王 宇， 蔡 彤， 包乃柱， 黎 偉， 聶 濤， 達朝元， 孫引強

(1.核工業(yè)二四三大隊，內(nèi)蒙古 赤峰 024000;2.核工業(yè)二○八大隊，內(nèi)蒙古 包頭 014010)

邊家大院鉛鋅銀礦是近年新發(fā)現(xiàn)的隱伏中型脈狀鉛鋅銀礦床，2009—2012年進行了地質(zhì)勘查工作，2013年開始投入礦山建設(shè)。本文根據(jù)地質(zhì)勘探成果對礦床地質(zhì)特征進行了論述，并總結(jié)了控礦因素。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域上邊家大院鉛鋅銀礦位于大興安嶺中南段火山巖帶的黃崗梁子-甘珠爾廟多金屬成礦帶南部。大興安嶺中南段火山巖帶的基底主要由古生界地層構(gòu)成，其中又以二疊系最為發(fā)育;該區(qū)下二疊統(tǒng)為中性火山巖建造、復(fù)理石建造，具島弧型沉積特征，上二疊統(tǒng)與下二疊統(tǒng)為連續(xù)沉積，呈北東向展布，為陸相砂頁巖建造。本區(qū)中生代火山巖非常發(fā)育，自晚三疊世至早白堊世火山活動不斷，其中晚侏羅世火山噴發(fā)旋回是本區(qū)火山活動最為強烈的時期，形成了大量的中酸性火山巖，它們構(gòu)成了大興安嶺中南段火山巖帶的主體。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，按走向劃分主要有北東向、北西向和東西向，其中以北東向為主;這幾組斷裂長期活動，相互制約，既控制了火山巖帶、火山盆地邊界，也控制了多金屬礦床的空間展布(圖1)。區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動頻繁，種類較多，從加里東期、海西期、印支期、燕山期到新生代各個時期均有活動，其中又以燕山期最為強烈，尤其是燕山期晚期淺-超淺成小巖株、巖枝、巖脈等與多金屬成礦密切相關(guān)(申伍軍等，2012)①王玉往.2001.中國礦物資源探查研究中心項目成果報告-大井礦床地質(zhì)及找礦預(yù)測[R].。

2 礦床地質(zhì)

2.1 基本特征

2.1.1 地層

礦床范圍內(nèi)出露地層簡單，只有下二疊統(tǒng)哲斯組中段(P1Z2)、上段(P1Z3)和第四系(圖2)。哲斯組中段廣泛出露，被閃長巖、石英二長斑巖、石英斑巖侵位，北東部與哲斯組上段呈斷層接觸;地層總體走向北東30°～60°，傾向北西，傾角40°～60°;巖性由灰色-深灰色-黑色板巖、變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)細(xì)砂巖互層組成;該巖段是本區(qū)地層的主體，也是邊家大院鉛鋅銀礦主要的賦礦圍巖之一。

圖1 黃崗梁子-甘珠爾廟區(qū)域地質(zhì)-礦產(chǎn)簡圖Fig.1 Geological-Mineral sketch of the Huanggangliangzi-Ganzhuermiao deposit

哲斯組上段分布于礦床北東部，地層總體走向北東，傾向南東，傾角60°～80°，局部傾角變化較大，常有反傾的現(xiàn)象;巖性由灰色-綠灰色-紫灰色絹云母板巖、粉砂質(zhì)鈣質(zhì)板巖、變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)細(xì)砂巖互層組成;該巖組在本區(qū)有多金屬礦化顯示，但一般都達不到工業(yè)要求。

2.1.2 構(gòu)造

礦床地處林西復(fù)向斜的南東翼，哲斯組中、上段總體上表現(xiàn)為單斜構(gòu)造。

斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，按走向劃分有北西向、北東向和近東西向。其中北西向構(gòu)造(F1，F(xiàn)3)規(guī)模較大，是構(gòu)造格架的主體;尤其是F1斷裂，礦床范圍內(nèi)出露長度2 000 m，兩側(cè)被第四系覆蓋，走向295°～300°，傾向南西，傾角50°～80°，該斷裂長期活動，控制了閃長巖、石英二長斑巖的侵位，導(dǎo)通了礦床西部隱伏石英斑巖體(熱源中心)與容礦構(gòu)造之間的聯(lián)系，是本礦床重要的導(dǎo)礦構(gòu)造。由于F1、F3長期活動(走滑、平移、旋轉(zhuǎn)，壓扭、張性轉(zhuǎn)換等)，在兩條斷裂構(gòu)造之間哲斯組中段砂板巖中形成了一系列次級北東、北西、近南北向構(gòu)造，這些次級構(gòu)造單個規(guī)模一般不大，多呈雁列、斜列或平行展布，它們是本礦床脈狀鉛鋅銀礦體的主要容礦構(gòu)造。

