内蒙古维拉斯托锂锡多金属矿床特征、成矿模式与勘查模型

[摘要]内蒙古克什克腾旗维拉斯托锂锡多金属矿床是大兴安岭地区发现的首个以锂为主的超大型矿床。矿床发育蚀变花岗岩型锡锌（铷）矿体、云英岩型锂（铷）矿体和石英脉型锡锌钨钼矿体。矿床的形成与早白垩世高分异花岗岩有密切的成因联系，成矿过程经历了岩浆－热液过渡阶段、高温气液阶段和中－高温热液阶段。土壤地球化学表现为大面积的Li-Rb-Sn-W-Mo-Bi-As-Sb-Pb-Zn高值组合异常；航磁呈现低磁异常带；激电具中－低极化率和中－低电阻率特征；矿体位于重力异常的正负过渡带。云英岩化、硅化、萤石化、隐爆角砾岩是直接找矿标志。

[关键词]锂锡多金属矿床；成矿模式；勘查模型；维拉斯托；大兴安岭南段

大兴安岭南段处于古亚洲成矿域和滨西太平洋成矿域的交汇部位，是中国北方最重要的锡银多金属成矿带（武广等，2022）。近年来，内蒙古克什克腾旗维拉斯托锂锡多金属矿床铿锡找矿取得重大突破，与前人认识相比，矿体特征发生了较大变化，成矿模式亟待修正，且前人的研究多侧重成岩成矿时代、成矿流体特征和成矿物质来源等方面（刘瑞麟等，2018；武广等，2021；Wang et al，2017），缺少物化探资料的综合以及勘查模型研究。鉴于此，本文在前人研究基础上，以近年来矿区勘查成果为重点，系统介绍矿床地质特征、厘定矿床成因类型、修订矿床成矿模式，综合矿区物化探资料，建立矿床勘查模型。本文的目的是为大兴安岭南段锂锡多金属矿成矿作用研究和寻找锂矿提供理论和勘查方法支撑，为新一轮找矿突破战略行动工作部署提供依据。

1区域地质背景

维拉斯托锂锡多金属矿床位于大兴安岭南段，大地构造位置属西伯利亚板块兴蒙古生代造山带锡林浩特古生代陆缘弧。区域出露地层主要有中元古界锡林郭勒岩群（亦称古元古代锡林郭勒杂岩）黑云斜长片麻岩和斜长角闪岩，上石炭统一下二叠统本巴图组海相粉砂岩和杂砂岩为主夹安山质凝灰岩、安山岩及灰岩，上石炭统一下二叠统阿木山组海相碎屑岩、碳酸盐岩，下－中二叠统大石寨组海相碎屑岩与火山碎屑岩，上二叠统林西组陆相碎屑岩，中侏罗统万宝组含碳泥岩、粉砂岩及砾岩夹煤层，上侏罗统满克头鄂博组流纹岩、流纹质熔结凝灰岩，第四系冲积层及风成砂土（刘瑞麟等，2018；武广等，2021）。区域构造主要为米生庙复背斜、达青牧场－米尔吐复向斜和断裂。褶皱和断裂以北东向为主，北西向断裂及近东西向断裂也较发育，维拉斯托锂锡多金属矿床即位于米生庙复背斜南东翼（刘瑞麟等，2018）。区域侵入岩浆活动主要发生在华力西期和燕山期，受北东向断裂控制，呈岩基或岩株状分布（武广等，2021）。华力西期花岗岩类以石英闪长岩为主，亦有花岗岩和花岗闪长岩；燕山期花岗岩包括3种类型：肉红色花岗岩，浅灰色斑状花岗岩和浅黄色中细粒花岗岩，其中维拉斯托矿床与斑状花岗岩中的斑状细粒碱长花岗岩相有密切的成因联系（刘瑞麟等，2018）。

