内蒙古扎鲁特旗哲北农场—联合屯堡一带多金属矿化区地质特征及成因浅析

侯朋 杨宁

摘 要：哲北農场-联合屯堡一带多金属矿化区位于内蒙古通辽扎鲁特旗西北部，大地构造位置地处华北板块北部陆缘增生带上，成矿地质条件优越。通过地质勘查、物化探测量，结合槽探、钻探验证，认为区内矿（化）点主要赋存于上侏罗统满克头鄂博组及中二叠统哲斯组的蚀变带内，其中上侏罗统满克头鄂博组酸性火山岩是主要成矿地层，成因类型属于热液充填型，岩浆作用为成矿的主导因素，构造作用提供了空间和通道。褐铁矿化、硅化、绿帘石化、孔雀石化等蚀变信息对于后期找矿极为关键。

关键词：哲北农场—联合屯堡；多金属矿化；地质特征；成因分析

Geological characteristics and genesis of polymetallic mineralization zone in Zhebei Farm-Lianhetunpu area of Jarud Banner， Inner Mongolia

HOU Peng1， YANG Ning2

（1.Hebei Hydrogeology and Engineering Geological Prospecting Institute Co.， Ltd.， Shijiazhuang 050090， Hebei， China；

2.Regional Geology Research Institute of Hebei Province， Langfang 065000， Hebei， China）

Abstract： The polymetallic mineralization zone in Zhebei farm-Lianhetunpu is located in the northwest of Zalut Banner， Inner Mongolia. It lies in the northern epicontinental accretionary zone of north China plate and has excellent mineralization geological conditions. Through geological， geophysical and geochemical surveys and trenching and drilling verification， it is concluded that the mineralized points in the area are mainly deposited in the alteration zone of the upper Jurassic Manketouebo Formation and the middle Permian Zhesi Formation， among which the acid volcanic rocks of the Upper Jurassic Manketouebo Formation are the main metallogenic stratum. The genesis is of the hydrothermal filling deposit. Magmatism is the dominant factor， and tectonics provides space and channels for mineralization. As prospecting marks， limonitization， silicification， epidotization and malachitization are critical for later prospecting.

Keywords： Zhebei farm-Lianhetunpu; polymetallic mineralization; geological characteristics; genesis analysis

哲北农场—联合屯堡一带多金属矿化区地处内蒙古东部大兴安岭中南段（内蒙古自治区地质矿产局，1991），大兴安岭中南段为有色金属成矿带研究的重要热点之一（苏美霞等，2020；张浩等，2021；杨海星等，2023），紧缺矿产资源地质调查在该地区形成了一系列的研究成果（侯朋等，2017；王彦博，2018；张超，2020；曹健等，2021）。研究区位于内蒙古自治区扎鲁特旗，属巨日合镇及哲北农场管辖，东南距扎鲁特旗政府所在地鲁北镇45 km，距304国道5 km，交通较为方便。依据内蒙古主要成矿区带，本区位于突泉—林西华力西燕山期铁（锡）铜、铅、锌、银、铌（钽）成矿带（Ⅲ-6）东部，莲花山—大井子铜、银、铅、锌成矿带（Ⅳ_6^3）中段（内蒙古自治区地质矿产局，2008；赵一鸣等，1997；邵和明等，2016），从20世纪70年代开始，内蒙古区调一队、内蒙古地调院等单位相继开展了一系列的地质调查工作，发现了多处矿（化）点，认为本地区具有寻找铅锌银矿床的前景。

本文结合已有地质成果，通过野外地质勘查、物化探测量以及工程验证，查明了矿化区的地质特征，探讨了控矿因素，确定找矿标志，以指导后续找矿工作。

1  地质特征

1.1  地层

研究区地层可分为南北2个部分。南部主要为一套海相变质沉积岩组合，岩性为中二叠统哲斯组灰绿、灰黑色砂板岩、变质粉砂岩等，深部可见碳质板岩，地表被第四系冲洪积物覆盖严重，被晚侏罗世二长花岗岩、花岗斑岩体侵入；北部主要为一套陆相酸性火山碎屑岩组合，岩性为上侏罗统满克头鄂博组弱褐铁矿化流纹岩、弱绿帘石化流纹质角砾熔岩、英安质含角砾岩屑晶屑凝灰岩、流纹质含角砾晶屑岩屑凝灰岩等，角度不整合于哲斯组之上，被晚侏罗世二长花岗岩、钾长花岗岩、花岗斑岩体侵入（内蒙古自治区地质调查院，2013；白冰等，2012），该组地层主要为陆相酸性火山喷发作用形成，区域上属银、铅、锌、铜、钼等金属的赋矿地层（邵积东等，2007；张梅等，2011）。

