内蒙古翁牛特旗余家窝铺铅锌矿床地质特征及成因分析_曹强.pdf

第 卷 第期 ，年 月 ，：内蒙古翁牛特旗余家窝铺铅锌矿床地质特征及成因分析曹强，谭文化，毕可辉，（中国地质矿业有限公司，北京 ；赤峰市翁牛特旗山川矿业有限责任公司，内蒙古 赤峰 ）摘要：余家窝铺铅锌矿位于华北板块北缘成矿带、西拉沐沦河断裂以南与大兴安岭南段成矿带的交汇部位，其所在地区内蒙古赤峰市翁牛特旗为中国北方地区铅锌多金属矿产的重要聚集地，目前对该矿床已圈定 个工业矿体，有望成为该地区新的大型铅锌矿床。本研究总结了余家窝铺铅锌矿床地质特征，并与邻区相似类型矿床进行对比分析，从而探讨矿床成因和成矿模式。研究结果表明，余家窝铺铅锌矿床与矿集区东段的小营子铅锌矿床、西段的硐子铅锌矿床受到同一构造岩浆热液系统控制，均产于近走向的少郎河大断裂带的次级断裂构造中，矿体沿构造裂隙充填明显，围岩出现硅化、绢云母化、绿泥石化等中低温蚀变特征，并且局部可见少量矽卡岩化特征，推断该矿床成因为中低温热液充填接触交代复合型矿床。研究成果可为下一步的深部找矿勘查工作提供参考。关键词：地质特征；铅锌矿床；矿床成因；成矿模式；内蒙古翁牛特旗中图分类号：；文献标识码：文章编号：（）引言余家窝铺铅锌矿所在地内蒙古赤峰市翁牛特旗为中国北方地区铅锌多金属矿产的重要聚集地，其中少郎河成矿带是主要成矿带之一，目前已发现个大 型 铅 锌多金属 矿床，几十 个中小型矿 床 或 矿点。余家窝铺铅锌矿有望成为该地区新的大型矿床，矿床累计探明金属资源量（）金属量 ，平均品位为 ；锌金属量 ，平均品位为 ；伴生银金属量 ，平均品位为 ；伴生铜金属量 ，平均品位为 。针对余家窝铺铅锌矿床找矿勘探取得的新进展，对比周边相似类型的硐子铅锌矿、荷尔勿苏铅锌矿、姚家店铅锌矿、长汉卜罗铅锌矿的地层、构造及岩性特征。有必要对矿床地质特征开展进一步的总结，探讨矿床成因并建立成矿模型，以期为下一步的勘查找矿工作提供参考。区域地质概况余家窝铺铅锌矿床大地构造位置级构造单元位于内蒙古中部地槽褶皱系，级构造单元位于温都尔庙翁牛特旗加里东地槽褶皱增生带，级构造单元为多伦复背斜东段翁牛特隆起中部，华北板块北缘成矿带、西拉沐沦河断裂以南与大兴安岭南段成矿带的交汇部位。该区主要经历了太古代克拉通基底形成、古生代沉积盖层发育以及燕山期构造岩浆活动等重要演化阶段。出露的地层主要有古生界中下奥陶 统 包 尔 汉 图 群（）、中 志 留 统 晒 勿 苏 组（）、上石炭统酒局子组（）、下二叠统额里图组（）和于家北沟组（）等 ，其中包尔汉图群和晒勿苏组与成矿关系密切（图）。区内最重要的区域性构造为敖包梁破火山机构和少郎河大断裂，其次级和派生的 向断裂、向断裂及 向断裂为区内主要断裂构造，向断裂与成矿关系最为密切，多条矿化带均沿 向展收稿日期：；修回日期：第一作者：曹强（），男，硕士，工程师，主要从事矿产勘查工作。