內蒙古根河市三河鉛鋅礦床地質特征及3號礦脈成礦預測

畢亞強　馮宇　馬虎彪　扈德峰　岳雷

摘 要：內蒙古三河鉛鋅礦床為典型的中溫熱液脈型礦床，礦體呈脈狀、透鏡狀產出于侏羅系上統塔木蘭溝組的火山巖中，其中3號礦脈是該礦床的重要工業礦體之一，呈NNW向展布，顯示左旋的運動學特征。通過數值模擬系統，3號礦脈控礦斷裂的波峰波谷過渡區為成礦有利部位。礦體厚度等值線與控礦斷裂底盤面的疊合，本次研究在礦脈兩翼及深部圈出三處成礦遠景區。

關鍵詞：三河鉛鋅礦床;3號礦脈;地質特征;構造控礦規律;成礦預測

三河鉛鋅礦床位于內蒙古自治區呼倫貝爾得耳布爾鎮，內蒙古第六地質礦產勘查開發有限責任公司于2009～2018年間先后對三河礦區進行了補充勘查工作，對采礦權進行資源儲量核實工作提出了構造控礦的觀點，但并未做深入研究，缺乏對成礦規律與預測的理論研究。本文在詳細了解該礦床地質特征的基礎上，依據前人的鉆探數據，結合數值模擬方法，對三河鉛鋅礦床成礦規律進行了總結，同時對3號礦脈外圍（兩翼）及深部進行了成礦預測工作，圈定了成礦遠景區，這為今后進一步探礦工作具有指導意義。

1 礦床地質

三河鉛鋅礦床位于中亞造山帶東段的額爾古納地塊（武廣等，2014），區內出露地層比較單一，主要為侏羅系上統塔木蘭溝組角閃安山巖、安山質火山碎屑巖，此外還有零星分布的白音高老組粗面巖，及第四系全新統現代松散堆積層。構造上，三河礦區隸屬于北東向五卡復背斜與三河鎮復向斜銜接帶的北西側，上比利亞谷左行平移斷層和嘎拉嘎亞溝左行平移斷層之間的下比利亞谷斷裂與比利亞背斜軸緩“S”形轉彎的交切部位。礦區范圍內中生代巖漿活動頻繁且強烈，主要巖性有石英斑巖、石英粗面斑巖及安山玢巖，其中安山玢巖多呈脈巖形式產出，且對礦脈有破壞作用。前人的鋯石U-Pb年代學結果表明這些巖漿巖為中晚侏羅世（167-128Ma）巖漿作用的產物（明珠等，2015;Xu et al.，2018）。趙巖等（2017）對閃鋅礦進行Rb-Sr同位素分析，結果顯示其等時線年齡為141.6 ± 1.9Ma，說明三河鉛鋅礦床形成于晚侏羅世，與上述巖漿活動關系密切。

三河鉛鋅礦床礦石構造主要為：團塊狀、細脈狀、浸染狀（稀疏及稠密）和網脈狀。依據礦石礦物組合、礦石組構、礦脈穿切關系將礦區鉛鋅銀成礦作用劃分為熱液及表生氧化兩期，其中熱液成礦作用可進一步劃分為：（I）白色無礦碳酸鹽階段;（II）黃鐵礦-石英階段;（III）多金屬硫化物階段;（IV）黃鐵礦-螢石-方解石階段;（V）無礦方解石階段，具體特征見于表1。礦區范圍內熱液蝕變較為發育，主要有硅化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化和碳酸鹽化，其中綠泥石化及硅化與礦化關系密切。

2 3號脈特征

3號礦脈走向335°，傾向南西，傾角58～79°，平均72°。走向延長530m，傾向延深130～240m。礦體呈脈狀，地表沿走向方向向兩端、深部向北西分枝尖滅，北西沿走向方向有礦化體再現。剖面上在417、415線厚度向下漸小，向深部分枝尖滅，礦體內偶有小夾石存在，復雜程度中等。構造對礦體影響程度小。沿走向厚大礦體見于417～411線間，厚度大且穩定，寬度（垂深）近100m，最大厚度達23.30m;沿傾向厚大礦體從417線的810m標高向南東方向逐漸降低，至411線降至742～655m標高，厚大礦體沿走向明顯向南東方向傾伏，并有向下繼續延伸趨勢。礦體厚度0.96～23.30m，平均8.87m，厚度變化系數65%，屬較穩定型。礦體品位：Pb0.55～5.13%、Zn0.52～1.65%、Ag10.33～112.93g/t，平均品位Pb1.87%、Zn0.68%、Ag18.71g/t。3號礦脈在走向變化處，礦體顯示膨大的特征，這說明3號礦脈NWW向控礦斷裂為左旋的運動學特征

