内蒙古开花山—豆角山地区银多金属矿找矿模型研究

来源：SCI期刊网 分类：农业论文 时间：2021-12-01 22:32 热度：

　　摘 要研究区大地构造位置位于华北陆块北缘阴山隆起东部、临河—集宁—尚义东西向深大断裂以南。划属华北陆块北缘成矿省(II-3)乌拉山—集宁—阜新太古代、燕山期金多金属成矿带(III10)中部大青山金银多金属成矿带，是中生代火山-次火山低温热液银金铅锌多金属矿的有利成矿地区，矿产资源极为丰富。本文重点以研究区内开花山九龙湾银多金属矿床和豆角山索家沟银多金属矿床两个典型矿床为研究对象，系统分析了矿床地质特征、地球物理特征、地球化学特征、控矿因素及找矿标志，分别从地质、物探、化探三方面指出了区内银多金属矿床的找矿标志，建立了区内银多金属矿床找矿模型。该综合信息找矿模型的建立，对区内及相似成矿背景区域矿产勘查工作提供了一定的参考价值。

　　关键词内蒙古;开花山;豆角山;银多金属矿;找矿模型

　　0引言

　　内蒙古自治区丰镇市开花山至豆角山研究区位于内蒙古自治区中部，其坐标范围为东经113°10′11″~113°23′59″，北纬40°35′22″~40°41′07″。研究区已开展了多年的地质勘查找矿工作，区内已发现的有开花山银多金属矿、九龙湾银多金属矿，豆角山铅锌矿、索家沟隐伏银多金属矿，其中除索家沟隐伏银多金属矿床估算(333)+(334)?银金属量1405t、铅+锌金属量28万t，达到中大型银多金属矿床规模外，其余矿床以目前控制程度均为小矿。随着近年来索家沟中大型隐伏银多金属矿床的发现，进一步说明了该区具有较好的找矿前景。

　　前人矿产勘查及研究工作多限于单个矿床成矿地质特征或找矿方向方面的研究(王建平，2003;倪再和和牛文林，2006;冯进京等，2014;何其芬等，2014)，未系统的对开花山或豆角山整体成矿模式进行深入探讨，也尚未对研究区找矿模型进行总结。本文对研究区已发现的矿床特征进行研究，总结成矿规律，结合物化探异常成果，建立了物化探地质找矿模型，为该区进一步的地质矿产勘查工作提供依据。同时开花山至豆角山之间有大面积新生界盖层(玄武岩)覆盖，已有经验已证明通过典型矿床模型的建立来探讨玄武岩盖层下的赋矿地段是切实可行的(梁学武等，2014)，故本次研究区找矿模型的建立将大大提高该区找矿效率。

　　其次，本文通过对研究区已发现的矿床特征进行研究，认为该区火山-侵入活动形成的岩浆热液是主要成矿物质来源，矿床成因类型为陆相火山次火山岩型与斑岩型复合成因的银铅锌矿床，按照成矿系列及火山机构环状、放射状构造控矿思路，为区内继续围绕火山机构深部及边部寻找隐伏多金属矿体指明了方向。

　　1区域地质背景

　　研究区大地构造位置位于华北陆块北缘阴山隆起东部、临河—集宁断裂带南侧，划属华北陆块北缘成矿省乌拉山—集宁—阜新太古代、燕山期金多金属成矿带中部大青山金银多金属成矿带(李香资等，2018①)。临河—集宁断裂带是研究区的主要控岩、控矿断裂(李洪喜等，2004)，形成的韧性剪切带不仅提供了赋矿空间，也提供了热液来源，是中生代低温热液银金铅锌多金属矿的有利成矿地区。区域上矿产资源极为丰富，如大青山金矿(中型)、潘家沟银矿(中型)、东伙房金矿(中型)、大苏计钼矿(大型)、曹四夭钼矿(特大型)李清地铅锌矿(大型)等。

　　区域岩浆活动频繁，主要有中太古代侵入岩、新太古代侵入岩和侏罗纪—白垩纪(燕山期)侵入岩。侏罗纪、白垩纪(燕山期)侵入岩以多期次的小岩体、岩株、岩脉形式出现，且该期侵入岩与区域上多金属成矿作用关系密切。

