韓芳　張志軍　于建華

摘要：毛西嘎達(dá)坂礦區(qū)位于銅多金屬成礦帶，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，地層主要出露二疊系大石寨組火山碎屑巖及陸源沉積碎屑巖，礦區(qū)巖石有輕度區(qū)域變質(zhì)，主要為綠泥石化、陽(yáng)起石化等。礦區(qū)主要發(fā)育四組斷裂構(gòu)造。本礦床成礦物質(zhì)來(lái)源于巖漿活動(dòng)，成礦物質(zhì)的來(lái)源與閃長(zhǎng)巖及次安山巖可能具有密切關(guān)系，成礦熱液既有巖漿水又有大氣降水的參與。礦床成因中低溫?zé)嵋撼涮罱淮投嘟饘俚V床。

關(guān)鍵詞：內(nèi)蒙古扎魯特旗；毛西嘎達(dá)坂鉛鋅礦；地化特征

前言

毛西嘎達(dá)坂礦區(qū)位于黃崗梁——烏蘭浩特錫多金屬主成礦帶上的敖林達(dá)——烏蘭哈達(dá)北東向銅多金屬礦化集中區(qū)，區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。自上世紀(jì)80年代初進(jìn)入本區(qū)工作，相繼投入了地質(zhì)、物化探、遙感、鉆探等多種勘查工作。通過開展流體包裹體測(cè)定和同位素、稀土元素地球化學(xué)測(cè)定分析等，探討了含礦流體的來(lái)源及控礦因素。

1.區(qū)域地質(zhì)

1.1大地構(gòu)造背景

研究區(qū)（圖1）地處大興安嶺成礦省黃崗——甘珠爾廟多金屬成礦帶的北東端，該成礦帶位于華北板塊與愛力格廟——錫林浩特中間地塊的縫合部位。該區(qū)經(jīng)歷了兩次規(guī)模較大的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。晚古生代，中朝板塊與西伯利亞板塊相向運(yùn)動(dòng)；中生代，太平洋板塊開始消減，向環(huán)太平洋區(qū)域的陸塊俯沖，形成了一系列的北東-北北東向的斷裂隆起帶和凹陷帶，形成大興安嶺巖漿-火山活動(dòng)帶。

1.2地層

該區(qū)地層較簡(jiǎn)單，由老至新有二疊系下統(tǒng)、侏羅系上統(tǒng)、第三系上更新統(tǒng)及第四系。其中二疊系地層是研究區(qū)內(nèi)主體地層之一，是最重要的賦礦地層。二疊系下統(tǒng)，巖性主要為灰綠——灰色蝕變安山巖、火山角礫巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖等。侏羅系陸相碎屑巖，中酸性火山碎屑巖等地層廣泛出露于中生代斷陷盆地中。

1.3構(gòu)造

研究區(qū)位于北東向大興安嶺主脊深斷裂、嫩江——八里罕深斷裂與北西向呼虎爾河斷裂、霍林河斷裂所圍限的一個(gè)菱形塊體內(nèi)。區(qū)內(nèi)多金屬礦床（點(diǎn)）沿北東向主干斷裂與北北東、北西或東西向次級(jí)斷裂的交匯部位分布，表現(xiàn)出北北東成帶、東西成行的特點(diǎn)，其中北東向?yàn)醪蓟於己訑嗔押蜄|西向毛伊勒吐——牛亡牛海斷裂為區(qū)內(nèi)主要斷裂，與其派生的北東，北北東，北西向次級(jí)斷裂形成了本區(qū)基本構(gòu)造格局。

1.4巖漿巖

本區(qū)巖漿活動(dòng)比較強(qiáng)烈，火山活動(dòng)與侵入活動(dòng)均很發(fā)育，經(jīng)歷華力西晚期、印支期、燕山早期，以燕山早期最為強(qiáng)烈，巖性自中基性-酸性齊全，且以酸性為主。

