内蒙古科尔沁右翼前旗复兴屯2区银铅锌矿地质特征及找矿标志

樊树启，刘俊杰，徐同宝，梁新强，李 敏，李海军

(1.内蒙古自治区地质勘查基金管理中心，呼和浩特 010020；2.内蒙古国土资源勘查开发有限责任公司，呼和浩特010020)

复兴屯2区银铅锌矿是2015年发现的产于火山岩中的受构造控制的火山-次火山热液充填型银铅锌矿。矿区位于科尔沁右翼前旗树木沟乡境内，地理坐标：东经120°29′57″～120°38′57″；北纬46°05′01″～46°08′31″。外围区域矿产地质调查工作始于1987年，多偏重于小比例尺的路线地质调查和矿产地质勘查，矿种以铁铜铅锌多金属矿为主。2011—2018年，内蒙古国土资源勘查开发院在充分研究以往地质、物探、化探成果资料的基础上，认真分析研究该区成矿地质条件、控矿因素，通过运用地质、物化探综合手段找矿勘查，在复兴屯2区共圈定银铅锌矿体82条[1]。

1 区域地质背景及矿产

复兴屯2区位于西伯利亚板块和华北板块之间的一个多岛洋盆，属Ⅰ-1-4扎兰屯-多宝山岛弧，南侧紧邻Ⅰ-1-4二连-贺根山蛇绿混杂岩带。地质构造复杂，地层建造多样，岩浆活动频繁[2]。

区内古生代地层属华北地层大区，内蒙古草原地层区，乌兰浩特—哈尔滨地层分区，主要地层有二叠系中统大石寨组、二叠系上统林西组，岩性为浅海相火山岩、火山碎屑岩夹沉积碎屑岩及湖盆沉积复成分粉砂岩—泥岩建造；中、新生代地层属滨太平洋地层区，大兴安岭—燕山地层分区，主要地层有侏罗系上统满克头鄂博组、侏罗系上统玛尼吐组、侏罗系上统白音高老组、白垩系下统龙江组、白垩系下统梅勒图组，岩性为一套陆相火山熔岩、火山碎屑岩、火山碎屑沉积岩组合[3]。

区内断裂构造活动，北东向主干断裂以及北西、东西向断裂构造相互切割，奠定了本区断块状的整体构造格局。隆起带火山构造洼地的内侧有北东向、北西向、东西向等断裂相互切割，它们的交汇部位成为找矿的有利部位。

区内侵入岩主要为早白垩世侵入岩，其次为晚二叠世侵入岩，主要分布于北东向隆起带两侧及其与北西向构造的交汇处。本区火山岩极其发育，岩石类型繁多，为陆相火山岩。火山活动时间从二叠纪—新近纪，其中侏罗纪火山活动最为强烈且分布广泛，是本区最主要的火山活动产物，以中酸性岩类为主。

复兴屯2区位于突泉—翁牛特 Pb、Zn、Cu、Mo、Au成矿带，索伦镇—黄岗铁(锡)、铜、铅、锌、银成矿亚带内[4]，区域上典型矿床主要有复兴屯1区大型银铅锌矿床、扎木钦大型铅锌银矿床、桦树沟铅锌银多金属矿床、东老头山铁铜矿点、树木沟银铅锌矿点等。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内出露地层由老至新主要有二叠系中统大石寨组、侏罗系上统满克头鄂博组(J3mk)、玛尼吐组(J3mn)、白音高老组(J3b)、白垩系下统龙江组(K1l)、梅勒图组(K1m)，其中满克头鄂博组为主要赋矿地层。二叠系中统大石寨组地层总体呈北西向展布，岩性为安山岩夹绿泥石化长石砂岩薄层及透镜体。侏罗系上统满克头鄂博组岩性为流纹岩、流纹质含角砾凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩、英安质晶屑岩屑熔结凝灰岩。侏罗系上统玛尼吐组主要岩性为火山碎屑岩、熔岩。侏罗系上统白音高老组岩性为酸性火山碎屑岩。白垩系上统龙江组岩性为沉积相含化石的凝灰质砂岩+爆发空落相的火山碎屑岩[5]。

2.2 构造

矿区内主构造为近东西向断裂构造，是树木沟乡—阿力得尔北东向断裂构造的次一级构造，北西向、近南北向、北东向断裂构造多为其次一级构造或派生构造。

2.3 侵入岩

矿区内侵入岩主要为白垩纪二长斑岩、花岗斑岩，其中二长斑岩出露于矿区东部、东北部，呈小岩株、岩脉产出；花岗斑岩出露于矿区中南部、中北部，呈小岩株、岩脉产出。

2.4 地球物理特征

通过采集地表岩石露头6种岩性181块，采集钻孔内4种岩芯标本125块，在室内采用标本架法进行了极化率测量和电阻率测量，得到矿区岩(矿)石的地球物理特征参数(见表1)。

