內(nèi)蒙小東溝鉬-鉛鋅礦地質(zhì)特征及成因探討

劉運(yùn)紀(jì) 周 琳

天津華北地質(zhì)勘查總院燕郊綜合勘查院，河北三河， 065201

內(nèi)蒙小東溝鉬-鉛鋅礦地質(zhì)特征及成因探討

劉運(yùn)紀(jì)*周 琳

天津華北地質(zhì)勘查總院燕郊綜合勘查院，河北三河， 065201

小東溝中型鉬礦、小型鉛鋅（銀）礦在空間上緊鄰，地質(zhì)特征、化探異常特征、硫同位素的綜合研究，顯示了成因上、產(chǎn)出位置上密切關(guān)系，初步建立了該區(qū)成礦模型及其相互指示意義，進(jìn)而為下一步找礦工作提供了一種新思路。

內(nèi)蒙古 小東溝 鉬礦 鉛鋅礦 成礦模型

0 引言

小東溝鉬礦、鉛鋅礦于20世紀(jì)90年代初進(jìn)行了Mo普查，2004～2006年進(jìn)行了Pb、Zn、Ag普查，Mo詳查，得出結(jié)論Mo為類斑巖型，Pb、Zn、Ag則為中低溫?zé)嵋盒?。通過對(duì)其化探異常特征、硫同位素特征的分析研究，建立了小東溝鉬-鉛鋅（銀）礦成礦模型，解釋了2個(gè)礦體在成因方面的聯(lián)系及相互指示意義。為今后礦區(qū)外圍及相關(guān)類型找礦工作提供了一種新思路。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

小東溝鉬礦、鉛鋅礦區(qū)位于內(nèi)蒙古克什克騰旗政府所在地經(jīng)棚鎮(zhèn)143°方向30km左右， Pb、Zn礦地表出露點(diǎn)位于Mo礦的西南5km。本區(qū)所處大地構(gòu)造位置為內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系（I級(jí)）—溫都爾廟-翁牛特旗加里東地槽褶皺帶（II級(jí)）—多倫復(fù)背斜（III級(jí)）中東段。多倫復(fù)背斜為一加里東期形成的東西向構(gòu)造帶，但后來又受到濱太平洋構(gòu)造帶的強(qiáng)烈改造，其主要構(gòu)造線方向表現(xiàn)為北東—北東東向。

礦區(qū)內(nèi)出露的地層除第四系外，主要為二疊系上統(tǒng)鐵營(yíng)子組、染房地組及侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組。

礦區(qū)內(nèi)侵入巖主要有許家營(yíng)子、邊墻和小東溝三個(gè)巖體和各種脈巖。為燕山早-晚期產(chǎn)物。小東溝巖體（πγ52-1）地表出露面積0.22 km2，主體部分呈一近似四邊形的小巖株，北部與邊墻巖體以一狹窄的帶狀巖枝相接（圖1）。據(jù)物探資料推斷并經(jīng)鉆探證實(shí)，巖體向南、西南、東南方向側(cè)伏，總面積可達(dá)0.5km2。巖體侵入于染房地組中，與區(qū)域?qū)Ρ葘傺嗌皆缙诋a(chǎn)物?？煞譃槎€(gè)巖相。中心相為斑狀花崗巖，構(gòu)成巖體的主體，向深部有演化為不等粒花崗巖的趨勢(shì)；邊緣相為細(xì)?；◢弾r或細(xì)粒斑狀花崗巖。邊緣相基本連續(xù)產(chǎn)出，寬數(shù)米～數(shù)十米，厚幾米至十幾米，向深部有變薄以至消失的現(xiàn)象。由于混染作用，在巖體邊緣局部地段出現(xiàn)細(xì)粒黑云母花崗巖，甚至為與圍巖呈漸變關(guān)系的黑云母花崗質(zhì)混染巖、混染角巖化安山巖等。

