內(nèi)蒙古七一牧場北山鉛鋅礦區(qū)礦床成因探討

田淑娟，閆玉城，曲志廣，冀春雨

（華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊，河北 廊坊 065201）

七一牧場北山鉛鋅礦區(qū)以往相繼開展了地質(zhì)、物探、化探、鉆探、坑探等工作，大致查明了礦區(qū)的地層、構(gòu)造、巖漿巖及礦化蝕變特征，顯示礦區(qū)成礦地質(zhì)條件較為優(yōu)越；圈定的物化探異常對礦區(qū)礦體的發(fā)現(xiàn)起到了較好的指示作用；投入大量的鉆探、坑探工程對礦區(qū)重點礦體進(jìn)行了一定程度地控制，并對全區(qū)進(jìn)行了資源量估算。筆者在前期工作的基礎(chǔ)上對礦區(qū)進(jìn)行了系統(tǒng)研究后，對該礦區(qū)成礦特征及成因進(jìn)行了討論。

1 成礦地質(zhì)背景分析

勘查區(qū)大地構(gòu)造位置位于興安地槽褶皺系（Ⅲ）喜桂圖旗中華力西地槽褶皺帶（Ⅲ3）喜桂圖旗復(fù)背斜（Ⅲ32）的南西段北西翼與大興安嶺中生代火山巖帶中北段部位的交匯部位（圖1）。

依據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)成礦區(qū)帶劃分，勘查區(qū)位于古亞洲成礦域（Ⅰ1）額濟(jì)納旗-興安嶺元古代華力西、燕山期銅、鉛、鋅、金、銀、鉻、鈮成礦省（Ⅱ2）大興安嶺中段華力西、燕山期鐵、鋅、鎢、金、鉛成礦帶（Ⅲ4）謝爾塔拉-甘河鎮(zhèn)鐵、鋅成礦帶（Ⅳ42）謝爾塔拉鐵、鋅、硫成礦帶（Ⅳ42-1）。該成礦帶多金屬礦床資源豐富，以熱水噴流沉積和巖漿熱液礦床為主，已發(fā)現(xiàn)的礦床有謝爾塔拉中型鐵鋅礦、六一牧場中型硫鐵礦等。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層主要為中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組（J2tm）、上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組（J3m）、下白堊統(tǒng)梅勒圖組（K1ml），及第四系（Q）。

2.1.1 中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組（J2tm）

主要分布于礦區(qū)中部、東北部，總體呈NE向帶狀產(chǎn)出，地層傾向NW或NNW，傾角50°～66°，與上覆上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組（J3m）呈噴發(fā)不整合接觸關(guān)系。該地層巖性為灰綠色、灰黑色安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)巖屑凝灰?guī)r、安山質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r，灰黑色、紫紅色安山巖、玄武安山巖夾灰黑色、紫紅色安山質(zhì)火山角礫巖。

2.1.2 上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組（J3m）

主要分布于礦區(qū)北部，總體呈NEE向帶狀產(chǎn)出，地層傾向SE、NE或NEE，傾角13°～36°，局部傾角可達(dá)88°，與上覆下白堊統(tǒng)梅勒圖組（K1ml）呈噴發(fā)不整合接觸關(guān)系。該地層巖性為灰白色流紋質(zhì)含角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r、灰白色、灰紫色流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r夾灰白色流紋質(zhì)火山角礫巖。

2.1.3 下白堊統(tǒng)梅勒圖組（K1ml）

主要分布于礦區(qū)西北部，總體呈近東西向面狀產(chǎn)出。該地層巖性為灰黑色、灰褐色玄武巖。

2.1.4 第四系（Q）

主要分布于礦區(qū)西南部、東南部及東北角，多沿沖溝及半山坡產(chǎn)出，主要為黑土、腐殖土，夾雜凝灰?guī)r、玄武巖、安山巖、花崗斑巖、花崗巖風(fēng)化轉(zhuǎn)石及殘坡積砂石。

