内蒙古巴彦温都日银多金属矿床矿床成因与勘查模型

[摘要]内蒙古自治区西乌珠穆沁旗巴彦温都日银多金属矿床矿体主要赋存于下－中二叠统大石寨组凝灰质砂岩中的北酉向断裂带内，部分矿体赋存于大石寨组与中华力西期蛇纹石化斜辉橄榄岩的接触部位。矿体呈脉状及透镜状，矿石以致密块状、浸染状为主，局部呈网脉状或角砾状。矿石矿物以闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、毒砂为主，欢为银黝铜矿和斑铜矿，同时发现有黝锑铜矿、硫锑铜银矿、硫砷铜矿、深红银矿等硫盐矿物及辉银矿等。矿床围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、绿泥石、碳酸盐化。成矿过程可划分为黄铜矿－毒砂－闪锌矿－锡石－黄铁矿－绢云母－石英阶段（Ⅰ阶段）、黄铜矿－闪锌矿－银黝铜矿－黄铁矿－石英－绿泥石阶段（Ⅱ阶段）和方铅矿－闪锌矿－黄铁矿－毒砂－辉银矿－石英－绿泥石－方解石阶段（Ⅲ阶段）。成矿与早白垩世次火山热液活动密切相关，矿床地质特征和矿物组合表明该矿床为中硫化浅成低温热液型，形成于早白垩世陆内伸展环境。矿体与物化探异常具有较好的对应关系：化探异常具有头晕元素规模大、强度高，致矿元素和尾晕元素规模小，强度低的特征；激电异常具有连续的、梯度明显的低电阻率高克电率激电异常特征，据此建立了“矿化蚀变带十组合化探异常十低电阻率高充电率物探异常”综合找矿勘查模型，对本区找矿具有借鉴意义。

[关键词]矿床地质；银多金属矿床；浅成低温热液；勘查模型；巴彦温都日；大兴安岭南段；内蒙古

巴彦温都日银多金属矿床也称为1118高地银多金属矿床（Li et al，2023），是内蒙古玉龙矿业股份有限公司近年来在大兴安岭南段西坡的花敖包特地区内，经过勘查新发现的一处大型银多金属矿床。本文根据内蒙古玉龙矿业股份公司近年来的勘查找矿成果和找矿实践，结合区域成矿地质背景资料，详细介绍了巴彦温都日银多金属矿床地质和物化探特征，并对矿床成因进行探讨，探索建立找矿勘查模型，以期为今后花敖包特地区以及大兴安岭南段地区的找矿勘查提供新的找矿思路和方法借鉴。

1区域地质

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－西拉术伦古生代对接带（武广等，2021）。区域内主要出露中元古界锡林郭勒岩群（亦称锡林郭勒杂岩），上古生界上石炭统本巴图组、上石炭统阿木山组、下二叠统寿山沟组、下－中二叠统大石寨组、中二叠统哲斯组、上二叠统林西组，中生界上侏罗统满克头鄂博组、玛尼吐组和下白垩统白音高老组及第四系。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（陈永清等，2014；陈公正等，2023）。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，其侵位年龄介于354-305 Ma（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，侵位年龄为248-216 Ma（Wu et al，2011；葛文春等，2005）；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（Chen et al，2021；Yang et al，2022），其与区内银多金属成矿关系密切。

