內(nèi)蒙古西烏珠穆沁旗布敦烏拉銀多金屬礦床地質(zhì)特征、成因與成礦預(yù)測(cè)

王兵， 段壯， 姜福紅

1.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局 第六地質(zhì)大隊(duì)，山東 威海 264209；2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 地球物理地球化學(xué)勘查研究所，河北 廊坊 065000；3.山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東 兗州 272100

0 引言

隨著淺部礦逐漸枯竭與社會(huì)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源需求增長(zhǎng)之間的矛盾日益突出，中國(guó)目前已將“攻深找盲”、“探邊摸底”的深部找礦計(jì)劃作為首要礦產(chǎn)勘查戰(zhàn)略[1]。內(nèi)蒙古西烏珠穆沁旗布敦烏拉銀多金屬礦床位于大興安嶺南段Ag--Pb--Zn--Cu--Sn--Mo多金屬成礦帶內(nèi)，毗鄰目前中國(guó)最大的單體銀礦—白音查干礦床北側(cè)，是山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院近年來(lái)提交的白音查干多金屬礦床外圍重要找礦成果。

布敦烏拉礦床位于大興安嶺南段、白音查干多金屬礦床北側(cè)。前人通過(guò)白音查干多金屬礦床的地質(zhì)特征研究和物化探工作揭示其外圍及深部具有找礦勘查潛力[2--8]，姚磊等[9]和劉新等[10]通過(guò)對(duì)白音查干礦區(qū)與成礦作用相關(guān)的花崗巖的成巖年代、巖石地球化學(xué)和 Nd--Hf 同位素?cái)?shù)據(jù)研究，提出成礦巖體形成于晚中生代古太平洋板塊俯沖和軟流圈上涌所導(dǎo)致的巖石圈伸展的背景，源區(qū)以富含大量幔源新生地殼物質(zhì)為特征，伴隨找礦勘查工作的深入，在白音查干礦床發(fā)現(xiàn)了大規(guī)模Sn礦化，為其所屬的錫林浩特—霍林郭勒Ag多金屬成礦帶內(nèi)Sn礦找礦提供了重要借鑒意義。與此同時(shí)，劉新等[11]詳細(xì)研究了白音查干Sn多金屬礦化的成礦階段、礦石礦物特征及金屬礦物成分，深入探討了礦床成因與成礦環(huán)境，提出白音查干的4個(gè)成礦階段，即：巖漿巖自蝕變階段、隱爆角礫巖階段、錫石硫化物階段和銻礦化階段。在區(qū)域上，前人對(duì)大興安嶺南段Ag--Pb--Zn--Sn--Cu多金屬礦床開(kāi)展了大量礦床地質(zhì)、流體包裹體以及同位素等方面的研究[12--16]，并提出了該區(qū)此類(lèi)礦床的典型成礦模型(如：維拉斯托Sn多金屬礦床)[17]。

布敦烏拉銀多金屬礦屬山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院于2012年新發(fā)現(xiàn)的一座中型銀礦床，有關(guān)礦床成因、成礦預(yù)測(cè)方面研究十分薄弱，據(jù)報(bào)道僅邊雄飛等簡(jiǎn)單地總結(jié)了該礦區(qū)成礦規(guī)律，為進(jìn)一步勘查提供了地質(zhì)依據(jù)[18]。但是，有關(guān)布敦烏拉銀多金屬礦的礦化組合、金屬礦物特征、蝕變分帶及成礦階段等基礎(chǔ)性地質(zhì)問(wèn)題尚未闡明，成礦時(shí)代、成礦構(gòu)造背景和礦床成因等問(wèn)題仍未有定論?；诖?，筆者從布敦烏拉銀多金屬礦的礦床地質(zhì)特征入手，并與白音查干多金屬礦床相對(duì)比，結(jié)合大興安嶺南段多金屬礦床的礦化特征及成因模型，探討了白音查干—布敦烏拉多金屬礦床的成因；并結(jié)合控礦因素分析，提取了找礦標(biāo)志，在構(gòu)建了成礦找礦模式的同時(shí)，進(jìn)行了成礦預(yù)測(cè)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

布敦烏拉銀多金屬礦床地處大興安嶺南段、中亞造山帶東段(圖1a,b)，是一個(gè)先后經(jīng)歷了古亞洲洋閉合、蒙古—鄂霍茨克洋閉合和古太平洋俯沖三大重要地質(zhì)事件的成巖成礦區(qū)[19--20]。

圖1 大興安嶺南段大地構(gòu)造位置(a, b)及地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖(c) (據(jù)文獻(xiàn)[24]修改)Fig.1 Sketch map of location of southern Great Xing’an Range (a,b) and main types of mineral deposits (c)

