内蒙古东乌旗狠麦温都尔锌铜多金属矿矿床地质特征

2012-12-08刘晓阳李俊建张连营

华北地质 2012年4期

刘晓阳,李俊建,李生,张连营

（天津地质矿产研究所，天津 300170）

狠麦温都尔锌铜多金属矿床位于内蒙古锡林郭勒盟东乌旗县城北东约15 km，是近年来国土资源大调查过程中新发现的矿床之一。70年代1∶20万区调过程中在此发现了矿化线索。2003年天津地调中心开展《内蒙古二连-东乌旗铜多金属矿找矿方向研究》[1]项目时，通过区域对比和综合研究认为此矿化区具有较好的铜、锌多金属矿成矿前景，随后进行了系统的物化探测量与简单的地表工程揭露工作；2005年在此施工了5个钻孔，见到了多层铅锌矿体和3层铜的矿体。2007年转入预查阶段，并进行了深部钻孔验证工作，初步估算了资源量，有望成为中型以上的矿床。

1 区域地质概况

东乌旗地区在大地构造单元上位于西伯利亚板块东南大陆边缘，经历了古生代中亚-蒙古造山与中生代火山岩浆活动等多重构造影响，构造活动复杂、对成矿非常有利。区内主要赋矿地层为泥盆系中统塔尔巴格特组、泥盆系上统安格尔音乌拉组及二叠系下统宝力高庙组。区内岩浆活动频繁，海西期以大规模岩浆侵入为主,而燕山运动则以断块及继承性断裂活动为主要特点,并伴随强烈的火山喷发和岩浆侵位，形成著名的大兴安岭复合火山岩带,在区内形成了丰富的多金属矿产资源[2]。目前区内已发现矿床有朝不楞大型铁多金属矿床，沙麦中型钨矿床，中型银（金）矿床有吉林宝力格、阿尔哈达，中型铅锌矿床有小坝梁，小型铜金矿床有查干敖包等，小型铁多金属矿床多处。

2 矿床地质特征

2.1 地层

矿区出露地层主要为早二叠世宝力高庙组的火山岩、火山碎屑岩夹火山碎屑沉积岩（图1）。宝力高庙组主要划分为三个岩性段[3]，本区多出露二、三岩性段，主要岩性有安山岩、英安岩、岩屑晶屑凝灰岩、凝灰质砂岩、砂砾岩、凝灰质板岩等。宝力高庙组凝灰质砂岩、砂砾岩，风化面灰绿色，新鲜面浅灰黑色，中厚层层状构造，局部条带状构造，条带主要为燧石。岩石普遍褐铁矿化较强，呈裂隙状、面状、浸染状，弱的硅化。岩屑晶屑凝灰岩，地表浅灰白色，多褐铁矿化，绿泥石化、高岭土化，为重要的含矿围岩。安山岩和英安岩一般褐铁矿化较弱，多见硅化、绿泥石化。凝灰质板岩主要分布于矿区南部，地表可见强褐铁矿化和弱硅化。矿化对围岩岩性的选择性不强，除凝灰质板岩外均可见到矿化。

2.2 岩浆岩

矿区出露岩体主要有两期（图1）：海西期和燕山期。海西期以花岗闪长岩为主，出露于矿区北部边缘，分布较广，呈岩株状产出。岩石地表呈灰绿色，中粗粒花岗结构，块状构造。主要矿物成分：石英15%、斜长石40%、钾长石25%、角闪石15%，黑云母3%、其它暗色矿物2%，未见明显矿化蚀变。燕山期主要有细粒闪长岩、闪长玢岩和花岗斑岩。细粒闪长岩、闪长玢岩主要分布在矿区南北边部，矿区中部亦有部分产出，一般蚀变较弱，常见发育于层面及裂隙中的脉状硅化和次生石英岩化。花岗斑岩主要分布于矿区中部，位于矿体附近，呈岩瘤状或脉状，与成矿关系密切。岩石地表呈肉红色，斑状结构，块状构造。斑晶为钾长石和少量斜长石，含量15%左右，基质以长石为主。这种岩体与围岩接触部位常见褐铁矿化、绿泥石化，并可见角岩化，局部褐铁矿呈团块状、蜂窝状，亦可见铅的氧化物。矿区脉岩主要为花岗细晶岩。