2.1.3 侵入巖

礦床范圍內(nèi)發(fā)育一系列巖脈、隱伏巖脈(體)，未見規(guī)模較大的深成巖體。地表出露的閃長巖和石英二長斑巖，在礦床中部沿F1斷裂構(gòu)成了一個北西向的“巖脈帶”(圖2)。

圖2 邊家大院礦床地質(zhì)略圖Fig.2 simplified geological map of the Bianjiadayuan deposit

根據(jù)鉆孔揭露，在礦床北東部和西部發(fā)育隱伏的“巖脈群”和隱伏的石英斑巖脈(體)。北東部隱伏的“巖脈群”分布于近F3斷裂下盤一側(cè)(圖3)，閃長巖脈和石英二長斑巖脈侵位于哲斯組中段，它們與地表中部出露的“巖脈帶”平面上大致平行展布，間距700 m左右，礦床范圍內(nèi)主要的脈狀鉛鋅銀礦體大多產(chǎn)于它們之間;剖面上“巖脈群”傾向北，傾角40°～60°，閃長巖形成時間稍早，石英二長斑巖形成時間稍晚，這兩種脈體沿早期斷裂-裂隙系統(tǒng)侵位充填，多金屬礦脈主要產(chǎn)出于“巖脈群”的頂部靠下盤一側(cè)，傾角較緩，局部地段有礦體切穿“巖脈群”的現(xiàn)象(圖4)，有的脈體本身就是礦體。

圖3 隱伏“脈巖群”700 m標(biāo)高水平斷面圖Fig.3 Horizontal section of elevation

圖4 C-Cˊ剖面圖Fig.4 Geological section of C-C ˊ

西部隱伏石英斑巖脈(體)走向近東西，長度大于1 200 m，寬400～500 m，側(cè)伏現(xiàn)象較為明顯(向西側(cè)伏，側(cè)伏傾角約35°);該隱伏巖體是本礦床成礦的熱源中心，也是成礦流體的來源，在石英斑巖脈(體)頂部有錫、鉬、銅礦(化)體。在石英斑巖體上盤見隱爆角礫巖，呈帶(筒)狀，走向北東70°，長度大于1 000 m，寬200 m左右，整體向南西250°方向側(cè)伏，側(cè)伏傾角10～20°;剖面上呈不對稱的“V”字形，頂部被剝蝕，隱爆角礫巖中有鉛、鋅、銀礦(化)體(圖5)。

2.2 礦體特征

邊家大院礦床平面上成礦元素具有明顯的分帶性，自西向東有斑巖型錫(鉬、銅)礦化→隱爆角礫巖型鋅(鉛、銀)礦化→脈狀充填型銀(鉛、鋅)礦化①王宇.2012.內(nèi)蒙古自治區(qū)林西縣邊家大院鉛鋅銀礦勘探報告[R].。

2.2.1 斑巖型錫(鉬、銅)礦化

產(chǎn)于西部隱伏石英斑巖脈(體)的頂部，嚴(yán)格受斑巖體控制，礦(化)體呈似層狀、脈狀產(chǎn)出(圖5)，單個礦體長幾十米到200 m，延伸幾十米到100 m，厚度2.00 ～34.70 m，品位錫 0.10% ～0.41%，鉬0.014% ～0.036%，銅礦化不均勻;含礦斑巖蝕變強烈，主要為粘土化、黃鐵絹英巖化等。

礦石具有它形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)，膠狀結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)等;細(xì)脈狀構(gòu)造(圖8A)、微細(xì)脈－細(xì)粒浸染狀構(gòu)造(圖8B)、晶洞構(gòu)造等。

金屬礦物主要有毒砂、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、錫石;脈石礦物有石英、絹云母、綠泥石、高嶺土等。