大興安嶺南段主要出露著二疊系和中生代地層及少量的中志留統(tǒng)—下泥盆統(tǒng)和石炭系地層，以二疊系地層最為發(fā)育；其中，中志留統(tǒng)—下泥盆統(tǒng)是一套活動(dòng)陸緣的火山--沉積建造；二疊系下統(tǒng)地層以海相沉積和海陸交互相沉積為主，二疊系上統(tǒng)則以陸相沉積為主并伴有火山巖。中生代缺失三疊紀(jì)地層，自早侏羅世開(kāi)始，由于地殼的伸展作用，開(kāi)始形成受斷裂控制的斷陷盆地，早侏羅世形成陸相碎屑巖建造；中--晚侏羅世火山噴發(fā)活動(dòng)逐漸強(qiáng)烈，產(chǎn)生酸性火山熔巖--碎屑巖建造；早白堊世火山活動(dòng)減弱，形成少量酸性火山建造，晚白堊世以沉積為主，沉積了一套紅層[21]。侵入巖以燕山期花崗巖類(lèi)為主，少量海西期侵入巖。其中，晚侏羅—早白堊世花崗質(zhì)巖石與區(qū)內(nèi)大多數(shù)多金屬礦床關(guān)系密切[22]。就構(gòu)造而言，現(xiàn)今呈現(xiàn)的區(qū)域構(gòu)造主要形成于燕山期，以北東、東西、北西向斷裂為主，并控制了本區(qū)晚中生代巖漿活動(dòng)和多金屬成礦作用[23]。多期的構(gòu)造、沉積、巖漿作用使得本區(qū)成為中國(guó)重要的貴金屬、有色、關(guān)鍵金屬成礦帶之一，發(fā)育著斑巖型(如布敦化銅礦、敖倫花鉬礦、半砬山鉬礦和勞家溝鉬銅礦等)、矽卡巖型(如黃崗S(chǎng)n--Fe礦等)和巖漿熱液脈型(如拜仁達(dá)壩、邊家大院和雙尖子山Ag--Pb--Zn礦等)礦床(圖1c)。

2 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)地質(zhì)研究揭示，礦區(qū)地層除第四系外，主要出露的地層為二疊系下統(tǒng)大石寨組(P1ds)、侏羅系上統(tǒng)白音高老組(J3b)和白堊系下統(tǒng)大磨拐河組(K1d)(圖2)。其中，大石寨組主要分布于礦區(qū)西南部，巖性主要為流紋巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、安山巖、粉砂巖及泥巖，厚度>860 m，走向北東，傾向北西，傾角40°～70°。侏羅系上統(tǒng)白音高老組少量分布于礦區(qū)東部，以流紋巖為主夾沉積碎屑巖，呈角度不整合覆蓋于大石寨組之上。白堊系下統(tǒng)大磨拐河組出露于礦區(qū)北部，主要巖性為紫色礫巖、砂巖、粉砂巖和泥巖，產(chǎn)狀平緩，呈角度不整合覆蓋于侏羅系地層之上。

此礦床產(chǎn)在西烏珠穆沁旗晚華力西褶皺帶中的白音查干復(fù)背斜北西翼的大石寨組中的F1主干斷裂及其派生的斷裂、裂隙內(nèi)。F1斷裂帶斷裂位于礦區(qū)西南部，控制長(zhǎng)度500 m，最大斜深650 m，走向50°～62°，傾向北西，傾角41°～72°。斷裂帶內(nèi)發(fā)育透鏡狀靡棱巖、不連續(xù)的角礫巖、碎裂巖及碎裂狀巖石，在平面或剖面呈舒緩的波狀延展，總體表現(xiàn)為右行壓扭性斷裂特性。

布敦烏拉礦床內(nèi)未見(jiàn)侵入體，在相鄰的白音查干Sn--Zn--Pb--Ag--Cu礦床南部發(fā)育呈巖株、巖枝狀產(chǎn)出，侵位于二疊系下統(tǒng)大石寨組地層的石英斑巖(圖2)。其被認(rèn)為與白音查干Sn多金屬礦化密切相關(guān)，其形成于140 Ma，可能為幔源新生地殼物質(zhì)部分熔融的產(chǎn)物，并在巖漿演化過(guò)程中經(jīng)歷了結(jié)晶分異作用[9]。

2.1 礦體特征

目前，布敦烏拉礦床內(nèi)共圈定銀多金屬礦48條隱伏礦體，賦存于二疊系大石寨組流紋巖及流紋質(zhì)凝灰?guī)r中北東向斷裂構(gòu)造控制的硅化絹云母化碎裂巖帶內(nèi)，礦體產(chǎn)狀與斷裂產(chǎn)狀基本一致(圖2)；在平面及剖面上均呈平行脈狀產(chǎn)出，隨構(gòu)造的變化局部出現(xiàn)分枝復(fù)合、膨脹、收縮及舒緩波狀彎曲的形態(tài)特征。目前礦區(qū)共估算資源儲(chǔ)量：(121b+122b+333)礦石量523.93萬(wàn)t，銀金屬量859.84 t，平均品位(Ag)164.11×10-6，伴生金屬有Pb、Zn、Cd和Ga。上述礦體中9號(hào)和36號(hào)礦體為主礦體。