區内脉岩较为发育，主要有细晶岩脉、石英脉、花岗斑岩脉及闪长岩脉、闪长玢岩脉等侵入上述地层中（图1）。

1-第四系洪冲积物；2-上侏罗统满克头鄂博组；3-中二叠统哲斯组；4-侏罗纪花岗斑岩；5-侏罗纪钾长花岗岩；6-侏罗纪二长花岗岩；7-花岗斑岩脉；8-细晶岩脉；9-闪长岩脉；10-闪长玢岩脉；11-石英脉；12-蚀变带；13-实测地质界线；14-实测角度不整合地质界线；15-平移断层；16-产状；17-化探异常及编号；18-探槽及编号；19-钻孔及编号。

1.2  构造

研究区总体构造线的方向为北东向，这在侏罗系满克头鄂博组和二叠系哲斯组中均比较明显。其中：二叠系倾角较陡，约50°，倾向北西；侏罗系倾向南东、北西，倾角较缓，一般为15～30°。由于地表覆盖较为严重，只在研究区中东部哲斯组中发现一条断裂，该断裂错断石英脉，走向近南北。矿体分布与断裂构造关系十分密切（李志等，2023），区内1∶10 000地质填图成果表明构造裂隙的发育程度与矿化蚀变的产出呈正相关关系。

1.3  岩浆岩

区内岩浆岩极为发育，整个研究区内均可见到，主要为侏罗纪中粗粒二长花岗岩，花岗斑岩以及钾长花岗岩，侵入中二叠统哲斯组和上侏罗统满克头鄂博组地层中。

中粗粒二长花岗岩（文象花岗岩）（Jηγ）最为发育，主要分布于研究区北部和西部，多呈不规则状岩基出露，中部面积较小，以规模不等的不规则状小岩株产出，侵入上侏罗统满克头鄂博组中。岩石呈肉红色，中粗粒花岗结构，块状构造，矿物以微斜条纹长石、斜长石、石英为主，黑云母少量，主要矿物颗粒4～7 mm，斜长石半自形板状，绢云母化，微斜条纹长石呈粗大板状，石英呈粒状镶嵌于集合体，黑云母呈片状、条柱状，褐铁矿化。

花岗斑岩（Jγπ）为研究区第二发育的岩浆岩，多呈不规则状岩基出露，侵入满克头鄂博组中，被侏罗纪中粗粒二长花岗岩（Jηγ）侵入。岩石呈肉红色，斑状结构，块状构造，主要矿物由钾长石、斜长石、黑云母及石英等组成。

侏罗纪钾长花岗岩（Jξγ）不发育，仅于研究区内中部呈小岩株产出，侵入上侏罗统满克头鄂博组中。岩石呈浅肉红色，中粗粒花岗结构，块状构造，主要由正长石、石英组成，黑云母、斜长石及磁铁矿含量较少。

2  矿化区地球化学、地球物理特征

2.1  1∶10 000地球化学异常特征

通过开展1∶10 000土壤测量，圈定地球化学异常2处（AS4、AS5），面积比较大，强度高，浓集中心明显，元素套合非常好，现将其分述如下。

1）AS4异常

分布于研究区东北部，呈不规则状，面积约2.4 km2，元素组合以Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、As为主，Ag、Cu、Pb、Zn、As、Mo元素强度高，Ag含量最高值10.0×10-6，Cu含量最高值731.02×10-6，Pb含量最高值1 024.1×10-6，Zn含量最高值1 000×10-6，Mo含量最高值9.2×10-6（表1、图2）。