2花敖包特矿田地质

西乌珠穆沁旗巴彦温都日银多金属矿床位于大兴安岭南段西坡的花敖包特地区，处于北东东向贺根山－扎兰屯俯冲增生杂岩带内。区内出露地层从老到新有上古生界下二叠统寿山沟组海相碎屑岩、下－中二叠统大石寨组夹火山碎屑岩的碎屑沉积岩、中生界中侏罗统万宝组陆相粗碎屑岩、上侏罗统满克头鄂博组陆相酸性火山岩、上侏罗统玛尼吐组陆相中酸性火山沉积岩、下白垩统白音高老组陆相酸性火山岩及新生界第四系全新统（图1）。寿山沟组和大石寨组被上侏罗统满克头鄂博组角度不整合覆盖，为矿区主要赋矿地层。本区构造形迹以断裂构造为主，主断裂构造为花敖包特断裂，其为区域性梅劳特乌拉蛇绿混杂岩组成部分，属于二连浩特－贺根山蛇绿岩带大型逆冲推覆构造的东延部分（李振祥等，2008）。该构造从本矿床北部、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。主断裂构造两侧发育北西、北北西和近南北向次级断裂，其中北西向断裂为本区矿体产出的主要断裂，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。区内褶皱变形主要出现在寿山沟组和大石寨组，轴向以北东东向为主，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构造，其他中生代地层褶皱构造形迹不明显。矿区内出露的岩浆岩主要为华力西中期斜辉橄榄岩、华力西晚期闪长玢岩、燕山晚期花岗岩和酸性次火山岩。华力西中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夹于大石寨组火山岩和碎屑岩中，其为区域性梅劳特乌拉蛇绿构造混杂岩带的组成部分，属于二连浩特－贺根山蛇绿岩带中的超基性岩带的东延部分，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岩；华力西晚期闪长玢岩多沿花敖包特断裂与蛇纹岩相伴产出，地表仅出露于本区东部的外围Ⅱ区；燕山晚期花岗岩主要分布于巴彦温都日矿区南部。花敖包特地区已发现花敖包特超大型银多金属矿床、巴彦温都日大型银多金属矿床、花敖包特山中型银铅锌矿床、花敖包特外围Ⅱ区中型银铅锌矿床、1038高地小型银多金属矿床、花敖包特南山小型铅锌银矿床、选厂东山小型铅锌银矿床，构成花敖包特矿田。

3巴彦温都日矿床地质

巴彦温都日银多金属矿床行政区隶属内蒙古自治区西乌珠穆沁旗，西南距旗政府所在地巴拉嘎尔高勒镇137 km，北部距花敖包特超大型银多金属矿床约5 km。该矿床最早于2010年发现，后续相继开展了普查、详查、勘探和补充勘探工作。截至2023年查明金属量：Ag 3026t、Ph 23x10t、Zn 61x10t、Cu 12x10t、Sn3X10t（李志广等，2023）。

巴彦温都日矿区出露地层从老到新有上古生界下－中二叠统大石寨组、中生界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及新生界第四系全新统（图2a）。其中大石寨组为矿区主要赋矿地层，其以碎屑沉积岩为主，夹杂少量火山碎屑岩的岩性组合，主要由凝灰质砂砾岩、细砂岩、粉砂岩夹安山岩、英安岩、安山质晶屑凝灰岩、流纹质（含）角砾晶屑凝灰岩等火山碎屑岩，地层呈北东向展布，倾向北西，倾角35°-50°，被上侏罗统满克头鄂博组角度不整合覆盖。矿区北西向断裂构造蚀变带是本矿规模最大的含矿断裂构造带，位于勘探区的中西部，地表及深部主要表现为破碎带及破碎带两侧发育的碎裂岩。从43勘查线至24勘查线东西长2000m，沿走向方向平面上呈舒缓波状，走向308°-328°，倾向南西，倾角较陡，由于受张－张扭力的作用，该构造在空间上呈舒缓波状形态，局部地段见蚀变带或石英脉充填。该断裂严格控制着蚀变带与石英脉的产出形态，2组北西向断裂裂隙带沿走向近平行，是本矿床矿体产出的主要断裂构造，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。地表出露断裂及裂隙多被石英脉、脉岩等填充，石英脉宽0.50-5m不等，石英脉呈左行雁列式产出。矿区内出露的岩浆岩较少，钻探工程揭露的岩浆岩主要为中华力西期斜辉橄榄岩，地表未出露，呈断块夹于大石寨组火山岩和火山碎屑岩中，岩体大体走向北西，倾向南西，倾角20°-55°，为区域性梅劳特乌拉蛇绿构造混杂岩带的组成部分（图2b）。此外，矿区内局部还零星出露有北西走向的早白垩世二长花岗岩脉，少量钻探工程还揭露有规模不大的早白垩世次流纹岩。