9號(hào)礦體礦頭埋深8～64 m，礦體走向北東，傾向322°～339°，傾角43°～64°，呈脈狀產(chǎn)出，延長(zhǎng)340 m，斜深220 m。礦體產(chǎn)于F1斷裂面上盤(pán)的流紋質(zhì)碎裂巖和角礫巖內(nèi)。圍巖蝕變較強(qiáng)，蝕變類(lèi)型主要有絹云母化、硅化及綠泥石化等；礦體與近礦圍巖界線(xiàn)不清。由深部鉆孔以(25～50)m×(17～51)m工程間距控制礦體延深、延長(zhǎng)、厚度及品位變化情況，揭示9號(hào)礦體真厚度3.60～59.64 m，平均真厚度26.06 m，厚度變化系數(shù)為51.56%，屬穩(wěn)定型；Ag品位(81.40～355.81)×10-6，平均品位177.28×10-6，品位變化系數(shù)106.57%，屬較均勻型。

36號(hào)礦體礦頭埋深155～166 m，礦體走向北東，傾向337°～340°，傾角53°～61°，呈脈狀產(chǎn)出，延長(zhǎng)360 m，斜深122 m。礦體產(chǎn)于東北向斷裂構(gòu)造控制的硅化絹云母化流紋質(zhì)碎裂巖帶中；其真厚度1.93～3.96 m,平均真厚度2.96 m，厚度變化系數(shù)為23.57%，屬穩(wěn)定型。Ag品位(83.60～90.68)×10-6，平均品位85.77×10-6，品位變化系數(shù)16.87%，屬均勻型。

2.2 蝕變特征

2.2.1 圍巖蝕變類(lèi)型

圍巖時(shí)變研究表明，布敦烏拉礦區(qū)圍巖蝕變是成礦熱液流體沿早期形成的北東向斷裂及其次級(jí)斷裂、裂隙帶以擴(kuò)散、滲濾和充填交代方式，對(duì)構(gòu)造巖發(fā)生交代蝕變作用，沿主裂面向兩側(cè)形成不同強(qiáng)度的蝕變巖，其中近主裂面處的糜棱巖、角礫巖和碎裂巖蝕變礦化強(qiáng)烈；遠(yuǎn)離主裂面的碎裂狀巖石則蝕變、礦化相對(duì)較弱，其蝕變類(lèi)型主要包括硅化、絹云母化、碳酸鹽化及綠泥石化(圖3)。

硅化一般蝕變帶中心強(qiáng)，向兩側(cè)減弱，顯示其為富硅熱液交代斜長(zhǎng)石或鉀長(zhǎng)石形成，常與絹云母化、黃鐵礦化共生，與礦區(qū)銀多金屬礦成礦關(guān)系最密切。

絹云母化其為礦床內(nèi)最普遍發(fā)育的一種蝕變，為熱液交代斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石及巖屑等形成的，呈片狀、星點(diǎn)狀與石英、方解石和高嶺土共生，沿脈石礦物間或裂隙充填交代。

1.第四系; 2.大磨拐河組; 3.白音高老組; 4.瑪尼吐組; 5.大石寨組; 6.花崗斑巖; 7.蝕變礦化碎裂巖; 8.斷層; 9.礦區(qū)范圍; 10.勘探線(xiàn)位置。圖2 布敦烏拉與白音查干多金屬礦床地質(zhì)圖(a)及23號(hào)、Ⅰ--8號(hào)和Ⅲ--4號(hào)勘探線(xiàn)剖面圖(b～d)Fig.2 Geological map of Budunwula and Baiyinchagan polymetallic deposits (a) and cross sections of No.23, No.Ⅰ--8 and No.Ⅲ--4 prospecting lines (b～d)

綠泥石化一般分布于蝕變帶的邊部，由圍巖中鎂鐵質(zhì)礦物遭受熱液交代而形成。綠泥石呈片狀集合體產(chǎn)出，多沿巖石裂隙分布。

a.二疊系大石寨組凝灰?guī)r發(fā)生絹云母化和綠泥石化，其中含有流紋巖角礫；b.二疊系大石寨組流紋巖發(fā)生碎裂，并被方解石脈充填交代；c, d.方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦呈不規(guī)則脈狀充填交代流紋質(zhì)凝灰?guī)r，并可見(jiàn)礦化與絹云母化、綠泥石化和碳酸鹽化共生。礦物縮寫(xiě)：Sp.閃鋅礦; Gn.方鉛礦; Py.黃鐵礦。圖3 布敦烏拉銀多金屬礦床圍巖蝕變及礦化特征Fig.3 Alteration and mineralization characteristics of Budunwula Ag polymetallic deposit

碳酸鹽化其是斷裂蝕變巖帶內(nèi)普遍發(fā)育的一種蝕變，為巖石中的鈣、鎂組分與熱液中的CO2相互作用而形成的產(chǎn)物；形成的碳酸鹽礦物以方解石為主，伴生石英和黃鐵礦呈脈狀或網(wǎng)脈狀沿巖石的裂隙分布；是成礦晚期的產(chǎn)物，也標(biāo)志著銀多金屬礦化期的結(jié)束。

