内蒙古扎兰屯市根头河上游铅锌矿区地质特征及找矿方向

张傲雪　周晓光

摘要：内蒙古扎兰屯市根头河上游铅锌矿区位于兴安地槽褶皱区，东乌旗——梨子山多金属成矿带，该带是我国重要的银、铜、金、铅、锌等有色金属矿产地。本文通过详细的矿床地质研究，重点讨论了矿区的主要控矿因素，物化探特征，认为内蒙古扎兰屯市根头河上游铅锌矿为火山热液型矿床。受燕山期陆相火山岩及北东向断裂的控制，长期构造一岩浆活动为含矿热液运移聚集成矿提供能量来源：喷溢相含矿中酸性火山岩为其提供了物质来源。本区地表植被覆盖较厚，通过化探工作圈定靶区，物探方法查证，最后进行深部钻探工程验证的找矿方法，取得了较好的找矿成果，这对周边矿区寻找隐伏、半隐伏矿具有一定的指导意义。

关键字：根头河；铅锌矿；地质特征；找矿方向

前言

内蒙古扎兰屯市根头河上游铅锌矿区位于东乌旗——梨子山多金属成矿带，该带属于西伯利亚板块扎兰屯陆缘增生带。近年来，该成矿带发现了多宝山晚古生代大型斑岩型铜矿床、铜山和翠宏山大型铜矿床；查干敖包中型矽卡岩型铁多金属矿、二道河大型银、铅、锌矿等多个矿床，表明根头河矿区具有一定的资源潜力。本文旨在总结该矿区的地质、物化探特征，希望对该区以及有相同地质背景区域的找矿勘查工作提供一定的指导意义。

1.区域地质背景

1.1区域地质概况

矿区位于兴安地槽褶皱区，斜跨东乌珠穆沁旗早华力西褶皱带与东乌珠穆沁旗南晚华力西褶皱带两个二级构造单元，处于三级构造单元阿尔山复背斜南东翼与乌兰浩特复向斜北西翼上，位于大兴安岭中生代火山岩区中部。矿区经历华力西期和燕山期构造运动，尤其是燕山期大量岩浆期后热液带来了丰富的铅、锌、铜、银等金属元素，且富含多金属硫化物，在岩浆沿构造裂隙侵入火山岩的同时，在岩体与围岩接触蚀变带上或岩体、脉岩本身形成多金属矿化。

区内主要为一套中生代陆相火山岩建造，中生代岩浆作用和火山活动极为强烈，其产物遍布全区。中生代以后，总体属环太平洋构造域，由于太平洋板块对欧亚联合大陆的俯冲作用，使本区形成北东或北北东向的隆起带和凹陷区。历经印支期、燕山期构造运动，尤其是燕山期，构造岩浆活动极其强烈，形成一系列颇具规模的北东向展布的火山岩带。新生断裂构造的形成及基底断裂构造的继承性活动奠定了本区以北东向、北西向断裂为主体的构造格局。

1.2区域化探特征

矿区位于1：20万化探阿拉马气-头河B级找矿远景区铅锌银异常带南西端。区内异常强度较高、规模较大，有浓集中心，元素组合特征明显，主要为Ph、Zn、Ag、Cd、As、S、Bi、W、V等。成矿元素组合特征较明显，具有中高温热液成矿元素组合特征，且异常重现性好。结合区内地质条件和异常特征分析，该区成矿条件有利，该异常带为矿致异常，具有寻找铅锌银、铁族元素矿产的有利条件。

2.矿区地质概况

2.1地质特征

矿区内地层出露较简单，主要为泥盆系中统根里河组下段、根里河组上段、侏罗系上统满克头鄂博组和第四系。由于植被覆盖较厚，根里河组下段仅在矿区东南部出露一些流纹岩、蚀变流纹岩等。该段上部为一套中酸性火山岩，主要岩性为流纹岩、碎裂流纹岩、蚀变流纹岩，局部夹安山岩、安山玢岩、安山质角砾熔岩；下部为一套浅变质岩，主要岩性为变质砂岩、泥质板岩等。根里河组上段地层主要为熔结凝灰岩，局部夹少量安山岩、安山玢岩等中性火山岩，主要分布在矿区中部，与根里河组下段地层整合接触。满克头鄂博组主要由英安质、流纹质岩屑晶屑玻屑凝灰岩等组成，分布在矿区中西部，与泥盆系根里河组上段地层呈不整合接触。

