐爆角砾岩筒内部发育一系列北西向次级断裂，自南向北编号依次为1、1a、1b、1c、1d、2a、2b、2c、2d、2e、2f、2。次级断裂发育广泛的蚀变及矿化，蚀变主要有硅化、绿泥石化、高岭土化、泥化、碳酸盐化等；矿化主要有铅锌银矿化，局部有黄铜矿化、黄铁矿化及金矿化。矿体赋存于隐爆角砾岩筒内的次级断裂中，赋矿围岩以安山岩、隐爆角砾岩和含细脉流纹岩为主，角砾主要为安山岩及流纹岩碎块，大多与围岩岩性一致，胶结物主要由石英、少量萤石和硫化物构成。

（2）角砾岩岩石特征。岩石为角砾结构，胶结构造，主要成分为石英、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿和闪锌矿等矿脉与角砾结合而成。蚀变主要有泥质岩化、碳酸盐化及黄铁矿化等，含有少量夹石。角砾的形态特征：肉眼观察颜色复杂，白、黄、紫、褐色各种交杂。角砾呈棱角状、次棱角状、次圆状、近圆状及圆状等多种形态，但次棱角状及次圆状者数量居多。角砾大小不一，砾径2×2～130×220mm不等，角砾主要为安山岩胶结物、石英、萤石和矿物颗粒。蚀变有黄铜矿化、铅锌矿化和高岭土化。角砾总量约占岩石整体的40%～80%。金属矿物主要为：方铅矿（PbS）、闪锌矿（Zn，Fe）S、黄铜矿（CuFeS2）、砷黝铜矿（Cu3AsS3）、黄铁矿（FeS2）、辉铜矿（Cu2S）、铜蓝（CuS）,占总矿物量的11.20%，局部含金银。

3 成矿阶段探讨

依据研究资料矿脉穿切次序、矿物组合及矿物共生关系等特征推断，木哈尔铅锌金银多金属矿可大致划分为3个成矿阶段:高温热液阶段，中温热液阶段和低温热液阶段。

①首先，北西向木哈尔东断裂及开始活动，并产生北西向次级断裂及北东向次级断裂，不同方位的断裂交叉形成封闭范围，该阶段为高温热液阶段，主要为云英岩化蚀变,主要表现为含钙、镁、铁硅酸盐和铝硅酸盐矿物(如长石)被石英和云母等矿物交代，该阶段云英岩化蚀变在覆盖层中多以脉状形式存在,为早期热液活动结果，与铅锌矿化关系不大。②封闭范围内发生隐爆作用形成隐爆角砾岩筒构造，隐爆作用过程中压力的突然释放是成矿的关键[3，6]。隐爆角砾岩筒内的低温低压环境及次级构造为深部岩浆热液上升及后期成矿提供条件，该阶段为中温热液阶段，中酸性岩浆热液通过运移通道上升，含矿热液上升过程中，同时带有大量的以深部安山岩碎块为主的捕掳体，形成特殊角砾（与隐爆角砾物理特征有差异），与此同时，铅、锌、金、银等元素以各种化合物的形式随热液运移至该筒状构造中，经过物质交换、物理化学平衡这一复杂过程，在中温、富硫的环境条件下，易形成方铅矿，闪锌矿等矿物。③隐爆角砾岩化可以是多阶段、多期次的，据角砾岩胶结物和角砾的特征,矿物流体包裹体的特征判断每一次隐爆中心位置[2]。根据本区矿体分布位置及角砾特点判断，隐爆角砾岩筒内有多个隐爆中心，推断出热液上升过程进行了二次隐爆及多次隐爆，且为侧向引爆[5]，造成温度压强继续下降，此阶段为低温热液阶段，不同期次隐爆作用均形成的特异性环境，为不同矿物组合的形成提供了特殊的物理化学环境，在低温环境下，广泛发育青磐岩化蚀变,并形成金-铜-石英-萤石矿化及伴生的泥化。

最终，各类矿物形成含矿隐爆角砾岩，综上所述，初步认为该矿床成因类型为中低温热液充填型矿床，并叠加有隐爆角砾岩型铅锌矿成矿机制。

4 成矿模式

根据矿床的形态、矿物组合、矿石结构构造及矿体分布、含矿层序和赋矿岩性特征初步判断该矿床属于为中低温热液充填型铅锌金银多金属矿成矿模式，并伴有叠加有隐爆角砾岩型铅锌矿成矿机制的特点（见图2）。

图2 木哈尔铅锌金银多金属矿成矿模式图

5 结论

（1）木哈尔铅锌金银多金属矿床属于叠加有隐爆角砾岩型铅锌矿成矿机制的中低温热液充填型矿床，矿体主要位于隐爆角砾岩筒内，因成矿空间受限，仅形成小而富的裂隙型矿床；

（2）隐爆角砾岩控制着一系列多金属、有色金属和贵金属矿床的产出，由于隐爆作用后,压力突然释放、温度骤降,因而更有利于低温低压型贵金属矿床的形成。

（3）隐爆角砾岩标志：矿体产于隐爆角砾岩筒中，地表角砾岩分布区常常是矿体产出的主要位置。根据国内外大量斑岩型矿床研究成果，隐爆角砾岩的存在往往可作为寻找斑岩型矿床的标志，沿隐爆角砾岩筒的通道可能追索到深部斑岩矿化。