2.2.2 隱爆角礫巖型鋅(鉛、銀)礦化

產(chǎn)于西部隱伏石英斑巖脈(體)上盤的隱爆角礫巖中。已圈出4條大的礦化體，其中最大的一條礦體沿走向長 820 m，寬50～100 m，最大厚度77.94 m，平均厚度 17.96 m，平均品位鉛 0.71%、鋅1.16%、銀35.7 ×10－6;其它3 條都為低品位礦體(圖5)。

圖5 B-Bˊ剖面圖Fig.5 Geological section of B-B ˊ

礦石具角礫狀構(gòu)造(圖8C，D)。角礫成分主要為板巖和石英斑巖，分布無序，大小不一，多呈棱角狀，少量呈次棱角狀，大多可拼接。膠結(jié)物有2種:一種是微晶石英、綠簾石、綠泥石、方解石，另一種是具顯微粒狀-細(xì)粒結(jié)構(gòu)的鉀長石、石英;兩種膠結(jié)物中均見多金屬礦化，屬兩個世代產(chǎn)物。

金屬礦物有毒砂、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦，均分布在膠結(jié)物內(nèi);脈石礦物有微晶石英、綠簾石、綠泥石、方解石等。

2.2.3 脈狀充填型銀(鉛、鋅)礦化

是本礦床最主要的工業(yè)類型。礦體都產(chǎn)于F1、F3斷裂構(gòu)造之間，由多條礦脈或脈群組成(圖6，7)，共圈定百余條礦體，均為隱伏礦體。根據(jù)礦體的規(guī)模大小、空間展布形態(tài)以及所占資源儲量的比例等，將它們劃分為三類:主要礦體、次主要礦體和次要礦體。其中1號為主礦體(占礦床總礦石量的22%)，75，6，69，22，105，93，61 號礦體為次主要礦體，其它均為次要礦體。

這些礦體大多數(shù)為鉛、鋅、銀共生，夾持在F1與F3之間;分布范圍北西-南東長1 000 m，南西-北東寬700 m，展布面積約0.70 km2。單個礦體沿走向長10～602 m，沿傾向延伸15～458 m;礦體厚度0.87 ～ 8.99 m，平均 3.05 m，厚度變化系數(shù)63.50%;平均品位鉛2.31%、變化系數(shù)128.35%，鋅2.12%、變化系數(shù)109.07%，銀 167.7 ×10－6，變化系數(shù)129.48%。礦體埋深44～467 m，賦礦標(biāo)高428～894 m，多數(shù)賦存在550～840 m標(biāo)高范圍內(nèi)。

平面上礦體呈“W”形、“V”形、弧形、脈形等，沿北東、近南北、北西向復(fù)合斷裂帶充填(圖6)，總體上傾向北東-東-南東。

剖面上礦體的“W”、“M”形態(tài)特征更為明顯，呈不規(guī)則脈狀、復(fù)脈狀產(chǎn)出。礦體傾角0～42°，大多數(shù)在10～20°之間，但變化較大;同一條礦體，沿傾向的剖面上有時呈“臺階”狀變化(圖7)，有時近水平或反傾。平面和剖面上多具舒緩波狀，常見尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。

圖6 794 m標(biāo)高水平斷面圖Fig.6 Horizontal section of elevation at 794 m

圖7 A-Aˊ剖面圖Fig.7 Geological section of A-A ˊ

礦石結(jié)構(gòu)包括自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、揉皺結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、鮞狀結(jié)構(gòu)等;礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造(圖8E，F(xiàn))、脈狀構(gòu)造(圖8G)、網(wǎng)脈狀構(gòu)造(圖8H)、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造(圖8I)、角礫狀構(gòu)造、晶洞構(gòu)造等。

礦石礦物種類較多，金屬礦物組合較為復(fù)雜，除不同期次、不同成因的礦物相互疊加外，還有一些銀礦物和含銀礦物，成礦的物理條件、化學(xué)條件變化均較大。礦石金屬礦物主要有閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦，次要礦物有黃銅礦、硫銻鉛礦、毒砂;微量礦物有銀黝銅礦、輝銀礦、深紅銀礦、硫銻銅銀礦;表生礦物有褐鐵礦、鉛黃、孔雀石等。脈石礦物主要有石英、碳酸鹽、長石、云母;其次有高嶺土、綠泥石、綠簾石等;另外，礦石中有時還有一些含量不等、大小不一的圍巖角礫。