2.2 構(gòu)造

斷裂：

圖1 七一牧場北山鉛鋅礦區(qū)大地構(gòu)造位置示意圖

礦區(qū)斷裂構(gòu)造以北東向和北西向的斷裂構(gòu)造最為強(qiáng)烈，近南北向斷裂構(gòu)造、近東西斷裂構(gòu)造發(fā)育較少。

2.2.1 北東向斷裂構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)北東向斷裂構(gòu)造具有壓扭性、多期次活動的特點。

區(qū)域發(fā)育的六一牧場-牧場北場北東向斷裂帶從礦區(qū)東南部穿過，該斷裂帶規(guī)模較大，形成于華力西中期，為早期形成的北東向斷裂構(gòu)造，受華力西中期中細(xì)粒黑云母二長花崗巖體侵入，是礦區(qū)重要的導(dǎo)礦構(gòu)造。

2.2.2 北西向斷裂構(gòu)造

礦區(qū)北西向斷裂構(gòu)造極為發(fā)育。這些斷裂構(gòu)造應(yīng)為六一牧場—牧場北場北東向斷裂帶的次級斷裂，呈現(xiàn)“成群、平行、張扭性”產(chǎn)出特征，地表出露長度多為幾十至幾百米，寬2-15m，走向北西290°～350°，總體傾向南西，局部存在北東向扭轉(zhuǎn)，傾角45°-88°，可能是在北西-南東向擠壓應(yīng)力作用下形成的共軛剪節(jié)理在張性應(yīng)力作用下衍化形成的鋸齒狀斷裂，其內(nèi)充填發(fā)育褐鐵礦化石英脈、石英網(wǎng)脈，多具有明顯的鉛鋅銀礦化，是礦區(qū)最主要的容礦構(gòu)造。

2.2.3 近南北向斷裂構(gòu)造

礦區(qū)近南北向斷裂構(gòu)造產(chǎn)出較少，主要集中產(chǎn)于礦區(qū)中部。該組斷裂構(gòu)造與北西向斷裂構(gòu)造相連接，總體走向近南北，局部呈現(xiàn)出北西或北東向的扭轉(zhuǎn)，總體傾向西，局部傾向北東，傾角65°～88°，地表出露長度幾十至幾百米，顯示張扭性斷裂構(gòu)造的特點，其內(nèi)多發(fā)育鉛鋅銀礦化、褐鐵礦化石英脈，是礦區(qū)重要的容礦構(gòu)造之一。

2.2.4 近東西向斷裂

礦區(qū)僅局部零星發(fā)育，規(guī)模相對較小，多充填發(fā)育細(xì)粒花崗巖巖脈（γ）和石英脈（q），部分石英脈顯示一定程度的鉛鋅銀礦化。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿活動強(qiáng)烈，巖漿巖廣泛分布。噴出巖主要為侏羅系發(fā)育的火山碎屑巖、熔巖及下白堊統(tǒng)梅勒圖組出露的玄武巖，分布于礦區(qū)中部、北部；侵入巖主要有華力西中期中細(xì)粒黑云母二長花崗巖（ηγ42b）和燕山早期第一階段花崗斑巖（γπ52b）、細(xì)粒鉀長花崗巖（ξπ52b），以及少量脈巖，集中出露在礦區(qū)南部。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變主要有硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、綠泥石化、高嶺土化、絹云母化、泥化、螢石化、碳酸鹽化、鉀化等。其中，與鉛鋅礦化作用具有密切關(guān)系的蝕變?yōu)楣杌⒑骤F礦化、黃鐵礦化，次為絹云母化、綠泥石化。

硅化：是區(qū)內(nèi)最主要的熱液蝕變之一，主要以石英脈、石英細(xì)脈及網(wǎng)脈形式沿斷裂構(gòu)造產(chǎn)于安山質(zhì)或流紋質(zhì)的火山巖中。依石英脈的產(chǎn)出走向，大致分為NE向、NW向和近SN向三組。不同走向的石英脈體規(guī)模及硅化強(qiáng)弱程度變化較大。其中，NW向和近SN向發(fā)育的石英細(xì)脈、石英網(wǎng)脈，地表多具強(qiáng)褐鐵礦化，局部可見鐵錳染，而深部與綠泥石化、黃鐵礦化等同時出現(xiàn)，與鉛鋅銀銅礦化關(guān)系密切，是礦區(qū)最重要的找礦標(biāo)志之一。

