权知心，李香资，岑朝正，丁军召，张一，王瑾

河南省地质矿产勘查开发局 第二地质勘查院，郑州 460000

0 引言

索家沟银铅锌矿位于内蒙古自治区中南部，行政区划属乌兰察布市丰镇市隆盛庄镇管辖。该矿床是在内蒙古丰镇市索家沟玄武岩厚覆盖区找矿研究项目中发现的，经后期勘查，主矿体在走向及倾向上虽然均未控制住，但据现有钻探工程初步估算银金属量1 404 t，平均品位232.99 g/t；铅+锌28万t，平均品位4.70×10-2，银达到大型规模；铅+锌达中型规模。该矿床主矿体具形态简单、矿体连续、厚度较大及埋藏较浅等特点，经济意义巨大。笔者拟从索家沟银铅锌矿成矿地质背景、矿体地质特征及物探异常特征等方面进行分析研究，总结成矿规律和控矿因素，为矿床成因理论研究和类似矿床的寻找提供参考。

1 成矿地质背景

索家沟银铅锌矿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，开花山—隆盛庄北东向区域性断裂与呼和乌素—元山子北西向区域性断裂交汇部位[1--5](图1)。矿区南部为大面积新生界新近系地层覆盖，北部基岩出露相对较好。区内北部地层主要出露中太古界黄土嘴岩组(Ar2ht)浅色二辉斜长麻粒岩，新生界古近系渐新统呼尔井组和乌兰戈楚组(E3wl+h)，中部及南部地层主要为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。燕山期中酸性侵入岩与成矿关系密切。天宝屯—红土窑北西向构造岩浆岩带为区内的主要控矿构造，其发育的次级断裂及裂隙为成矿热液提供了运移通道及储存沉淀空间。近年来，区内先后发现了一些大中型金属矿床：李清地银铅锌矿(中型)、九龙湾银多金属矿(中型)、如曹四夭钼矿(特大型)、大苏计钼矿(大型)和豆角山银铅锌矿(小型)等，成为内蒙中部地区一个主要矿集区。

1.中新生界地层；2.古元古界二道洼群变质岩；3.新太古界乌拉山群变质岩；4.中太古界集宁岩群变质岩；5.古太古界兴和岩群变质岩；6.中生代花岗岩；7.实测和推测深大断裂(①固阳—武川—尚义—崇礼东西向断裂；②临河—包头—呼和浩特—集宁近东西向断裂；③岱海—黄旗海北东东向断裂；④大同—尚义北东向断裂；⑤商都—兴和—蔚县北西向断裂；⑥呼和乌素—元山子北西向断裂；⑦永善庄北西向断裂；⑧开花山—隆胜庄北东向断裂)；8.钼矿床； 9.铅--锌--银矿床；10.金矿床；11.铁路线；12.城镇；13.选区位置。主要金属矿床(点)：(1)金盆砂金矿床；(2)大什字金矿床；(3)驼盘金矿床；(4)李清地铅锌银矿床；(5)大阳坡金矿床；(6)九龙湾银矿床；(7)豆角山银铅锌矿点；(8)满洲窑铅锌矿床；(9)三道沟钼矿化点；(10)羊场沟铜金矿点；(11)坝沟金矿床；(12)芦尾沟铅锌金矿点。图1 索家沟银多金属矿区区域地质略图Fig.1 Geological map of Suojiagou silver polymetallic mining area

2 矿区地质特征

矿区大面积被第四系砂砾石及第三系玄武岩及泥岩覆盖，仅小面积出露太古界变质岩及中生界侵入岩 (图2)。

2.1 地层特征

索家沟银铅锌矿床与新近系泥岩及玄武岩盖层下的太古界集宁岩群(Ar2h)地层关系密切，其岩性主要以石榴黑云斜长岩、二长岩、钾长片麻岩和浅色二辉斜长麻粒岩为主。矿体主要赋存于集宁岩群中的构造破碎带及破碎带两侧强蚀变围岩中。地层中Ag、Pb、Zn元素背景值高且分异性好，是区内有利成矿地层。

1.第四系冲洪积物；2.第四系风积物；3.新近系宝格达乌拉组砂质泥岩；4新近系汉诺坝组玄武岩；5.中太古界黄土嘴岩组上段；6.中太古界黄土嘴岩组中段；7.晚侏罗世中细粒石英正长岩；8.花岗岩脉；9.辉绿岩脉；10.隐伏断层/实测断层；11.角度不整合界线；12. 片麻理产状；13.勘查线剖面及编号；14.探槽工程及编号；15.见矿钻孔；16.未见矿钻孔；17.钻孔编号及孔深；18.圈定矿体平面投影范围；19.矿区边界线；20.主要矿带推测到基岩露头线投影位置及编号。图2 索家沟银铅锌矿地质略图Fig.2 Geological sketch map of Suojiagou Ag--Pb--Zn deposit

2.2 岩浆岩特征

索家沟银铅锌矿与隐伏的燕山期中酸性岩浆侵入活动密切相关，主要为早白垩世细粒花岗岩(K1γ)、花岗细晶岩(K1γl)、石英斑岩(K1λοπ)和花岗斑岩(K1γπ)。