2.3 成礦期次

根據(jù)礦石的組構(gòu)、礦物成分、晶體形態(tài)、嵌布方式、礦物生成順序、共生組合以及相互穿插、膠結(jié)、包裹、交代關(guān)系等，將礦床的成礦作用劃分為2個成礦期，即內(nèi)生期(熱液成礦期)和表生期。其中內(nèi)生期又劃分出4個成礦階段。

(1)錫石(輝鉬礦)-毒砂-石英階段。以形成自形程度較高的毒砂、黃鐵礦為特點，并普遍發(fā)育壓碎結(jié)構(gòu)，晶體裂紋常被后期方鉛礦、閃鋅礦等交代或充填，石英為乳白色。

(2)磁黃鐵礦-黃鐵礦-石英階段。以大規(guī)模磁黃鐵礦出現(xiàn)為特征，并與黃鐵礦相互伴生，金屬礦物多為半自形-它形，石英為煙灰色。

(3)鉛鋅-碳酸鹽階段。是本區(qū)脈狀鉛、鋅、銀的主礦化期，硫化物通?；ハ喟樯蚬采煌V化部位體現(xiàn)為不同礦物之間存在先后交代關(guān)系，但總體而言這些硫化物基本屬于該階段的礦物;根據(jù)礦物的生成順序、相互穿插關(guān)系等，還可以進一步劃分出早-中-晚三個亞階段:①早亞階段以自形程度較高的閃鋅礦為主(圖8G)，方鉛礦較少或無，與閃鋅礦共生的還有少量黃銅礦、碳酸鹽等;②中亞階段以形成自形程度較高的方鉛礦為特征(圖8E)，與之共生的還有閃鋅礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、碳酸鹽等;③晚亞階段以形成粉末狀、致密塊狀方鉛礦為主(圖8F)，有時具膠狀結(jié)構(gòu)，以脈體形式穿插前期塊狀方鉛礦-閃鋅礦礦石。以上中-晚亞階段也是含銀礦物大量形成的時期，包括銀黝銅礦、輝銀礦、深紅銀礦、硫銻銅銀礦等(圖8J、K、L)。

(4)晚期碳酸鹽階段:晚期碳酸鹽成分以方解石為主，一般較純凈，白色，呈脈狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出，有時穿插早期形成的礦石。

2.4 圍巖蝕變

礦體圍巖有兩種，即砂板巖和閃長巖，礦體兩側(cè)圍巖蝕變總體上發(fā)育范圍、強度都不大，含礦熱液與圍巖相互作用強度微弱。

礦體產(chǎn)于砂板巖中的，圍巖蝕變一般可見10～20 cm的褪色帶，最小只有幾毫米，最大達3～5 m;蝕變類型也較為簡單，主要是硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化呈細(xì)粒浸染狀或微細(xì)脈浸染狀交代砂板巖，使巖石顏色呈不均勻的白色、灰白色，原巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造大多可清晰辨認(rèn)。圍巖蝕變寬度、強度一般是上盤大、強，下盤則相反。

閃長巖中的蝕變更弱，一般只有2～5 cm的蝕變帶，最小只有幾毫米，最大0.5～1 m;蝕變類型主要是長石的高嶺土化、絹云母化、碳酸鹽化，暗色礦物的綠泥石化、綠簾石化等。接觸帶由于有早期接觸交代蝕變疊加，蝕變較強，范圍相對較大，類型也相對復(fù)雜。

3 控礦因素

(1)隱伏的石英斑巖脈(體)是本礦床成礦熱源中心，也是成礦流體的主要來源。從礦床西部的斑巖型礦化、隱爆角礫巖型礦化到中東部脈狀充填礦化，成礦溫度逐漸降低，平面上成礦元素組合也具有明顯的分帶性;多元素、多類型、多成因的礦化特點，已經(jīng)構(gòu)成了一個完整的成礦系列，因此可以確定隱伏的石英斑巖脈(體)是本礦床成礦熱源中心，也是成礦流體的主要來源。根據(jù)區(qū)域研究成果，成礦流體與斑巖來自同一巖漿源，是低鹽度、低密度、快速流動、富含成礦元素的汽水溶液，上升過程中還不斷萃取圍巖中的成礦元素，當(dāng)上升到斷裂破碎帶時，多形成脈狀充填型礦體，且礦脈兩側(cè)圍巖蝕變較窄(盧樹東等，2004;鄒國慶，2006;張同林等，2001;李德東等，2012)。

