内蒙古花敖包特银多金属矿田成矿模式和勘查模型

[摘要]内蒙古西鸟珠穆沁旗花敖包特银多金属矿田的成矿作用与早白垩世酸性次火山热液活动关系密切，矿田内的矿体主要呈脉状赋存于前中生代形成的先存断裂中，部分银铅锌矿体产于早白垩世次火山岩的网脉状裂隙_及次火山岩周围或顶部的隐爆角砾中，矿床成因属于中硫化浅成低温热液型矿床，成矿模式与玻利维亚锡银矿床成矿模式相似。矿床分布范围通常叠加化探异常和低阻高极化激电异常，而区内高磁异常和低阻异常组合通常指示超基性岩的存在，有助于区域成矿构造分析。建立的“地质填图+土壤地球化学测量+激电测量+磁法测量+大地音频可控源电磁测深+工程验证”的找矿勘查模型已成功应用于花敖包特矿田，对大兴安岭蛇绿混杂岩分布区及中生代火山岩覆盖区找矿具有借鉴意义。

[关键词]银多金属矿床；成矿模式；勘查模型；花敖包特矿田；大兴安岭南段

花敖包特银多金属矿田位于大兴安岭南段西坡，截至目前已发现花敖包特超大型银铅锌铜锡矿床（花敖包特银多金属矿床）、巴彦温都日大型银锌铜铅锡矿床、花敖包特山中型银铅锌矿床、花敖包特外围n区中型银铅锌（金）矿床、1038高地小型银铅锌铜矿床、花敖包特南山小型铅锌银矿床、选厂东山小型铅锌银矿床，由此可见花敖包特矿田展现出良好的资源前景，引起业内广泛关注。近年来，前人从矿床地质、矿床地球化学、成矿流体特征、成矿物质来源、成矿时代以及地球物理特征等方面对花敖包特银多金属矿床进行了大量研究工作（李振祥等，2008；张凤林等，2010；陈永清等，2014；赵胜金等，2015；陈公正等，2023；Li et al，2023）。然而，目前缺少对矿田内矿床的整体研究，且缺少矿床成矿模式和勘查模型的总结和研究，这严重制约了对花敖包特矿田成矿作用的整体认识和下一步找矿部署。鉴于此，本文根据近年来的勘查找矿成果和认识以及前人研究成果，进一步解析典型矿床地质特征，建立成矿模式，并结合找矿实践经验建立找矿勘查模型，以期为花敖包特矿田的下一步找矿勘查提供理论支撑，并为区域找矿勘查提供参考借鉴。

1区域地质背景

大兴安岭南段银多金属成矿带大地构造位置位于西伯利亚板块与华北板块结合部位，即西伯利亚板块东南缘锡林浩特陆缘弧和索伦山－西拉木伦古生代对接带（武广等，2021）。区域内主要出露中元古界锡林郭勒杂岩（片麻岩、片岩）、上石炭统一下二叠统本巴图组海相硬砂岩、长石砂岩夹含砾砂岩及生物碎屑灰岩，上石炭统一下二叠统阿木山组海相碎屑岩和碳酸盐岩，下二叠统寿山沟组海相板岩、变质砂岩、长石砂岩、粉砂岩夹砾岩，下一中二叠统大石寨组海相中酸性火山碎屑岩、砂岩，中二叠统哲斯组海相粗砂岩夹生物碎屑灰岩及薄层流纹岩，上二叠统林西组陆相灰黑色粉砂质板岩及砂岩，上侏罗统满克头鄂博组陆相酸性火山岩和火山碎屑岩，上侏罗统玛尼吐组陆相中酸性火山岩和火山碎屑岩，下白垩统白音高老组陆相酸性火山岩和火山碎屑岩及第四系。区域内褶皱和断裂构造发育。褶皱主要形成于华力西晚期，呈北东或北东东向展露，燕山期褶皱较少，且表现为开阔的背斜和向斜。断裂可分为华力西晚期的北东、北东东和北西向断裂，燕山期北东、北北东向断裂，华力西晚期构造为岩浆活动提供了构造条件，由其派生的北西向构造破碎带常控制矿体的形态、空间分布和产状（刘建峰等，2009；武广等，2022）。区域内主要发育华力西期、印支期和燕山期侵入岩。华力西期侵入岩包括角闪辉长岩、角闪闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩和花岗闪长岩，（刘建峰等，2009；薛怀民等，2010）；印支期侵入岩主要为黑云花岗岩、黑云母花岗闪长岩和花岗闪长斑岩（葛文春等，2005：Wu et al，2011）；燕山期侵入岩主要为花岗岩和花岗斑岩，呈岩株产出，主要形成于早白垩世（葛文春等，2005；刘建峰等，2009；Wu et al，2011；Chen et al，2021；武广等，2021；武广等，2022；Yang et al，2022；Li etal，2023），与区内银多金属成矿关系密切。