2.2.2 蝕變分帶

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造蝕變巖帶明顯受斷裂構(gòu)造控制，并多具有分帶性。其主要表現(xiàn)在蝕變巖嚴(yán)格的框定在構(gòu)造巖帶內(nèi)，呈帶狀展布，其形態(tài)、產(chǎn)狀與構(gòu)造帶一致，且構(gòu)造強(qiáng)烈的地段也是蝕變礦化最佳的部位。蝕變分帶是由于成礦熱液滲透和交代能力的變化、物理化學(xué)條件的改變、熱液的脈動(dòng)作用及圍巖的巖性、破碎程度等因素影響，造成了圍巖蝕變的分帶性。依據(jù)巖石的破碎程度、蝕變強(qiáng)度、蝕變類(lèi)型及礦物組合等，將蝕變帶分為3個(gè)亞帶，以主裂面為中心，向蝕變帶兩側(cè)依次分為：硅化絹云母化碎裂巖(其中夾透鏡狀、條帶狀硅化、絹云母化靡棱巖和條帶狀硅化絹云母化角礫巖)→ 硅化絹云母化流紋質(zhì)碎裂巖→ 碳酸鹽化、綠泥石化流紋巖或流紋質(zhì)凝灰?guī)r(圖4)。

2.3 礦石特征

2.3.1 礦石的礦物組成

宏觀(guān)和微觀(guān)鑒定結(jié)果得出：該礦的礦石礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦和輝銀礦，其次黃銅礦、輝銻銀礦、銀黝銅礦、深紅銀礦、黝銻銀礦、磁鐵礦和白鐵礦等(圖5)，金屬礦物約占4%；脈石礦物主要為石英、絹云母和長(zhǎng)石，其次是方解石、螢石、高嶺石、綠泥石、石榴石、白云石和電氣石等(表1)。

1.流紋巖; 2.碳酸鹽化綠泥石化流紋巖; 3.硅化絹云母化流紋質(zhì)碎裂巖; 4.硅化絹云母化碎裂巖; 5.礦體; 6.硅化絹云母化角礫巖; 7.斷層; 8.碳酸鹽化綠泥石化凝灰質(zhì)粉砂巖; 9.凝灰質(zhì)粉砂巖。圖4 布敦烏拉銀多金屬礦床蝕變巖分帶示意圖Fig.4 Sketch map of alteration zoning in Budunwula Ag polymetallic deposit

a.絹云母化流紋巖中硫化物呈浸染狀分布；b.絹云母化流紋巖中團(tuán)塊狀及脈狀分布的硫化物；c.方鉛礦和閃鋅礦交代黃鐵礦，黃鐵礦發(fā)生碎裂和溶蝕；d.輝銀礦包裹不規(guī)則狀方鉛礦；e.方鉛礦、輝銀礦、輝銻銀礦和閃鋅礦交代早期黃鐵礦；f.方鉛礦、閃鋅礦與輝銀礦和黝銅礦共生。礦物縮寫(xiě)：Qz.石英; Ser.絹云母; Sp.閃鋅礦; Gn.方鉛礦; Py.黃鐵礦; Arn.輝銀礦; Mgy.輝銻銀礦; Td.黝銅礦。圖5 布敦烏拉銀多金屬礦床蝕變巖及礦石鏡下特征Fig.5 Photomicrographs of altered wall rocks and ores from Budunwula deposit

表1 布敦烏拉礦床典型礦石的礦物組成及相對(duì)含量統(tǒng)計(jì)表Table 1 Mineral composition and relative content of typical ore in Budunwula deposit

輝銀礦(Ag2S)占礦石含量的0.15%，灰白色，條痕為鉛灰色，多呈極細(xì)粒狀分布于礦石中，粒度一般為0.01～0.03 mm，呈樹(shù)枝狀、粒狀集合體賦存于礦石中，半金屬光澤(圖5d～f)。

輝銻銀礦(AgSbS2)微量，呈他形粒狀，粒度一般0.01～0.03 mm，部分為0.03～0.05 mm，少量為0.05～0.2 mm，個(gè)別達(dá)0.5 mm，星散狀、隱晶狀分布，部分集合體不規(guī)則堆狀分布。常沿閃鋅礦、方鉛礦和銀黝銅礦邊部交代，或呈尖角狀交代方鉛礦、閃鋅礦。部分呈銀黝銅礦、閃鋅礦假象產(chǎn)出(圖5e)。

銀黝銅礦 [(CuAg)12Sb4S13]微量，呈他形粒狀，灰白色微帶綠色、藍(lán)灰色，非均質(zhì)。大小一般為0.01～0.05 mm，部分為0.05～0.1 mm，星散狀分布。局部尖角狀交代閃鋅礦、方鉛礦。常被輝銻銀礦交代，呈孤島狀殘留。

黃鐵礦(FeS2)占礦石含量的2.2%。黃白色，均質(zhì)，半自形--他形粒狀。粒徑一般為0.02～0.05 mm，少數(shù)為0.1～0.5 mm，主要呈星散狀分布，部分呈脈狀、網(wǎng)脈狀和鑲嵌狀分布，團(tuán)塊狀分布，局部碎裂，沿裂隙有方鉛礦充填交代，邊部常被閃鋅礦、方鉛礦交代(圖5c～f)。

閃鋅礦(ZnS)棕褐色，局部呈黑色，在礦石中多呈他形粒狀。呈星散狀分布，局部尖角狀、細(xì)脈狀交代黃鐵礦，邊部常被輝銻銀礦、銀黝銅礦交代；也呈脈狀及細(xì)脈狀集合體產(chǎn)出。粒徑一般為0.05～0.1 mm，部分為0.1～0.2 mm，少量為0.2～2 mm，個(gè)別達(dá)2～3 mm(圖5c,e,f)。