：引文格式：曹强，谭文化，毕可辉内蒙古翁牛特旗余家窝铺铅锌矿床地质特征及成因分析矿产与地质，（）：图内蒙古翁牛特旗区域地质矿产图（据文献 修改）第四系新近系上侏罗统白音高老组上侏罗统满克头鄂博组中侏罗统新民组下二叠统于家北沟组下二叠统额里图组上石炭统酒局子组中志留统晒勿苏组 中下奥陶统包尔汉图群 早白垩世花岗斑岩 晚侏罗世流纹斑岩 晚侏罗世斜长花岗岩 晚侏罗世花岗岩 晚侏罗世花岗闪长岩 晚侏罗世闪长玢岩 二叠纪钾长花岗岩 二叠纪辉绿玢岩 地质界线 主断裂带（据区域资料）实测断裂 推测断裂 大型矿床 中型矿床 小型矿床 研究区布，为本区的主要控矿构造 。区内岩浆活动频繁，除各时代强烈火山活动形成的火山岩外，侵入岩亦十分发育，侵入时代有晚二叠世、晚侏罗世、早白垩世。火山岩和侵入岩均较发育，出露的岩浆岩主要有：侏罗纪花岗闪长岩、闪长玢岩、白垩纪钾长花岗、花岗斑岩、流纹斑岩 。其次区域出露以酸性岩为脉主，有闪长岩脉、细晶岩岩脉、石英斑岩脉等，均沿断裂构造充填。总体以 向为主，长度从几十米至几百米不等，最长可达几千米。余家窝铺铅锌矿位于少郎河大断裂北侧，中生代侏罗纪时期该断裂（）为岩浆热液上侵活动提供了运移通道，区内矿田已探明大型矿床两处（小营子、硐子）；中型矿床三处（荷尔勿苏、姚家店、余家窝铺）；小型矿床九处（东水泉、西水泉、南水泉、黄花沟、炮手营子、尖山子、长汉博罗、观音堂、毛布沟），区域上具有良好的成矿环境及找矿前景。矿区地质特征 地层矿区出露地层简单，除大面积分布坡麓与沟谷及地形平缓地带的第四系外，可见中下奥陶统包尔汗图群（）斜长角闪片麻岩及大理岩。推测分别为泥沙质岩石和不纯碳酸盐岩石经区域变质作用而形成，变质相为角闪岩相。包尔汗图群可进一步分为上、下两个岩性段：下岩性段分布于矿区北部，岩性以角闪第 卷第期曹强等：内蒙古翁牛特旗余家窝铺铅锌矿床地质特征及成因分析斜长片麻岩为主夹粗粒厚层状大理岩，另有少量黑云斜长片麻岩。总体呈近 向展布，为余家窝铺铅锌矿的主要赋矿地层；上岩性段岩性为厚层状大理岩与条带状大理岩，夹含石墨大理岩。地层产状总体走向北西，倾向，倾角多大于 ，只在局部地段受构造影响而发生一定程度变化（图）。第四系主要由残坡积、洪积砂砾、碎石及黄土等组成，厚度为数米至。构造矿区主要以近 向断裂构造为主，其次为 向、和向断裂，具有多期次活动特征，部分可见断裂形迹，部分已被后期岩脉或矿脉充填。在矿区北部、中北部、西部共发育条断裂。其中、断裂规模较小，主要表现为碎裂岩、断层泥，局部可见角砾岩，主要表现为碎裂石英斑岩，有少量断层泥；、断裂规模较大，主要表现为碎裂岩，局部有构造角砾岩，由碎裂岩、构造角砾岩和断层泥组成，并且被断裂错断，局部有铅锌矿脉充填（图）。生产过程中，通过坑道揭露较多规模更小的断裂或裂隙，产状与大的断裂构造基本一致，对矿体无影响。图余家窝铺铅锌矿地质图 第四系包尔汉图群大理岩包尔汉图群角闪斜长片麻岩白垩纪钾长花岗岩白垩纪英安斑岩白垩纪石英斑岩侏罗纪石英闪长岩矽卡岩石英脉 花岗岩脉 闪长玢岩脉 铅锌矿体 地质界线 断层及编号 竖井及编号 浅井及编号 钻孔及编号 勘探线及编号 矿体编号 岩浆岩矿区岩浆岩主要分侵入岩和脉岩两种，侵入岩较发育，按其形成时代有侏罗纪和白垩纪。