2花敖包特矿田地质

花敖包特银多金属矿田位于大兴安岭南段西坡，构造上位于北东东向二连－贺根山－黑河俯冲增生杂岩带。区内出露地层从老到新有上古生界下二叠统寿山沟组、中－下二叠统大石寨组、中生界中侏罗统万宝组、上侏罗统满克头鄂博组、上侏罗统玛尼吐组、下白垩统白音高老组、新生界上新统宝格达乌拉组、五叉沟组、第四系全新统（图1）。寿山沟组主要为一套滨海相灰黑色粉砂岩和灰色细砂岩，主要分布于花敖包特断裂北侧，呈北东向展布，倾向南东，倾角45°-70°；大石寨组为以一套海相正常碎屑沉积岩为主，夹杂少量火山碎屑岩的岩性组合，分布于花敖包特断裂南侧，零星出露于本区南部。寿山沟组和大石寨组均被上侏罗统满克头鄂博组角度不整合覆盖，二者为矿区主要赋矿地层。万宝组主要为细碎屑沉积岩，仅分布于南部冈千特乌拉一带；满克头鄂博组在矿区主要为一套陆相酸性火山岩、火山碎屑岩夹少量的火山碎屑沉积岩；玛尼吐组主要为陆相中酸性火山岩；下白垩统白音高老组为一套陆相酸性火山岩、火山碎屑岩夹少量的火山碎屑沉积岩组成；五叉沟组为溢流相玄武岩，分布在区内西北和南东部；宝格达乌拉组以砖红色粘土为主；第四系为全新统灰褐色砂土、粉砂土及腐殖土。区内构造主要为断裂和褶皱。褶皱主要出现在寿山沟组和大石寨组中，轴向以北东东向为主，局部呈单斜构造，而中生代地层褶皱变形仅在中侏罗统万宝组中发现宽缓向斜，其他中生代地层褶皱构造形迹不明显。矿田内断裂较为发育，主断裂为花敖包特断裂，其为区域性梅劳特乌拉蛇绿构造混杂岩带组成部分，属于二连－贺根山－黑河蛇绿岩带大型逆冲推覆构造的一部分（李振祥等，2008）。花敖包特断裂位于矿田北部，从花敖包特银多金属矿南部通过，西部呈北东走向，中东部近东西走向延伸至外围Ⅱ区，矿田内各矿床均沿此断裂及两侧分布，对花敖包特矿田成矿具有重要的控制作用。主断裂两侧发育北西、北北西和近南北向次级断裂，其中北西向断裂为矿田内主要控矿构造，控制着主要银多金属矿体及其从属矿体的空间分布位置及产状，部分矿体受东西、近南北和北东向断裂控制。区内出露的岩浆岩主要为中华力西期斜辉橄榄岩、晚华力西期闪长玢岩、燕山晚期（早白垩世）花岗岩和酸性次火山岩。中华力西期斜辉橄榄岩大体沿北东东向花敖包特断裂分布，多以断块形式产出，在南部巴彦温都日矿区多被大石寨组火山岩地层不整合覆盖，岩体大部分地段均遭受强烈绢石蛇纹石化和片理化而变质为蛇纹岩或蛇纹石化斜辉橄榄岩。晚华力西期闪长玢岩多沿花敖包特断裂分布，与蛇纹岩相伴产出，地表仅在本区东部的外围Ⅱ区出露。燕山期花岗岩主要分布于巴彦温都日矿区南部（岗干特岩体），其由石英二长岩、二长花岗岩、正长花岗岩、花岗斑岩等组成，岩体整体呈北东向展布；此外，区内还出露有以酸性岩为主的脉岩，多呈北北东向展布，个别呈近南北向。

3典型矿床特征

前已述及，花敖包特矿田已发现1个超大型、1个大型、2个中型、3个小型银多金属矿床。巴彦温都日大型银锌铜铅锡矿床地质详见（吕鑫等，2024），本文不再赘述。现将花敖包特超大型银铅锌铜锡矿床、花敖包特山中型银铅锌矿床、花敖包特外围Ⅱ区中型银铅锌（金）矿床作为典型矿床介绍如下：

