内蒙古赤峰市官地银金矿床地质特征及成矿分析

陈会军，刘世伟，付占荣

（1.沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳110034；2.内蒙古自治区有色地质勘查局108队，内蒙古赤峰024000）

内蒙古赤峰市官地银金矿床地质特征及成矿分析

陈会军1，刘世伟1，付占荣2

（1.沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳110034；2.内蒙古自治区有色地质勘查局108队，内蒙古赤峰024000）

官地银金矿床规模为中型矿床，产出于燕山早期闪长岩及潜火山岩中.矿体与潜火山岩岩体之间在空间上和成因上关系密切.闪长岩和潜火山岩既是矿体围岩，亦是成矿母岩.此外，二叠系安山岩可能亦为矿源层.成矿作用在低温、低压，大气降水为主的条件下形成.有利的矿源地层和火山机构是成矿的主要控制因素.

银金矿床；潜火山岩；控矿因素；官地；内蒙古

官地银金矿床位于内蒙古东部赤峰市郊区.内蒙古有色108队于1989～1990年为查明该矿是否具备中型矿床的条件，对该银金矿点开展普查工作；1991～1992年对成矿前景较好的Ⅱ、Ⅳ矿脉开展详查工作；1993～1995年在Ⅳ号矿体的38～27勘探线范围内开展勘探工作，于1995年底提交Ⅳ号矿体的勘探储量报告，获得Ag储量300 t，Au储量2.8 t，确定官地银金矿床为一中型矿床.目前，探明的老矿区资源储量已近于枯竭，因此，总结矿床的地质特征和控矿因素，对于扩大外围及深部找矿具有重大而现实的意义.

1 区域地质背景

官地银金矿床处于华北地台（Ⅰ级）内蒙台隆（Ⅱ级）与内蒙古中部地槽褶皱系（Ⅰ级）温都尔庙-翁牛特旗加里东地槽褶皱带（Ⅱ级）衔接部，多伦复背斜（Ⅲ级）构造单元中段［1］.化德-赤峰深断裂从矿区南部通过（图 1）.

华北地台是我国最古老的地台，由太古宙及古元古代的鞍山群、建平群、单塔子群、阜平群及太华群等组成，岩系为一套变质较深、混合岩化作用较强的变基性火山-沉积岩建造，属优地槽相.其中，变基性火山岩类含金丰度普遍较高，是金矿主要物质来源.区内主要以地台基底经区域变质热液作用、叠生作用成矿为显著特征［2］.

官地银金矿床处于有利于金矿成矿的大地构造位置.矿区北北东向的火山岩带叠加于东西走向的褶皱基底之上.在燕山早期由于发生强烈的构造活动及陆相火山活动，形成了大兴安岭-燕山火山活动带，并使其“活化”，导致中生代强烈的火山-侵入岩浆活动❶内蒙古自治区有色地质勘查局108队.官地银金矿床Ⅳ号矿体勘探报告.1995..矿床受此火山岩带控制，其成因类型属火山-次火山热液型金矿床.

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层有二叠系下统于家北沟组（P1y）、侏罗系上统白音高老组（J3by）、新近系中新统昭乌达组（N1j）及第四系（Q）黄土（图2）.

二叠系下统于家北沟组（P1y)可划分2个岩性段.下部岩段出露厚度大于105m，岩性组合为深灰色-灰紫色酸性凝灰岩、板岩夹少量砂岩；上部岩段厚度大于500m，岩性组合为灰白-淡绿色中酸性凝灰岩、灰绿色蚀变安山岩、流纹岩、砂岩、板岩互层.

侏罗系上统白音高老组（J3by)出露厚度大于130m，呈狭长带状不整合于二叠系地层之上，主要岩性为酸性凝灰岩、凝灰质角砾岩.

新近系中新统昭乌达组（N1j）出露厚度大于20m，呈平卧状覆盖在二叠系地层之上，分布于矿区Ⅳ号脉北侧，岩性为青灰—暗灰黑色玄武岩夹砂岩.

第四系（Q）厚度1～18m，分布在沟谷及山坡上，主要为黄土、砂砾岩等.

2.2 构造

2.2.1 褶皱构造

矿区内官地-温德沟背斜是于家北沟组（P1y）组成的北东向背斜，长16km，宽5km，两翼为缓倾角（20～30°）.背斜轴部被燕山早期闪长岩、流纹斑岩体占据.在背斜中部，上侏罗统白音高老组（J3by）形成一北西走向、北东缓倾斜（＜15°）的单斜构造层叠置其上.