矿区共查明银多金属工业矿体178条（李志广等，2023），除个别矿体出露地表外，大部分矿体均为隐伏矿体，产于下－中二叠统大石寨组破碎带内，以及其与蛇纹岩接触部位（图2b、图3c）。矿体规模属于大脉状、脉状或透镜状银锌铜铅锡矿体，膨缩现象明显，个别矿体具有分枝复合、尖灭再现的特点。矿体总体走向北北西，倾向南西。典型矿体如6号银锌多金属矿体和13号银铜多金属矿体，矿体特征介绍如下：

3.1 6号银铅锌矿体

6号矿体位于巴彦温都日矿区中西部，赋存于大石寨组火山碎屑岩、构造破碎带内，围岩蚀变主要以硅化、碳酸盐化和绿泥石化为主。分布在11-47号勘查线之间，地表未出露，为盲矿体，矿体埋深1328-607m。矿体赋存标高936-441 m。矿体产状242°/25°。矿体控制长度1114m、矿体延深1089m。矿体平均真厚度2.58 m，Ag平均品位71.94g/t，Pb平均品位0.66％，Zn平均品位1.38％，从水平断面图上看，矿体为大脉状，矿体在17-25号勘查线之间不连续。从勘查线地质剖面图上看，未见构造破坏和后期脉岩穿插现象。矿体倾向上呈舒缓渡状，矿体内部见少量夹石，无分枝复合现象。矿体向深部厚度变薄，Pb、Zn品位增高，Ag品位降低。

3.2 13号银锌铜矿体

13号矿体赋存于大石寨组火山碎屑岩、构造破碎带、大石寨组火山碎屑岩与华力西中期超基性岩接触带内，围岩蚀变主要以硅化、碳酸盐化和绿泥石化为主。分布在3-31号勘查线之间，地表未出露，为盲矿体，矿体埋深约230-694 m。矿体赋存标高771-307 m。矿体产状235°/25°。矿体控制长度1920 m、矿体延深938m。矿体平均真厚度3.56m，Pb平均品位0.74％，Zn平均品位1.77％，Ag平均品位85.93g/t，Cu平均品位0.51％，有用组分分布属较均匀型。矿体厚度由北西向东南变小，Zn、Ag品位中间高两侧低，Pb品位两侧略高中间略低。

矿石矿物主要为闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、毒砂，次为银黝铜矿和斑铜矿（图3、图4）。电子探针分析还鉴定出黝锑铜矿、硫锑铜银矿、硫砷铜矿、硫铋铅矿、辉砷镍矿、斜方砷铁矿、硫砷钴矿、深红银矿等硫盐矿物以及辉银矿和黄锡矿等。脉石矿物主要为石英、绿泥石、方解石，次为绢云母和玉髓。矿石结构主要为自形一半自形粒状结构、乳滴状结构和交代溶蚀结构等；矿石构造主要为网脉状、致密块状、浸染状和条带状以及角砾状。矿床围岩蚀变发育，主要为硅化、绿泥石化、黄铁绢英岩化、绢云母化、碳酸盐化以及叶蜡石化、白云母化和高岭土化，其中硅化、绿泥石化和黄铁绢英岩化与成矿关系密切。

根据矿脉穿切关系、矿石组构和矿物组合，巴彦温都日矿床的成矿过程可以划分为3个阶段：黄铜矿－毒砂－闪锌矿－锡石阶段－黄铁绢英岩阶段（I阶段）、黄铜矿－闪锌矿－银黝铜矿－黄铁矿－石英－绿泥石阶段（Ⅱ阶段）、方铅矿－闪锌矿－黄铁矿－毒砂－辉银矿－石英－绿泥石－方解石阶段（Ⅲ阶段）。