3.1花敖包特银铅锌铜锡矿床

花敖包特银铅锌铜锡矿床位于花敖包特矿田中北部（图1），主要成矿元素为Ag、Pb、Zn、Cu、Sn，同时伴生有可观的Sb。如图2，矿区出露地层有寿山沟组和满克头鄂博组以及第四系。侵入岩以中华力西期蛇纹石化辉橄岩为主，沿花敖包特断裂分布；此外早白垩世次流纹岩脉主要沿近南北向断裂分布，倾向北西，倾角为70°-80°，局部发育有少量低品位网脉状矿化，岩脉周围及顶部发育隐爆角砾岩并产有规模较小的单银矿体。根据矿体的分布，将矿床划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、V共四个矿段（图2a）。Ⅰ号矿段位于矿床南部，主要由银铅锌锑矿体和黄铁矿－磁黄铁矿矿体组成，赋存于中华力西期蛇绿岩化斜辉橄榄岩与二叠系砂岩之间的接触带，该接触带倾向南东，倾角45°-60°，呈北东东走向、波状断续分布，其与北西向断裂交汇处通常形成厚大囊状柱或菱形柱矿体，并与Ⅱ、Ⅲ矿段相连（图2a，b）。Ⅱ和Ⅲ号矿段分别位于矿床西部和东部，由铅锌银锑矿体组成，这些矿体主要赋存于二叠系粉砂岩中，主要受北西向断裂控制，部分矿体受近南北和北北东向断裂控制（图2e）。Ⅱ，号矿体是Ⅱ和Ⅲ号矿段中最大的矿体，倾向北东，倾角45°-70°。V号矿段位于矿床中部，以Ag-Cu-Sn矿体为主，这些矿体受北北东向和近南北向断裂控制，倾角较大，为80°-90°（图2a，c）。

矿床中Ag-Ph-Zn-Sb矿体的矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、脆硫锑铅矿和银黝铜矿，脉石矿物主要为石英和方解石。Ⅱ号矿段中Ag矿体的矿石矿物主要为辉银矿和深红银矿，脉石矿物主要为石英和方解石。矿石结构主要为他形粒状、自形半自形粒状、放射状、交代溶蚀、乳滴状结构等；矿石构造以块状、细脉状和细脉浸染状为主，其次为网脉状和角砾状。四个矿段的围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化和黄铁绢英岩化，以及少量的叶腊石化和高岭土化。

花敖包特银铅锌铜锡矿床锡石U-Pb年龄为136.3-134.3 Ma（陈公正等，2023；Li et al，2023），矿区内次流纹岩锆石U-Pb年龄136-134 Ma（陈永清等，2014；Shang et al，2022；陈公正等，2023）；成矿流体具低盐度、低密度中低温特征（陈永清等，2014；Li et al，2023），成矿流体主要由岩浆水与下渗的大气降水混合组成，早阶段以岩浆水为主，晚阶段以大气水为主，流体混合、降温和不混溶是矿质沉淀的主要机制（Li et al，2023）；硫化物的S主要来源于岩浆（陈永清等，2014；Li et al，2023），矿石铅主要来自造山带物质部分熔融形成的岩浆（Li et al，2023）。成矿与早白垩世次火山岩有密切的成因联系，形成于伸展背景，其矿床成因类型为浅成中低温热液型或中硫化浅成低温热液型（李振祥等，2008；陈永清等，2014；赵胜金等，2015；Shang et al，2022；陈公正等，2023；Li et al，2023；李士辉等，2023）。

3.2花敖包特山银铅锌矿床

花敖包特山银铅锌矿床位于花敖包特矿床西4 km，主要成矿元素为Ag、Pb、Zn。矿区出露岩性与花敖包特矿床相似，北部由满克头鄂博组厚层的火山碎屑岩覆盖，中部为寿山沟组砂岩，寿山沟组南部与中华力西期蛇绿岩化斜辉橄榄岩呈断层接触（图3）。在寿山沟组和满克头鄂博组中出露有大量走向北东和北西的石英脉及少量流纹斑岩脉。矿区断裂构造以北西西、北西和北东向为主，其中北西W向为主要的控矿、容矿构造。矿区内共发现5条矿体，主要赋存于寿山沟组北西W向断裂内，矿体倾向北北东，倾角70°-76°（图3）。矿石矿物主要为闪锌矿、方铅矿、毒砂、黄铁矿等，其次为银黝铜矿、磁黄铁矿、辉锑矿、辉铁锑矿、硫铜锑矿、辉铜矿、砷黝铜矿、硫锑铅矿，少量黄铜矿、深红银矿、金红石、铜蓝等。脉石矿物主要为石英、方解石、绿泥石、绢云母、萤石等。矿石构造主要为块状构造、细脉浸染状构造、团块状构造、斑杂状构造、角砾状构造、条带状构造。矿石结构为他形粒状结构、自形一半自形结构、交代溶蚀结构、残余结构、包含结构、乳浊状结构。

