内蒙古七一牧场北山铅锌矿区矿床成因探讨

田淑娟，闫玉城，曲志广，冀春雨

（华北地质勘查局综合普查大队，河北 廊坊 065201）

七一牧场北山铅锌矿区以往相继开展了地质、物探、化探、钻探、坑探等工作，大致查明了矿区的地层、构造、岩浆岩及矿化蚀变特征，显示矿区成矿地质条件较为优越；圈定的物化探异常对矿区矿体的发现起到了较好的指示作用；投入大量的钻探、坑探工程对矿区重点矿体进行了一定程度地控制，并对全区进行了资源量估算。笔者在前期工作的基础上对矿区进行了系统研究后，对该矿区成矿特征及成因进行了讨论。

1 成矿地质背景分析

勘查区大地构造位置位于兴安地槽褶皱系（Ⅲ）喜桂图旗中华力西地槽褶皱带（Ⅲ3）喜桂图旗复背斜（Ⅲ32）的南西段北西翼与大兴安岭中生代火山岩带中北段部位的交汇部位（图1）。

依据内蒙古自治区成矿区带划分，勘查区位于古亚洲成矿域（Ⅰ1）额济纳旗-兴安岭元古代华力西、燕山期铜、铅、锌、金、银、铬、铌成矿省（Ⅱ2）大兴安岭中段华力西、燕山期铁、锌、钨、金、铅成矿带（Ⅲ4）谢尔塔拉-甘河镇铁、锌成矿带（Ⅳ42）谢尔塔拉铁、锌、硫成矿带（Ⅳ42-1）。该成矿带多金属矿床资源丰富，以热水喷流沉积和岩浆热液矿床为主，已发现的矿床有谢尔塔拉中型铁锌矿、六一牧场中型硫铁矿等。

2 矿区地质概况

2.1 地层

矿区出露的地层主要为中侏罗统塔木兰沟组（J2tm）、上侏罗统满克头鄂博组（J3m）、下白垩统梅勒图组（K1ml），及第四系（Q）。

2.1.1 中侏罗统塔木兰沟组（J2tm）

主要分布于矿区中部、东北部，总体呈NE向带状产出，地层倾向NW或NNW，倾角50°～66°，与上覆上侏罗统满克头鄂博组（J3m）呈喷发不整合接触关系。该地层岩性为灰绿色、灰黑色安山质晶屑凝灰岩、安山质岩屑凝灰岩、安山质岩屑晶屑凝灰岩，灰黑色、紫红色安山岩、玄武安山岩夹灰黑色、紫红色安山质火山角砾岩。

2.1.2 上侏罗统满克头鄂博组（J3m）

主要分布于矿区北部，总体呈NEE向带状产出，地层倾向SE、NE或NEE，倾角13°～36°，局部倾角可达88°，与上覆下白垩统梅勒图组（K1ml）呈喷发不整合接触关系。该地层岩性为灰白色流纹质含角砾岩屑晶屑凝灰岩、灰白色、灰紫色流纹质晶屑凝灰岩夹灰白色流纹质火山角砾岩。

2.1.3 下白垩统梅勒图组（K1ml）

主要分布于矿区西北部，总体呈近东西向面状产出。该地层岩性为灰黑色、灰褐色玄武岩。

2.1.4 第四系（Q）

主要分布于矿区西南部、东南部及东北角，多沿冲沟及半山坡产出，主要为黑土、腐殖土，夹杂凝灰岩、玄武岩、安山岩、花岗斑岩、花岗岩风化转石及残坡积砂石。

2.2 构造

断裂：

图1 七一牧场北山铅锌矿区大地构造位置示意图

矿区断裂构造以北东向和北西向的断裂构造最为强烈，近南北向断裂构造、近东西断裂构造发育较少。

2.2.1 北东向断裂构造

矿区内北东向断裂构造具有压扭性、多期次活动的特点。

区域发育的六一牧场-牧场北场北东向断裂带从矿区东南部穿过，该断裂带规模较大，形成于华力西中期，为早期形成的北东向断裂构造，受华力西中期中细粒黑云母二长花岗岩体侵入，是矿区重要的导矿构造。

2.2.2 北西向断裂构造

矿区北西向断裂构造极为发育。这些断裂构造应为六一牧场—牧场北场北东向断裂带的次级断裂，呈现“成群、平行、张扭性”产出特征，地表出露长度多为几十至几百米，宽2-15m，走向北西290°～350°，总体倾向南西，局部存在北东向扭转，倾角45°-88°，可能是在北西-南东向挤压应力作用下形成的共轭剪节理在张性应力作用下衍化形成的锯齿状断裂，其内充填发育褐铁矿化石英脉、石英网脉，多具有明显的铅锌银矿化，是矿区最主要的容矿构造。