区内岩浆活动频繁，具多期次喷发和侵入，主要为晚古生代二叠世、中生代侏罗世等岩浆活动阶段。主要岩性为细粒花岗岩、花岗闪长岩。

矿区内主要断层有两条：近EW向断层F12、NE-SW向断层F24。矿区内F12贯穿矿区中部，为逆-平移断层，在区域上该断层沿根头河——柴河一线展布，走向EW，南倾，倾角85°，成生时代为中华力西期，燕山期仍继续活动。F24为一逆断层，该断层大致沿固里河—根头河上游一线通过，斜贯矿区，走向45°～65°，倾向SE，成生时代为中华力西期，后期仍继续活动。但是由于矿区内地表覆盖较厚，此断层形迹并不明显。根据地形地貌及地质界线分布特征，推测其被F12断层截断。

2.2地球化学特征

据本区1：10000化探扫面结果显示，该区土壤指示元素异常分布有一定规律性，即从该勘查区西北至东南，由Pb-Zn-Ag-Bi—Mo较简单组合过渡到Au-As-Ag-Sb-Bi-Cu-Mo-Pb-Zn较复杂组合。Ph、Zn异常分布面积和强度由西北往东南减弱，Au、As、Ag、Sb、Bi、Cu的异常分布面积和异常强度由勘查区西北往东南增强（图2—1）。其中Ⅷ^#组合异常带（Ag-Pb-zn）内元素重合性好、规律性强，具矿（化）异常特征。

Ⅷ^#组合异常呈不规则状NE走向分布在勘查区东南部——根里河组下段中酸性火山岩、上段含生物碎屑泥质板岩地层上。异常长2.72km宽1.23km面积3.35km²，主要由各异常形态各异，内外带套合形成较明显的4个异常中心，其中As-9、Sb-6、Hg-6，Au-6、Ag-5、Bi-8、Cu-2、Pb-2、Zn-3两组异常的内带套合较好，浓集中心明显、分带好，显示矿化异常特征。

2.3地球物理特征

2.3.1激电扫面

全区视电阻率（ps）异常表现为面型的中低阻异常和高阻异常带，视极化率（ηs）表现为NNE、NE向的带状异常，中间叠加规模较小的局部异常，区内圈定出IP1、IP2-1、IP2-2、IP3-1、IP3-2、IP4共6个低阻高极化异常体（图2-2）。其中IP1、IP2-1、IP3-1、IP4激电异常体沿F12号断层两侧NE向串珠状分布；IP2-2、IP3-2激电异常体分布于F24号断层两侧。反映出异常体的产出与主断裂及其衍生的次级断裂关系密切。

IP1、IP2-2为分布在根里河组上段泥质板岩内的NEE向低阻高极化异常，推测与燕山期浅成脉岩上侵或近东西向的次级断裂有关；IP2-1低阻高极化异常，位于三组断裂交会部位，推测与火山热液型多金属矿化有关；IP3-1为沿24号断裂分布的中高阻、中高极化面型异常，推测为沿断裂产生的矿化蚀变带；IP3-2低阻高极化异常，位于中统根里河组上、下段接触带附近，为产在中酸性火山岩中的矿致异常，矿化体受构造控制；IP4低阻高极化异常，分布在24号断裂带两翼，推测与火山热液型多金属矿化有关，可能同时受NEE向次级断裂控制，沿NEE方向矿化蚀变带长度超过1000m，地表为英安质熔结凝灰岩。

2.3.2激电测深

基于激电扫面工作，发现6个低阻高极化异常体，结合前期1：10000化探工作，在物化探异常较吻合地段进行激电测深验证。

（1）JD4激电测深剖面特征

位于矿区东南部，方位180°，点距40m，剖面长1960m。发现了较好的深部异常，异常形态较规整，异常有向下延伸的趋势。异常地段与铅、锌化探异常较吻合。经钻探验证，激电异常为矿致异常，由隐伏的铅、锌硫化物矿体引起。

