内蒙古双尖子山银铅锌矿成矿规律及找矿方向研究

蔡厚安，杨自安，尹占文，肖文进，李艳艳

（1.有色金属矿产地质调查中心，北京 100012；2.赤峰宇邦矿业有限公司，内蒙古 赤峰 024000）

0 引言

内蒙古双尖子山矿是近年发现的超大型银铅锌矿床，累计查明共生矿产资源储量（121b+122b+333）银金属量15474.42 t，铅金属量39.22×104t，锌金属量152.30×104t，平均品位银138.34 g/t、铅1.03%、锌1.46%（有色金属矿产地质调查中心，2017①）。矿区位于我国著名的黄岗梁-甘珠尔庙成矿带中段白音诺尔-乃林坝多金属矿化带，和白音诺尔铅锌银矿、浩布高铜铅锌矿等矿床构成一个多金属矿集区（Wang et al.,2010；刘建明等，2004；徐巧等，2020)。双尖子山矿规模超大，地质特征典型，因此前人开展了较多的矿床地质特征和成因研究工作（Zhang et al.,2019；Zhai et al.,2020；匡永生等，2014；吴冠斌等，2014；崔蒙，2015；王丰翔等，2016；张超，2017；顾玉超等，2017；江彪等，2018；王寿成等，2018）。本文结合近年来勘探和研究工作成果，总结了成矿规律，丰富了区域金属成矿类型，对区域时空成矿规律的探索具有重要的借鉴意义。本文还提出了矿山进一步找矿的方向，对未来增加矿山储量和矿种具有一定的指导意义。

1 成矿地质背景

1.1 区域地质

双尖子山银多金属矿床位于中亚造山带东部贺根山断裂与西拉木伦河断裂之间的大兴安岭中南段多金属成矿带，处于古亚洲构造域与滨太平洋构造域的叠加部位（图1a）。该区具有双层结构特征，基底以二叠系地层为主，盖层为中上侏罗统—下白垩统地层，发育有多期构造、岩浆活动，区域成矿地质环境极为有利，分布着众多的多金属矿床（图1b）（Zeng et al.,2008；徐巧等，2020）。研究区处于黄岗-甘珠尔庙构造岩浆活动带重力低值区及黄岗-白音诺-大石寨晚古生代岛弧-弧内盆地构造带低负磁异常场套叠部位、低重低负磁力异常锡铅锌银多金属成矿带。

1.2 矿区地质

矿区中部分布二叠系中统大石寨组（P2d）泥质板岩及粉砂质板岩，西部被侏罗系上统满克头鄂博组（J3m）裂隙式火山喷发岩石覆盖，东部被侏罗系中统新民组（J2x）晶屑凝灰岩、侏罗系上统满克头鄂博组（J3m）以分散盆地沉积岩石覆盖，第四系全新统（Qh）沿沟谷及坡地分布。矿区地层总体为单斜构造，走向北东，倾向南东或北西。兴隆山矿段大石寨组地层产状变化较大，走向北西，地表倾向北东，倾角50°～76°；深部倾向南西，倾角55°～65°。侏罗系与下伏二叠系中统大石寨组为角度不整合接触（图2）。

图2 内蒙古双尖子山银铅矿地质图（据有色金属矿产地质调查中心，2017①修改）

前人多认为该矿床是与岩浆活动密切相关的岩浆热液型矿床（吴冠斌等，2013，2014；匡永生等，2014；欧阳荷根等，2016；王丰翔等，2016）。井下观察矿石多为脉状构造，物相鉴定显示矿物主要呈现闪锌矿、方铅矿和银矿物等的中低温组合，先成矿物多被后成矿物交代，表现出热液矿床的典型特征；流体包裹体均一温度变化于110～310 ℃之间，主要集中于160～280 ℃之间，且具有3个峰值，表明存在多期成矿热液活动迹象；相关矿物H-He-Ar同位素证据显示成矿早期流体为岩浆水和大气降水的混合，成矿晚期则以大气降水为主（武广等，2014）。对比不同成因类型典型矿床的微量元素种类和含量特征（江彪等，2018），显示双尖子山银矿具有岩浆热液成因特点，但不同走向矿体中特征元素的含量差异较大，也指示多期成矿作用的可能存在。总之，构造作用和岩浆热液活动是成矿的主要因素，控制了矿体的分布空间和矿化强度。

岩浆热液活动是双尖子山矿的主要成因，矿体的形成明显具有分带性，岩体部位是高温钨锡钼（铜）矿组合；接触带是中高温矿产铜锌等组合；外围则以中低温铅锌银为主体（有色金属矿产地质调查中心，2017①），这和白音诺尔铅锌银矿相似（徐巧等，2020）。