2 礦床及礦化特征

鉬礦化主要產(chǎn)于小東溝巖體巖體內(nèi)部，受巖體及其接觸帶形態(tài)控制，與巖體的鉀長(zhǎng)石化-絹云母化蝕變關(guān)系密切。在巖體頂部和邊部的鉀長(zhǎng)石化-絹云母化蝕變帶內(nèi)，鉬礦化主要呈浸染狀產(chǎn)出，礦化均勻，分布較集中，礦化連續(xù)性較好，形成似層狀礦體，其規(guī)模較大；向深部隨著鉀長(zhǎng)石化－絹云母化蝕變的減弱，鉬礦化強(qiáng)度亦隨之減弱，主要表現(xiàn)為礦化不太均勻，連續(xù)性較差，形態(tài)多為透鏡狀、不規(guī)則狀礦體，其規(guī)模較小。礦體呈似層狀、環(huán)狀或“殼狀”產(chǎn)出，其形態(tài)、產(chǎn)狀與巖體接觸面一致（見圖2）。共圈出15條鉬礦體，其中工業(yè)礦體6條，由上到下依次編號(hào)為①～⑤，⑥號(hào)礦體相當(dāng)于②號(hào)礦體的北東延伸部位。主要礦體為①、②號(hào)礦體，其礦化特征如下：

①號(hào)礦體展布于于小東溝巖體南部，是本區(qū)規(guī)模最大的礦體。控制礦體東西向長(zhǎng)約800m，南北向?qū)捈s600m。礦體連續(xù)性好，除北部中間部位因出露地表而被剝蝕外，礦體內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)無礦天窗。單工程礦體真厚度0.93～26.40m，礦體平均厚度9.28m，厚度變化系數(shù)74.5%。中心部位厚度較大，向四周變薄、品位降低而自然尖滅或分枝尖滅（①號(hào)礦體形態(tài)見圖2）。單工程平均Mo品位0.065～0.243%，礦體平均Mo 0.119% 。品位變化系數(shù)99.3%。礦體產(chǎn)狀隨巖體頂部接觸面產(chǎn)狀變化而變化，總體上中部走向近東西向，向南傾斜，向兩側(cè)逐漸轉(zhuǎn)成向南西－西傾斜及向南東－東傾斜，傾角變化于27～35°，①號(hào)礦體資源/儲(chǔ)量占工業(yè)礦石資源/儲(chǔ)量礦石量的

54.89%，金屬量占59.83%；

②號(hào)礦體位于①號(hào)礦體之下，二者被厚10～30m的夾石或低品位礦分隔，其規(guī)模僅次于①號(hào)礦體。控制東西長(zhǎng)約700m，南北寬約500m。礦體形態(tài)與①號(hào)礦體類似。礦體連續(xù)性好，內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)無礦天窗。單工程礦體厚度1.08～30.87m，平均厚度9.24m,礦體厚度變化系數(shù)102.5%。單工程平均Mo品位0.061%～0.250%，礦體平均Mo品位0.094%。品位變化系數(shù)84.2%。礦體產(chǎn)狀與①號(hào)礦體基本一致。②號(hào)礦體資源/儲(chǔ)量占工業(yè)礦石總資源/儲(chǔ)量礦石量的36.85%，金屬量占31.56%。

鉛、鋅礦化主要產(chǎn)于地層（染房地組的安山巖和凝灰?guī)r）中，以鋅礦化為主，與石英-絹云母化、硅化等蝕變關(guān)系密切，主要受構(gòu)造破碎帶控制。在小東溝鉬礦床范圍內(nèi)，于巖體上部圍巖中見有少量鉛、鋅礦（化）體，但規(guī)模不大，品位一般較低，不具工業(yè)意義。而在鉬礦床西南部東溝腦一帶的鉛鋅（伴生銀）礦化，其中主礦體一條連續(xù)性較好，控制長(zhǎng)300m，厚度最厚可達(dá)8.5m，平均厚4.78m?？傮w320°左右；傾向北東；傾角最陡在85～88°，一般在75～80°左右。礦化元素主要為Pb、Zn、Ag，局部含少量Cu。品位一般Pb+Zn 3%左右、Ag 50g/t。Pb+Zn最高：10.92%；Ag 545g/t。平均品位: Pb 1.13%、Zn 2.44%、Ag 48.8g/t。除主礦體外，還有10多條礦體，但規(guī)模不大，多為長(zhǎng)僅數(shù)十米的透鏡狀礦體。