1-第四系洪冲积物；2-上侏罗统满克头鄂博组；3-中二叠统哲斯组；4-侏罗纪花岗斑岩；5-侏罗纪钾长花岗岩；6-侏罗纪二长花岗岩；7-花岗斑岩脉；8-细晶岩脉；9-石英脉；10-蚀变带；11-实测地质界线；12-实测角度不整合地质界线；13-平移断层；14-产状；15-化探异常及编号。

图2 AS4综合异常剖析图

Fig. 2 AS4 comprehensive anomaly profiling diagram

从图2及表1可以看出，AS4异常元素以Ag、Pb、Zn面积最大，套合最好，浓集中心相对也明显，浓度分带可达3—4级，推测由Ag、Pb、Zn矿化体引起。

2）AS5异常

位于研究区西部，面积约3.73 km2，元素组合为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、As、Sn、Hg，其中套合好的为元素Ag、Cu、Pb、Zn、As，且Ag、Cu、Pb元素规模大、强度高，Ag含量最高值7.851×10-6，Cu含量最高值266.36×10-6，Pb、Zn含量最高值1 000×10-6（表2、图3）。

从图3及表2可以看出，AS5异常以元素Ag、Pb、Zn、As面积最大，套合最好，浓集中心明显，浓度分带达3—4级，推测由Ag、Pb、Zn矿化体引起。

综上所述，AS4和AS5两处异常呈北东向带状分布于上侏罗统满克头鄂博组中，中二叠统哲斯组占一小部分，其中主要成矿元素Ag、Cu、Pb可达四级浓度分带，Zn可达三级，应属矿化体引起。

2.2  1∶10 000地球物理特征

区内各类岩石的极化率普遍较低（姚玉来等，2017），平均值均小于2%，相对较高的岩性为花岗斑岩及长石砂岩；电阻率较高的岩性为花岗细晶岩及凝灰质砂岩，最低的为长石砂岩。通过1∶10 000激电中梯测量，圈出异常3处（DJ1、DJ2、DJ3），走向北东，视极化率ηs最高值19.04%，属低阻高极化，全部分布于中二叠统哲斯组地层中（图4）。

DJ1异常位于测区西南部，北东走向，条带状，长约3.12 km，宽0.56～1.06 km不等，异常未闭合，面积大，视极化率ηs最高强度9.48%。从视极化率ηs等值线平面图上看，异常北侧ηs梯度变化较大，等值线较为密集，相对应的视电阻率ρs为50～500 Ω·m，为中低阻梯度变化带。

DJ2异常位于测区中南部，北东走向，条带状，长约2.25 km，宽0.4～0.64 km不等，异常未闭合，视极化率ηs最高强度8.76%。从视极化率ηs等值线平面图上看，异常ηs梯度变化不大，等值线较为稀疏，相对应的视电阻率ρs为40～250 Ω·m，为中低阻梯度变化带。

DJ3异常位于测区东南部，北东走向，条带状，长约2.9 km，宽0.36～1.2 km不等，异常未闭合，视极化率ηs最高强度19.04%。从视极化率ηs等值线平面图上看，异常ηs梯度变化不大，等值线较为稀疏，相对应的视电阻率ρs为30～300 Ω·m，为中低阻梯度变化带。

以上3处激电异常是同类异常，均属低阻高极化体。从地质图、视极化率等值线平面图可以看出，等值线密集区为上侏罗统满克头鄂博组与中二叠统哲斯组的接触部位，接触带近北东向分布；而北侧化探异常区的激电异常视极化率ηs大都小于4%，视电阻率ρs为1 000～3 000 Ω·m，属高阻中低极化。

在视极化率最高值点的580测线做激电测深，通过测深断面图（图5）推断，该极化体顶板埋深约80 m，视电阻率也较低。

综合地质、化探和激电异常特征，激电异常全部位于中二叠统哲斯组中，在DJ3激电异常布设钻孔ZK01验证，在16余米處开始出现碳质板岩，之后陆续可见该岩性，取样分析Cu、Pb、Zn含量均不足0.01%，Ag小于1 × 10-6，黄铁矿也较少，故推测激电异常很可能是由碳质板岩引起的。而区内满克头鄂博组中的化探异常区未能圈出激电异常，其原因有待进一步查证解释。