2.2.3 近南北向断裂构造

矿区近南北向断裂构造产出较少，主要集中产于矿区中部。该组断裂构造与北西向断裂构造相连接，总体走向近南北，局部呈现出北西或北东向的扭转，总体倾向西，局部倾向北东，倾角65°～88°，地表出露长度几十至几百米，显示张扭性断裂构造的特点，其内多发育铅锌银矿化、褐铁矿化石英脉，是矿区重要的容矿构造之一。

2.2.4 近东西向断裂

矿区仅局部零星发育，规模相对较小，多充填发育细粒花岗岩岩脉（γ）和石英脉（q），部分石英脉显示一定程度的铅锌银矿化。

2.3 岩浆岩

矿区岩浆活动强烈，岩浆岩广泛分布。喷出岩主要为侏罗系发育的火山碎屑岩、熔岩及下白垩统梅勒图组出露的玄武岩，分布于矿区中部、北部；侵入岩主要有华力西中期中细粒黑云母二长花岗岩（ηγ42b）和燕山早期第一阶段花岗斑岩（γπ52b）、细粒钾长花岗岩（ξπ52b），以及少量脉岩，集中出露在矿区南部。

2.4 围岩蚀变

矿区围岩蚀变主要有硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、绿泥石化、高岭土化、绢云母化、泥化、萤石化、碳酸盐化、钾化等。其中，与铅锌矿化作用具有密切关系的蚀变为硅化、褐铁矿化、黄铁矿化，次为绢云母化、绿泥石化。

硅化：是区内最主要的热液蚀变之一，主要以石英脉、石英细脉及网脉形式沿断裂构造产于安山质或流纹质的火山岩中。依石英脉的产出走向，大致分为NE向、NW向和近SN向三组。不同走向的石英脉体规模及硅化强弱程度变化较大。其中，NW向和近SN向发育的石英细脉、石英网脉，地表多具强褐铁矿化，局部可见铁锰染，而深部与绿泥石化、黄铁矿化等同时出现，与铅锌银铜矿化关系密切，是矿区最重要的找矿标志之一。

褐铁矿化：为地表次生蚀变，多与硅化相伴，特别是沿NW向断裂构造发育的强褐铁矿化，与矿化关系密切。

绿泥石化：多产于安山质火山碎屑岩、安山岩或蚀变花岗岩中，常与石英、黄铁矿等矿物共生，安山质火山岩中局部发育的绿泥石化硅化细脉与铅锌矿化具有一定的关系。

绢云母化：多为安山质火山岩蚀变的产物，与绿泥石或石英共生，绢云母化的火山岩多为铅锌矿体的赋矿围岩，显示与矿化作用具有一定的关系。

黄铁矿化：多与硅化、绿泥石化共生，呈立方体或五角十二面体晶型，自形晶粒状，浸染状产于绿泥石化的安山质凝灰岩或沿硅化、绿泥石化细脉产出，局部与方铅矿、闪锌矿等共生，与铅锌矿化关系较为密切。

2.5 赋矿层位及矿化特征

矿区矿化作用主要为铅、锌、银、铜，偶见少量钼。其中，铅、锌、银、铜矿化是矿区最主要的矿化作用，多呈共生或伴生关系，以浸染状或含矿石英细脉、网脉形式产于中侏罗统塔木兰沟组安山质火山碎屑岩、安山岩和上侏罗统满克头鄂博组流纹质火山碎屑岩中；而钼矿化为单一矿化作用，目前仅在矿区钾化的中细粒黑云母二长花岗岩中偶见。

以矿区I、II两条矿带为例。这两条矿带均显示较好的铅锌银铜成矿作用，均发育有多条具有工业价值的矿体。这些矿体总体表现出铅、锌矿化作用为主，伴生银、铜，受北西向断裂构造控制作用明显，阐述如下：

I矿带，铅锌银铜矿化作用强烈，以铅锌银为主，伴生铜。矿体主要以含矿石英脉、石英网脉的形式沿北西向、近南北向断裂构造赋存于中侏罗统塔木兰沟组安山质火山岩中，长度普遍为几十至400m，宽度多为0.20～3.00m，倾向主要为南西向，局部可为北东向，倾角多为45°～85°，多为60°，延深可达300m，铅锌局部段达到工业品位，并伴生银铜矿。矿体与围岩界线普遍较为清晰，近矿围岩多具有强烈的硅化、黄铁矿化，岩石质硬性脆。

