内蒙古扎鲁特旗乌珠日特多金属矿化区化探异常特征及矿化蚀变研究

曹健，田麒，陈俊杰，李宏臣，杨秀俊，贾超

(天津市地质研究和海洋地质中心，天津 300170)

0 引言

乌珠日特多金属矿化区由天津华北地质勘查局地质研究所于2014—2016年开展内蒙古自治区通辽市华杰等二幅1∶5万区域矿产地质调查工作①发现。乌珠日特多金属矿化区位于大兴安岭成矿带中南段的突泉—林西、孟恩套勒盖—布敦花银铜铅锌成矿带上，区域上处于较为有利的成矿地质构造部位[1-4]。其周边分布的矿化区(点)有布敦化铜矿区、桑根巴达铁铅锌矿点、塔格他图西山铁锌多金属矿点、亨格热格北铁矿点，矿化类型为斑岩型及热液脉型，表明区内有较好的找矿前景[2-7]。本文基于对区内化探异常特征及矿化蚀变特征研究，分析区内找矿前景，以期为该区今后的找矿工作提供参考。

1 区域地质概述

乌珠日特多金属矿化区位于内蒙古扎鲁特旗东部，地处大兴安岭中南段东坡，大地构造位置处于华北板块北部陆缘晚古生代增生带上[8-9]。区域出露地层为古生界、中生界及新生代的冲积砂土层、风成砂。古生界出露有上泥盆统—下石炭统色日巴彦敖包组、下二叠统寿山沟组(P1s)和中二叠统大石寨组。中生界出露有中侏罗统新民组和塔木兰沟组、上侏罗统满克头鄂博组、玛尼吐组及白音高老组和下白垩统梅勒图组。中生界主要分布于断陷盆地内，地层岩性有凝灰质岩屑砂岩、凝灰质砂岩、纹层状沉凝灰岩、流纹质凝灰角砾岩，中基性火山岩、安山岩、安山质角砾熔岩及碎屑岩，中酸性火山岩、火山碎屑岩等[10]。区域构造以近NE向为主，NE向构造控制着地层和岩体的展布方向，后期被NW向构造切割、错断[9]。区内侵入岩不甚发育，但各类脉岩有较多分布。区内多金属矿产受构造控制明显，其多分布于NE向或NW向构造内以及其交叉部位，下二叠统寿山沟组、中二叠统大石寨组、中侏罗世塔木兰沟组、上侏罗统满克头鄂博组是多金属矿(体)化的主要赋矿地层[3-4]。

2 矿化区地质特征

区内出露地层有下二叠统寿山沟组、上侏罗统满克头鄂博组、上侏罗统玛尼吐组、第四系更新统冲积砂土层和第四系全新统风成砂。下二叠统寿山沟组(P1s)分布于研究区中南部，露头不好，岩性以变质泥岩与粉砂质板岩互层夹变质长石杂砂岩为主。上侏罗统满克头鄂博组(J3m)分布于研究区西部和中部偏东，地层总体走向呈NE向，不整合于下二叠统寿山沟组之上，岩性为火山碎屑岩及中酸性火山岩。上侏罗统玛尼吐组(J3mn)分布于研究区东北部，岩性为火山碎屑岩及中性、中基性火山岩。第四系更新统冲积砂土层(Qppal)主要分布在研究区周边西南部，主要为棕黄色含砾亚砂土、微胶结粉砂层及各种成分的碎石、砾石层。第四系全新统风成砂(Qheol)主要分布在研究区中北部，主要由细砂、粉砂构成，覆盖厚度不均，平均厚度2～3 m，最厚处大于5 m。

区内断裂构造以NW向为主，发育在西部区的NW向断裂切割满克头鄂博组、寿山沟组，断裂长约4.5 km，最宽处达330 m；中部区见有大致呈320°方向延展的破碎带，切割寿山沟组，破碎带最宽处约200 m，长约1 km。NE向、NNE向断裂主要分布在中西部区，切割NW向断裂，平面上表现为间距30 m左右平行排列的走向约为10°的破碎带，宽度1～2 m，长度最大500 m，一般约为150 m。

区内发育早白垩世暗色细粒闪长岩，呈小岩株产出于中部区，岩体侵入于下二叠统寿山沟组。区内脉岩较发育，分为NW向和NE向2组，有石英(岩)脉、闪长岩脉、闪长玢岩脉、流纹斑岩脉和花岗斑岩脉等。