（2）JD5激电测深剖面特征

位于矿区东南部，JD4激电测深剖面以东600米，方位180°，点距40m，剖面长960m。异常主要有两处ηs1、ηs2。ηs1位于剖面上1～7点下方，向下、向左异常未封闭，异常峰值4.7%，异常有向下延伸的趋势。ηs1异常地段与铅、锌化探异常较吻合。经钻探验证，异常体为矿致异常，由隐伏的铅、锌硫化物引起，ηs2亦有向下延伸的趋势。

将激电测深剖面与地质剖面对比，发现激电异常体出露部位往往发育大量的细小断裂，激电异常体附近发现明显铅锌矿化，矿物呈细粒状充填在裂隙中，推断为北部F12断裂的次级断裂控矿。

2.3.3矿（化）体特征

矿区矿（化）体主要分布在根里河组下段中酸性火山岩内，目前发现了现了3条铅、锌矿体，5条铅、锌矿化体。矿（化）体均为隐伏矿（化）体，赋存在流纹岩、碎裂流纹岩、蚀变流纹岩等酸性火山岩中，与早期火山活动关系密切，受构造控制。矿体走向呈北东向，矿体控制最大深度为350米。矿石中主要矿石矿物为黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿等；主要脉石矿物为石英、绢云母、绿泥石、绿帘石、角闪石等。大部分矿石具强烈蚀变，原岩的结构、构造已不复存在，原矿物无残留，镜下全部由新生矿物组成，主要脉石矿物由新生的石英和绢云母组成，且含少量角闪石、绿泥石、绿帘石等。矿石结构主要呈半自形-它形粒状结构，黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿常呈半自形-它形粒状单晶产出。矿（化）体顶底板围岩主要为流纹岩，围岩蚀变较为普遍，以硅化、黄铁矿化、绢云母化为主，也见有绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化等。围岩蚀变一般局限于构造破碎带内和2m～4m的近矿围岩，沿含矿构造破碎带呈线状分布，分带不明显，一般以含矿断裂破碎带最强，向两侧逐渐减弱。围岩蚀变总体上看是浅部以绢云母化、绿泥石化为主，深部硅化、黄铁矿化明显增强。

3.矿床成因分析

燕山期火山喷发是区内规模最大、最强烈的一次。岩体呈岩基状沿北东向断裂带状分布，与上侏罗统火山岩接触带岩石蚀变作用强烈，内外蚀变带发育，是金属元素成矿的有利场所。燕山早期第三阶段岩浆活动的晚期，形成一系列小型岩株、斑岩体、脉岩及火山岩相浅成岩体。这些岩株、斑岩体及脉岩成矿元素Cu、Pb、Zn含量往往偏高，且富含多金属硫化物，在岩浆沿构造裂隙侵入火山岩的同时，在岩体与围岩接触蚀变带上或岩体、脉岩本身形成多金属矿化。成矿物质来源和泥盆系火山岩建造有关，该火山沉积建造为初始矿源层，特别是喷溢相的中酸性火山岩中含银、铜、铅、锌等成矿元素较高。在有利的构造条件下，金属元素富集形成火山热液型矿床。

4.成矿前景分析及找矿预测

4.1成矿前景

本矿区通过物化探异常探索，再经深部钻探工程验证，发现了较好的铅锌矿体，其主要受构造控制，和中酸性火山岩密切相关。矿区内构造大量发育，长期构造一岩浆活动为含矿热液运移聚集成矿提供能量来源；喷溢相含矿中酸性火山岩为其提供物质来源。因此，本区具有较好的找矿前景。

4.2找矿预测

综上分析可得，本区矿体受F12、F24两条主断裂及其衍生的次级断裂控制，并且矿体隐伏部位与物化探异常密切相关，因此推断在矿区中南部两组断裂交汇处、物化探异常区为有利找矿部位。矿体赋存在泥盆系中统根里河组下段中酸性火山岩内，围岩蚀变较强，发育大量硅化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、碳酸盐化等。

本区树木植被茂盛，地表覆盖较厚，通过化探工作圈定靶区，物探方法查证，最后进行深部钻探工程验证的找矿方法，取得了较好的找矿成果，这对周边矿区寻找隐伏、半隐伏矿具有一定的指导意义。