　　2矿床地质特征

　　2.1地质特征

　　2.1.1地层

　　研究区中南部为大面积新生界新近系地层覆盖，西部、北部基岩出露相对较好。区内地层主要出露中太古界黄土嘴岩组(Ar2ht)黑云斜长片麻岩、侏罗系上统满克头鄂博组(J3m)凝灰岩、白垩系下统左云组(K1z)砂岩、新近系中新统汉诺坝组(N1h)玄武岩、上新统宝格达乌拉组(N2b)砂质泥岩、第四系更新统风积物(Qp)及沿河谷低地发育第四系全新统冲洪积物(Qh)，各地层出露分布情况见图1(吴家富等，2013②)。

　　2.1.2构造

　　根据以往地质草测及物化探成果解译，本区构造发育，以断裂构造为主，断裂构造主要为北东向、北西向，其次为北北西向、北北东向和近南北向。但因新生代地层覆盖严重，地表断裂构造出露较少，且一般以岩脉填充形式呈现。

　　2.1.3岩浆岩

　　研究区基岩出露区侵入岩较发育，出露的较大侵入岩体主要有新太古代似斑状片麻状花岗岩(Ar3γ)和早白垩世石英斑岩或流纹斑岩(K1λπ)。其中太古代片麻状花岗岩主要出露于研究区中部，早白垩世石英斑岩主要出露于开花山和豆角山地区。另外在钻孔中见有晚侏罗世闪长岩(J3δ)、石英闪长岩(J3δο)、早白垩世细粒花岗岩(K1γ)、花岗细晶岩(K1γl)、花岗斑岩(K1γπ)。元古代和中生代脉岩较发育，包括基性、中性、酸性岩脉。

　　2.2地球物理特征

　　根据1∶5万航空磁测成果，区域磁场以负磁异常为主，强度一般为-100~-300nT;其次为不规则的低缓正磁异常，强度一般为100~200nT;局部为北东向高值正磁异常，其旁侧则有高值负磁异常相对应。正、负磁异常大多数呈北东向，其次为北西向，与重力异常、重力梯度带对应较好，与区域主要构造线方向一致。已知的内生金属矿床点主要分布于负磁场区的零值线区域或低缓正磁异常与负磁场区的过渡带，多与正负伴随的环状磁异常场关系密切。

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　　通过电参数测定表明，研究区内矿床矿(化)体与围岩、深部矿(化)体与地表矿化蚀变带均存在明显的电性差异，矿化体往往具较高的充电率(何其芬等，2014)。如矿(化)体极化率平均值达到4.7，普通黑云斜长片麻岩极化率平均值仅为1.7。表明在该区利用激发极化法进行深部找矿是行之有效的手段。

　　2.3地球化学特征

　　研究区内1∶5万水系沉积物测量圈定有开花山HS22-Ag、Pb、Zn、As、Sb、Hg、W、Bi、Au甲2类异常和豆角山HS16-Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Bi、Sn甲1类异常，异常面积分别约26.8km2、18.2km2，两个异常规模大、强度高，Ag、Pb、Zn异常浓集中心及三级浓度分带明显，中高温元素分带套合较好，矿致异常特征明显，找矿前景良好。

　　2.4矿体特征

　　研究区内当前主要发现的矿床有两个，即位于开花山的九龙湾银多金属矿床和位于豆角山的索家沟银多金属矿床。

　　2.4.1九龙湾银多金属矿体特征

　　九龙湾矿床内当前发现8条银铅锌矿(化)体，编号I至VIII号，矿(化)体主要分布于黄土嘴岩组含榴黑云斜长片麻岩里的断裂构造内，受北北西向、北东向破碎带及其次级裂隙控制。矿(化)体呈脉状、透镜状，倾向西南，倾角约80°~83°。厚度0.6~2.37m，走向延伸长100~622m，斜深100~300m。平面上矿(化)体整体由南东向北西排布，且靠近油篓山斑岩体，呈现富金的特点;纵向上呈大致平行排列。目前已探明的Ⅲ号带主矿体控制延长达600余米，控制延深300m。赋矿标高1050~1350m，一般埋深在40~110m以下，矿床类型属隐伏—半隐伏原生矿床。

　　矿石成分以银为主，伴生铅锌。银品位一般为40×10-6~600×10-6，其中以200×10-6~600×10-6居多，最高达3016.02×10-6;Pb品位一般0.3%~0.72%，最高2.01%;Zn品位一般0.54%~1.11%，最高2.03%;整体Ag的富集与Pb、Zn成正消长关系。