2矿床地质

维拉斯托锂锡多金属矿床位于内蒙古自治区赤峰市西北部的克什克腾旗，矿区南距克什克腾旗政府所在地经棚镇约90 km。该矿床最早于2004年由内蒙古地质勘查有限责任公司发现，后续相继开展了勘探、补充勘探和资源量核实工作。根据现有勘探资料初步估算，截至2024年，该矿床查明资源量：Li2O量245.59x10t，平均品位0.55％；Sn金属量14.88x10t，平均品位0.91％；Zn金属量2.84x10t，平均品位3.05％；WO3量1.79X10t，平均品位0.27％；Mo金属量73 t，平均品位0.13％。此外，矿床尚伴生Li2O量4.70X10t、Sn金属量128t、Zn金属量10.69x10t、WO3量3417t、Mo金属量1363t、Rb2O量76.15x10t、Cu金属量9312t、Pb金属量1.20X10t、Ag金属量321 t。是大兴安岭地区发现的首个以锂为主的超大型锂锡多金属矿床。

除广泛分布的第四系外，矿区仅出露锡林郭勒岩群，其岩性主要为云母斜长片麻岩，其次为角闪斜长片麻岩，另有零星产出的斜长角闪岩（图1a）。矿区构造主要为断裂，呈北西向、北北东向和近东西向展布，其中北北东向断裂是主要的控矿断裂（图1a）。隐爆角砾岩筒出露于矿区中偏南部，锂锡多金属矿体主要围绕该岩筒分布（图1a）。矿区地表仅零星出露华力西中期石英闪长岩和燕山期酸性脉岩，钻孔发现深部存在燕山期碱长花岗岩，其中燕山期碱长花岗岩是维拉斯托矿床的成矿岩体（图1）。

矿床圈定工业矿体262条，其中隐爆角砾岩型矿体21条，石英脉型矿体229条，蚀变花岗岩型矿体12条。隐爆角砾岩型矿体均为锂矿体，局部含锡、锌等。石英脉型矿体以锡为主，共生钨、锌和钼，229条石英脉型矿体中包括锡多金属矿体11条、钨锡矿体19条、锌锡矿体10条、锡矿体163条、钨矿体11条、锌矿体3条、铜矿体2条、钼矿体10条。蚀变花岗岩型矿体以锡为主，共生锌和钨，12条蚀变花岗岩型矿体中包括8条锡矿体、2条锡多金属矿体、1条钨锡矿体、1条锌锡矿体。

隐爆角砾型矿体根据产状可分为两组：一组包括Li矿体及其周边的呈脉状分布的锂矿体，一组为Li2矿体。Li1矿体形态复杂，规模巨大，中心部位赋存于隐爆角砾岩简中，周边部分赋存于北东－北北东走向的断裂带中，其余矿体为脉状矿体，为Li1矿体周边部分平行矿体，规模较小（图1b）；Li2矿体呈不规则脉状，走向近东西向，向北缓倾，矿体总体规模中型。石英脉型矿体呈脉状、大脉状，总体走向25°-40°，倾向南东，倾角上缓下陡，11°-53°，一般15°-40°，主矿体Sn规模为大型，其余矿体规模为小型或中型（图1h）。蚀变花岗岩型矿体赋存于碱长花岗岩与围岩内外接触带中，多呈不规则脉状，产状与岩体与围岩接触带相近，多向南东缓倾，矿体规模均为小型（图1b）。

隐爆角砾岩型矿石以锂为主，伴生铷、锡和钼。该类型矿石的矿石矿物主要为铁锂云母，其次是锡石，偶见闪锌矿、黑钨矿和黄铜矿等；脉石矿物主要为石英和斜长石，局部见钾长石、钠长石、黑云母、角闪石、黄玉、绿泥石、透闪石和萤石等。该类型矿石中的铁锂云母主要呈鳞片状结构和嵌晶结构；矿石构造主要为块状、浸染状、细脉状和网脉状构造。石英脉型矿石的锡、锌、钼和钨含量较高，以锡为主，部分矿石中锌、钼和钨含量达到工业品位。该类型矿石的矿石矿物主要为锡石、闪锌矿、黑钨矿和辉钼矿，其次为毒砂、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、锡黝铜矿和圆柱锡矿等；脉石矿物主要为石英和云母，有少量黄玉和萤石。该类型矿石结构比较复杂，主要有半自形晶粒状结构、半自形片状结构、半自形板条状结构、他形晶粒状结构、交代结构和碎裂结构；矿石构造包括稀疏浸染状、稠密浸染状、细脉浸染状、块状、条带状、稀疏斑点状、斑块状、斑杂状构造。蚀变花岗岩型矿石以锡为主，共、伴生锌、钨和锂。该类型矿石的矿石矿物主要是锡石、闪锌矿和锡黝铜矿，并有少量的黄铜矿、方铅矿和毒砂；脉石矿物主要为石英、天河石、钠长石、白云母和铁锂云母，并有少量黄玉。该类型矿石的结构主要为自形一半自形粒状结构、半自形晶粒状结构、他形晶粒状结构和珠滴结构；矿石构造主要为稀疏浸染状、星点浸染状和稀疏斑点状构造。