本區(qū)上二疊系染房地組中鉛鋅礦化普遍，礦化范圍較大，但礦化一般較弱，只在存在有后期蝕變破碎帶（即有熱液疊加改造）的地段，礦化有明顯增強(qiáng)。

3 原生暈異常特征

根據(jù)普查階段化探資料，小東溝巖體及其外接觸帶和圍巖主要微量元素含量如表1。由表顯示，巖體中明顯富集Mo，而圍巖（尤其是外接觸帶）突出富集Zn、Cu，Pb也相對(duì)較高，因而區(qū)內(nèi)原生暈異常比較明顯。以Mo5×10-6可以圈出巖體的出露位置，其高值部分沿巖體接觸帶呈環(huán)狀分布，在巖體內(nèi)則呈北西向條帶狀分布，指示出兩種不同類型礦化的存在及其分布區(qū)域。自高值Mo異常向外，圍繞巖體形成環(huán)狀Cu、Pb、Zn、Ag異常，在巖體內(nèi)與Mo異常相伴出現(xiàn)Pb、Zn、Ag異常，但無Cu異常。在巖體西南部出現(xiàn)規(guī)模較大、強(qiáng)度高的帶狀Pb、Zn、Ag組合異常，指示出受斷裂構(gòu)造控制的鉛鋅礦化的存在

（圖3）。

表1 小東溝巖體及圍巖－外接觸帶主要微量元素含量(×10-6)對(duì)比表Table 1 Content Contrast table of the major microelement at contact zone of Xiaodonggou rockbody and the wall rock(×10-6)

通過元素相關(guān)性分析，可以看出本區(qū)成礦作用具有如下基本特征：

（1） 主要成礦元素R型點(diǎn)群分析譜系圖上，在相似性系數(shù)Sik為0.25水平上，元素可分為兩群，一群是Pb、Zn、Ag、Mo，另一群是Cu，即Cu與Pb、Zn、Ag、Mo無相關(guān)性；在Sik為0.75水平上，Pb、Zn、Ag和Mo又分為兩群，反映出Pb、Zn、Ag和Mo非同一成礦階段的產(chǎn)物；在Sik＝0.89 水平上，Pb、Zn為一群，二者密切共生。

（2）對(duì)于鉛、鋅礦化，根據(jù)部分樣品計(jì)算，線金屬量分別為0.643%/m和0.7734%/m，二者較為接近，但R型點(diǎn)群分析表明Pb、Zn不呈正消長(zhǎng)關(guān)系，這與礦體中閃鋅礦多于方鉛礦的事實(shí)相一致。而Ag-Pb相關(guān)系數(shù)達(dá)0.89，表明方鉛礦是Ag的主要載體礦物,Ag則是鉛鋅礦化的重要指示元素。

（3） 鉛鋅礦化中Mo、Sn、Bi含量甚微（可能與表生貧化有關(guān)），不具指示意義。

2005年選擇了6個(gè)鉆孔以3m間距采集了巖石樣作19元素光譜定量分析，將分析結(jié)果歸納統(tǒng)計(jì)本區(qū)具有如下基本地球化學(xué)特征：

（1）小東溝巖體富Mo，地層（染房地組安山巖、凝灰?guī)r等）富Pb、Zn，Cu、Ag含量亦較高，它們?yōu)楸緟^(qū)的主要成礦元素。由此決定了本區(qū)礦化的賦存和分布規(guī)律—鉬礦化產(chǎn)于巖體內(nèi)，鉛鋅礦化主要產(chǎn)于地層中。

（2）Mo與Pb、Zn、Cu、Ag及主要指示元素As、Sb、Bi之間無相關(guān)性；巖體中Pb、Zn、Cu、Ag間正相關(guān)關(guān)系較明顯，而地層中這些元素間相關(guān)性卻不太明顯（表2，圖4）。同樣表明本區(qū)鉬和鉛鋅礦化在成礦階段上存在差異。

表2 主要成礦元素、指示元素相關(guān)系數(shù)表Table 2 Correlation coefficient table of the major metallogenic element and indicator element

圖4 鉆孔ZK13-3原生暈異常圖（簡(jiǎn)化）Fig.4 Primary halo anomaly chart of No. ZK13-3 bore

4 成因探討

根據(jù)小東溝礦區(qū)的地質(zhì)特征和硫同位素資料（表3，圖5、6），對(duì)其形成機(jī)制可以簡(jiǎn)要概括為：燕山早期的構(gòu)造－巖漿活動(dòng)形成了鉬豐度較高的中－淺成相邊墻－小東溝巖體，在巖漿演化后期形成含鉬巖漿熱液，主要聚積在巖體侵位前鋒和頂部，交代先成的斑狀花崗巖，形成了內(nèi)接觸帶附近的呈面型產(chǎn)出的鉀長(zhǎng)石化－絹云母化蝕變和與之相伴的似層狀－透鏡狀鉬礦化；晚期殘余含礦熱液進(jìn)入構(gòu)造裂隙帶，形成脈狀蝕變礦化體。鉬成礦期后的富含PbZnAg的成礦流體最后沖入圍巖，形成陡傾的塊狀、脈狀硫化物PbZnAg礦體（見圖7）。其主要表現(xiàn)為：