2.2.2 断裂构造

矿区内断裂构造发育，规模一般长100～2800m，宽0.5～20m，具有明显的张性-张扭性特征.

成矿前断裂共发现 6 条（F1、F2、F3-1、F3-2、F4、F5）.除F5为南北走向外，其余均为北西向.6条断裂呈北西聚拢，向东南撒开的趋势，在平面上呈现出放射状构造，具有明显张性-张扭性特征.断裂延长1200～2400m，宽 2～20m.走向 300～325°，向北东或南西倾，倾角 65～88°.其中 F4号断裂规模最大，长 2400m，宽 2～20m，延深已控制420m.在6条断裂中都见有不同程度的银金矿化，以F4断裂矿化最强，Ⅳ号矿体就赋存于该断裂带内.

成矿后断裂主要有东西向、北东向、北北东向及南北向4组.东西向断裂多数被闪长玢岩脉充填，对矿体无破坏.北北东向、南北向被无矿石英脉、方解石萤石脉充填，对矿体破坏不大，水平错距0.5～6m，一般1～2m.无矿石英（萤石、方解石）脉穿过矿体时，对附近矿体起到一定的贫化作用.

2.2.3 火山构造

矿区内发育的火山岩相主要为火山颈相和潜火山岩相.

火山颈相位于矿区西北部，平面上近圆形，面积约2.7km2，岩石组合主要为安山玢岩，其次为流纹斑岩和隐爆角砾岩.安山玢岩呈深灰色，斑状结构，块状构造，局部可见直立的流纹构造，指示其处于火山颈的位置.岩石化学成分与区域上玛尼吐旋回安山岩类相似，SiO2含量 61.56%，Na2O+K2O为 7.91%，Na2O/K2O为1.31，里特曼指数σ为3.37，氧化系数为34，属碱钙性岩石，为安山岩向粗面岩过渡类型.流纹岩和隐爆角砾岩是后期充填于火山通道空隙中的潜火山岩.

潜火山岩相位于火山颈相附近，与火山颈相无明显界限，在其接触部位相互穿插，岩石组合主要为流纹斑岩和隐爆角砾岩.流纹斑岩呈不规则岩株状，分布于火山穹隆中，呈灰白色，斑状结构，流动构造.岩石化学性质为铝过饱和类型，属钙碱性系列，氧化系数为30，稍低于火山颈相，与区域上白音高老旋回流纹岩成分相近，为该旋回的潜火山岩.隐爆角砾岩呈3个不规则的小岩体产出，沿北西向排列，多产于不同岩性接触带部位，如流纹斑岩与安山玢岩接触带，角砾大小混杂，呈棱角状、次棱角状、浑圆状.角砾及胶结物皆为岩石自身成分，表明以气爆为主，岩石化学特征为钙碱性系列.

矿区内最重要的火山构造为官地Ⅴ级火山机构，控制着官地银金矿床的产出.该火山机构为一北西向的椭圆形复合火山-侵入穹隆，面积5km2，被燕山早期闪长岩、安山玢岩、流纹斑岩、隐爆角砾岩等充填，周边围岩向外缓倾斜.官地火山机构内部，断裂十分发育，呈放射状.

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆侵入活动频繁剧烈，时代为燕山早期产物，主要为安山玢岩、流纹斑岩和隐爆角砾岩等潜火山岩相，侵入于官地和温德沟Ⅴ级火山构造中.岩性有闪长岩（）、安山玢岩（）和流纹斑岩（）及隐爆角砾岩（Vb）.另外还有闪长玢岩（δμ）、花岗斑岩（γπ）、石英脉（q）等脉岩.

隐爆角砾岩（Vb）产于流纹斑岩体边部，呈不规则带状分布，走向北西，形成时代略晚于流纹斑岩.角砾及胶结物为岩石自身成分.隐爆角砾岩蚀变较强，主要为绢云母化、高岭土化、黄铁矿化，其次为硅化、电气石化等，与银金矿化十分密切.隐爆角砾岩发育部位矿化断裂、含矿石英脉发育，矿化强烈.