　　2.4.2索家沟银多金属矿体特征

　　索家沟银多金属矿床当前控制的矿体主要位于豆角山东南坡至红土窑一带。主矿体位于豆角山火山机构外围，目前共圈出银铅锌矿体36个。矿体受天宝屯—红土窑北西向区域性断裂带(F7)控制，主要赋存于其伴生的北西向、北西西向构造破碎带及破碎带两侧强蚀变围岩中。控制矿体的构造破碎带岩性以构造角砾岩、碎裂岩为主，构造围岩主要为黄土嘴岩组浅粒岩、片麻岩及闪长岩、花岗细晶岩、石英斑岩等脉岩。

　　各矿体在平面上呈近平行分布，垂向上呈雁行式排列，矿体推断总长1400m，矿体埋深47~704m，属隐伏银多金属矿床，走向延伸长100~1080m，斜深100~560m。总体走向北西280°~300°，倾向北东10°~30°。

　　矿床内矿石的主要成分Ag、Pb、Zn含量：Ag为1.37×10-6~2225×10-6，平均163.80×10-6;Pb为0.012%~28.75%，平均1.097%;Zn为0.072%~13.59%，平均2.041%。伴生组分包含Cd、Ga、Au、Cu、In、S、As、Sn、Mo、W等几十种。

　　2.5围岩蚀变

　　围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、高岭土化、绿帘石化、碳酸盐化等。围岩蚀变具明显的分带特征，矿体中心及边部主要为硅化，外围表现为绢云母化、高岭土化及绿泥石化。区内矿床围岩蚀变以“线型”为主(权知心等，2019a)，局部具有一定的面型特征。

　　3矿床成因及成矿模式

　　3.1控矿因素及成因分析

　　区内矿床成矿明显受构造控制，特别是破碎蚀变带规模大、活动性强、次级构造发育的地段，既是矿液活动的通道，又是沉淀的直接场所，尤其是北西向、北北西向及北东向的破碎带是重要的贮矿构造。

　　火山-侵入活动形成的岩浆热液是主要成矿物质来源，已发现的银铅锌矿(化)体主要产于火山岩或次火山岩中的断裂、裂隙带或斑岩体接触带外侧围岩中。区域上已知的大型矿床如大苏计(于玺卿等,2008;廖曼琪等，2018)、曹四夭(王国瑞等，2014;刘永慧等，2014;李香资等，2016)等均为斑岩型。近年来随着对李清地铅锌多金属矿床的研究(黄俊等，2012;张广纯等，2020;杨新雨等，2020)，认为李清地在矿床成因、成矿模式和成矿时代方面与上述斑岩型钼矿较为相似，空间上具有深部寻找斑岩铜钼矿、接触及外围寻找中低温热液铅锌银多金属矿产的特征，结合索家沟矿床在深部已显示出寻找铜金矿产的特点(李香资等，2018①)，故研究区矿床成因类型为陆相火山-次火山岩型与斑岩型复合成因的银铅锌矿床(Wangetal.,2014;徐九华等，2006;江彪等，2015)。

　　3.2成矿模式

　　与我国东部典型的火山-次火山型矿床进行对比，结合岩浆侵入活动，认为索家沟和九龙湾银矿床与火山机构的环状和放射状断裂有关，它们的成矿物质主要来自于深源，在此基础上总结区内成矿模式(图2)，古火山为酸性岩体上侵提供了通道，而酸性岩体上侵提供了成矿热液来源，近岩体及外围集宁岩群片麻岩(Ar2ht)中断裂构造及次级裂隙提供了赋矿空间，成矿热液沿着有利羽状断裂充填，形成脉状矿床(梁瑞等，2013)。

　　研究区周边李清地近年来开展的矿山深部及边部找矿即参考应用与陆相火山作用有关的浅成低温成矿热液等成矿模式(祝新友等，2005)，按照成矿系列及火山机构环状、放射状构造控矿思路，在北矿带东段发现了大型隐伏铅锌多金属富矿体，且运用火山-岩浆成矿系统理论为指导，探获的金、银资源储量均达中型，实现了重大找矿突破。研究区内矿床与李清地铅锌矿床具有较为类似的成矿条件，故按照同样的成矿模式及控矿找矿思路，认为研究区具有较大的进一步深部及边部找矿前景。

