大兴安岭东段陆相火山岩型银铅锌多金属矿成矿规律及找矿方向研究

卢守卿，胡殿波，李国建，李国勇，梁黎春

(河南省地质矿产勘查开发局 第一地质勘查院，河南 郑州 450001)

大兴安岭位于古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋和古太平洋构造—成矿域的叠加区域，新发现一系列大中型矿床，形成了一批重要的有色金属生产和加工基地，已成为我国东部重要的成矿集中区。陆相火山岩型矿床是铜、金、银等金属的主要来源，全球排名前十的银矿均为与火山—次火山作用有关的陆相火山岩型矿床[1-2]。随着我国经济的快速发展，银铅锌等金属资源大量消耗，目前呈供应不足状态，银仅能满足消费量的2/3，其余均需进口。因此，加大陆相火山岩型银多金属矿床的勘查力度，迫在眉睫。

活林扎拉格银铅锌多金属矿位于内蒙古自治区东部大兴安岭山脉东坡原始森林区，前期1∶5万水系沉积物测量、1∶5万高精度地面磁法测量和1∶5万区域矿产调查等工作，新发现多条银铅锌锰多金属矿化蚀变带，且均产于火山岩地层中。区内已发现大量的与陆相火山岩相关的银、铅锌矿床(点)[3-6]，地质、物探和化探异常套合好，异常分布于地表火山岩矿化蚀变吻合程度高，具有较好的银、铅锌多金属矿成矿条件，找矿前景较大。本文在近年大兴安岭银铅锌勘查和研究的基础上，通过对活林扎拉格银铅锌多金属矿矿区地质特征和矿床特征的分析，探讨矿床成因机制和找矿方向，为大兴安岭东南段与陆相火山岩相关金属矿的发现提供基础地质资料和勘查找矿思路。

1 区域地质背景

研究区位于内蒙—大兴安岭地槽褶皱系东南缘的蒙东南中—晚华力西褶皱带，构造形迹以北西向、北东向、近东西向断裂为主(图1)，北东向褶皱次之，火山机构极其发育。区域地层发育不全，主要发育上侏罗统玛尼吐组、白音高老组和下白垩统梅勒图组火山岩，新生界第四系全新统河流冲积物及残坡积物。主要发育侏罗纪花岗岩、花岗斑岩、闪长斑岩，二叠纪花岗岩，白垩纪花岗岩、花岗斑岩、闪长岩侵入岩[7]。广泛发育晚侏罗世中酸性火山熔岩、安山质火山碎屑岩、英安质火山碎屑岩和早白垩世玄武岩、安山玄武岩、玄武安山岩等。

图1 区域地质示意Fig.1 Regional geological map

研究区隶属于突泉—林西华力西燕山期铁(锡)铜、银、铅、锌、铌(钼)成矿带中北部，已有多处铁、锡、铜、银、铅、锌、钨、钼矿点、中小型工业矿床[8-14]。区内上侏罗统玛尼吐组、白音高老组火山岩地层绿帘石化、褐铁矿化、硅化蚀变强烈，北东向蚀变带中褐铁矿化、黄铁矿化、绢英岩化、电气石化较发育，已发现活林扎拉格南银多金属矿点、三道沟北银铅锌矿化点。

2 矿区地质特征

2.1 地层

图2 矿区地形地质Fig.2 Topographic and geological map of mining area

(1)玛尼吐组。分布于矿区南部，主要为角砾集块岩、安山质疑灰角砾岩、安山质晶屑岩屑凝灰岩、安山质晶屑熔结凝灰岩、安山质晶屑凝灰熔岩、安山质沉凝灰岩、次安山质晶屑凝灰熔岩、次安山岩，发育褐铁矿化、硅化、绢英岩化、黄铁矿化、银铅锌等矿化蚀变，为区内重要的含矿地层。

(2)白音高老组。分布于矿区西北部，主要为英安质晶屑凝灰熔岩、英安质晶屑熔结凝灰岩，少量安山质晶屑凝灰岩、次英安质晶屑凝灰熔岩、次流纹质角砾岩，发育褐铁矿化、硅化、绢英岩化、黄铁矿化、电气石化和银矿化等蚀变，为区内最重要的含矿地层。