隐爆角砾岩型矿体的蚀变类型主要为铁锂云母化、云英岩化、硅化和萤石化，其中锂矿化与铁锂云母化关系极为密切；锡矿化主要与云英岩化和萤石化有关；铅矿化与云英岩化有关。石英脉型矿体的蚀变类型主要为云英岩化、硅化、萤石化、绿泥石化和碳酸盐化，其中锂矿化与云英岩化关系密切；锡矿化与硅化和萤石化关系密切。蚀变花岗岩型矿体与云英岩化、钠长石化、黄玉化关系密切。

根据前人研究结果（刘瑞麟等，2018；武广等，2021），结合矿床最新勘探资料，将维拉斯托锂锡多金属矿床的成矿过程划分为3个成矿阶段：（1）钠长石－天河石－黄玉－锡石－闪锌矿阶段，该阶段形成蚀变花岗岩型锡锌矿体；（2）铁锂云母－石英－萤石－锡石－闪锌矿阶段，该阶段除了形成隐爆角砾岩型锂矿体外，亦形成受断裂控制的脉状锂矿体；（3）锡钨氧化物－多金属硫化物阶段，该阶段形成石英脉型锡锌钨钼矿体。

3物化探特征

3.1地球化学特征

本矿床处于1：5万水系沉积物和土壤测量HS42号异常内。该异常规模大，衬度高，元素组合为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sn、Sb、W和Mo。后续在此基础上开展了1：5千岩石地球化学测量，结果显示维拉斯托锂锡多金属矿和维拉斯托锌铜矿均出现Ag、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Au、Cu、Sn异常。相比于维拉斯托锌铜矿，维拉斯托锂锡多金属矿的Ag、Pb、Zn和Cu异常面积小，且异常强度低，两者的As、Sb和Au异常规模和强度相似，但维拉斯托锂锡多金属矿床的Bi和Sn面积和强度远高于维拉斯托锌铜矿，且出现了维拉斯托锌铜矿不具备的大面积高温元素Li、Rb、W和Mo异常。鉴于此，我们选择Li、Rh、Sn、W、Mo、Bi土壤化探异常组合作为锡锂多金属矿的地球化学找矿标志。图2显示，维拉斯托矿床的锂矿体和锡多金属矿体的分布范围与Li-Rh-Sn-W-Mo-Bi化探组合异常范围基本一致，表明1：5千岩石地球化学测量是大兴安岭南段浅覆盖区有效的找矿方法，值得借鉴和推广应用。

3.2地球物理特征

维拉斯托锂锡多金属矿区的矿体与围岩之间存在一定的物性差异（表1）。目前已有数据显示：隐爆角砾岩中的锂矿石、石英脉型锡多金属矿石、金属硫化物的密度都高于围岩，但由于块状矿石不多，加之矿体分布范围的深部存在隐伏的低密度碱长花岗岩体，矿区范围内布格重力异常不明显，总体在O值附近，且位于重力高向重力低的过渡带。与成矿关系密切的隐爆角砾岩、碱长花岗岩和石英脉型锡多金属矿石均显示低的磁化率，特别是隐爆角砾岩和碱长花岗岩的磁化率很低，而矿体的主要围岩黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩和石英闪长岩显示出高的磁化率。因此，维拉斯托锂锡多金属矿床位于航磁异常低值区，其磁异常强度主要介于-35--25nT之间（图”。维拉斯托锂锡多金属矿床的矿石矿物以铁锂云母、锡石占绝对优势，其次是闪锌矿，而导电性良好的黄铁矿和黄铜矿含量并不高，因此，矿区并未开展大面积的激电测量工作，已有的激电中梯测量结果显示，维拉斯托锂矿体和锡多金属矿体显示中－低极化率（2％-6％）、中－低电阻率（150-9000Ω·m）特征（图4），但矿体的电阻率还是明显低于矿区围岩（表1）。