1.5地球化學(xué)特征

研究區(qū)為Pb、Zn、Cu金屬量異常和金重砂異常套疊區(qū)，Ag、Ph、Zn、Cu異常帶呈北東向展布在黃合吐——罕烏拉火山基底隆起上。據(jù)1/5萬(wàn)化探分散流顯示該區(qū)為甲1-Sn、Cu、Ph、Zn、Ag、Mo異常，規(guī)模大，形態(tài)規(guī)整，異常軸走向北西及北東向，與構(gòu)造方向一致。異常強(qiáng)度較高，元素重合性較好，梯度變化較均勻，濃集中心明顯，具水平分帶現(xiàn)象，其特點(diǎn)為Sn>Pb>Cu>Zn>Ag。認(rèn)為本區(qū)具備形成Ag、Pb、Zn、Cu多金屬礦床的區(qū)域地球化學(xué)條件和豐富的物源基礎(chǔ)。

2.礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)主要出露二疊系大石寨組火山碎屑巖，陸源沉積碎屑巖，巖性主要為變質(zhì)細(xì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖。巖性主要為英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、英安質(zhì)粗凝灰?guī)r。巖石善遍具綠泥石化、陽(yáng)起石化等蝕變。

礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，特別是斷裂構(gòu)造復(fù)雜，斷裂構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)脈巖和礦（化）體的產(chǎn)出。主要發(fā)育著四組斷裂構(gòu)造，即NW、NWW、近EW及NE等；以NW向?yàn)橹?，在NW向、近EW向斷裂受NW向、近EW向斷裂控制的次級(jí)NWW向、NEE向斷裂中均有礦（化）體分布（圖2）。

礦區(qū)巖漿活動(dòng)相對(duì)較強(qiáng)。主要有華力西期火山巖漿活動(dòng)，形成了大面積的中酸性、中性火山噴出巖，構(gòu)成了大石寨組上段地層；華力西晚期中基性侵入巖較為發(fā)育，閃長(zhǎng)巖出露范圍很小，僅約1km²；呈巖枝、巖株?duì)睿谎嗌皆缙谛纬梢运嵝詾橹鞯牧骷y質(zhì)凝灰?guī)r，礦區(qū)北西角有少量出露；礦區(qū)南部的燕山期花崗巖體為本區(qū)燕山期成礦提供熱源和成礦物質(zhì)。

毛西嘎達(dá)坂礦區(qū)蝕變次安山巖，被F1、F2、F3、F4、F11、F12等環(huán)狀斷裂所圍限，形態(tài)呈橢圓形，面積約5.8平方公里。該巖石中冷凝收縮裂隙多被含方鉛礦、閃鋅礦的綠簾石細(xì)脈充填交代，圍巖為大石寨組下段。

礦化以銀鉛鋅及銅為主。主要呈星點(diǎn)狀、面狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀等分布。礦區(qū)圍巖蝕變主要有四期。

海西期巖漿活動(dòng)使次安山巖發(fā)生弱硅化及綠泥石化，沿冷凝裂隙充填有綠泥石、綠簾石細(xì)脈。燕山早期早階段的熱液活動(dòng)使二疊系巖石發(fā)生強(qiáng)硅化，形成石英脈，顏色為乳白色，含少量黃鐵礦。燕山早期晚階段的熱液蝕變與成礦有關(guān)，主要為硅化、絹云母化、綠泥石化等，其中硅化、綠泥石化與礦化關(guān)系最為密切。形成金屬礦物主要有黃鐵礦、白鐵礦、毒砂、方鉛礦、閃鋅礦以及黃銅礦等。燕山晚期的熱液活動(dòng)為成礦后的碳酸鹽化，形成的方解石細(xì)脈、網(wǎng)脈一般產(chǎn)狀陡，近直立，它穿插破壞礦體，方解石細(xì)脈、網(wǎng)脈寬一般0.1cm～0.3cm，部分1cm～2cm，方解石細(xì)脈中一般不含金屬礦物。