(3)梅勒图组。分布于矿区东北部，主要为玄武岩、安山玄武岩、玄武安山岩，偶见绿泥石化、绿帘石化、褐铁矿化、硅化、绢英岩化、电气石化、黄铁矿化等蚀变。

(4)第四系。分布于西部和东部的沟谷中，为冲洪积砂砾石、砂土。

2.2 构造

区内构造受区域构造的制约，构造线呈北东—南西向或近东西向展布。断裂主要有3组：NE向、NW向、EW向，但规模均较小，多以张性破裂形式产出。EW向的一组与成矿关系密切，为容矿构造；NE向的一组为导矿构造，沿破碎带有少量矿化蚀变；NW向一组则为破矿构造。

2.3 岩浆岩

区内侵入岩不发育，仅零星出露，主要有白垩纪花岗岩、花岗斑岩、闪长岩、石英闪长岩、闪长斑岩，均呈岩株状产出。晚侏罗世—早白垩世时期火山活动极其活跃，区内产生强烈的火山喷发，形成了大面积的中性—中酸性—中基性(玛尼吐组—白音高老组—梅勒图组)陆相火山岩。此外，晚侏罗世次安山质晶屑凝灰熔岩、次安山岩、次英安质晶屑凝灰熔岩、次流纹质角砾岩发育。

2.4 化探异常特征

(1)1∶5万水系沉积物地球化学异常特征。区内位于1∶5万水系沉积物测量综合异常Hs-10号异常区，面积23.5 km2，成矿元素主要为Ag、Pb、Zn，异常强度较高，浓集中心明显，Ag具三级浓度分带、Pb、Zn、Cd、Mn呈现二级浓度分带，为乙1类异常。其中，银有2个异常浓度中心，铅、锌、镉均只有1个浓度中心，锰有4个浓度中心。西南部异常，银浓度中心与铅、锌、镉、锰浓度中心套合较好。异常处于上侏罗统玛尼吐组、白音高老组和上白垩统梅勒图组地层中，是寻找与火山岩有关的Ag、Pb、Zn多金属矿产的重要地区。

(2)1∶1万土壤地球化学异常特征。此次工作对综合异常Hs-10元素套合较好的部位进行了1∶1万土壤地球化学测量，共圈出单元素异常639个，其中Au 85个，Ag 67个，Cu 33个，Pb 40个，Zn 64个，Mo 68个，Cd 53个，W 44个，Mn 50个，As 36个，Sb 37个，Hg 62个。根据元素共生组合关系、空间套合程度等，圈出综合异常14个(图3)，其中，HS5和HS6异常银、铅、锌异常强度高，浓集中心明显，与矿区新发现矿化带套合较好。

HS5综合异常：呈扇叶状，面积0.55 km2，以Ag、As 、Mo为主，套合较好，形成一个明显的中心，异常面积最大的是Ag，浓度分带亦以Ag最好。地表出露地层为上侏罗统白音高老组英安质晶屑凝灰熔岩，异常与接触带有关，热液活动频繁，易于富集成矿，具有较好的银矿前景。

HS6综合异常：呈“8”状南北分布，面积0.78 km2，以Ag、Zn、Pb为主，其次为Sb、Mo、Mn、As，北中部元素套合较好，形成一个较大的中心，异常面积最大的是Ag，其次是Zn，浓度分带以Ag、Pb 为主。地表出露地层为上侏罗统玛尼吐组安山质晶屑凝灰熔岩，异常内小型断裂带发育，为热液活动提供了空间和通道，成矿条件较为有利，是寻找银铅锌多金属矿的最佳区域。

图3 1∶1万土壤地球化学测量元素综合异常图Fig.3 1∶100 00 element comprehensive anomaly map of soil geochemical survey

2.5 物探异常特征

(1)1∶5万磁法特征。矿区横跨2个异常群(C3和C5)，异常总体北东向，和主体构造线方向一致。北部异常较凌乱，正负异常相伴，正负异常均表现为东西梯度变化小，南北梯度变化大特点。其中，C5异常群中北部五道沟C5-1异常，走向北东东，长4.5 km，宽2.5 km，面积12 km2，东西向梯度变化小，南北向梯度变化大。化极后，异常东西两侧负异常显现，北东走向明显，上延100～300 m后，异常基本形态变化小，趋势分离局部场后异常由负值包裹，说明磁性体相对孤立，埋深不大，磁性中等。