闪长玢岩（δμ）和花岗斑岩（γπ）等次火山脉岩主要充填于东西向、北西向和北东向与次火山活动有关的断裂裂隙内，长20～2100m，宽0.2～5m，多数构成火山机构的环状岩墙，向火山通道方向作陡倾斜.

3 矿床地质特征

3.1 矿化特征

3.1.1 矿脉(体)特征

官地银金矿床共发现银金矿脉6条（编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅳ、Ⅴ），均产出于侵入岩及潜火山岩内，分别受 F1、F2、F3-1、F3-2、F4、F5放射性断裂控制，产状与断裂一致.

官地银金矿床矿体形态简单，多为单脉，主矿体为Ⅳ号，平均品位：Ag 286.32×10-6，Au 2.31×10-6，其矿脉特征见表1.矿体品位变化由西向东逐渐降低，其特征见表2.

3.1.2 矿石成分特征

矿石中金属矿物共发现33种，原生矿石主要金属矿物有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿，次要矿物有黝铜矿、磁铁矿，少量辉铜矿、自然铋.金银矿物有银黝铜矿、含银黝铜矿、硫砷铜银矿、砷硫锑铜银矿、辉铜银矿、银金矿、辉银矿、硫铜银矿、自然金.脉石矿物主要有石英、菱锰矿、方解石、白云石，次要矿物有绢云母、绿泥石、菱铁矿及萤石，少量高岭石及文石.地表氧化矿发育，主要矿物组成见表3.

3.1.3 矿石结构、构造

原生矿（硫化矿）矿石结构主要为半自形—他形粒状结构、交代残余结构、镶边结构、乳浊状结构和筛状-骸晶结构；氧化矿结构主要为胶状、半胶状结构，他形细粒结构，少量为自形晶结构（软锰矿针状晶体）.银金矿物为他形微粒结构.

表1 官地银金矿床矿脉特征一览表Table 1 Features of the ores in Guandi electrum deposit

表2 官地银金矿床Ⅳ号矿体原生矿银、金品位走向变化一览表Table 2 The Ag and Au variation in grade along the strike in No.IV orebody of Guandi electrum deposit

表3 氧化矿主要矿物组成表Table 3 Mineral component of the oxidized ore

矿石构造主要为稀疏浸染状及脉状构造.硬锰矿、胶黄铁矿等为胶状、变胶状同心环带构造，软锰矿、褐铁矿等形成土状、疏松多孔状构造，少量为块状构造.

矿石稳定的胶体构造发育，这指示矿床以发育低温、低压的结构构造为特点.

3.2 围岩蚀变特征

含矿岩体围岩主要为燕山早期闪长岩及二叠系安山岩.围岩蚀变主要有硅化、菱锰矿化、菱铁矿化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化，其次有高岭土化、萤石化、沸石化、电气石化、重晶石化及冰长石化.

官地银金矿床围岩蚀变不仅具有类型多和表现为中低温火山热液蚀变的特点，且蚀变带具有明显的分带现象.从矿体向外大致有如下分带：（菱锰矿、菱铁矿）冰长石硅化带→高岭土黄铁绢英岩化带→碳酸盐绿泥石化带.

蚀变带最宽者达26m，一般几米.通常在火山热液金矿中与矿化有较密切关系的蚀变有硅化、黄铁矿化和绢云母化［4］.在本矿区与银金成矿关系最密切的蚀变为成矿期硅化（包括冰长石化）.众所周知，从高温到低温热液条件下，各种岩石都可发生硅化作用.由于官地矿床的硅化与高岭土化、萤石化、沸石化及冰长石化这些低温蚀变相伴成带产出，可以推断矿区硅化为低温蚀变.而冰长石是浅层热液环境中“沸腾作用的产物”或“沸腾作用期间沉淀的产物”，金的富集与冰长石的产出密切相关，说明矿区的成矿作用与该类蚀变作用有关［5］.

3.3 地球化学特征

3.3.1 矿石微量元素聚类分析特征

对官地银金矿床矿石微量元素采用R型聚类分析法，研究其微量元素间相关性，并总结、归纳和判断元素间的依存关系.

官地银金矿床的微量元素R型聚类分析图（图3）显示：Ag与Mn最为相关，而与Fe、As、S等不相关.这与本区呈贫硫化物，但银品位仍较高相一致.因此，在本区寻找银矿可首先从寻找菱锰矿脉着手.