2.3 构造

矿区位于查干敖包-东乌旗深大断裂北东端，东乌旗东部近SN向深大断裂与东乌旗-伊和沙巴尔NE向深大断裂交汇部位（图1）。矿区受区域构造格架的影响，主体发育NEE70°～80°、NE30°～ 50°、NW300°～ 320°三组构造，同时发育复式背斜，构造形态复杂。其中NE向构造为主体控矿构造，控制了矿体的产出。而北西向构造目前为止并未发现明显控矿和容矿的特征，与达赛脱铅锌矿一致[4]，而与区域上绝大多数的北西向构造成矿[5-8]存在差异。

2.4 地表矿化及围岩蚀变

图1 狠麦温都尔矿床地质简图Fig.1 Geological sketch map of the Hei Maiwenduer Zn-Cu polymetallic deposit

矿区地表矿化以金属硫化物氧化带风化铁帽为主，与褐铁矿化、高岭土化密切共生，局部可见到孔雀石化和铅锌的氧化物。地表可见两条主矿化带（图1）。Ⅰ矿带走向北东70°左右，出露宽度1～5 m，局部出露，断续延长约800 m。Ⅱ矿带走向北东60°左右，出露宽度0.5～2 m，沿走向延长200 m左右。

矿区围岩蚀变具有一定的分带性，主要为高岭土化-绿泥、绿帘石化-绢云母化、硅化-黄铁矿化、铅锌矿化、铜矿化，但这种蚀变分带界线并不十分明显，在地表这几种蚀变常叠加在一起。1）高岭土化：该蚀变分布范围较窄，一般与绿泥石化共生，绿泥石化强烈的地方高岭土化亦较强。2）绿泥石化：分布范围广，与其它蚀变如褐铁矿化、硅化、绢云母化、高岭土化叠加共生。蚀变岩石呈灰绿色、深绿色，该蚀变与矿化蚀变密切，多见浸染状矿化。3）硅化：本区岩石硅化较普遍，地表常与褐铁矿化叠加。钻孔中多见硅化细脉，一般伴有强的铅锌矿化细脉和强的黄铁矿化，是寻找脉状矿化的重要标志，亦有后期较纯净的石英脉体，一般规模较小。4）褐铁矿化，地表广泛分布，多呈带状。褐铁矿化的岩石呈黑褐色、铁黑色，局部为赭色，沿裂隙面形成有金属光泽的氧化铁薄膜。褐铁矿化在地表常与硅化、绢云母化、氧化的金属硫化物等共生叠加，形成强蜂窝状褐铁矿化铁帽，是主要的找矿标志之一。

2.5 物化探特征

矿区激电测量结果表明矿区存在两条明显激电异常带，呈近EW向展布，其中矿区北部的激电异常带延伸可达2.2 km，激化率为7%左右，电阻率300 Ω.m左右，异常与地表Ⅰ号矿化带位置相吻合。另一条激电异常位于第一条激电异常以南，同样具有低阻高激化特征，与地表Ⅱ号矿化蚀变带吻合，激化率高值16%，高值位于覆盖区。激电测深工作测量结果显示激化体位于地表埋深以下200 m左右（图2），激化体产状为北倾，与地表氧化矿体倾向一致。

化探特征：土壤化探测量的结果表明矿区存在明显的Ag、Cu、Pb、Zn的异常,异常呈近EW向带状分布（图3），与地表铁帽和激电异常均能良好套合。

2.6 矿体特征

经钻孔验证结果表明此矿区存在多条矿体，Ⅰ号矿带共圈出13条锌矿体，2条铜矿体；Ⅱ号矿带圈出8条锌矿体。矿体多为盲矿体，受构造裂隙控制，含矿热液充填于构造改造形成的裂隙中，或形成浸染状的矿化。矿体倾向为340°～350°，矿脉倾角主要有两组：一组为55°～70°，另一组则为30°～40°，可能存在多期矿化。

Zn矿体厚度1～8 m，Zn品位1%～7%；Cu矿体厚度1～4 m，Cu品位0.4%～2%。矿化主要以脉状矿化为主，与硅化细脉共生；另以浸染状细碎金属硫化物形式出现，肉眼较难分辨；局部为强的金属硫化物团块。含矿围岩主要为凝灰质砂砾岩、岩屑晶屑凝灰岩。矿石矿物主要以原生硫化物为主，见有闪锌矿、方铅矿、辉银矿、自然银、黄铜矿、黄铁矿等。脉石矿物主要有绿泥石、石英、方解石、高岭土等。