区内发育有矿化蚀变现象，主要有褐铁矿化、硅化和孔雀石化等。

3 化探异常特征

研究区1∶5万化探综合异常(AP3)和地质矿产见图1。

AP3综合异常主要由Ag、Au、Cu、Zn、Pb、Sn、As和Sb元素构成。综合异常的平面形态呈椭球状，长轴为NE向，异常长6.6 km(乌珠日特—吉日嘎拉乌拉—哈图查干)、宽3 km。Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Mo、As元素为四级异常，Sb、Sn、Bi元素为三级异常。综合异常规模较大、强度较高，异常各元素的最高值为w(Cu)=306×10-6、w(Pb)=1760×10-6、w(Zn)=1800×10-6、w(Ag)=4.30×10-6、w(Au)=10.60×10-6、w(As)=469×10-6、w(Sb)=7.32×10-6，具明显的浓集中心；异常与地质条件套合较好，具有较大的找矿潜力。

基于AP3综合异常开展的1∶1万土壤元素测量结果显示，在吉日嘎乌拉—吉日嘎塔拉等东部地区主成矿元素没有重现异常，而西部地区主要成矿元素的重现性较好。在西部地区，1∶1万土壤元素测量主要成矿元素Ag、Au、Cu、Zn、Pb的含量较高，圈出3处综合异常(AP3-1、AP3-2、AP3-3)，其与地表调查发现的矿化带相吻合。

(1)AP3-1异常

该异常位于乌珠日特正北900 m处，异常呈椭圆状，面积0.47 km2，长轴为NW向。异常主要元素有Bi、Ag、Mo、Pb、Au、Co、Cu、Sn、Cd、W、Zn，其中Bi、Ag、Mo、Pb、Au为四级浓度异常，Co、Cu、Sn为三级浓度异常，Cd、W为二级浓度异常，Zn为一级浓度异常。异常元素最高值w(Bi)=126×10-6、w(Ag)=4.91×10-6、w(Mo)=35.80×10-6、w(Pb)=445.0×10-6、w(Au)=5.20×10-9、w(Co)=119.0×10-6、w(Cu)=92.1×10-6、w(Sn)=43.2×10-6、w(Cd)=0.63×10-6、w(Zn)=228×10-6。其中，Au、Ag、Pb、Bi、Mo元素套合较好，呈NW向椭圆状，浓度分带明显，具有统一的浓集中心(图2)。

(2)AP3-2异常

该异常位于乌珠日特正西500 m处，异常面积约0.63 km2，异常区内主要元素有Mo、Pb、Ag、Au、Zn、Sn、Cu、Bi、Cd、Ni、W，其中Mo、Pb、Ag、Au、Zn、Sn、Cu、Bi、Cd均达四级浓度异常，Ni、W为三级浓度异常。异常元素最高值为w(Ag)=20.0×10-6、w(Mo)=221.0×10-6、w(Pb)=2000.0×10-6、w(Au)=450×10-9、w(Zn)=1650.0×10-6、w(Sn)=72.7×10-6、w(Cu)=713×10-6、w(Bi)=60.5×10-6、w(Cd)=1.95×10-6。异常形态为NW向的长轴椭圆状，Au、Ag、Cu、Pb、Zn套合较好，浓度分带明显，具有统一的浓集中心(图3)。

(3)AP3-3异常

图1 乌珠日特矿化区地质矿产简图Fig.1 Sketch showing geology and mineral resources in Wuzhuriite mineralization area1.第四系风积物；2.第四系洪积物；3.上侏罗统玛尼吐组；4.上侏罗统满克头鄂博组； 5.下二叠统寿山沟组；6.早白垩世闪长岩；7.闪长玢岩脉；8.流纹斑岩脉； 9.闪长岩脉；10.石英岩脉；11.花岗岩脉；12.花岗斑岩脉；13.地质界限；14.整合界线； 15.角度不整合界线；16.推测角度不整合界线；17.岩相界线；18.实测正断层；19.推测断层； 20.1∶1万填图、化探测量区；21. 1∶1万高精度磁法测量区；22. 1∶1万化探综合异常区及编号； 23.蚀变带(矿化体)及编号；24.硅化；25.孔雀石化；26.褐铁矿化；27.多金属矿点

该异常位于乌珠日特南西1500 m处，异常呈椭圆状，面积0.93 km2，异常主要元素为Pb、Ag、Cd、Cu、Zn、Au、Mo、Bi、Ni、W、Sn，其中Pb、Ag、Cd、Cu、Zn、Au、Mo、Bi均为四级浓度异常，Ni为三级浓度异常，W、Sn为二级浓度异常。异常形态为长轴NW的椭圆状，异常整体规模较大，其中Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Cd套合较好，浓度分带明显，浓集中心突出吻合(图4)。

4 矿化蚀变特征

研究区地表蚀变分布于3个区域，构成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号蚀变带(分别对应于AP3-1、AP3-2、AP3-3异常，见图1)。