方鉛礦(PbS)鉛白色，均質(zhì)，他形粒狀，粒徑一般0.001～0.01 mm，部分為0.01～0.1 mm，少量為0.1～1.5 mm，星散狀分布，部分集合體脈狀分布；局部尖角狀交代黃鐵礦，閃鋅礦(圖5c～f)。

黃銅礦(CuFeS2)銅黃色，他形粒狀，粒徑一般0.01～0.1 mm，部分為0.1～1.5 mm，星散狀分布，局部脈狀分布；可見(jiàn)尖角狀交代方鉛礦、輝銻銀礦和銀黝銅礦，個(gè)別交代透明礦物。

2.3.2 礦石結(jié)構(gòu)及構(gòu)造

布敦烏拉礦床礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形--他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和壓碎結(jié)構(gòu)(圖5)。由結(jié)晶作用形成的他形晶、半自形晶及自形晶粒狀結(jié)構(gòu)的黃鐵礦、閃鋅礦、銀黝銅礦和方鉛礦等，常呈不規(guī)則粒狀嵌布于脈石中；交代結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為閃鋅礦、方鉛礦和銀硫化礦物沿黃鐵礦裂隙充填交代；碎裂結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)則由應(yīng)力作用形成，一般表現(xiàn)為粗粒黃鐵礦、閃鋅礦和方鉛礦等受應(yīng)力作用后呈壓碎結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造以浸染狀、脈狀、網(wǎng)脈狀、斑點(diǎn)狀和斑雜狀構(gòu)造為主，其次為角礫狀構(gòu)造(圖3b,c)。其中，浸染狀構(gòu)造表現(xiàn)為金屬礦物閃鋅礦、黃鐵礦、輝銻銀礦、銀黝銅礦、方鉛礦等呈星散狀浸染于脈石礦物中；脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造由金屬硫化物集合體與螢石一起構(gòu)成螢石、多金屬硫化物脈或金屬硫化物脈，沿脈石的裂隙充填構(gòu)成脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造；斑點(diǎn)狀、斑雜狀構(gòu)造是礦石礦物閃鋅礦集合體呈較大的斑點(diǎn)狀嵌布于脈石礦物中所構(gòu)成，當(dāng)?shù)V石礦物斑點(diǎn)相差懸殊，且分布不均勻，則為斑雜狀構(gòu)造；角礫狀構(gòu)造為早期形成的礦石經(jīng)構(gòu)造破碎而被后期熱液礦物膠結(jié)而成的構(gòu)造。

2.3.3 礦石的化學(xué)組成

為進(jìn)一步了解礦石組分及其含量特征，在布敦烏拉礦區(qū)探礦鉆孔中選取有代表性的礦石樣品27件，開(kāi)展礦石化學(xué)全分析工作。綜合分析礦石樣品礦物組合及礦石化學(xué)成分特征，認(rèn)為布敦烏拉礦區(qū)礦石中主要有用元素為Ag：(80.75～484.90)×10-6，平均品位164.11×10-6。銀以獨(dú)立硫化物礦物輝銀礦(Ag2S)、輝銻銀礦(AgSbS2)賦存于礦石中。

伴生有益組分Pb(平均品位0.25 wt.%)、Zn(平均品位0.49 wt.%)、Cd(平均品位0.010 wt.%)及Ga(平均品位0.004 5 wt.%)達(dá)到伴生有用組分的評(píng)價(jià)指標(biāo)。鉛以獨(dú)立礦物方鉛礦賦存于礦石中；鋅以獨(dú)立礦物閃鋅礦賦存于礦石中；鎵獨(dú)立礦物極少，一般賦存在鋅礦物中。通過(guò)化學(xué)全分析結(jié)果可知其他伴生組分含量較低，達(dá)不到伴生有用組分的評(píng)價(jià)指標(biāo)，目前技術(shù)條件下，無(wú)綜合利用價(jià)值，各組分在選礦中極易回收利用，屬易選礦石。砷是銀礦石中唯一有害元素，含量低于0.047 wt.%，屬于低害礦石。

2.4 成礦階段劃分

基于野外地質(zhì)調(diào)查、巖芯編錄及光薄片鑒定綜合分析，布敦烏拉多金屬礦區(qū)成礦作用可以分為熱液期和表生期(表2)。其中熱液期主要包括：①石英--黃鐵礦階段：該階段宏觀(guān)上以團(tuán)塊狀、浸染狀的形式產(chǎn)出。主要礦物組合為石英、絹云母及少量黃鐵礦，石英為乳白色的粒狀集合體，單晶呈半自形粒狀、波狀消光強(qiáng)烈，有變形紋；②銀多金屬硫化物階段：該階段產(chǎn)出礦物種類(lèi)繁多復(fù)雜，主要金屬礦物有輝銀礦、輝銻銀礦、銀黝銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、深紅銀礦、黝銻銀礦、磁鐵礦和白鐵礦等，蝕變礦物主要為石英和絹云母，多金屬硫化物主要呈浸染狀、脈狀或網(wǎng)脈狀產(chǎn)出，為銀礦體的主要成礦階段；③方解石--石英階段：組成礦物主要為方解石和石英，其次為綠泥石，含有少量細(xì)粒黃鐵礦。