II矿带，矿化作用以锌为主，次为铅、银，伴生铜。矿体主要赋存于中侏罗统塔木兰沟组安山质火山岩中，其次赋存于上侏罗统满克头鄂博组流纹质火山碎屑岩中。其中，上侏罗统满克头鄂博组流纹质火山碎屑岩中主要表现为浸染状、细脉浸染状产出的铅锌银矿（化）体，赋矿较浅，工业价值相对有限；中侏罗统塔木兰沟组安山质火山岩中发育的矿体，主要以密集石英细脉、网脉或厚大石英脉形式产出，总体受北西向断裂构造控制，长度几十至300m，宽度介于0.50～10.00m，倾向南西，倾角50°～80°，延深可达200m，具有较好的工业价值。矿体与围岩界线总体较为清晰，近矿围岩多具有强烈的硅化，岩石坚硬。

2.6 矿石质量特征

2.6.1 矿石物质成分

金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、毒砂等；非金属矿物主要有石英、方解石、绢云母、绿泥石、萤石等。

2.6.2 矿石结构及构造

矿石结构：主要为自形-它形晶粒状结构、交代结构、固溶体分离结构。矿石构造：主要为脉状构造、致密块状构造，次为团块状构造、浸染状构造、网脉状构造。

2.7 矿体围岩及夹石情况

矿区矿体围岩主要为中侏罗统塔木兰沟组安山质火山碎屑岩与安山岩，次为上侏罗统满克头鄂博组流纹质含角砾岩屑晶屑凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩，多具有一定程度的硅化、绢云母化、绿泥石化。矿体主要受断裂构造控制，与围岩界线通常较为清楚。

3 矿床成因

根据以往工作成果研究讨论后，认为七一牧场北山铅锌矿应为岩浆期后热液脉型铅锌多金属矿床。主要依据有：

（1）从区域地质背景来看，矿区位于大兴安岭中段华力西、燕山期铁、锌、钨、金、铅成矿带（Ⅲ4）谢尔塔拉-甘河镇铁、锌成矿带（Ⅳ42）谢尔塔拉铁、锌、硫成矿带（Ⅳ42-1）。该成矿带多金属矿床资源丰富，以热水喷流沉积和岩浆热液矿床为主。

（2）从矿区成矿地质条件来看，区内出露的地层有中侏罗统塔木兰沟组、上侏罗统满克头鄂博组和下白垩统梅勒图组，均为陆相火山岩建造，赋矿地层主要为中侏罗统塔木兰沟组安山质火山岩，次为上侏罗统满克头鄂博组流纹质火山碎屑岩；矿区构造主要为断裂构造，早期六一牧场-牧场北场NE向断裂构造可能为导矿构造，NW向断裂构造是主要的配矿和容矿构造，而晚期NE向断裂构造对矿体具有一定截切、破坏，属于成矿期后破矿构造；矿区岩浆活动较为强烈，除发育大面积的喷出岩外，侵入岩也较为发育，既有华力西中期的中细粒二长黑云母二长花岗岩体，又有燕山早期的花岗斑岩、钾长花岗岩及细粒花岗岩脉。可以看出，矿区最重要的控矿因素为断裂构造，同时强烈的岩浆活动也是矿区铅锌成矿的重要条件。

（3）从矿体产出形式分析，成矿方式以充填作用为主，少量为交代作用。矿区已发现的铅锌矿体主要以石英脉、石英细脉、石英网脉形式产出，脉体与围岩之间的界限较为清楚，为脉型矿床的典型特征。

（4）从共生矿物组合分析，矿区具有工业意义的元素为Pb、Zn、Ag、Cu，有用金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿。这些矿物在矿区不同矿段、不同矿体均存在明显的共生关系，这表明矿区多金属矿体的形成应为同一期次热液活动作用的产物。

（5）从成矿时间、成矿空间分析，矿区矿体主要以脉状形式产于中侏罗统塔木兰沟组安山质火山岩中，局部以细脉浸染状产于上侏罗统满克头鄂博组流纹质火山碎屑岩内，这表明铅锌成矿作用应在塔木兰沟组形成之后，与满克头鄂博组火山碎屑岩的形成时间相当或略晚，而早于下白垩世。矿区内发育燕山早期的花岗斑岩、细粒钾长花岗岩体，空间上与赋矿地层中侏罗统塔木兰沟组紧邻，二者之间呈清晰的侵入接触关系。据此推测，矿区铅锌多金属成矿作用可能与燕山早期的岩浆侵入活动有关。

综上，七一牧场北山铅锌矿床可能为燕山早期岩浆活动形成的岩浆期后热液脉型铅锌多金属矿床，矿体产出主要受NW向断裂构造控制。