(1)Ⅰ号蚀变带

见有2条石英脉(图1中AP3-1部位)，走向340°，倾向SW，倾角30°～40°，地表断续出露长约50 m，宽1～3 m，具后期破碎特征，其围岩主要为上侏罗统满克头鄂博组酸性火山碎屑岩。

(2)Ⅱ号蚀变带

由2条NE向石英脉和1条NW向石英脉组成(图1中AP3-2部位)，探槽工程控制NE向石英脉，经刻槽化学样分析，其样品中金属元素聚集程度很低，没有明显的矿化聚集，仅在个别样品中有某一种元素超过其异常下限值，不具有明显的矿化指示意义，某件样品金属元素含量高值点的出现可能与蚀变岩石中个别矿物的含量变化相关。

(3)Ⅲ号蚀变带

图2 AP3-1异常剖析图Fig.2 AP3-1 sectional view map1.第四系风积物；2.上侏罗统满克头鄂博组；3.下二叠统寿山沟组；4.石英岩脉； 5.花岗斑岩脉；6.褐铁矿化；7.整合界线；8.角度不整合界线；9.实测正断层

图3 AP3-2异常剖析图Fig.3 P3-2 sectional view map1.第四系风积物；2.上侏罗统满克头鄂博组；3.下二叠统寿山沟组；4.石英岩脉； 5.花岗斑岩脉；6.闪长玢岩脉；7.闪长岩脉；8.褐铁矿化；9.硅化；10.多金属矿点； 11.整合界线；12.角度不整合界线；13.正断层

图4 AP3-3异常剖析图Fig.4 AP3-3 sectional view map1.第四系风积物；2.上侏罗统满克头鄂博组；3.下二叠统寿山沟组； 4.闪长岩侵入体；5.石英岩脉；6.花岗斑岩脉；7.闪长玢岩脉；8.闪长岩脉； 9.褐铁矿化；10.硅化；11.多金属矿点； 12.整合界线；13.角度不整合界线；14.实测正断层；15.构造破碎带

Ⅲ号蚀变带(图1中AP3-3部位)包括有5条矿化体(Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3、Ⅲ-4、Ⅲ-5)，矿化体总体呈NW向雁行式排列，产状主体倾向为240°，倾角30°～40°。

Ⅲ-1号矿化体：位于Ⅲ号蚀变矿化带北西段。矿化体为硅化、褐铁矿化变质粉砂岩，水平宽5 m，长度大于100 m，矿化体顶板产状230°∠35°，底板产状220°∠45°。矿化体围岩主要为寿山沟组变质粉砂岩。矿体与围岩呈渐变过渡接触关系。探槽取样分析结果(表1)表明，Ag、Pb、Zn三个元素具有一定的富集；HTC01-33、HTC01-34、HTC03-12等样品达到工业品位控制要求，其他样品没有接近主成矿元素边界品位。

Ⅲ-2号矿化体：位于Ⅲ-1号矿化体的NE侧，矿化体、围岩蚀变特征与Ⅲ-1相同。矿化体为硅化、褐铁矿化变质粉砂岩，水平宽4 m，顶板产状为240°∠40°，底板产状为220°∠35°；围岩主要为寿山沟组变质粉砂岩。矿体与围岩呈渐变过渡接触关系。经探槽取样分析，其品位见表2。综合Ag、Pb、Zn三个成矿元素平均品位，样品HTC01-54、HTC01-55两个样品达到工业矿化体品位控制要求，其他样品虽然没有接近主成矿元素边界品位的样品出现，但程度不等地显示了主要成矿元素Ag、Pb、Zn具有一定富集的特征。

Ⅲ-3号矿化体：位于矿化带Ⅲ中部，破碎体走向呈320°～340°，宽2～3 m，沿走向向两端尖灭，或因残坡积物覆盖无法观察其延伸长度，地表露头长大于20 m。矿化体为硅化、褐铁矿化变质粉砂岩，矿化蚀变强的地段可见团块状、细脉状、网脉状细小石英脉、褐铁矿化细脉等；围岩为寿山沟组变质粉砂岩。矿化与围岩呈渐变过渡接触关系。经探槽取样分析，其品位见表3。虽然没有接近主成矿元素边界品位的样品出现，但较Ⅲ-1、Ⅲ-2矿化体显示Pb、Zn更明显富集的特征。