此外，原生礦體受到表生風(fēng)化淋濾作用，金屬硫化物形成褐鐵礦、銅藍(lán)等氧化礦物，絹云母、長(zhǎng)石經(jīng)氧化分解變成了伊利石、葉臘石等礦物。

表2 布敦烏拉礦床成礦階段的劃分及礦物生成順序Table 2 Mineral paragenetic sequence in Budunwula deposit

3 礦床成因與礦化蝕變模式

3.1 布敦烏拉與白音查干多金屬礦床的成因聯(lián)系

布敦烏拉銀多金屬礦床緊鄰白音查干多金屬礦床北側(cè)，兩者礦體均呈脈狀產(chǎn)出，受北東向斷裂構(gòu)造控制，可能存在密切的成因聯(lián)系。前人對(duì)白音查干礦床研究揭示，分為Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ三個(gè)礦區(qū)，其中，Ⅰ和Ⅳ礦區(qū)主要以Pb--Zn--Ag礦化為主，Ⅲ區(qū)主要以Sn--Cu--Zn--Ag礦化為主；已查明Sn金屬量22.34萬(wàn)t，平均品位 0.755%；Zn 金屬量75.29萬(wàn)t，平均品位3.22%；Pb金屬量15.08萬(wàn)t，平均品位1.60%；Ag金屬量9 446 t，平均品位187.46×10-6；Cu金屬量2.8萬(wàn)t，平均品位0.521%；Sn 和Zn金屬量均已達(dá)到大型規(guī)模[9,11]。其Ⅲ礦區(qū)內(nèi)Sn--Cu--Zn--Ag礦體主要產(chǎn)于二疊系下統(tǒng)大石寨組流紋巖和流紋質(zhì)凝灰?guī)r與石英斑巖的接觸帶及附近，錫礦化與分布于石英斑巖及其與凝灰質(zhì)粉砂巖的接觸帶附近的隱爆角礫巖密切相關(guān)，錫石和黃銅礦等主要金屬礦物常以隱爆角礫巖的膠結(jié)物形式出現(xiàn)；基于白音查干礦床含Sn--Cu礦體的產(chǎn)出特征，故推斷礦區(qū)石英斑巖或下伏巖漿房出溶大量富含成礦元素的揮發(fā)性組分，由于巖漿侵位時(shí)期的壓力快速釋放而產(chǎn)生大量隱爆角礫巖，含礦熱液流體在角礫巖化部位形成富Sn--Cu礦化；Pb--Zn--Ag礦化主要分布于北部I和IV礦區(qū)，礦體受NNE向展布的斷裂控制，多呈脈狀產(chǎn)出于二疊系下統(tǒng)大石寨組地層中，傾向?yàn)?340°～350°，傾角為45°～80°。姚磊等首次報(bào)道白音查干礦區(qū)石英斑巖的鋯石U--Pb年齡為(141.7±0.8)～(140.2±1.1)Ma，其同樣認(rèn)為該礦床Sn成礦作用與礦區(qū)內(nèi)～140 Ma石英斑巖具有密切成因聯(lián)系[9]。

布敦烏拉Ag--Pb--Zn礦位于白音查干礦床西北部，其容礦構(gòu)造、主要賦礦圍巖與白音查干礦床基本一致，即：受北東向斷裂控制、賦礦圍巖為大石寨組地層，且成礦元素組合與白音查干礦床Ⅰ和Ⅳ礦區(qū)相吻合。若將白音查干南段Ⅲ區(qū)Sn--Cu--Zn--Ag礦體與其北段Pb--Zn--Ag礦化以及布敦烏拉礦床Ag--Pb--Zn礦脈聯(lián)系在一起，則發(fā)現(xiàn)該區(qū)從靠近早白堊世石英斑巖的Sn--Cu--Zn--Ag礦化到遠(yuǎn)離巖體的Ag--Pb--Zn礦化存在明顯的空間分帶特征。邵躍[25]通過(guò)對(duì)大量礦床元素原生分帶研究發(fā)現(xiàn)，成礦元素在熱液礦床中存在從高溫到低溫、從深部至淺部的原生分帶模式 (圖6)。白音查干礦床中Sn--Cu礦化可能是高溫(350℃～500℃)熱液成礦作用的產(chǎn)物，而白音查干礦床和布敦烏拉礦區(qū)中的Pb--Zn--Ag礦脈是中溫(200℃～350℃)階段的成礦響應(yīng)。

圖6 熱液礦床金屬元素分帶模式圖 (引自文獻(xiàn)[25])Fig.6 Metallic elements distribution model in hydrothermal deposits

此外，白音查干礦床與布敦烏拉礦在熱液蝕變空間分布與成礦元素分帶特征上存在緊密聯(lián)系，Sn礦化與白音查干礦床的電氣石±石英±螢石蝕變礦物組合共同產(chǎn)出[9]，而Ag--Pb--Zn礦化則與兩個(gè)礦床的含螢石±絹云母±綠泥石±方解石±高嶺石的相對(duì)低溫的蝕變礦物組合密切共生(圖3～5)。