3.礦床成礦機(jī)理

3.1成礦物質(zhì)來(lái)源

3.1.1稀土元素分析

本次研究共采集地表不同巖性巖石及礦體樣品共18件，其中包括閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、流紋斑巖、花崗巖、粉砂巖、蝕變次安山巖、英安質(zhì)凝灰?guī)r以及礦體、礦化體。相關(guān)參數(shù)及分析結(jié)果見表1。

蝕變次安山巖、閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖的稀土總量都偏低，δEu及δCe無(wú)明顯虧損?；◢忛W長(zhǎng)巖比閃長(zhǎng)巖稀土總量低，輕重稀土比值增大，表明前者是后者同源分異演化而來(lái)。蝕變次安山巖、閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖呈現(xiàn)相似的配分模式，表明三者具有相近的物質(zhì)來(lái)源。這與內(nèi)蒙古東南部區(qū)域華力西期花崗巖及二疊系安山巖的稀土元素特征也是一致的。

流紋斑巖與花崗巖有相似的稀土配分模式，只不過流紋斑巖稀土總量低于花崗巖，Eu虧損弱于花崗巖。表明兩者是同源分異產(chǎn)物。以上特征與區(qū)域上燕山期花崗巖類稀土總量高，Eu負(fù)異常明顯的特征是相吻合的。

毛西嘎達(dá)坂蝕變次安山巖礦體稀土總量較低，平均值10×10^-6，LREE/HREE為2.5，（La/Yb）N為1.4，δEu為0.75，配分模式呈一平直的曲線，Eu為弱負(fù)異常。烏爾塔烏拉礦區(qū)礦體稀土總量為46.17×10^-6，LREE/HREE為7.22，（La/Yb）_N為5.81，δEu為0.54，配分模式屬輕稀土富集的右傾配分特點(diǎn)，Eu為虧損異常。

毛西嘎達(dá)坂蝕變次安山巖礦體中稀土元素的組成和配分模式與閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖及次安山巖相似，均表現(xiàn)為平直曲線，Eu稍虧損，說(shuō)明成礦物質(zhì)的來(lái)源與閃長(zhǎng)巖及次安山巖可能具有密切關(guān)系，認(rèn)為次安山巖體內(nèi)成礦與華力西晚期閃長(zhǎng)巖侵入有關(guān)，巖漿熱液帶來(lái)熱源和部分成礦物質(zhì)，在有利地段富集成礦；至燕山晚期，受燕山期巖漿熱液活動(dòng)的作用再次富集成礦。而烏爾塔烏拉礦區(qū)受華力西晚期熱液活動(dòng)影響較小，主要受燕山期巖漿熱液活動(dòng)的作用，造成其稀土配分模式與燕山期花崗巖一致。

3.1.2硫同位素分析

5件樣品，其中3件為閃鋅礦，2件為方鉛礦。硫同位素δS³⁴（‰）分析分別結(jié)果為1.1、3.1、-1.6、2.3、-2.1。硫同位素在自然界及該礦床中的分布見圖3。

結(jié)果顯示：方鉛礦和閃鋅礦的硫同位素值，分布范圍介于-2.3‰～3.1‰之間，均值為-0.4‰，數(shù)值分布緊緊圍繞0值附近分布。該區(qū)δ³⁴S值完全落人火成巖的δ³⁴S值0‰±5‰的范圍內(nèi)。可認(rèn)為該礦床成礦流體中硫的種類來(lái)源于巖漿。該區(qū)閃鋅礦和方鉛礦是接近同位素平衡的，成礦流體的硫以還原形式的硫占優(yōu)勢(shì)。該礦區(qū)δ³⁴S分布特征與黃崗——甘珠爾廟——烏蘭浩特成礦帶上大部分礦床δ³⁴S分布特征相似，認(rèn)為該礦床具中溫?zé)嵋旱V床特征。