(2)1∶1万激电中梯测量特征。此次对化探综合异常Hs-10套合较好的部位开展了1∶1万激电中梯测量测量，共圈出激电异常5个，分别为Dη-1、Dη-2、Dη-3、Dη-4和 Dη-5，其中Dη-1和Dη-5异常为矿致异常。

Dη-1异常：呈似椭圆状展布，走向近南北，异常长1 000 m左右，宽600 m左右，异常极大值为7.2%，ηs一般在3.5%～5.0 %；与Dη-1对应的视电阻率一般在2 000～3 000 Ω·m，出露地层为上侏罗统白音高老组火山岩，可能为岩屑晶屑质凝灰岩引起，岩石有银铅锌铁等矿化蚀变，判断为矿致异常。

Dη-2异常：走向北东—南西向，长500 m，宽300 m，ηs极大值为4%，视电阻率一般在1 500～3 000 Ω·m，出露地层为上侏罗统白音高老组火山岩，异常位于岩性接触带上。

Dη-3异常：呈不规则的条带状，其走向30°左右，长约400 m、宽约150 m，ηs极大值为3.5%，一般在2.5%～3.0%。对应的视电阻率在1 000～1 500 Ω·m，出露地层为上侏罗统白音高老组火山岩，异常位于不同岩性接触带上，有银铅锌铁等矿化蚀变。

Dη-4异常：呈不规则的条带状，走向北西，长约600 m，宽100～150 m，ηs极大值为3.1%，一般在2.5%～2.8%；与异常对应的视电阻率在2000～3 000 Ω·m，异常较弱，出露地层为上侏罗侏罗统玛尼吐组火山岩，为含矿地层，有银铅锌铁等矿化蚀变。

Dη-5异常：呈不规则条带状，走向近南北，长约600 m，宽约300 m，ηs极大值为7.8%，与异常对应的视电阻率值在4 000～5 000 Ω·m，出露地层为上侏罗侏罗统玛尼吐组火山岩，有银铅锌铁等矿化蚀变，判断为矿致异常。

2.6 矿化蚀变带特征

本次工作共圈出9条矿化蚀变带(K1—K9)，大多分布于上侏罗统火山岩中，矿化带长30～300 m不等，宽5～100 m。主要矿化为铅锌矿化、银矿化和锰矿化等。

(1)K1、K2、K4、K6、K7、K8、K9矿化带：为走向北东—南西向的一组矿化蚀变带，均位于上侏罗统玛尼吐组安山质晶屑凝灰熔岩夹安山质疑灰角砾岩中。蚀变以硅化为主，呈脉状、团块状，其次为细脉状、侵染状，具绿帘石化、绿泥石化；褐铁矿化极为普遍，呈蜂窝状、团块状及粉末状，局部铁锰染严重，呈黑色。蚀变带呈黄褐、铁黑色，受风化剥蚀严重，南东倾，倾角50°～60°。出露长40～150 m，宽5～30 m。矿化以铅锌和锰为主，矿化带与物化探异常套合较好，与围岩界线清晰，铅品位最高0.78%、锌最高0.43%、锰品位一般在1%～2%，最高10.31%，揭示了该区较好的成矿前景。

(2)K3矿化带。位于矿区的西部，位于上侏罗统白音高老组英安质晶屑凝灰熔岩中，矿化带呈北西—南东走向，倾向北东，倾角70°左右。出露长300余 m，宽30～100 m。褐铁矿化、硅化强烈，以银矿化为主。

(3)K5矿化带(体)。位于矿区的中部，位于下白垩统梅勒图组安山玄武岩中，矿化带近南北走向，倾向西，倾角60°左右。出露长30余 m，宽5 m左右，褐铁矿化、硅化、绿帘石化较强，局部可见铅矿化。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

(1)矿体分布特征。此次通过1∶10 000地质填图和工程揭露和取样分析，共圈出矿体4个，均产于矿化蚀变带中，呈脉状、透镜状等产出，矿化蚀变带与围岩界线清楚，与矿体界线呈渐变过渡关系。

K1-1、K4-1矿体(图4)产于上侏罗统玛尼吐组中安山质晶屑凝灰熔岩中，产状：倾向110°～125°，倾角55°～65°。矿体为灰黑色，矿化以铅为主，次为锰矿化，局部锌矿化，铅品位最高0.78%、锌最高0.43%、锰品位1%～2%，最高10.31%。K3-1、K3-2产于上侏罗统白音高老组英安质晶屑凝灰熔岩中，硅化、褐铁矿化强烈，矿体北东倾，倾向65°～75°，倾角50°～60°，银品位最高171.8×10-6。