4矿床成因与成矿模式

关于维拉斯托锂锡多金属矿床的成因类型，部分研究者认为属于斑岩－热液脉复合型成矿系统（Liu et al，2016；翟德高等，2016；Wang et al，2017）。武广等（2021；2022）指出，维拉斯托锡锂多金属矿床的成矿岩体为高分异斑状碱长花岗岩，并认为该矿床成因类型是岩浆－热液脉型。最新的矿区勘探资料显示，维拉斯托矿床发育3种类型矿化：（1）碱长花岗岩顶部和岩体与围岩接触带附近的蚀变花岗岩型锡锌（铷）矿体；（2）隐爆角砾岩筒和断裂控制的云英岩型锂（铷）矿体；（3）断裂控制的石英脉型锡锌钨钼矿体。据此，我们修订了维拉斯托锂锡多金属矿床的成矿模式（图5）。该矿床成矿的完整过程为：早白垩世高分异花岗质岩浆演化晚期出溶含矿流体，在岩浆－热液过渡阶段形成岩体顶部的蚀变花岗岩型锡锌（铷）矿体；高温气液阶段，含矿气液不但在隐爆角砾岩筒中与围岩发生反应形成云英岩，而且沿着断裂运移，亦可在断裂中形成云英岩，隐爆角砾岩筒和断裂构造共同控制了云英岩型锂（铷）矿体的形成；进入中－高温热液阶段，形成断裂控制的石英脉型锡锌钨钼矿体（图5）。该矿床锂矿体为云英岩型，锡多金属矿体为石英脉型。

5勘查模型

维拉斯托锂锡多金属矿床是在1：5万水系沉积物和土壤测量基础上，经大比例尺地质填图、物化探测量、工程验证发现的。

矿区位于1：5万水系沉积物和土壤测量HS42异常范围内，后续对该异常实施1：1万地质填图，在地表发现石英脉型锡多金属矿化、隐爆角砾岩以及云英岩化和萤石化蚀变，进而确定该化探异常为矿致异常。综合分析异常区地质、蚀变和矿化特征，采用1：2万低空航磁测量、1：5千岩石测量、1.5千激电中梯测量、1：5千重力测量和1：2千地质填图进行靶区优选和矿体定位。低空航磁发现北东东向的低磁异常带，推测深部可能存在隐伏花岗岩体；岩石测量发现大面积的Li-Rb-Sn-W-Mo-Bi-As-Sb-Pb-Zn高值组合异常，指示该区可能存在锂铷、锡钨钼和铅锌矿化；激电测量表现出中－低极化率和中低电阻率特征，表明该区金属硫化物含量不高，矿石矿物可能以氧化物形式为主，推测很可能是锂云母、锡石和黑钨矿；重力异常不明显，暗示矿体深部存在低密度的花岗质岩石；大比例尺填图准确圈定了隐爆角砾岩分布范围，确定了断裂产状和蚀变带，为钻探工程部署提供了依据。该矿床的勘查模型见图6。

6结论

（1）维拉斯托锂锡多金属矿床发育蚀变花岗岩型锡锌（铷）矿体、隐爆角砾岩筒和断裂控制的云英岩型锂（铷）矿体和断裂控制的石英脉型锡锌钨钼矿体。

（2）维拉斯托矿床的形成经历了岩浆－热液过渡阶段、高温气液阶段和中－高温热液阶段，岩体顶部的锡锌矿体属于岩浆型，锂矿体属于云英岩型，锡多金属矿体属于石英脉型。

（3）建立了化探异常查证、大比例尺填图、低空航磁测量、重力测量、岩石化探测量和激电中梯测量的找矿勘查模型。