若將布敦烏拉礦與白音查干礦床時(shí)空、礦化蝕變特征相聯(lián)系，可充分體現(xiàn)垂向上由下向上，平面上圍繞成礦巖體由內(nèi)向外，依次為Sn--Cu→Ag--Pb--Zn，熱液中心為早白堊世花崗斑巖，并構(gòu)成斑巖--高溫?zé)嵋篠n--Cu--Ag--Pb--Zn成礦系統(tǒng)。該特征與世界范圍內(nèi)典型Sn--Ag多金屬成礦系統(tǒng)極為相似。Sillitoe,et al.[26--27]通過(guò)對(duì)玻利維亞南部成礦帶內(nèi)典型Sn--Ag成礦系統(tǒng)的金屬元素分帶及蝕變分帶特征總結(jié)，提出深部的錫礦化具有斑巖型成礦的特征，而淺部的銀礦化具有淺成低溫成礦的特征，其構(gòu)成完整的斑巖Sn--淺成低溫Ag--Sn--Sb成礦體系，蝕變從深部向淺部同樣顯示從高溫到低溫的特征，依次為石英--電氣石化帶/云英巖帶、絹云母化帶和高級(jí)泥化帶。

3.2 成礦找礦地質(zhì)模式

大興安嶺南段是中國(guó)最重要的貴金屬--有色金屬成礦帶之一，廣泛發(fā)育著斑巖型、矽卡巖型以及巖漿熱液脈型礦床，礦化類(lèi)型以Ag、Pb--Zn、Cu、Sn、Mo為主，主要產(chǎn)于二疊系火山--沉積建造以及中生代地層和花崗質(zhì)巖石中[15, 28]。大量的同位素年代學(xué)研究表明，該區(qū)Sn--Ag--Pb--Zn多金屬成礦作用及與成礦相關(guān)的巖漿作用主要集中于145～125 Ma(表3)，被認(rèn)為是早白堊世蒙古—鄂霍茨克洋閉合及后碰撞造山和古太平洋板片俯沖構(gòu)造體系聯(lián)合作用的響應(yīng)[29]。

表3 大興安嶺南段多金屬礦床成礦年齡統(tǒng)計(jì)Table 3 Metallogenetic ages of polymetallic deposits in Southern Great Xing’an Range

就維拉斯托礦床而言，其西北部發(fā)育較高溫的Sn--多金屬礦化及W礦化，Sn--多金屬礦區(qū)內(nèi)錫石U--Pb年齡為(136±6)Ma[30]，輝鉬礦的Re--Os年齡為(125.7±3.8)Ma[31]，相鄰W礦區(qū)內(nèi)輝鉬礦Re--Os年齡為(129.0±4.6)Ma[32]；而東南部則發(fā)育中溫的Cu--Zn礦化，與此類(lèi)礦化共生的白云母40Ar-39Ar年齡為(133.4±0.8)Ma[33]；整體Sn--W--Cu--Pb--Zn成礦作用集中于138～125 Ma，并與區(qū)內(nèi)石英斑巖的侵位結(jié)晶年齡(135.7±0.9)Ma[31]一致。筆者論述的布敦烏拉礦成礦特征和與白音查干礦床的礦化蝕變時(shí)空規(guī)律及與巖漿熱事件關(guān)系來(lái)看，不可否認(rèn)白音查干礦床和布敦烏拉礦的成礦作用應(yīng)與早白堊世石英斑巖巖漿作用密切。

基于此，本文將布敦烏拉礦床置于白音查干成礦系統(tǒng)中，系統(tǒng)建立了成礦找礦地質(zhì)模式(圖7)。

(1)早白堊世，古太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖作用致使軟流圈上涌，并使得大興安嶺南段處于伸展的構(gòu)造背景，幔源新生下地殼發(fā)生部分熔融形成的熔體在上升過(guò)程中同化混染部分地殼物質(zhì)，形成該區(qū)長(zhǎng)英質(zhì)成礦巖漿。

1.Ag--Pb--Zn礦脈; 2.Sn--Cu礦脈; 3.推測(cè)Ag--Pb--Zn礦脈; 4.推測(cè)Sn--Cu礦脈; 5.螢石±絹云母±綠泥石±方解石±高嶺石蝕變; 6.石英±電氣石±螢石蝕變。圖7 白音查干和布敦烏拉多金屬成礦作用成因模式圖Fig.7 Genetic model of Baiyinchagan and Budunwula polymetallic mineralization

(2)巖漿沿?cái)嗔呀粎R部位侵位并冷凝形成早白堊世花崗巖質(zhì)深成侵入體，隨著巖漿在侵位和冷凝的進(jìn)行，大量富含揮發(fā)份及成礦元素(如Sn、Cu、Pb、Zn、Ag等)的流體出溶。

(3)巖漿侵位能夠加熱二疊系地層中的大氣降水促使其與巖漿流體發(fā)生混合與循環(huán)，并利于萃取地層中部分成礦元素，巖漿水與大氣降水混合；在構(gòu)造有利部位，如北東向斷裂破碎帶，發(fā)生水--巖反應(yīng)、流體沸騰和流體混合等作用，成礦元素發(fā)生卸載而富集形成Sn--Cu和銀多金屬礦床。