钻孔MZK0304于414.6 m处见到燕山期细粒闪长岩，地层和岩体接触部位未见明显矿化蚀变，闪长岩中也仅以细粒浸染状黄铁矿为主，说明闪长岩与矿化关系不明显。钻孔MZK0101于398.6～525.9 m，MZK0102于527.30～800.6 m见到花岗斑岩，但未穿透。花岗斑岩与地层接触面产状较陡，接触带附近见有强的绿泥、绿帘石化，且矿化明显加强。岩体内部亦见有多层矿体，说明此岩株与成矿关系密切。

3 成因讨论与初步结论

3.1 控矿地层

狠麦温都尔锌铜多金属矿床产于内蒙古晚华力西褶皱带东乌旗-二连浩特复背斜之东乌旗褶皱束内，属于西伯利亚板块东南大陆边缘东乌旗-扎兰屯早古生代火山岛弧带。晚古生代受海西期构造运动作用，西伯利亚板块与中朝板块沿查干敖包-阿荣旗深断裂俯冲、碰撞，形成区内以陆相火山岩、火山碎屑岩为主的火山活动[2]。本区的含矿地层早二叠世宝力高庙组即为这样一套典型的火山岩、火山碎屑岩夹火山碎屑沉积岩组合，此地层Ag、Pb、Zn元素富集明显（表1）。从区域来看东乌旗地区绝大多数矿床矿化均位于古生界地层中（表2）。其中中古生界以前（O-D2）以海相火山沉积作用为主，形成了矽卡岩型矿床，而晚古生界（C-P）则以陆内裂谷陆相火山碎屑沉积为主，形成次火山热液型矿床[9]。

3.2 控矿岩体

矿区内出露的岩体共有两期：海西期和燕山期。其中与矿体空间关系最密切的为燕山期细粒闪长岩和花岗斑岩。经钻孔验证闪长岩不含矿。与矿体关系最为密切的是矿区中部的燕山期花岗斑岩。其地表为岩瘤或岩脉，呈北东40°～50°方向展布。其稀土特征与乌奴吐山含铜斑岩体具有一定的相似性，有利于矿体形成[11]。岩体与地层接触带部位矿化明显加强，并出现岩体内部的铜矿化（铜矿化主要与岩体有关？），并伴生金，可能存在斑岩成矿，亦有可能岩体的存在为成矿提供了热源。

从整个区域成矿来看（表2），岩体对矿床的形成控制关系明显。矿体的形成均有岩体的参与，且岩体多为中酸性，但岩体的时代从海西、印支到燕山均有相应矿床产出。

3.3 构造控矿

矿体的产出整体上受区域构造控制。古生代晚期南北向的挤压形成了近东西向的构造破碎带，为矿液的运移和富集提供了通道，成为控制本区矿体产出的主体构造。古生代晚期—中生代早期为断裂活动的高峰期，形成了北东向的压性断裂，同时发育北西向的张扭性断裂。其中北东向的压性断裂控制了与成矿关系密切的燕山期钾长花岗岩的产出。这些断裂构造叠加于近东西向构造之上，并对近东西向构造进行改造，使之更利于含矿热液流体的运移。

图2 0线激电测深剖面图Fig.2 No.0 line sounding of inducedpolarization section

4 初步结论与讨论

狠麦温都尔锌铜多金属矿位于查干敖包-东乌旗深大断裂北东端，东乌旗东部近SN向深大断裂与东乌旗-伊和沙巴尔NE向深大断裂交汇部位，其含矿围岩为二叠系宝力高庙组陆相火山碎屑沉积岩；同成矿关系密切的岩体为燕山期花岗斑岩；矿化呈浸染状、细脉状赋存于花岗斑岩与地层接触带外带的断裂破碎蚀变带中，为典型的次火山热液型矿床成矿特征[12]。其同区内大多数矿床一样，成矿元素富集开始于晚古生代，经历了晚古生代火山活动（含矿建造沉积、形成）-中生代岩体侵位-矿化形成的过程[13]。