2 成矿规律

2.1 矿化特征

兴隆山断裂构造带中的二叠系中统大石寨组上段岩石具有全岩矿化的特征，银铅锌矿化体总体呈北西向展布、向南西陡倾，矿化体内部的含矿性不均匀，主要与断裂构造带中节理裂隙的密集程度或岩石破碎强度有关。在节理裂隙密集地段或岩石破碎强烈地段，由于含矿热液充填交代彻底，往往形成工业矿体；在节理裂隙比较密集地段或岩石比较破碎地段，由于含矿热液充填交代不彻底，往往形成低品位矿体；在节理裂隙稀疏地段或岩石相对完整地段，由于含矿热液充填交代轻微，往往形成矿化体甚至不含矿。矿体的规模和厚度则与密集的节理裂隙带、破碎带的连续性和厚度密切相关，即容矿空间越连续且越大，则矿体的规模和厚度越大。矿床北西向厚大矿体与围岩体没有明显界线，多呈渐变过渡关系，而其他方向矿体与围岩界线清楚。经对比，与矿化有关的蚀变主要为绿泥石化、硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、碳酸盐化、绢云母化、阳起石化及菱锰矿化等，其中具有重要找矿意义的为绿泥石化、硅化和黄铁矿化。

2.2 矿体特征

矿体主要赋存于兴隆山断裂构造带中的二叠系中统大石寨组上段泥质板岩、粉砂质板岩及变质粉砂岩中，在该矿段南东部的侏罗系中统新民组下段角砾晶屑凝灰岩中也有少量矿体产出。矿体的贫富主要与含矿热液充填交代的强度有关。在节理裂隙密集地段或岩石破碎强烈地段由于含矿热液充填交代彻底往往形成工业矿体，矿体有北西向和北东向两组，分别受北西向断裂蚀变带和北东向断裂破碎带控制。近平行带状展布的北西向矿体群与北东向矿体构成不对等的格子状矿体群，即北西向矿体群的矿体数量多且规模大、呈密集的近平行带状展布，矿体一般呈似层状、脉状，连续性好（图3）；北东向矿体数量少且规模较小、呈稀疏的近平行状展布，矿体一般呈透镜状断续产出，连续性差。总体看，兴隆山矿段以北西向矿体为主，以北东向矿体为次，这也与控矿容矿的北西向断裂带为张扭性、北东向断裂破碎带为压扭性有一定的关系。后期断裂对矿体的破坏不明显，矿体沿走向和倾斜无明显错位。

图3 双尖子山矿区兴隆山矿段00号勘探线剖面图（自测）

需要指出的是部分矿体能见到致密块状的铜锌矿体和矿化体；矿山销售的精矿产品中Au的含量均达到了计价标准；另外，矿石化学全分析表明，其中银铅锌与铜金具正相关性，金最高0.52 g/t，铜最高0.17%，组合分析样锡最高达到0.52%，说明成矿具有多期次性和矿物组合成分的多样性（有色金属矿产地质调查中心，2017①）。该矿床可能不只是简单的低温热液型银多金属矿床，还兼有高中温热液型锡铜矿化特征。

2.3 成岩成矿时代

江思宏等（2011）测得矿集区花岗岩和石英斑岩U-Pb年龄为（142.6～134.0）Ma。吴冠斌等（2013，2014）挑选银铅锌矿脉中的闪锌矿获得Rb-Sr等时线年龄为（132.71±3.9）Ma；Liu et al.（2016）获得黄铁矿Re-Os等时线年龄分别为（128.1±8.4）Ma和（165±1.7）Ma；欧阳荷根等（2016）认为矿区发育的斑状花岗岩与成矿有关，并从中挑选出锆石测得U-Pb年龄为（159.31±2.3）Ma，与区域晚侏罗火山岩喷溢的峰值期基本一致（江思宏等，2011），显示出成矿与火山岩在时空上具有密切的联系。王丰祥等（2016）将（146.9±1.9）Ma作为成矿流体沉淀就位的峰值，认为双尖子山可能经历了与燕山中期深源浅成侵入体有关的铅锌银矿化事件和与晚侏罗—早白垩侵入-火山杂岩有关的银多金属矿化事件，具有叠合成矿的特点。

2.4 主要控矿因素

（1）地层：矿区出露的基底岩系主要为二叠系火山-沉积岩，也是主要赋矿围岩。其中，大石寨组地层建造出露广泛且厚度大，富集银、铅等成矿元素，是区域最为重要的银铅锌多金属矿床的赋矿层位。

（2）构造：兴隆山矿段的矿体分别受北西向断裂蚀变带和北东向断裂破碎带控制，矿体的规模、厚度主要与断裂构造带中节理裂隙的密集程度或岩石破碎强度密切相关。总体看，兴隆山矿段以北西走向南西陡倾斜的矿体为主，以北东走向北西倾向的矿体为次，这也与控矿容矿的北西向断裂带为张扭性、北东向断裂破碎带为压扭性有一定的关系，即张扭性断裂带容矿空间大，压扭性断裂破碎带容矿空间相对较小。