侏罗纪侵入岩分布在矿区北部，主要为片理化石英闪长岩，呈岩枝状、岩株状产出。岩石为浅灰色块状，主要矿物：半自形角闪石（占比 ），他形粒状石英（占比 ），半自形中长石（占比 ），半自形钾长石（占比 ），半自形粒状结构，粒度为。岩石多有硅化、碳酸盐化、钾化等蚀变。白垩纪岩体出露于矿区南部并向西延伸至矿区外，图幅内出露面积较少，呈岩株状产出，岩性主要为钾长花岗岩。该岩体北部边缘，发育有宽 的石矿 产 与 地 质 年英斑岩，其次为英安斑岩。其中石英斑岩与铅锌矿成矿关系密切。矿区内脉岩发育，主要为同期脉岩，岩性有石英斑岩、闪长玢岩、闪长岩、正长斑岩等。矿床地质特征 矿体特征通过地表槽探工程揭露，矿体地表见矿化蚀变，露头不明显，经深部工程控制整个号矿化带总体长 ，最大宽处 ，矿化带总体走向为近 向，倾向南，局部北倾，倾角 。在矿带内圈出近于平行展布的条矿脉，自南而北依次编号为、号。其中、号矿脉见地表矿化蚀变，、号矿脉地表未出露。本次勘探工作共圈定 个工业矿体并依次编号（表），其中规模较大的矿体为、和号矿体。表余家窝铺矿区铅锌矿矿体特征 矿体编号矿体形态规模产状（）真厚度品位 空间分布延长斜深倾向倾角最小值最大值平均值最小值最大值 平均值最小值最大值 平均值勘查线号脉状 脉状 脉状 透镜状脉状 透镜状 透镜状脉状 脉状 脉状 脉状 脉状有分枝 脉状 脉状 脉状 号矿体呈脉状分布于矿区中部，赋存于石英斑岩中，为隐伏盲矿体。下盘局部见矽卡岩，含矿岩石为蚀变石英斑岩。号矿 体 是 矿 区 内 主 要 矿 体，总 体 走 向 ，倾向南。号矿体是矿区内的主要矿体，总体走向 左右，总体南倾。号矿体，总体走向 ，总体倾向南，局部倾向北，该矿体有分枝复合现象，在复合部位矿体厚大，如线附近 高程上下就是两条矿脉的复合部位，矿体厚度近，而且其内存在规模不大的富矿瘤（囊）（表、图）。第 卷第期曹强等：内蒙古翁牛特旗余家窝铺铅锌矿床地质特征及成因分析图线和线勘探线剖面图 黄土及残坡积砂土碎石大理岩角闪斜长片麻岩花岗岩石英斑岩片理化石英闪长岩辉长岩矽卡岩地质界线 蚀变破碎带 已采空（已核实）矿体及编号 矿化体 矿体及编号 穿脉坑道 沿脉坑道 钻孔平面位置及编号 坑内水平钻孔位置及编号平面上矿体的矿化强度及元素分布不具明显的水平分带，一般矿体中心厚度较大，沿走向矿体两端变薄，直至尖灭；在垂向上，矿体向深部厚度有变大的趋势。矿石特征矿石金属矿物以闪锌矿、方铅矿及黄铁矿为主，其次为黄铜矿、磁黄铁矿、白铁矿及穆磁铁矿，另有微量方黄铜矿、针铁矿及胶黄铁矿。金属矿物约占，非金属矿物主要为石英（占比 ）、绿泥 石（占 比 ）及 绢 云 母（占 比 ）等。矿体赋存于片麻岩中，其脉石矿物除石英以外，主要还有绿帘石、透闪石、透辉石及石榴石（含量占比 ）等；有少量方解石、萤石及石墨等。