图4 矿区TC5素描图Fig.4 TC5 sketch of mining area

(2)矿体围岩及蚀变特征。矿体多赋存于北东向的一组构造裂隙中，矿体多顺层产出，其直接顶底板围岩多为安山质晶屑凝灰熔岩，围岩中发育有不同程度的黄(褐)铁矿化、硅化、绿泥石化等蚀变，由矿体向外，蚀变强度逐渐减弱。一般在矿体两侧顶底板围岩中，远离矿体蚀变逐渐减弱，靠近矿体蚀变加强，且从矿体向两侧围岩蚀变具一定的分带性：即矿体→硅化→褐铁矿化、锰矿化→碳酸盐化→绢云母化。在靠近矿体的围岩中还可发育较弱的绿帘石化及多金属硫化物蚀变等矿化现象。

矿体与围岩分界不太明显，矿体中铅、锌等金属硫化物呈脉状，细脉浸染状沿矿体的裂隙及矿物粒间充填，矿化较强，而在围岩中只有黄(褐)铁矿呈星散状，细脉状沿裂隙充填。矿体与围岩多呈渐变过渡，个别界线清楚。

(3)矿体夹石。矿体内夹石厚度均较小，一般小于1.5 m，长度10～20 m。夹石多为晶屑凝灰熔岩、晶屑凝灰岩及变流纹岩及火山角砾岩等，其形态、产状与矿体基本一致。

3.2 矿石质量

各矿体矿石的矿物成分大同小异，但金属矿物含量在各矿体中却有明显差异。

矿石具他形粒状结构、交代结构、填隙结构等，以浸染状、斑杂状、致密块状构造为主。脉石矿物以斜长石、石英为主，绢云母、方解石、绿帘石、绿泥石等次之。金属矿物有闪锌矿、方铅矿、褐铁矿等。矿石可划分为氧化矿石和原生矿石2类，氧化矿石主要分布于地表节理裂隙发育处，位于地表以下10 m之间，矿石的主要蚀变为褐铁矿化、绢云母化等；原生矿石分布于地表10 m以下地段，矿石新鲜，金属硫化物没有发生氧化，主要为闪锌矿、方铅矿等。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

活林扎拉格银铅锌多金属矿产于上侏罗统玛尼吐组安山质晶屑凝灰熔岩和上侏罗统白音高老组英安质晶屑凝灰熔岩中，与中生代火山岩、次火山岩关系密切，提供了深部成矿物质和热动力，以硅化、黄(褐)铁矿化、绿泥石化为主的蚀变分带，形成以卤族元素的络合物形式运移的Ag、Pb、Zn等金属组分，上升到适合的构造容矿空间，随着物理、化学条件的改变，有用元素沉淀富集，从而形成银铅锌多金属矿床，为典型的浅成低温热液矿床。

矿区内北东向构造控制着矿化带(脉)及矿体的展布。

4.2 找矿方向

(1)上侏罗统玛尼吐组安山质晶屑凝入熔岩中的硅化、褐铁矿化及锰矿化等蚀变带为直接的找矿标志。

(2)高阻高极化激电异常和土壤次生晕异常为间接的找矿标志。

5 结论

(1)活林扎拉格银铅锌多金属矿产于上侏罗统玛尼吐组安山质晶屑凝灰熔岩和上侏罗统白音高老组英安质晶屑凝灰熔岩中，共圈定出矿体4个，呈脉状、透镜状等产出，为典型与火山岩密切相关的浅成低温热液型银铅锌矿床。

(2)矿体形态较为简单，多赋存于北东向的一组构造裂隙中，矿体多顺层呈脉状、透镜状产出，顶底板围岩多为安山质晶屑凝灰熔岩，围岩蚀变具有明显的分带性，发育有不同程度的黄(褐)铁矿化、硅化、绿泥石化等蚀变，为浸染状、斑杂状、致密块状闪锌矿、方铅矿、褐铁矿石。

(3)大兴安岭东段上侏罗统火山岩硅化、褐铁矿化及锰矿化等蚀变带和高阻高极化激电异常均为良好的找矿标志。

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