（3）岩浆作用：矿区西部发育晚侏罗世多期次形成的花岗闪长岩、花岗岩、斑状花岗岩；矿区内见有脉岩分布，岩性有闪长扮岩、花岗岩、花岗斑岩、流纹斑岩等。晚侏罗世岩浆活动与成矿作用关系密切，特别是第一次岩浆侵入为成矿带来主要的多金属含矿热液，第二、第三次侵入不同程度的对第一次银铅锌多金属成矿有叠加改造成矿特征。

综上所述，双尖子山矿的矿体主要赋存于兴隆山断裂构造带中的二叠系中统大石寨组上段泥质板岩、粉砂质板岩及变质粉砂岩中，矿体呈似层状、脉状及透镜状产出。矿床可能经历了与燕山中期深源浅成侵入体有关的铅锌银矿化事件和与晚侏罗-早白垩侵入-火山杂岩有关的银多金属矿化事件，具有叠合成矿的特点，为构造裂隙充填型中低温热液脉状银铅锌矿床；地层、构造以及岩浆作用共同控制着矿体的形成。

3 找矿方向

3.1 火山机构的查证

激电异常由多组串珠状异常、带状异常环绕包围形成的视极化率环形异常，呈中低极化率异常特征，视电阻率也略高于背景均值呈中高阻异常特征。流纹斑岩（λπ）总体走向50°左右，宽30～110 m，长度约800 m，西侧被北西向断层截断出露在环形异常内（图2），出露范围与环内极化率等值线包络的低缓带状激电异常范围相吻合。激电环形异常与环形磁异常类似往往是由火山机构、外围构造活动或不同期次侵入岩体所引起，推测该环形异常极有可能与深部的隐伏岩体、岩体接触带硫化物矿化有关，矿区中部钻孔ZK12-37揭露证实在其深部见隐伏的肉红色细粒花岗岩体，推测该矿床受控于火山机构放射状构造。因此，围绕确认的火山机构、结合可靠的地物化遥异常信息，对比双尖子山银多金属矿找矿模型，实现双尖子山银多金属矿床外围找矿突破是将来工作的重要方向。矿区北西侧火山机构外围勘查效果显著，火山颈及外围裂隙是主要控矿断裂，后续钻探工程见矿效果良好，主要成矿元素为Ag、Pb、Zn和Cu，火山机构控矿明显。

3.2 未验证激电异常区的查证

由于目前发现的7个激电异常中有5个激电异常被判断为矿致异常，但也只是对两个矿致异常中的4个子异常进行了勘探查证（图2），其余激电异常还未开展工作，因此该矿区的找矿潜力很大，找矿前景良好。未来应加强专项研究工作，提高区分矿体、矿化围岩及含矿构造的物化探综合方法技术应用效果，提取成矿地质体、成矿构造与成矿结构面和成矿作用特征标志等信息。

3.3 高中温热液型锡铜矿的研究

矿床成矿时代为中生代，并且兼有多期成矿作用的特点。有关研究表明（吴冠斌等，2014；Zhai et al.,2020），中低温铜银矿化阶段为双尖子山银多金属矿床Ag元素的主要矿化阶段，并且银矿物主要是按富硒的硫银锡矿、辉（硒）银矿、硫银锡矿、淡红银矿、硫锑铜银矿、银黝铜矿、淡红银矿等顺序依次出现，反映出矿化元素从Sn（Se）-Cu（As）-Sb（Au）的变化，指示双尖子山银多金属矿床具有中高温向低温成矿热液的演化特征，表明该矿床不只是简单的低温热液型银多金属矿床，还兼有高中温热液型锡铜矿化特征。近期在矿区西北部新施工的几个钻孔中钻遇厚大铜矿体很好地证明了这一论断。因此未来除在深部和外围继续找寻银铅锌矿外，高中温热液型锡铜矿也是值得注意的方向。

4 结论

（1）双尖子山矿的矿体主要赋存于兴隆山断裂构造带中的二叠系中统大石寨组上段泥质板岩、粉砂质板岩及变质粉砂岩中，矿体呈似层状、脉状及透镜状产出。矿床可能经历了与燕山中期深源浅成侵入体有关的铅锌银矿化事件和与晚侏罗—早白垩侵入-火山杂岩有关的银多金属矿化事件，具有叠合成矿的特点，为构造裂隙充填型中低温热液脉状银铅锌矿床，地层、构造以及岩浆作用共同控制着矿体的形成。

（2）未来工作中要注重火山机构的查证、激电异常验证和外围和深部高中温热液型锡铜矿的研究，使得双尖山矿床的储量进一步扩大，矿种更加丰富。

注 释

①有色金属矿产地质调查中心.2017.内蒙古自治区巴林左旗双尖子山矿区银铅锌矿生产勘探报告[R].