4物化探特征

4.1地球化学特征

本矿床处于1：5万土壤及水系沉积物测量Asll号异常中，后续在此基础上开展了1：1万岩石、土壤地球化学测量，共圈定8个组合异常，编号为HT1、HT2……HT8（图5）。详查和勘探过程中发现的所有银多金属矿体、矿化体均集中分布于HT4、HT6、HT8、Ag-Cu-Pb-Zn组合异常带内，三个异常带异常元素组合较复杂，以Au和Ag为主，其次为Cu、Zn、As、Sh、Cd、W和Ma。由三个异常中心组成，均为近南北向带状分布，但多数异常整体展布呈北西向，如HT3-HT8。成矿元素：Au最高260.21X10，强度11.13x10，面积4.7 km2，衬度6.83，规模32.09，浓集中心明显，内带发育；Ag最高7.05x10，强度1.92x10，面积3.90 km2，衬度3.49，规模13.61；Cu、Zn异常零星分布，强度低，面积小；头晕元素As有两个浓集中心，与Au、Ag异常套合较好，As最高值1372.78X10，强度219.94x10，面积4.7 km2，衬度0.94，规模44；Sb、Cd异常强度低、规模都较小，零星分布在Au、Ag异常内；尾部元素Mo、W零星分布于Au、Ag异常范围内，强度低、规模都小。该组合异常局部水平分带明显：Cu、Au、Mo、W异常位于内带，Ag、As位于外带。以上头晕元素分布特征暗示本区剥蚀较浅，浅部可能有盲矿体。从勘探工作查明矿体看，本矿区化探异常组合与矿体大体对应。

4.2地球物理特征

巴彦温都日银多金属矿区的矿体和围岩之间存在一定的电性差异。银铅锌铜矿体具有较高的充电率和较低的电阻率，即低电阻率高充电率特性。而赋矿围岩中，蛇纹岩、凝灰质砂岩、蚀变岩以及各类脉岩充电率均较低，电阻率极高，均呈现高电阻率低充电率特性。物性测量数据见表1。

本矿床总体充电率异常分布十分低缓，由北向南有逐渐降低趋势，但宏观上具有北西向展布的特征，与矿体展布方向一致，吻合较好（图6a）。电阻率分布均具有明显的条带状分布特征，高电阻率异常与低电阻率异常的分界清楚，线性特征明显，分布具有连续性，并具有明显的梯级带，高、低电阻率带主要呈南北向分布，分别与山脊、山谷相对应，推断为断裂构造，特别是北西部的北西向相间展布的中－低电阻率带，与矿床主矿体脉群走向十分吻合，均为北西向（图6b）。

5矿床成因

前人研究表明，大兴安岭南段银锡多金属矿床的主要成因类型为岩浆热液型、陆相火山岩型和矽卡岩型（武广等，2022），矿床形成于晚侏罗世－早白垩世陆内伸展构造背景，成矿高峰期为早白垩世（刘建峰等，2009）。巴彦温都日矿床产于大兴安岭南段，矿区发育晚侏罗世－早白垩世中酸性火山岩和火山碎屑岩，地表出露有碧玉岩，火山活动强烈。前人获得巴彦温都日矿区所在的花敖包特地区辉长岩年龄337.3+3.2Ma（周国武等，2016）；闪长玢岩年龄为294.8-285.9 Ma（Shang et al，2022），花岗斑岩和中酸性次火山岩锆石U-Pb年龄为136.0-132.6 Ma（陈永清等，2014）。位于巴彦温都日矿区北部约4km处的花敖包特银多金属矿床铜锡矿体中锡石U-Pb年龄为134.9-134.3 Ma（陈公正等，2023），可以看出花敖包特地区成矿年龄与区内花岗斑岩和次流纹岩成岩时代一致（均为早白垩世），暗示早白垩世酸性岩浆活动与成矿关系密切。