3  矿化蚀变特征

通过地质填图，研究区内发现多处矿化蚀变，矿化主要发育在满克头鄂博组酸性火山岩中，而与岩体接触部位一般未见蚀变。矿化岩石以构造角砾岩、石英脉、褐铁矿化火山岩及火山碎屑岩为主，矿化类型表现为褐铁矿化、绿帘石化、硅化等。矿化可见但规模一般不大，宽约几十厘米至几米，长度一般为10～30 m，方向各异，矿化体倾向南西、北西等，倾角为30～70°。经捡块样分析，测试结果显示该区主要成矿元素以Pb、Zn、Ag为主。蚀变带中Zn含量超过0.1%的样品有14处，最高为0.53%，其余大多为0.1%～0.2%；Pb有7个样品含量在0.1%以上，最高为0.58%，其余大多为0.1%～0.3%。

Ⅰ号矿化带：赋存于上侏罗统满克头鄂博组流纹质凝灰岩中，走向北东，地表长10～15 m，宽3～5 m，岩石矿化蚀变强烈，以褐铁矿化为主。从TC01探槽揭露情况看，其倾向为北西，倾角为35～65°不等。探槽中可见2条蚀变带，发育弱褐铁矿化，取刻槽样10件，Cu、Pb、Zn含量均不到0.01%，Ag含量最高为1.45 × 10-6，效果不太理想。

Ⅱ、Ⅲ号矿化带：这2条矿化带呈平行状分布于满克头鄂博组流纹质凝灰岩中，呈北西300°方向展布，长5～10 m，宽2～3 m。岩石矿化蚀变强烈，以褐铁矿化为主。根据探槽揭露情况，其倾向南西，倾角在40～60°之间。TC02探槽中取样24件，Cu达到0.23%，Pb达到0.13%，Zn有13个样品含量超过0.1%，最高为0.32%。TC07布于TC02西侧，其分析结果Cu、Pb、Ag较差，Zn也只有3个样达到0.1%以上，最高为0.36%。

Ⅳ号矿化带：该矿化带呈北西向分布于满克头鄂博组流纹质凝灰岩中，地表长5～10 m，宽2～3 m。从TC03探槽揭露情况看，其倾向南西，倾角在50°左右，取刻槽样9件，Ag最高含量11 × 10-6，Pb最高含量0.34%，Zn最高含量0.23%，效果较差。

Ⅴ号矿化带：呈近东西向分布于满克头鄂博组流纹质凝灰岩中，近东西向展布，长15～20 m，宽3～5 m。从TC04探槽揭露情况来看，其倾向北西，倾角在30°左右，取刻槽样分析，TC04H2中Ag含量为55 × 10-6，Pb、Zn最高分别为0.39%和0.26%。

从表3可知：有2个样品Cu含量在0.1%以上，最高0.23%；5个样品Pb含量在0.1%以上，最高0.39%；有23个样品Zn含量在0.1%以上，最高0.36%；Ag有1 个样品银含量达到55 × 10-6。上述元素Pb、Zn均未达到边界品位，只是矿化显示，铜和银分别各有1个样品达到边界品位。

根据取样分析结果及控制情况，5条矿化蚀变带中，只有TC2、TC7控制的Ⅱ、Ⅲ号蚀变带、TC3控制的Ⅳ号蚀变带显示较好，TC4、TC5、TC6控制的Ⅴ号蚀变带结果较差。在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿化带倾向方向施工钻孔ZK02，全孔断续均可见到黄铁矿，所见岩性以含角砾的流纹质晶屑凝灰岩为主，局部地段硅化较强。

4  讨论

4.1  控矿地质因素分析

通过地质勘查，结合已有的研究成果（刘建权等，2017；史晓鸣，2019；陈金勇等，2019），从地层、岩浆、构造3个方面探讨控矿地质因素。

1）地层

上侏罗统满克头鄂博组酸性火山岩内矿化强烈，路线地质调查过程中，发现较多的矿化蚀变，大多以褐铁矿化石英脉，褐铁矿化、绿泥石化、硅化酸性凝灰岩、局部出现云英岩化等为区内最主要的成矿岩石地层单位，其内富含银、铅、锌等成分，是研究区主要的赋矿层位和矿源层。