3.3.2 硫同位素特征

根据官地银金矿床方铅矿与黄铁矿8个样品的硫同位素分析，方铅矿δ34S值分布范围为-1.5‰～+4.8‰，平均为2.1%，极差为6.3‰；黄铁矿δ34S值分布范围为-1.1‰～+1.4‰，平均为 0.2%，极差为 3.5‰.δ34S偏离陨石值不超过±10%，接近陨石硫成分.说明硫主要来源于上地幔或下地壳，反映成矿物质幔源性特点.

3.4 物理化学特征

3.4.1 包裹体特征

官地银金矿床包裹体类型为两相气液包裹体，形态以椭圆状和浑圆状、不规则多边形为主，且气液包裹体较少，气液比为10%～25%.矿物包体测温资料显示如表4.

表4 矿体与主要围岩均一法包裹体温度简表Table 4 The inclusion temperatures of ore and wallrocks by homogenization method

矿体中测试矿物的温度区间154.8～175.3℃,最高温度为280℃.在主要围岩流纹斑岩中测定的长石矿物温度区间130～187.5℃，隐爆角砾岩成岩温度区间125～390.4℃.因此，矿体形成温度为低温.

3.4.2 盐度特征

矿体中的石英、方解石和碳酸盐以及主要围岩流纹斑岩和隐爆角砾岩的盐度测定结果如表5.

表5 矿体及主要围岩盐度简表Table 5 Salinity of ore and main wallrocks

矿体中平均盐度3.08%，流纹斑岩盐度1.56%，隐爆角砾岩4.27%.它们都具低盐度特征.

4 成矿分析

4.1 成矿条件分析

4.1.1 成矿地质环境

官地银金矿床在区域上位于地幔隆起带上❶内蒙古自治区有色地质勘查局108队.内蒙古自治区赤峰市松山区官地银金矿床Ⅳ号矿体储量核实报告.2003.，由于地幔不断上隆、释压，下地壳物质在上地幔岩浆同熔混染下开始活化，形成幔壳混源岩浆.岩浆在沿火山通道上侵过程中，同化混染大量含银金矿源层.地下水的淋滤作用，使银金活化迁移出来，形成含银金成矿热液.随着岩浆演化、分异，银金不断在侵入岩及潜火山岩中富集.因此，侵入岩及潜火山岩中含银金较高，也可说明矿床与潜火山岩在成因上具有较密切的关系.这一特征与潜火山岩型矿床主要强调矿化与潜火山岩有成因上、空间上的密切关系，并且由爆发角砾岩带控制的特点相一致［6］.

4.1.2 成矿温度、压力

官地银金矿床矿体围岩蚀变以绿泥石化、硅化、碳酸岩化、黄铁矿化、重晶石化、冰长石化等中、低温矿物矿化为主.根据矿物包裹体测温及盐度测定资料（见表4、5）可知，成矿温度范围117.4～280℃，主要集中于160～190℃.这个范围相当于地表水对流循环作用阶段，上升热液流体作用较弱.从成矿温度推测，成矿压力应为10 MPa，相应深度约为330m.以上结果表明：成矿作用是在低温、低压，大气降水为主的条件下形成的.

4.2 控矿因素分析

4.2.1 成矿物质来源

从赤峰金矿（红花沟、金厂沟梁金矿）资料可知［6-11］，太古宇角闪斜长片麻岩金丰度值为0.1×10-6，比克拉克值高25倍；斜长角闪岩金丰度值0.097×10-6，比克拉克值高24倍.因此本区太古宇鞍山群可能为成矿母岩之一.

另据矿区闪长岩、安山岩和流纹斑岩的银金含量分析，二叠系安山岩银金丰度高，银丰度比克拉克值高8.7～57倍，金丰度值比克拉克值高7倍左右（见表6）.因此古生界地层，特别是二叠系安山岩，可能为成矿母岩之二.

4.2.2 构造对成矿的控制

在内蒙古自治区区域地质志［1］关于火山构造单元划分原则所确定的火山构造中，官地银金矿床处于Ⅰ级火山构造：大兴安岭-燕山火山活动带；Ⅱ级火山构造：乌丹-扎鲁特旗火山喷发岩带；Ⅲ级火山构造：官地-小营子-毛布沟火山基底隆起；Ⅳ级火山构造：柴达木火山机构；Ⅴ级火山构造：官地-温德沟复合火山-侵入穹隆及东水泉火山爆破岩筒［1，12-13］❶内蒙古自治区有色地质勘查局108队.官地银金矿床Ⅳ号矿体勘探报告.1995..