4 找礦標(biāo)志及勘查建議

布敦烏拉—白音查干Su--Cu和Ag多金屬礦床主要賦存于以流紋巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r及凝灰質(zhì)粉砂巖為主的二疊系下統(tǒng)大石寨組地層中，該地層富集Sn、Fe、Ag、Pb、Zn等金屬元素，其中Pb、Zn的濃集系數(shù)為1～2，Sn、Ag的濃集系數(shù)多>2，Cu則在該套地層的中--基性火山巖或火山熔巖中更為富集，濃集系數(shù)最高可達(dá) 3[28]；這一點(diǎn)與白音查干礦床III礦區(qū)產(chǎn)出大量Sn--Cu脈狀礦體和兩者的銀多金屬礦體相一致；至于與石英斑巖巖漿除了提供熱流體外，是否提供了部分成礦物質(zhì)，尚待研究論證。

其次，礦體賦存于走向北東、傾向北西的二疊系大石寨組單斜地層中，成礦體系的熱液蝕變和礦化受北東向斷裂(F1)及其派生的次級(jí)斷裂裂隙控制，兩者控制了成礦熱液的遷移、充填及沉淀。

就成礦地質(zhì)體而言，分布于白音查干礦床南部的早白堊世花崗斑巖為成礦作用的熱源，其產(chǎn)出位置通常為成礦作用的中心位置，靠近侵入巖具有勘查較高溫Sn--Cu礦化的潛力，而巖體遠(yuǎn)端則以Ag--Pb--Zn礦化為主。對(duì)應(yīng)高溫的石英--電氣石化帶和硅化、絹云母化、碳酸鹽化和綠泥石化帶。

而布敦烏拉礦床與銀多金屬成礦作用密切相關(guān)的蝕變類(lèi)型為硅化、絹云母化、碳酸鹽化和綠泥石化，并且礦體常產(chǎn)出于蝕變碎裂巖帶內(nèi)，因此，具有蝕變和碎裂特征的二疊系下統(tǒng)大石寨組地層是重要的找礦標(biāo)志。并且在布敦烏拉礦床深部勘查過(guò)程中，應(yīng)關(guān)注其蝕變規(guī)模及蝕變類(lèi)型的變化，若該礦區(qū)深部蝕變破碎帶規(guī)模未縮小，或出現(xiàn)與白音查干多金屬礦床類(lèi)似的相對(duì)高溫的石英--電氣石化帶，則指示布敦烏拉礦區(qū)深部可能存在找礦潛力或出現(xiàn)Sn--Cu礦化。

鑒于此，筆者依據(jù)礦床地質(zhì)特征、成礦元素分布形式和建立的成礦地質(zhì)模式，提出可能的找礦遠(yuǎn)景區(qū)(圖7，成礦潛力區(qū)Ⅰ和Ⅱ)；即：在布敦烏拉深部勘查過(guò)程中，區(qū)I注重查證深部隱伏巖體或巖脈以及成礦金屬元素和蝕變類(lèi)型的空間分布變化特征，其具有深部勘查Sn--Cu礦化或Ag--Pb--Zn礦化的潛力；區(qū)Ⅱ查證白音查干礦區(qū)石英斑巖南側(cè)的斷裂破碎帶及蝕變信息，此區(qū)域可能存在與布敦烏拉礦區(qū)相似的脈狀A(yù)g--Pb--Zn礦化。

5 結(jié)論

(1)布敦烏拉礦床銀多金屬礦體受北東向斷裂控制，賦存于二疊系大石寨組流紋巖及流紋質(zhì)凝灰?guī)r中。礦化與硅化、絹云母化、綠泥石化和碳酸鹽化關(guān)系密切，成礦過(guò)程可分為3個(gè)階段，分別為石英--黃鐵礦階段(Ⅰ)、銀多金屬硫化物階段(Ⅱ)和方解石--石英階段(Ⅲ)，其中II階段為主成礦階段，形成輝銀礦、輝銻銀礦、銀黝銅礦、閃鋅礦和方鉛礦等多種硫化物。

(2)布敦烏拉多金屬礦應(yīng)屬于白音查干礦床成礦體系的一部分，整體垂向上由下向上，平面上圍繞成礦巖體由內(nèi)向外，成礦元素分布依次為Sn--Cu→Ag--Pb--Zn，蝕變礦物組合從電氣石±石英±螢石變化為較低溫的含螢石±絹云母±綠泥石±方解石±高嶺石組合；聯(lián)合構(gòu)成與早白堊世花崗斑巖相關(guān)的巖漿熱液型錫銅--銀多金屬成礦系統(tǒng)。

(3)根據(jù)控礦因素與找礦標(biāo)志，建立礦床找礦模型，并對(duì)該礦床進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)。認(rèn)為布敦烏拉礦床深部具有勘查Sn--Cu礦化或Ag--Pb--Zn礦化的潛力，白音查干礦床石英斑巖南側(cè)為勘查脈狀A(yù)g--Pb--Zn礦化的遠(yuǎn)景區(qū)。