3.3花敖包特外围Ⅱ区银铅锌（金）矿床

花敖包特外围Ⅱ区中型银铅锌（金）矿床位于花敖包特矿床东10 km，处于花敖包特断裂南侧的蛇绿构造混杂岩带内。主要成矿元素为Ag、Pb、Zn，并伴生Au。如图4，矿体主要赋存于中华力西期蛇纹石化斜辉橄榄岩与晚华力西期闪长玢岩之间的构造蚀变接触带内，部分矿体产于晚华力西期闪长玢岩构造蚀变带内及充填在稀疏的微细裂隙内。除沿斜辉橄榄岩与闪长玢岩接触带分布的N2号矿体地表可见规模较大矿化蚀变带外，其余矿体均为隐伏矿体。矿体呈似层状、脉状，走向以北东东向为主。矿石矿物主要为黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿，其次为斜辉锑铅矿、辉银矿，少量黄铜矿等；矿物微量元素分析显示Au主要赋存于毒砂和黄铁矿中。脉石矿物主要为石英、长石、绢云母、绿泥石、方解石、白云石、萤石等。

4成矿模式

花敖包特银多金属矿田处于中华力西期花敖包特蛇绿构造混杂岩带内（为二连－贺根山－黑河蛇绿岩带组成部分），成矿时代为早白垩世，与矿田内发育的早白垩世次火山岩形成年龄一致，且花敖包特矿床和巴彦温都日矿床均见到矿体与次流纹岩共生，表明成矿与早白垩世次火山岩有密切的成因联系。花敖包特矿田银铅锌矿体和铜锡多金属矿体主要赋存于前中生代形成的先存断裂中，部分银铅锌矿体产于早白垩世次流纹岩的网脉状裂隙中，矿床主要受控于古生代和中生代两大构造体系。基于花敖包特矿田矿床地质、成岩成矿年龄、成矿流体特征、成矿物质来源以及大兴安岭南段成矿构造背景（李振祥等，2008；陈永清等，2014；陈公正等，2023；Li et al，2023；（李士辉等，2023，2024），我们建立了花敖包特矿田成矿模式（图5）。晚侏罗世－早白垩世期间，大兴安岭南段处于伸展环境，伸展触发软流圈地幔上涌，幔源玄武质岩浆底侵于下地壳之下，引起新元古代期间形成的下地壳发生部分熔融，下地壳部分熔融形成的岩浆上升在浅部形成岩浆房，岩浆在浅部岩浆房发生分异，浅部岩浆房中的岩浆进一步上升，形成次火山岩钟，部分岩浆喷出地表形成火山岩。火山岩与侵入岩具有共同的岩浆房，两者的形成时代一致，构成火山－侵入杂岩。次火山岩分异出的含矿流体与大气水混合，大量充填于前中生代形成的先存断裂中，构成花敖包特矿田的主要矿体，如花敖包特银铅锌铜锡矿床的Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ号矿脉群，花敖包特山银铅锌矿床，以及巴彦温都日大部分银铅锌铜锡矿体；当含矿热液充填于寿山沟组与方辉橄榄岩构造接触带，由于特殊的圈闭构造和地球化学障，可形成厚大矿体，如花敖包特银铅锌铜锡矿床的Ⅰ号矿体、花敖包特外围Ⅱ区以及巴彦温都日矿床部分矿体；含矿热液致使次流纹岩顶部及其附近岩石发生水压致裂或隐爆，形成次流纹岩及其附近的细网脉型和隐爆角砾岩型矿体，如花敖包特银铅锌铜锡矿床的次流纹岩中网脉型矿体和隐爆角砾岩型矿体、巴彦温都日矿床的网脉型矿石。矿田浅部为厚大脉状银铅锌矿体，向深部逐渐矿体变窄，且同时出现银铜锡矿体，花敖包特矿田成矿模式与玻利维亚银锡多金属成矿带上的Potosi Cerro Rico锡银矿床相似