表6 官地银金矿床闪长岩、安山岩、流纹斑岩银金含量表Table 6 Ag and Au contents of diorite，andesit and rhyolite in Guandi electrum deposit

矿体产出于燕山早期闪长岩及潜火山岩中，这些岩体呈放射状岩脉（岩墙）及岩株状产出.反映了矿体与岩体之间在空间上和成因上的密切关系.燕山早期，矿区多期次中酸性潜火山岩活动，将矿源层中的银、金带入浅部，特别是流纹斑岩及其随后的隐爆活动，进一步促使银、金的活化、迁移和富集.因此，官地银金矿床为火山构造控矿.柴达木火山机构控制了整个矿区，次级的复合火山-侵入穹隆构造控制了矿床，火山机构边部的放射状构造控制了矿脉及矿体的分布.

火山构造对成矿的控制具如下规律性.

（1）Ⅲ级火山构造控制官地-温德沟敖包山银金矿带.

（2）Ⅳ级火山构造（柴达木火山机构）控制官地-温德沟银金矿区，官地-温德沟有辐射状和环状断裂级中酸性潜火山岩体的分布.

（3）Ⅴ级火山构造（复合火山侵入穹隆）控制矿床(点)，而Ⅴ级火山构造中的次级断裂控制了矿脉（体）的分布.

火山机构控矿的主要原因是这些火山机构经历了多次喷发侵入活动，有较好的岩浆演化，且随之产生一系列配套的环状、放射状断裂、破碎带、裂隙带.岩浆演化有利于矿液的富集，构造发育有利于矿液的迁移，同时，物理化学条件有利于沉淀.

5 结论与讨论

通过对官地银金矿床的成矿条件与控矿因素分析，其成矿作用无论在时间上、空间上及成因上均与潜火山岩有密切关系.潜火山岩侵入时，携带成矿物质并带来大量热能.此时，富含挥发岩浆及含矿热液沿隐爆断裂迅速冲到地表，加上地下水供给，发生热液隐爆作用，使矿质迅速沉淀，赋存于隐爆角砾岩中.

因此，如果控矿因素分析成立，那么，以下构造部位可能是官地银金矿床有利的找矿方向.

（1）火山基底隆起带与火山盆地交接部靠隆起一侧，是火山热液活动的有利地段，并有金属量及重砂异常，可作为区域找矿标志.

（2）火山基底隆起上有Ⅳ、Ⅴ级火山构造发育地段，可能有矿床存在.

（3）火山机构内断裂发育，燕山早期中酸性火山岩复杂，并有隐爆活动，且为高硅、钾、低钠的岩体发育地段，应注意有矿存在.

（4）火山机构与区域构造的复合部位是较有利的成矿部位.

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GEOLOGY AND METALLOGENY OF THE GUANDI ELECTRUM DEPOSIT IN CHIFENG,INNER MONGOLIA

CHEN Hui-jun1,LIU Shi-wei1,FU Zhan-rong2

（1.Shenyang Institute of Geologic and Mineral Resources,CGS,Shenyang 110034,China;2.No.108 Team,Inner Mongolia Bureau of Nonferrous Metal Geological Exploration,Chifeng 024000,Inner Mongolia,China）

The middle-sized Guandi electrum deposit occurs in the early Yanshanian diorite and subvolcanic rocks.The ores are closely related to the subvolcanic rocks in both space and origin.The subvolcanic rocks are not only the wall rocks but also the parent rocks for the ores.Moreover,the Permian andesite is another ore-forming country rock.The metallogenesis is achieved under the conditions of low temperature,low pressure and atmospheric precipitation.The main controlling factors for the mineralization include favorable source beds and volcanic edifices.

electrum deposit;subvolcanic rock;ore-controlling factor;Guandi;Inner Mongolia

1671-1947（2012）01-0122-07

P618.5

A

2011－07－19；

2012-02-09.编辑：李兰英.

国家地质调查专项“东北地区晚古生代以来重大地质事件与资源前景研究”之“东北地区花岗岩地质编图”（科［2011］02-45-05号）资助.

陈会军（1967—），男，博士，地质高级工程师，从事地质矿产勘查工作，通信地址沈阳市黄河北大街1号，E-mail//chjcc@126.com