Ⅲ-4号矿化体：位于Ⅲ-3矿化体NE侧，其围岩、矿化蚀变特征与Ⅲ-3一致，矿化体走向320°～340°，宽2～3 m。矿化体为硅化、褐铁矿化变质粉砂岩，围岩为寿山沟组变质粉砂岩。矿化体与围岩呈渐变过渡接触关系。在探槽中揭露出闪长岩体，可见弱褐铁矿化；但通过对槽中闪长岩体系统连续取样分析，其中Pb、Zn、Ag含量相比两侧围岩中Pb、Zn、Ag含量没有明显增高，且强矿化地段发育在破碎带的变质砂岩中，因此可以判定该区Pb、Zn、Ag矿化作用发生在闪长岩体侵入之后(Pb、Zn、Ag矿化与闪长岩体侵入无关)。探槽取样分析结果(表4)表明，虽然没有接近主成矿元素边界品位的样品出现，但大部分样品程度不等地显示主要成矿元素具有一定富集的特征。

Ⅲ-5号矿化体：位于矿化带Ⅲ东部，为受NW向构造裂隙控制的破碎带，呈330°走向展布。矿化体为硅化、褐铁矿化变质粉砂岩，围岩为寿山沟组变质粉砂岩；矿化体与围岩呈渐变过渡接触关系。探槽中揭露出花岗闪长岩、闪长玢岩体，可见弱褐铁矿化。探槽取样分析结果如表5所述。综合Au、Ag、Pb、Zn各成矿元素平均品位，HTC09-12—HTC09-15等4个样品达到地质体构成工业矿体控制要求。其中，样品HTC09-15品位较高(w(Au)=2.66×10-6、w(Ag)=833×10-6、w(Cu)=0.16%、w(Pb)=5.15%、w(Zn)=0.19%)，矿化体为硅化、褐铁矿化变质粉砂岩，裂隙发育，穿插细脉状、网脉状细小石英脉，可见矿化强度与裂隙发育程度有关。其它样品虽然没有接近主成矿元素边界品位的样品出现，但程度不同地显示了主要成矿元素具有一定富集的特征。

5 解释与推测

乌珠日特矿化区成矿地质条件较好，强硅化、褐铁矿化、孔雀石化等蚀变是主要的找矿标志。矿化蚀变主要分布在区域上具有良好成矿条件的下二叠统寿山沟组中，与工作区NE侧外围已知矿床布敦花铜矿相似[4]。区内1∶1万大比例尺化探扫面元素异常分布特征显示，大多数主成矿元素异常与1∶5万化探异常(AP3)重现性较好。1∶5万综合异常AP3是整个研究区化探异常最为密集的地段，由Zn、Ag、Cu、Pb、W、Sn、Mo、Bi等元素异常组成，主要成矿元素为Ag、Zn、Cu、Pb。经1∶1万大比例尺化探加密取样分析，上述异常在不同地段显示出程度不等的重现和分解，使异常更清晰，浓集中心更明显，与地表矿化蚀变吻合，更便于推测异常源和指导找矿。

表1 Ⅲ-1号矿化体探槽样品分析结果Table 1 Analysis of trenching samples of mineralization body of trench Ⅲ-1

表2 Ⅲ-2号矿化体探槽样品分析结果Table 2 Analysis of trenching samples of mineralization body of trench Ⅲ-2

表3 Ⅲ-3号矿化体探槽样品分析结果Table 3 Analysis of trenching samples of mineralization body of trench Ⅲ-3

表4 Ⅲ-4号矿化体探槽样品分析结果Table 4 Analysis of trenching samples of mineralization body of trench Ⅲ-4

表5 Ⅲ-5号矿化体探槽样品分析结果Table 5 Analysis of trenching samples of mineralization body of trench Ⅲ-5

乌珠日特地区1∶1万大比例尺化探异常组成元素较多且复杂，套合较为紧密，异常强度高，浓集中心明显；伴生和指示元素也有一定发育，特别是W、Sn、Mo、Bi、As等元素异常围绕Zn、Cu、Pb、Ag异常展布。通过大比例尺地质填图、地表槽探等综合地质工作，在该区发现6条具一定找矿价值的矿化体，同时矿化蚀变体周围闪长岩(脉)、闪长玢岩(脉)、花岗闪长岩(脉)等发育，显示出良好找矿远景。

综合乌珠日特多金属矿化区化探异常特征及矿化蚀变特征，推断该异常是寻找Ag、Cu、Pb、Zn多金属矿及金矿的有利靶区，特别是研究区中部发现了具有一定规模和矿化强度的多金属矿化，该区是下一步找矿勘查工作的重点部位。

注释：

① 田麒, 曹健, 杨秀俊, 等. 内蒙古自治区通辽市华杰等二幅1∶5万区域矿产地质调查报告[R]. 天津: 天津华北地质勘查局地质研究所, 2017.