5勘查模型

花敖包特矿田处于1：20万区域化探4甲，综合异常中。该异常是由As、Sb、Ag、Hg、W、Mo等十余种元素组成的综合化探异常，面积约142 km2。异常形状为不规则形，总体走向近东西，具有元素组合齐全，元素丰度值较高，分布面积较大（异常规模较大），浓集中心清晰等特点。花敖包特银铅锌铜锡矿床位于该异常的中心部位，为花敖包特矿床的发现提供了最直接、最有效的地球化学依据。后续在4甲．异常范围内开展了1：5万土壤测量和1：5千激电中梯测量。化探发现Ag、Pb、Cu、Sn、Cd、Au综合异常共16处，编号AS1-AS16，异常总面积约50 km2，各异常多数与矿田内各矿床相对应，如AS5、AS6和AS11三个甲类异常分别对应花敖包特山矿床、花敖包特矿床和巴彦温都日矿床，AS4-1和AS4-2乙类异常对应花敖包特外围Ⅱ区矿床。后在1：5万化探异常的局部区域开展了1：1万土壤测量，各元素异常与1：5万化探异常比较吻合。1：5千激电测量发现激电异常15处，多数激电异常与矿区地表矿化蚀变带和矿体相对应，如位于花敖包特矿床的D n-1激电异常，长450m，宽250m，极化率最高值13.5％，异常下限为6％，视电阻率lOOn．m；Drl-4激电异常对应花敖包特外围Ⅱ区矿床北矿段。以上激电异常经勘探证实均由Pb、Zn、Ag矿体所引起，但在巴彦温都日矿床效果不明显，后经1：5千大功率激电测量发现明显的矿致激电异常，详见吕鑫等（2024），这可能与矿区巨厚中生代酸性火山碎屑岩覆盖有关。区内1：1万高精度磁测联合大地音频可控源测量，在横向和纵向上很好地圈定了超基性岩带的边界位置，超基性岩具高磁低阻特征（图6，图7），而明显区别于其他岩性，其不仅清晰地圈定出地表及浅部超基性岩构造接触带（图6a，c），对深部（gt;600 m）超基性岩构造接触带也具有较好的识别效果，如对巴彦温都日矿床（图7）。

综上，我们探索建立了花敖包特矿田典型矿床的“地质填图+土壤地球化学测量+激电测量+磁法测量+大地音频可控源电磁测深+I程验证”的找矿勘查模型（图6和图7）：地质填图提供找矿线索，土壤地球化学异常组合激电异常定位矿床的大致范围和位置，磁法测量组合大地音频可控源电磁测深能够有效识别超基性岩分布及构造情况，最后经综合研究优选找矿靶区予以钻探工程验证。该找矿勘查模型已成功应用于花敖包特矿田，对大兴安岭蛇绿混杂岩分布区及中生代火山岩覆盖区找矿具有借鉴意义。

6结论

（1）花敖包特矿田银多金属矿床的成矿作用与早白垩世酸性次火山热液活动关系密切，属于中硫化浅成低温热液型矿床。

（2）矿田内的银铅锌（锑、金）矿体和银铜锡多金属矿体主要呈脉状赋存于前中生代形成的先存断裂中和二叠系与中华力西期超基性岩构造接触带，部分银铅锌矿体产于早白垩世次流纹岩裂隙及其周围或顶部的隐爆角砾岩中，成矿模式与玻利维亚锡银多金属成矿带的成矿模式相似。

（3）矿床分布范围通常叠加化探异常和低阻高极化激电异常，而高磁与低阻电磁异常通常指示超基性岩的存在，有助于蛇绿构造混杂岩带内的矿体定位。

（4）建立的“地质填图+土壤地球化学测量+激电测量+磁法测量+大地音频可控源电磁测深+工程验证”的找矿勘查模型成功应用于花敖包特矿田，对大兴安岭蛇绿混杂岩分布区及中生代火山岩覆盖区找矿具有借鉴意义。

致谢 感谢内蒙古玉龙矿业股份有限公司领导的大力支持，公司张小奇、杨文明、徐晓波、王建伟、李海东等地质工程师参加了部分野外地质调查。野外调研过程中内蒙古第十地质矿产勘查开发有限责任公司和赤峰远野昌顺地质勘查有限公司的地质技术人员给予的大力支持与帮助。物化探工作得到了内蒙古国土资源勘查开发院、河北省地球物理勘查院、辽宁有色物探研究院、辽宁物探六队、辽宁省有色局一〇八队、中国地质大学（武汉）以及内蒙古第十地质矿产勘查开发有限责任公司的大力支持。同时衷心感谢各位专家及编辑在审稿过程中对本文提出的宝贵修改意见和建议。在此一并致以诚挚的感谢。