褐鐵礦化：為地表次生蝕變，多與硅化相伴，特別是沿NW向斷裂構(gòu)造發(fā)育的強(qiáng)褐鐵礦化，與礦化關(guān)系密切。

綠泥石化：多產(chǎn)于安山質(zhì)火山碎屑巖、安山巖或蝕變花崗巖中，常與石英、黃鐵礦等礦物共生，安山質(zhì)火山巖中局部發(fā)育的綠泥石化硅化細(xì)脈與鉛鋅礦化具有一定的關(guān)系。

絹云母化：多為安山質(zhì)火山巖蝕變的產(chǎn)物，與綠泥石或石英共生，絹云母化的火山巖多為鉛鋅礦體的賦礦圍巖，顯示與礦化作用具有一定的關(guān)系。

黃鐵礦化：多與硅化、綠泥石化共生，呈立方體或五角十二面體晶型，自形晶粒狀，浸染狀產(chǎn)于綠泥石化的安山質(zhì)凝灰?guī)r或沿硅化、綠泥石化細(xì)脈產(chǎn)出，局部與方鉛礦、閃鋅礦等共生，與鉛鋅礦化關(guān)系較為密切。

2.5 賦礦層位及礦化特征

礦區(qū)礦化作用主要為鉛、鋅、銀、銅，偶見少量鉬。其中，鉛、鋅、銀、銅礦化是礦區(qū)最主要的礦化作用，多呈共生或伴生關(guān)系，以浸染狀或含礦石英細(xì)脈、網(wǎng)脈形式產(chǎn)于中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組安山質(zhì)火山碎屑巖、安山巖和上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋質(zhì)火山碎屑巖中；而鉬礦化為單一礦化作用，目前僅在礦區(qū)鉀化的中細(xì)粒黑云母二長花崗巖中偶見。

以礦區(qū)I、II兩條礦帶為例。這兩條礦帶均顯示較好的鉛鋅銀銅成礦作用，均發(fā)育有多條具有工業(yè)價值的礦體。這些礦體總體表現(xiàn)出鉛、鋅礦化作用為主，伴生銀、銅，受北西向斷裂構(gòu)造控制作用明顯，闡述如下：

I礦帶，鉛鋅銀銅礦化作用強(qiáng)烈，以鉛鋅銀為主，伴生銅。礦體主要以含礦石英脈、石英網(wǎng)脈的形式沿北西向、近南北向斷裂構(gòu)造賦存于中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組安山質(zhì)火山巖中，長度普遍為幾十至400m，寬度多為0.20～3.00m，傾向主要為南西向，局部可為北東向，傾角多為45°～85°，多為60°，延深可達(dá)300m，鉛鋅局部段達(dá)到工業(yè)品位，并伴生銀銅礦。礦體與圍巖界線普遍較為清晰，近礦圍巖多具有強(qiáng)烈的硅化、黃鐵礦化，巖石質(zhì)硬性脆。

II礦帶，礦化作用以鋅為主，次為鉛、銀，伴生銅。礦體主要賦存于中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組安山質(zhì)火山巖中，其次賦存于上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋質(zhì)火山碎屑巖中。其中，上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋質(zhì)火山碎屑巖中主要表現(xiàn)為浸染狀、細(xì)脈浸染狀產(chǎn)出的鉛鋅銀礦（化）體，賦礦較淺，工業(yè)價值相對有限；中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組安山質(zhì)火山巖中發(fā)育的礦體，主要以密集石英細(xì)脈、網(wǎng)脈或厚大石英脈形式產(chǎn)出，總體受北西向斷裂構(gòu)造控制，長度幾十至300m，寬度介于0.50～10.00m，傾向南西，傾角50°～80°，延深可達(dá)200m，具有較好的工業(yè)價值。礦體與圍巖界線總體較為清晰，近礦圍巖多具有強(qiáng)烈的硅化，巖石堅硬。

2.6 礦石質(zhì)量特征

2.6.1 礦石物質(zhì)成分

金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、毒砂等；非金屬礦物主要有石英、方解石、絹云母、綠泥石、螢石等。