表3 小東溝礦區(qū)硫同位素表Table 3 Sulfur isotope table of Xiaodonggou ore district

（1）鉬礦化均發(fā)育于斑狀花崗巖巖體內(nèi)，巖體具有明顯的熱液蝕變，其蝕變類型與斑巖型礦床的蝕變類型有一定的相似性—遠(yuǎn)離巖體為大范圍青盤巖化，巖體接觸帶附近為絹云母化、硅化和鉀長(zhǎng)石化。

圖5小東溝鉬礦不同硫化物同位素組成特點(diǎn)Fig.5 Isotope composing characters of differnet sulfid of Xiaodonggou molybdenum

圖6 小東溝鉬礦硫化物同位素組成分布Fig.6 Composing distribution of sulfid isotope of Xiaodonggou molybdenum

圖7 斑巖熱液成礦體系剖面圖（據(jù)參考文獻(xiàn) [1]、[2]）Fig.7 Profile map of hydrothermal porphyry ore-forming system

（2）礦化與蝕變關(guān)系密切，礦化元素種類隨蝕變類型不同而變化——青盤巖化帶主要為鉛鋅礦化，鉬礦化主要產(chǎn)于鉀化、絹云母化帶內(nèi)。

（3）鉬礦化較均勻，品位變化不大；主礦體規(guī)模相對(duì)較大，形態(tài)較規(guī)則；礦體產(chǎn)狀隨巖體和蝕變體產(chǎn)狀變化而變化。而鉛鋅礦體礦體較小，產(chǎn)狀不穩(wěn)定，多成陡傾的透鏡狀、脈狀。

（4）鉛鋅礦產(chǎn)出位置也是指示鉬礦深部延伸的方向。這點(diǎn)也為詳查中鉆探所證實(shí)。

5 結(jié)論

小東溝Mo—PbZnAg礦為同源—中酸性巖漿源的不同成礦期的產(chǎn)物，從成礦作用到成礦、容礦空間具有密切聯(lián)系。從而解決了一直困擾找礦過程中AgPbZn礦體深部往往發(fā)現(xiàn)CuMo礦，CuMo礦體外圍常常見有PbZnAg礦的問題。在實(shí)際找礦過程中應(yīng)通盤考慮，尤其是在找礦深度日益加大的今天，成礦體系的建立必將減少設(shè)計(jì)的單一性，從而增加礦種的綜合利用，縮短找礦周期。

1 Ulrich L, Gunther D. The evolution of a porphyry Cu-Au desposit, based on La-ICP-MS analysis of fluid inclusion: Bajo De La Aliumbrera, Argentina [J]. Econ.Geol . 2001, 96:1743～1774

2李劍. 中酸性巖漿體系成礦流體及微量元素地球化學(xué)特征[J]. 中國(guó)地質(zhì)，2005，32（4），614～624

DISCUSSION ON THE GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND FORMATION CAUSE OF XIAODONGGOU MOLYBDENUM-LEAD AND ZINC OF INNER MONGOLIA

Liu Yunji Zhou Lin

Yanjiao Colligation Institute of Tianjin Geological Exploration Institute of North China，Sanhe , Hebei ，065201，China

We found the closed relationship of formation and occurrence between the closed middle-scale molybdenum and small-scale lead and zinc (silver) of Xiaodonggou after researching the sulfur isotope and the geological and chemical prospecting Characteristics. The metallogenic model and direction significance were set up to offer a new idea for the further prospecting work.

Inner Mongolia, Xaiodonggou, molybdenum-lead and zinc, metallogenic model

P618.65+P618.42，43

A

1006–5296（2010）02–0123–06

* 第一作者簡(jiǎn)介：劉運(yùn)紀(jì)（1965～），男，地質(zhì)專業(yè)，高級(jí)工程師

2009-12-30，改回日期：2010-04-22