表1 岩(矿)石电性参数测定结果统计表Table 1 Statistical table of rock(ore) electrical parameters

根据岩石电性测定结果，硅化熔结角砾凝灰岩为高阻低极化率特征，由于火山喷发、沉积、叠加及后期热液改造活动使得深部熔结(角砾)凝灰岩硅化强烈，电阻率测定为高阻性；凝灰质砂岩呈低阻低极化特征；铅锌矿化熔结角砾凝灰岩为高阻高极化率特征，铅锌矿化英安质(角砾)熔结凝灰岩由于含有铅锌等金属矿物呈现高极化特征。

2.5 地球化学异常

复兴屯2区1∶5万土壤地球化学异常为AS10综合异常，异常由Pb、Bi、Ag、Au、Zn、Cu、Mo、Cr、Sb、Co、As、W、Ni、Hg、Sn元素组成，元素种类较多，主要成矿元素为Zn、Pb、Au、Mo，其它为伴生或指示元素。主要成矿元素浓度高，浓集中心、浓度分带明显，标准离差较大，各元素峰值Pb含量272.4×10-6、Ag含量7.1×10-6、Au含量17.6×10-9、Zn含量344.1×10-6，浓度分带为3～4级，异常规模较大，各元素异常吻合性较好[6]。

1∶10 000土壤测量将1∶5万化探异常AS10分解为6处综合异常。其中矿体主要位于AP2-6 综合异常。异常总体呈近东西向展布，异常由Ag、Sn、Pb、Mn、Zn、Mo、Bi、Sb、Cu、W元素组成，主要成矿元素Ag、Pb、Zn套合好，最高含量Ag含量3.674×10-6、Pb含量1 000.0×10-6、Zn含量1 000.0×10-6，元素异常强度高，浓集中心和浓度分带特征明显，浓度分级Ag、Sn为4级，Pb、Zn、Mn、Mo、Bi为3级，Sb、Cu、W为2级，见图1。

3 矿床特征

复兴屯2区经槽、钻探工程控制，共圈定三个矿段(编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)、82条铅锌银矿体，其中Ⅰ矿段为主矿段。矿体主要产于侏罗系上统满克头鄂博组流纹岩、流纹质凝灰岩和玛尼吐组英安质凝灰岩中，个别矿体产于二叠系中统大石寨组安山岩中，矿体形态多呈脉状、透镜状。

3.1 主要矿体特征

Ⅰ矿段位于矿区中西部，分布于AP2-6化探异常区，产于侏罗系上统满克头鄂博组流纹岩、流纹质凝灰岩和玛尼吐组英安质凝灰岩中，矿体整体呈近东西走向，长约1.6 km，由K7—K26勘查线控制。矿段包括51条矿体(编号Ⅰ-1—Ⅰ-51)，其中Ⅰ-1、Ⅰ-3、Ⅰ-4和Ⅰ-6号铅锌矿体为主要矿体，见图2。

Ⅰ-6铅锌矿体：矿体位于K4-K26勘查线之间，围岩为侏罗系上统满克头鄂博组流纹岩、流纹质凝灰岩和玛尼吐组英安质凝灰岩；由2个探槽控制，深部由12个钻孔控制，控制长约1 100 m，控制最大斜深约600 m(K14线)，矿体埋深0～580 m，赋矿标高344～908 m，产状180°∠65°～80°。矿体单工程厚度0.43～6.83 m，单工程Pb品位0.04%～2.55%，Pb平均品位0.71%；单工程Zn品位0.54%～1.04%，Zn平均品位0.81%；伴生组分Ag品位2.60～35.64 g/t，Ag平均品位9.43 g/t。

3.2 含矿岩系特征

满克头鄂博组为本区的主要含矿岩层，为一套酸性火山熔岩和酸性、中酸性火山碎屑岩组合，岩性为流纹岩、流纹质含角砾凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩、英安质晶屑岩屑熔结凝灰岩，其中流纹质含角砾凝灰岩为主要赋矿围岩。

3.3 矿石质量

3.3.1 矿石结构构造

矿石结构以半自形—他形粒状结构为主，黄铁矿常呈半自形—他形粒状结构；方铅矿、闪锌矿呈他形不规则粒状，局部尖角状交代黄铁矿；黄铜矿呈乳滴状分布闪锌矿中，为固溶体出溶产物(见图3)。

矿石构造主要有浸染状构造、浸染状—脉状构造、脉状构造。

3.3.2 矿石矿物成分

矿石矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、少量黄铜矿、赤铁矿、褐铁矿等。脉石矿物有石英、方解石、长石、黑云母、绿泥石、萤石等。从铅锌的嵌布特点来看，方铅矿、闪锌矿都是黄铁矿重要载体矿物，黄铁矿、方铅矿、闪锌矿三者多是连生分布。矿物生成顺序：赤铁矿→黄铁矿→褐铁矿→闪锌矿→黄铜矿→方铅矿。