巴彦温都日银多金属矿床发育早白垩世火山－次火山岩，地表出露有热水沉积型碧玉岩。矿体主要赋存在下－中二叠统大石寨组火山碎屑岩中的断裂中，以及大石寨组与华力西中期蛇纹岩接触带，主要受断裂控制，矿体呈脉状，矿石呈块状、细脉状、细脉浸染状，多与围岩呈渐变过渡关系，圈定矿体的界线需要化学样来确定，而赋存于蛇纹岩接触带的矿体，多呈厚大脉状，多与围岩界限清晰；部分矿体受隐爆角砾岩和水压裂隙控制，矿石呈角砾状和网脉状。矿石矿物以闪锌矿、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、毒砂为主，次为银黝铜矿、斑铜矿，见有黝锑铜矿、硫锑铜银矿、硫砷铜矿、硫铋铅矿、辉砷镍矿、斜方砷铁矿、硫砷钴矿、深红银矿等硫盐矿物以及辉银矿等低温矿物；脉石矿物主要为石英、绿泥石、方解石、绢云母，还见有叶片状方解石、铁锰碳酸盐、低温玉髓和梳状石英以及振荡环带贫铁闪锌矿。流体包裹体均一温度介于350-170℃，平均盐度介于0.2％-7.9％ NaCleqv成矿元素以Zn、Ag和Pb为主。以上矿床地质、矿石组构、矿物组合及成矿流体特征均显示出中硫化浅成低温热液型矿床绝大部分典型特征。此外，巴彦温都日矿床闪锌矿中Fe摩尔浓度介于2.07-7.85 mol％．微量元素以富集Fe、Cu、Cd、Mn、In、Ag和Sn元素，贫Ga、Ge、As、Se和T1等元素为特征，闪锌矿微量元素组成与浅成低温热液型矿床接近。

综上所述，巴彦温都日银多金属矿床的成矿作用与早白垩世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。

6勘查模型

在本矿床找矿初期阶段，前人曾开展过简单的地质路线调查和物探激电扫面工作，但由于调查比例尺较小并未发现地表蚀变带，取得的激电极化率异常也较低（均低于3％），导致本矿床的勘查找矿工作一度陷于停滞阶段。

在后期找矿勘查实践过程中，对以往地质和物探资料进行了深入研究。以1：1万、1：5千和1+2千矿区地质测量为工作基础，通过地质填图发现了矿区中部地表铜银矿化蚀变带，以此蚀变带为初始找矿线索，为本矿床找矿勘查提供了最初始的找矿依据。获得地质填图成果后，继续开展了1：1万岩石、土壤地球化学测量，圈定Ag-Cu-Pb-Zn组合化探异常，化探异常具有头晕元素规模大、强度高，致矿元素和尾晕元素规模小、强度低的特征。前人开展的物探激电扫面显示矿区整体激电极化率偏低，背景值与异常值区别度不高。鉴于此，我们创新性地引进了大功率充电率物探测量方法，1：1万大功率充电率测量成果显示矿区充电率异常具有连续的、梯度明显的低电阻率高充电率异常特征，充电率异常结合初期钻探工程验证及各类矿体、围岩的物性测量，最终确定了矿体的总体展布方向和赋存范围。最后经地质、化探、物探等成果资料的套合和综合研究，建立了勘查找矿模型，优选找矿有利靶区，按网度开展钻探工程验证工作，发现了巴彦温都日大型银多金属矿。

综上所述，在矿床地质研究的基础上，综合化探和物探异常特征以及钻探验证结果，探索建立了“矿化蚀变带+组合化探异常+低电阻率高充电率物探异常”的找矿勘查模型（图7）。该勘查模型对本矿区以及花敖包特矿田勘查找矿具有借鉴意义。

7结论

（1）巴彦温都日银多金属矿床形成于大兴安岭南段西坡早白垩世陆内伸展背景，矿体主要赋存于下一中二叠统大石寨组火山碎屑岩中的北西向构造破碎带内，部分矿体产于大石寨组与华力西中期蛇纹岩接触部位，矿体主要呈大脉状。

（2）成矿过程可划分为黄铜矿－毒砂－闪锌矿－锡石－黄铁绢英岩阶段、黄铜矿－闪锌矿－银黝铜矿－黄铁矿－石英－绿泥石阶段、方铅矿－闪锌矿－黄铁矿－毒砂－辉银矿－石英－绿泥石－方解石阶段。

（3）巴彦温都日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。

（4）矿体与物化探异常具有较好的对应关系。化探异常具有头晕元素规模大、强度高，致矿元素和尾晕元素规模小、强度低的特征；激电异常具有连续的、梯度明显的低电阻率高充电率激电异常特征。据此建立了“矿化蚀变带+组合化探异常+低电阻率高充电率物探异常”综合找矿勘查模型，对本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。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地质技术人员和赤峰远野昌顺地质勘查有限公司地质技术人员给予的大力支持与帮助。同时衷心感谢各位审稿专家及编辑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。