　　4找矿标志

　　通过对区内开花山九龙湾银矿床和豆角山索家沟银多金属矿床两个典型矿床地物化特征的综合分析研究，总结出研究区或研究区外围寻找类似矿床的有效找矿标志如下。

　　4.1地质找矿标志

　　4.1.1地形地貌标志

　　研究区内银多金属矿床属于与中生代陆相火山作用有关的热液矿床，区内油篓山(开花山)和豆角山均为火山机构建造。其中豆角山地区火山机构建造残留完整，包括顶部喷出的火山碎屑岩及火山颈相的石英斑岩;开花山地区仅保留残留的火山颈相的石英斑岩，即油篓山岩株。故区内典型矿床最直接的地形地貌标志即均发育早白垩世石英斑岩体，银铅锌矿床主要发育于石英斑岩体内外构造接触带破碎部位或外围中太古界黄土嘴岩组中构造破碎带内。早白垩世中酸性侵入体上侵活动提供成矿热液来源，同时为成矿热液的富集提供了通道与空间。

　　开花山与豆角山的石英斑岩中富集-强富集的元素有Ag、Pb、Zn、As、Sn、Sb、Hg、W、Bi和Mo(吴家富等，2017)，是说明燕山期岩浆活动为成矿提供了含矿热液来源的有力佐证。

　　4.1.2矿化蚀变标志

　　地表网脉状褐铁矿化或面状黑色火烧皮滚石是区内最直接的矿化蚀变标志。开花山和豆角山银多金属矿床地表均见大量的褐铁矿化石英斑岩、凝灰岩等矿化滚石，经XRF快速元素分析仪测试，均具明显的铅锌银矿化，最高铅锌>1%，银>40g/t。

　　4.1.3围岩蚀变分带标志

　　结合地表与钻孔情况，区内典型矿床围岩蚀变主要为硅化、绿泥石化、高岭土化、碳酸盐化、钾长石化、绢云母化。且具有明显的分带现象，即矿(体)化带中心或边部以硅化为主，高岭土化及碳酸盐化次之;矿(体)化带外围以高岭土化、绿泥石化、绢云母化及钾长石化为主。

　　4.2地球物理找矿标志

　　因研究区内新生界地层覆盖面积超过65%，故地球物理方法是探索发现区内隐伏矿床最行之有效的方法。经研究区内矿床地球物理异常特征明显，具较好的地球物理找矿标志，

　　4.2.1磁性标志

　　经资料查询研究，区内岩矿石标本磁性均较弱，无明显的磁性异常。跳跃的面状磁异常主要由玄武岩引起，带状磁异常主要由辉绿岩脉、辉长岩脉、麻粒岩脉(表1)及含钛磁铁钾长伟晶岩脉引起。

　　但高磁异常推测圈定隐伏中酸性岩体及区域构造延伸方向效果明显，即当前已发现的九龙湾银多金属矿床和索家沟银多金属矿床附近均存在环状负磁异常带。开花山地区推测为油篓山岩体引起，豆角山地区地表石英斑岩体出露面积较小，推测盖层以下存在较大延伸。故寻找环状负磁异常是区内找矿标志之一。

　　4.2.2电性标志

　　根据区内电性参数统计结果表明，区内矿(化)体低阻高极化率的特征明显，不同岩石的电阻率差异较大。地表玄武岩、片麻岩、石英斑岩(无矿化)等岩性幅频率一般小于2%;矿石、矿化围岩幅频率平均值普遍高于非含矿围岩，其中矿石极化率平均值达16.74%，矿石最高达33.4%(表1)。在激电剖面上，赋矿及矿化部位视极化率值基本在4%以上，具明显的低阻高极化特征(图3)，矿床内部富矿部位极化率值达到20%以上(权知心等，2019b)。故区内岩矿石幅频率异常可做为间接的找矿标志，且由图3可见在ZK083钻孔北东侧尚有较大低阻高极化异常体有待钻探验证。

　　4.3地球化学找矿标志

　　区内典型矿床地表地球化学异常主要为由Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Bi、Sn等组成的甲类异常，Ag、Pb、Zn异常浓集中心及三级浓度分带明显(图4)。浓集中心与矿体中心(或隐伏矿的投影)对应，其他密切伴生元素异常与成矿元素构成水平分带，元素之间套合好，异常规模大、强度高，形成一个由高温向低温变化的元素异常分带，为银铅锌多金属成矿提供了有利的地球化学前提，是典型的地表横向地球化学晕找矿标志。——论文作者：岑朝正，权知心，李香资，张一，王瑾，彭志阳

文章名称：内蒙古开花山—豆角山地区银多金属矿找矿模型研究

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