2）岩浆作用

研究区内侏罗纪强烈的岩浆活动是成矿的主导因素，为Ag、Pb、Zn等多金属成矿物质的活化、迁移及富积成矿提供了热源或物质来源。

侏罗系二长花岗岩、花岗斑岩及钾长花岗岩，其侵入岩体内部及其接触带上发育有铜、铅、铅锌及磁铁等矿化蚀变，并在有利地段成矿物质富积形成了铁、铜及铅锌矿化点。在岩浆上侵过程中，不仅使围岩发生较强的蚀变，而且使围岩产生大量的与上侵作用力相关的多方向裂隙，这些裂隙为岩浆携带大量金属元素和热液的沉淀提供空间，同时使接触带发生强烈的矿化蚀变。

3）构造作用

研究区总的构造断裂以北东、近南北为主，北东向构造控制岩体的展布，北西向构造为次级构造，这种构造作用为成矿物质的迁移及富积成矿提供了良好的通道和空间；蚀变带矿脉沿断裂构造充填，反映断裂既是导矿构造、配矿构造，又是容矿构造。

4.2  找矿标志

据研究区地质、物化探资料，初步确定区内优势矿种为银、铜、铅、锌，其找矿标志有4个。

地层标志：上侏罗统满克头鄂博组酸性火山岩富含银铅锌等成分，为本区主要的成矿地层。

围岩蚀变：本区围岩蚀变有褐铁矿化、硅化、绿帘石化及孔雀石化等，且局部分析结果较好，这些矿化蚀变为区内直接找矿标志。

地球化学标志：Pb、Zn、Ag等元素组合异常是寻找多金属矿的重要标志，如异常面积大、强度高、套合好、浓集中心明显，有希望找到一定规模的多金属矿。

构造标志：矿化蚀变与构造关系密切，赋矿地层中的北东向断裂和北西向次级断裂是矿化的构造标志。

5  结论及建议

5.1  结论

1）哲北农场—联合屯堡一带多金属矿化区位于大兴安岭中南段莲花山—大井子铜、银、铅、锌成矿带，成矿地质条件优越，区内化探异常明显且套合较好，发现多处矿化蚀变带，具有较好的热液型铜铅锌银多金属矿的找矿潜力。

2）矿化体成因类型属于热液型，上侏罗统满克头鄂博组酸性火山岩为矿源层，岩浆作用为主导因素，构造作用为成矿提供了空间和通道。褐铁矿化、硅化、绿帘石化、孔雀石化及硅化等蚀变信息对于找矿极为关键，构造、岩浆岩、地球化学层面的找矿因素，对后期找矿突破也具有重要意义。

3）研究区物探异常经验证很可能为中二叠统哲斯组碳质板岩导致的，后期找矿过程中注意碳质板岩对极化率的影响。

5.2  建议

1）上侏罗统满克头鄂博组为主要的成矿地层，Ⅰ～Ⅴ矿化蚀变带均位于其中，应加大在该地层中找寻多金属矿床的工作力度，利用地表及深部工程，选择较好地段应该会有一定的找矿突破。

2）研究区西部、北部及东部尚有多处矿化蚀变带分布，但未进行工程控制，后期可对这些部位开展进一步的找矿工作。

3）区内激电异常几乎全部位于中二叠统哲斯组中，而满克头鄂博组中的化探异常区却未显示激电异常，原因有待进一步解释，后期需加大物探异常查证工作。

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收稿日期：2023-08-01；修回日期：2023-11-06

第一作者简介：侯朋（1987- ），男，学士，工程师，主要从事地质矿产调查、矿山生态修复工作。E-mail：1403310139@qq.com

引用格式：侯朋，杨宁，2024.内蒙古扎鲁特旗哲北农场—联合屯堡一带多金属矿化区地质特征及成因浅析［J］.城市地质，19（1）：129-138