2.6.2 礦石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)：主要為自形-它形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造：主要為脈狀構(gòu)造、致密塊狀構(gòu)造，次為團(tuán)塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

2.7 礦體圍巖及夾石情況

礦區(qū)礦體圍巖主要為中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組安山質(zhì)火山碎屑巖與安山巖，次為上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋質(zhì)含角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r，多具有一定程度的硅化、絹云母化、綠泥石化。礦體主要受斷裂構(gòu)造控制，與圍巖界線通常較為清楚。

3 礦床成因

根據(jù)以往工作成果研究討論后，認(rèn)為七一牧場北山鉛鋅礦應(yīng)為巖漿期后熱液脈型鉛鋅多金屬礦床。主要依據(jù)有：

（1）從區(qū)域地質(zhì)背景來看，礦區(qū)位于大興安嶺中段華力西、燕山期鐵、鋅、鎢、金、鉛成礦帶（Ⅲ4）謝爾塔拉-甘河鎮(zhèn)鐵、鋅成礦帶（Ⅳ42）謝爾塔拉鐵、鋅、硫成礦帶（Ⅳ42-1）。該成礦帶多金屬礦床資源豐富，以熱水噴流沉積和巖漿熱液礦床為主。

（2）從礦區(qū)成礦地質(zhì)條件來看，區(qū)內(nèi)出露的地層有中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組、上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組和下白堊統(tǒng)梅勒圖組，均為陸相火山巖建造，賦礦地層主要為中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組安山質(zhì)火山巖，次為上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋質(zhì)火山碎屑巖；礦區(qū)構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造，早期六一牧場-牧場北場NE向斷裂構(gòu)造可能為導(dǎo)礦構(gòu)造，NW向斷裂構(gòu)造是主要的配礦和容礦構(gòu)造，而晚期NE向斷裂構(gòu)造對礦體具有一定截切、破壞，屬于成礦期后破礦構(gòu)造；礦區(qū)巖漿活動較為強(qiáng)烈，除發(fā)育大面積的噴出巖外，侵入巖也較為發(fā)育，既有華力西中期的中細(xì)粒二長黑云母二長花崗巖體，又有燕山早期的花崗斑巖、鉀長花崗巖及細(xì)粒花崗巖脈。可以看出，礦區(qū)最重要的控礦因素為斷裂構(gòu)造，同時強(qiáng)烈的巖漿活動也是礦區(qū)鉛鋅成礦的重要條件。

（3）從礦體產(chǎn)出形式分析，成礦方式以充填作用為主，少量為交代作用。礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦體主要以石英脈、石英細(xì)脈、石英網(wǎng)脈形式產(chǎn)出，脈體與圍巖之間的界限較為清楚，為脈型礦床的典型特征。

（4）從共生礦物組合分析，礦區(qū)具有工業(yè)意義的元素為Pb、Zn、Ag、Cu，有用金屬礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦。這些礦物在礦區(qū)不同礦段、不同礦體均存在明顯的共生關(guān)系，這表明礦區(qū)多金屬礦體的形成應(yīng)為同一期次熱液活動作用的產(chǎn)物。

（5）從成礦時間、成礦空間分析，礦區(qū)礦體主要以脈狀形式產(chǎn)于中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組安山質(zhì)火山巖中，局部以細(xì)脈浸染狀產(chǎn)于上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋質(zhì)火山碎屑巖內(nèi)，這表明鉛鋅成礦作用應(yīng)在塔木蘭溝組形成之后，與滿克頭鄂博組火山碎屑巖的形成時間相當(dāng)或略晚，而早于下白堊世。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育燕山早期的花崗斑巖、細(xì)粒鉀長花崗巖體，空間上與賦礦地層中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組緊鄰，二者之間呈清晰的侵入接觸關(guān)系。據(jù)此推測，礦區(qū)鉛鋅多金屬成礦作用可能與燕山早期的巖漿侵入活動有關(guān)。

綜上，七一牧場北山鉛鋅礦床可能為燕山早期巖漿活動形成的巖漿期后熱液脈型鉛鋅多金屬礦床，礦體產(chǎn)出主要受NW向斷裂構(gòu)造控制。