3 3號脈控礦構造特征及礦化富集規律

控礦構造的研究方法，由描述型逐漸向半定量、定量分析方法發展，并在地質構造研究的各方面取得了豐碩成果（晁援，1994;王可勇，2001;徐葉兵，2003）。本次研究重點對三河鉛鋅礦床3號礦脈控礦斷裂面形態及其空間變化趨勢和礦體厚度等反應礦化強度的兩種指標空間變化趨勢進行了計算機數值模擬，分析了主要礦脈構造控礦規律及礦化局部富集規律，在此基礎上開展了礦脈深部及外圍礦體定位預測，為礦區進一步找礦工作提供了依據。

斷裂構造在形成過程中，會受巖石的（韌/脆）性質、次級裂隙等地質因素的影響，會導致斷面呈現波形變化（毛先成等，1993）。本文通過對斷裂面（控礦斷裂底盤面）形態變化及礦體厚度等反映礦化強度的兩種指標空間變化進行趨勢和剩余分析，進而總結主要礦脈斷裂構造控礦規律。

經比對發現控礦斷裂底盤面形態一次趨勢與實際控礦斷裂底盤面形態較為吻合，能夠較好的反應控礦斷裂底盤面形態空間變化趨勢。由圖可以看出，斷裂底盤面自南東至北西（走向方向）表現出凸-凹-凸相間變化規律，凹起部位寬度約為200-240m，凸陷部位寬度約為120-240m，凸起和凹陷帶表現為近直立展布，略具SW向側伏但側伏角小（﹤15-20°）。

為探討礦體厚度空間變化規律，對3號礦體厚度數據進行等值線分析，礦體厚度縱投影等值線圖，礦體厚度具有多個高值中心，高值中心形態多呈橢圓狀，橢圓長軸微向SW延伸，指示礦體略有向SW側伏的趨勢，但側伏角較小（﹤15-20°）。礦體厚度自南東至北西（走向方向）表現出低-高-低-高相間變化規律，高值部位呈透鏡狀，寬度約為240-360m，低值部位寬度約為120-150m。

我們將3號礦體礦體控礦斷裂底盤面一次趨勢分析剩余（虛線）與礦體厚度等值線進行疊合，發現斷裂面的波峰和波谷過渡部位（正負值相間區域）為成礦有利部位，這一規律對后續的礦體深部成礦預測提供重要依據。

4 成礦預測

數值模擬技術是將數學、地質、軟件相結合的預測模擬方法，對從礦區不同標高，不同勘查線獲得的礦化強度指標數據，進行統計、分類、網格化處理，分析其空間分布規律、富集規律，再與實際地質情況相結合的一種綜合性找礦預測方法（白萬成等，2011;蔡文艷等，2016;付麗娟，2016）。

本文以礦床地質特征研究為基礎，通過控礦斷裂運動性質及礦化強度指標空間分布規律分析，總結成礦規律。利用數值模擬的方法對斷裂面形態、礦體厚度等數據進行趨勢模擬，分析其中的規律、聯系及成礦的可能性，結合區域地質背景、礦床地質特征、礦化富集規律，對三河鉛鋅礦區3號礦體進行成礦遠景評價及礦體定位預測，圈定找礦靶區，并進行工程驗證，以期為該區探礦增儲提供依據（注：在數值模擬過程中，應區分開礦化強度指標趨勢值與真實值的差別，趨勢值僅表現礦化強度指標的高低變化，與真實值存在部分差異）。

通過擬合分析礦體厚度（圖中藍線）與斷裂面形態的嵌套關系，共圈定了3個成礦遠景區，具體描述如下：

I-1：位于405-409線，標高700-450m，該區域礦體厚度趨勢值2.5～5m，斷裂面形態處于波峰波谷過渡區，屬二級找礦遠景區;

I-2：位于421-423線，標高800m附近，該區域礦體厚度趨勢值0～2.5m，斷裂面形態處于波峰波谷過渡區，屬二級找礦遠景區;

I-3：位于405-411線，標高500m以下，該區域礦體厚度趨勢值2.5～7.5m，斷裂面形態處于波峰部位，屬一級找礦遠景區。

結論

（1）三河鉛鋅礦床3號礦脈顯示左旋的運動學特征，控礦斷裂波峰波谷過渡區為成礦有利部位;

（2）利用數值模擬技術對3號礦脈進行了深部及兩翼的系統定性預測工作，圈定I、II、III三處成礦遠景區。