矿石结构为他形粒状结构、定向乳滴状结构、压碎结构，以他形粒状结构为主，构造类型为浸染状构造和块状构造（图）。围岩蚀变矿体赋存于蚀变钾长花岗岩及其派生石英斑岩脉与片麻岩、大理岩的内外接触带中，多以成矿热液沿构造贯入式充填，与围岩界线明显。近矿围岩主要矿 产 与 地 质 年图矿石手标本及镜下特征 （，）号矿体西矿段氧化矿石手标本；（）方铅矿他形粒状结构，稀疏浸染状构造；（）闪锌矿、方铅矿他形粒状结构、半自形粒状结构，稀疏浸染状构造。方铅矿 闪锌矿为蚀变石英斑岩，矽卡岩化片麻岩，其次为钾长花岗岩及少量大理岩。铅锌矿体附近具显著的近矿围岩蚀变，主要为硅化、绿泥石化，其次为黄铁矿化、碳酸盐化等。一般呈灰、灰黑和灰绿色，节理裂隙绿泥石化、碳酸盐化较发育，硅化、绿泥石、黄铁矿化与成矿关系密切。总体上围岩蚀变及矿化局限于赋矿构造带附近，且以硅化、钾长石化（褪色蚀变）、黄（褐）铁矿化、黄铁绢英岩化为主，属中低温热液蚀变组合。其中黄铁绢英岩化与铅锌矿化关系最为密切，蚀变多沿岩体内外接触带、节理裂隙带和断层破碎带分布，蚀变的强与弱直接决定了矿石品位的富与贫，是区内富集形成工业矿体的重要因素。区内伴随多次岩浆侵入及构造活动，热液蚀变也具有多期次性。根据矿物共生组合和热液活动特征，可将该区成矿作用划分为三个阶段：钾化硅化阶段、黄铁绢英岩化阶段、石英碳酸盐阶段。矿床成因分析 成矿物资来源依据以往资料光谱分析结果显示，钾长花岗岩、石英斑岩中都含有、等多种亲硫元素，这些元素含量大部分都高于地壳克拉克值。石英斑岩中（）、（）、（），钾长花岗岩中（）、（）、（），与中国东部同类岩石丰度 相比高出几倍至几十倍。表明其成矿物质主要来源于钾长花岗岩及石英斑岩，并且矿床大多数品位较高的矿脉赋存于钾长花岗岩的硅化破碎蚀变带内及石英斑岩的内外接触带或者岩枝边部，空间关系十分密切，进一步说明成矿作用与钾长花岗岩及石英斑岩关系紧密。成矿时代分析区域上外围小营子矿区、硐子矿区、荷尔勿苏矿区成矿关系密切的花岗岩及花岗闪长岩同位素年龄为 之间，属于燕山期。本区的矿化不仅产于志留系变质岩中，而且产于中白垩统火山岩（矿区北部）以及岩体中，其时代当在岩体侵入之后，因此结合岩石年代学特征，认为余家窝铺铅锌矿形成于燕山晚期白垩纪时期。成矿控制因素矿区处于近 向和 向两组构造的复合交汇部位，而主要的矿体恰好分布在钾长花岗岩及其派第 卷第期曹强等：内蒙古翁牛特旗余家窝铺铅锌矿床地质特征及成因分析生石英斑岩脉与片麻岩、大理岩的内外接触带中，这些接触带断裂构造发育，各种岩脉和矿脉分布集中，矿体总体受向构造破碎蚀变带控制，矿体产于多期次断裂活动，包括张性及压扭性断裂破碎构造。表明断裂构造是含铅锌岩浆矿液运移和贮藏的良好场所。矿体赋存于石英斑岩及蚀变钾长花岗岩与片麻岩、大理岩的内外接触带中，接触带围岩碳酸盐类岩石的化学活性高，有利于矿液交代沉淀。而岩浆岩所提供含矿岩浆热液不仅可以沿裂隙进行充填，还可以产生脉旁交代作用，形成厚大的工业矿体。因此岩浆岩及地层岩性都是本区的控矿因素。此外