3.2成礦流體來(lái)源分析

氫、氧同位素樣品主要采自礦石礦物黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦及方鉛礦及脈石礦物硅化蝕變巖（硅化蝕變巖與礦化同期形成）中，集樣品共6件。測(cè)試結(jié)果為δ¹⁸O_H2O為-3.3～7.5之間，說(shuō)明在成礦過程中既有巖漿水又有大氣降水的參與。石英中包裹體水的dD為141～-131之間，在δD-δ¹⁸O圖解上落在巖漿水左下方，顯示成礦水溶液中有明顯天水的混入，這與礦體形成深度較小，并沿張性裂隙充填交代形成有關(guān)。

3.3流體包裹體特征

3.3.1流體包裹體的類型

該礦床包裹體主要由氣液兩相包裹體、含液相CO₂三相型包裹體、含子礦物的多相型包裹體三種，而且以氣液包裹體最發(fā)育。從包裹體的發(fā)育程度看，流體包裹體在烏爾塔烏拉以及鉆孔較低標(biāo)高處比較發(fā)育。

3.3.2成礦溫度

礦區(qū)流體包裹體多屬于氣液包裹體，其氣相充填度通常在10%～20%之間，氣體包裹體的發(fā)育說(shuō)明成礦過程中熱液發(fā)生沸騰，因而更有利于成礦。

a.礦區(qū)流體包裹體均一溫度介于180℃～380℃之間，多數(shù)介于260℃～360℃之間。此種溫度與內(nèi)蒙古大興安嶺中段熱液型鉛鋅礦床以及大井熱液型銅錫多金屬礦床成礦溫度相當(dāng)；認(rèn)為該礦區(qū)的熱液活動(dòng)具有中低溫?zé)嵋旱奶攸c(diǎn)。

b.礦區(qū)220線鉆孔中包裹體溫度高于260線鉆孔中包裹體；260線鉆孔中包裹體溫度高于12線和8線鉆孔中包裹體?？娠@示從南東向北西方向成礦溫度依次遞減；認(rèn)為成礦流體的運(yùn)移方向可能為南東向北西運(yùn)移，北西向構(gòu)造為其導(dǎo)礦構(gòu)造。

c.礦區(qū)包裹體鹽度介于2.74%～11.93%，鹽度較低；認(rèn)為在成礦過程中有天然水的加入，降低了成礦熱液的鹽度。

4.結(jié)論

礦區(qū)在二疊紀(jì)時(shí)期，伴隨著華力西構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，巖漿活動(dòng)大量出現(xiàn)，在工作區(qū)一帶形成了次安山巖、在烏爾塔烏拉形成英安巖質(zhì)凝灰?guī)r等。當(dāng)次安山巖冷凝到一定程度，出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，產(chǎn)生一系列大小不同、形態(tài)各異的裂隙構(gòu)造。巖漿期后熱液沿裂隙充填，溫度降至200℃～300℃時(shí)礦石礦物析出，形成海西期毛西嘎達(dá)坂鉛鋅礦；侏羅紀(jì)時(shí)期，開始發(fā)生大規(guī)模的燕山運(yùn)動(dòng)，形成大范圍的花崗巖體，來(lái)源于深部巖漿分異產(chǎn)生的流體攜帶大量成礦物質(zhì)沿著北西向張扭性斷裂不斷向上運(yùn)移，運(yùn)移過程中不斷萃取圍巖以后用組分，隨天水的加入，流體溫度降低，在更次級(jí)北西西向和北東東向斷裂內(nèi)成礦。

稀土元素和硫同位素資料顯示，礦床的硫來(lái)源于深部巖漿，主要與燕山期花崗巖有關(guān)；包裹體測(cè)溫資料顯示，礦床的成礦溫度在200℃±；氫氧同位素資料顯示，成礦熱液既有巖漿水又有大氣降水的參與。

本礦床成礦物質(zhì)主要來(lái)源于巖漿，部分來(lái)自地層；其礦床成因?yàn)橹械蜏責(zé)嵋撼涮罱淮投嘟饘俚V床。