另外，隱爆角礫巖作為次火山巖作用的一種產(chǎn)物，是次火山巖攜帶了大量的揮發(fā)分組分，在近地表時驟然減壓的產(chǎn)物，礦化隱爆角礫巖的存在是次火山熱液礦床重要標(biāo)志和證據(jù);本礦床礦石中常見的固溶體分離結(jié)構(gòu)，反映了成礦時溫度、壓力變化均較大;礦石中的晶洞構(gòu)造、膠狀構(gòu)造等均是淺成環(huán)境的標(biāo)志(黃崇軻，2001;劉家軍等，2010)。

(2)礦體嚴(yán)格受低次序構(gòu)造控制，以脈狀充填形式產(chǎn)于其中。礦床范圍內(nèi)的F1斷裂，它溝通了成礦熱中心與容礦構(gòu)造之間的聯(lián)系，是主要的控礦、導(dǎo)礦構(gòu)造。由于F1、F3長期活動，加之所處構(gòu)造位置(林西復(fù)背斜的翼部)，在特定的部位形成了一系列次級北東、北西、近南北向構(gòu)造，為后期脈巖侵入、成礦提供了前提;這些次級構(gòu)造單個規(guī)模一般不大，但通過交接復(fù)合，可形成具有一定規(guī)模的弧形含礦構(gòu)造(1號主礦體)。而這樣的特定部位往往是斷裂-裂隙系統(tǒng)形成較為有利的區(qū)間，如哲斯組砂板巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)程度高(地層由原來的“柔性”逐漸向“脆性、剛性”轉(zhuǎn)變);脈巖與砂板巖侵入內(nèi)外接觸帶(薄弱部位);不同巖組接觸帶(哲斯組中、上段);構(gòu)造和“巖脈群”夾持部位(F1－F3)等。

(3)礦體與巖脈、巖脈群密切相關(guān)。從平面上看，礦床中部地表出露的“脈巖帶”與北東部隱伏的“脈巖群”大致平行展布，間距500～600 m，主要的脈狀鉛鋅銀礦體大多產(chǎn)于它們之間。這些脈體(侵入巖)侵位于先期形成的斷裂-裂隙系統(tǒng)中，可以用來恢復(fù)早期構(gòu)造格架(李德東等，2012)，脈狀鉛鋅銀礦體則形成于脈體侵位時形成的構(gòu)造空間，并有礦體切穿脈體的現(xiàn)象。

4 結(jié)論

圖8 邊家大院礦床礦化特征Fig.8 Mineral characteristics of the Bianjiadayuan deposit

邊家大院礦床在成礦帶劃分上，屬于大興安嶺中南段火山巖帶的黃崗梁子-甘珠爾廟多金屬成礦帶。近鄰著名的大中型多金屬礦床有黃崗梁鐵-錫礦、大井子錫-銀-銅-鉛-鋅礦、白音諾爾鉛-鋅-銅-錫多金屬礦、浩布高鉛-鋅-錫-銅多金屬礦、敖腦達巴銀-錫-銅多金屬礦等?？傮w上，成礦特點、成礦規(guī)律與區(qū)域相一致。

礦床成因類型為與淺-超淺成侵入巖(脈)有關(guān)的次火山熱液礦床，主要工業(yè)類型為產(chǎn)于砂板巖、閃長巖中的脈狀鉛鋅銀礦床。礦化期、礦化階段上具有多期、多階段性，這與火山間歇活動或脈動噴發(fā)有關(guān)，從礦石礦物組合、共生關(guān)系看，礦床形成溫度跨度大，但總體上還是具有同一熱液系統(tǒng)連續(xù)演化的特點。

礦床控礦因素是中生代火山盆地邊緣或火山巖帶夾持的基底隆起區(qū)之上幾組斷裂交匯處;有淺-超淺成斑巖呈巖脈、巖床、巖墻產(chǎn)出;發(fā)育近火口相的隱爆角礫巖或侵入自碎角礫巖;幾組構(gòu)造或“巖脈群”夾持區(qū)域并發(fā)育低次序密集裂隙(斷裂)帶。

邊家大院礦床目前探明具有工業(yè)意義的是東部脈狀充填型銀(鉛、鋅)礦化，而西部的斑巖型錫(鉬、銅)礦化、隱爆角礫巖型鋅(鉛、銀)礦化由于工作程度較低，工業(yè)意義尚未確定，應(yīng)是下步勘查的主攻方向。

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