3.3.3 矿石化学成分

Ⅰ-1、Ⅰ-6、Ⅱ-9矿体采取4件化学全分析样进行测定，矿石中主要造岩矿物为SiO2、Al2O3、CaO、MgO，其次为Pb、Zn、Fe的金属硫化物，金属硫化物和硅、铝、钙的氧化物占总成分的85%以上，其中SiO2含量61.25%～66.29%，说明矿区岩性以中酸性为主，与矿区内的英安质凝灰岩、流纹岩、流纹质凝灰岩基本对应。矿体中有工业价值的元素为铅、锌；伴生有用组分主要为银、镓，银含量(5.11～20.9)×10-6，镓含量(15.9～19.7)×10-6，均达到伴生组分的要求，另在Ⅱ-9矿体中伴生有铜、铟、硫，也达到伴生有用组分的要求。矿石中主要有害元素为As和Hg，其中As含量(15.8～369)×10-6，Hg含量(18.6～332.8)×10-9，均未达到伴生组分的要求，见表2。

3.3.4 矿石类型

为了解矿体自然分带，在矿区共采集4件物相样(编号WS-1～WS-4)进行铅锌物相分析，结果见表3。

通过物相结果可以看出，地表矿石铅锌氧化物的含量明显高于硫化物，说明近地表矿石的氧化程度较强，WS-2号样中的氧化铅和氧化锌矿分布率为5.86%和3.28%，均小于10%，说明矿区氧化带埋藏深度较小，根据野外肉眼观察并结合物相分析结果认为：矿区近地表10 m以上为氧化带，10～20 m为混合带，20 m以下为原生带。矿石按氧化程度划分为氧化矿石、混合矿石和原生硫化矿石；矿石工业类型为原生铅锌硫化矿石。

3.4 围岩蚀变

矿区内岩石矿化蚀变较发育，普遍具绿泥石化、高岭石化和硅化。近地表氧化带具铁锰矿化、褐铁矿化、弱硅化，以星点状、脉状或蜂窝状、浸染状交代产出；深部以碳酸盐化、硅化、黄铁矿化、铅锌矿化为主，局部见黄铜矿、磁铁矿，多以细点状、星点状、斑点状或细脉状产出，其次为萤石化、硅化以细脉状为主。

4 成因探讨及找矿标志

4.1 成因探讨

复兴屯2区铅锌矿体主要赋存于中酸性火山碎屑岩中，呈近东西向、北西向展布，受构造控制明显。成矿多发生在次火山岩体就位过程中，矿化蚀变主要发生在次火山岩岩体引发的同生构造、继承性次级断裂内。岩石受构造挤压影响，较破碎，构造活动为矿体的赋存提供了空间，含矿火山-次火山热液沿着构造和/或裂隙系统上升，由于温度、压力降低，引起氯的络合物或硫氢络合物破坏，导致铅锌等成矿物质发生沉淀，形成断裂或裂隙系统控制的脉状或透镜状矿体。初步认为复兴屯2区铅锌成矿与火山-次火山热液活动有关，其矿床成因类型为受火山构造控制的火山-次火山热液充填型。

4.2 找矿标志

矿化蚀变标志：区内发现的赋矿围岩蚀变为铁锰矿化、碳酸盐化、绿泥石化、高岭石化和硅化。近地表氧化带具铁锰矿化、褐铁矿化，偶见方铅矿化、闪锌矿化，以星点状、脉状或蜂窝状、浸染状产出，岩石常具淬火面现象。蚀变强烈且相互叠加部位，是找矿有利地段[7]。

构造标志：区内矿体的形成与构造有直接关系，断裂构造与火山机构的发育为含矿热液的运移和储存提供了良好的通道，东西向构造及北西向构造为区内的主要含矿控矿构造。

地球化学异常标志：矿区1∶5万化探异常，主成矿元素Zn、Pb、Au、Mo峰值高，浓集中心明显；1∶1万土壤异常重现性好，元素强度高，具中低温热液型元素组合特征。

5 结论

该区是我国大兴安岭成矿带典型的受火山构造控制的火山-次火山热液充填型矿床。具有明显的找矿标志和矿化特征，矿区内断裂构造和褐铁矿化、铁锰矿化等蚀变极为发育，矿化蚀变主要发生在次火山岩岩体引发的同生构造、继承性次级断裂内。区域断裂为岩浆热液活动提供了通道，后期的热液活动为矿化提供了成矿条件。矿体的分布与蚀变带关系密切，蚀变带主要存在于浅黄褐色流纹质火山碎屑岩中，蚀变带的分布与物化探异常，尤其是土壤元素异常紧密相关，所以外围找矿应注重上述特征，扩大找矿成果。