细粒花岗岩(K1γ)地表无出露，仅在钻孔中可见，岩石呈灰白--浅肉红色，细粒自形半自形粒状结构，块状构造。矿物成分主要为钾长石、斜长石和黑云母。

花岗细晶岩(K1γl)地表无出露，仅在钻孔中可见，岩石呈黄灰--浅肉红色，细晶结构，块状构造。由显微粒状质石英、斜长石与钾长石等矿物组成。

细粒花岗岩与花岗细晶岩同源且基本同时形成，局部可见细粒花岗岩向细晶岩过渡。两者在成岩过程中均受到较强的挤压作用，发生角砾岩化、碎裂岩化，均与铅锌银成矿关系密切，且局部形成富矿体。

石英斑岩(K1λοπ)在勘查区以北豆角山一带出露，呈单个小岩株产出，侵入中太古界黄土嘴岩组；另在钻孔见花岗斑岩(K1γπ)。二者呈过渡关系，岩石呈灰白色、浅肉红色，斑状结构，块状构造。斑晶有半自形石英、钾长石和斜长石，基质成份与斑晶相同，但为霏细结构。岩石裂隙较发育，多具硅化、绢云母化及碳酸盐化，沿裂隙多充填微粒状方铅矿、闪锌矿、黄铁矿及褐铁矿等金属矿物。

石英斑岩(K1λοπ)、花岗斑岩(K1γπ)与本区及豆角山铅锌银矿关系密切，为成矿母岩，局部石英斑岩、花岗斑岩本身即是矿(化)体。

2.3 构造特征

矿区内北东向、北西向及北北西向断裂构造极其发育，北东向及北西向断裂构造规模较大，北北西向断裂构造规模较小，为北西向断裂构造的次级构造。另外深部斑岩体上侵过程中形成的次级张裂隙也很发育。北西向天宝屯—红土窑断裂是区内的主要控矿构造，该构造具有多期次岩浆活动、构造演化历史，区内铅锌银矿体主要赋存于此断裂的次级断层带内[6--7]。

2.4 地球物理异常特征

从1∶10 000航磁△T平面等值线图(图3)可以看出，全区以负磁异常为主，其次为低正值异常，受大面积玄武岩分布的影响，相对较杂乱。正负磁异常走向均以北东向、北西向为主，与区域构造展布方向相一致。在索家沟矿区红土窑正负磁异常伴随的环状磁异常场特征更显著。通过激电中梯剖面测量、可控源大地电磁测深和频谱激电测深等物探手段及钻探验证，在红土窑环状磁异常场东北部覆盖层下发现了隐伏铅锌银工业矿体，并在深部发现了燕山期闪长岩、石英闪长岩、花岗细晶岩和花岗斑岩等中酸性侵入岩，铅锌银矿与深部中酸性侵入岩体关系密切[8--10]。

图3 索家沟矿区银多金属矿高精度磁测△T等值线平面图Fig.3 Plan of high precision magnetic measurement of T equivalent line of silver polymetallic mine in Suojiagou mining area

3 矿床特征

3.1 矿体特征

索家沟银铅锌矿体均为隐伏矿体，所有矿体均被汉诺坝组玄武岩、宝格达乌拉组泥岩覆盖，钻孔控制覆盖层厚度33～121 m。矿体主要赋存于盖层下中太古界地层中的北西向、北西西向构造破碎带及破碎带两侧强蚀变围岩中(图4)。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、花岗细晶岩和石英斑岩等脉岩。容矿岩石主要为构造角砾岩、碎裂岩和糜棱岩等构造岩，其次为构造岩两侧碎裂岩化的各类构造围岩。银铅锌矿化自蚀变破碎带向两侧围岩由强变弱，矿体与围岩无明显界线。各矿体呈雁行式排列，总体走向280°～300°NW，倾向10°～30°NE，矿体长100～1 100 m，斜深100～600 m，厚度最大6.72 m，最小1.02 m；银最高品位886.42 g/t， 最低品位2 g/t，平均品位232.99×10-6；铅最高品位9.532%，最低品位0.026%，平均品位1.57×10-2；锌最高品位9.540%，最低品位0.095%，平均品位3.13×10-2；矿体平面投影面积1.32 km2。

1.第四系、新近系及古近系地层；2.太古界黄土嘴岩组；3.早白垩世花岗斑岩；4.早白垩世花岗细晶岩；5.早白垩世花岗岩；6.晚侏罗世石英正长岩；7.晚侏罗世石英闪长岩；8.晚侏罗世闪长岩；9.喷发不整合界线；10.矿(化)体特征；11.钻孔位置、编号及孔深。图4 索家沟银多金属矿床H0号勘探线剖面图Fig.4 Profile of H0 exploration line of silver polymetallic deposits in Suojiagou

3.2 矿石特征

矿石中金属矿物主要以金属硫化物为主。索家沟银铅锌矿床氧化带不发育，仅在矿体顶部见不连续的氧化带。氧化矿基本位于矿床浅部，埋深113～295 m；品位为Ag：643.73；Pb：0.71×10-2；Zn：2.98×10-2；氧化物有褐铁矿、铅钒及红锌矿[11]。

矿区中矿石构造多为块状构造、浸染状构造、细脉状构造、细脉--网脉浸染状构造和角砾状构造等，一般呈现以块状构造、浸染状构造为中心，且品位较高，往两侧出现细脉状构造、细脉--网脉浸染状构造和角砾状构造等，品位依次降低。其次在蚀变带边部可见细粒星散浸染状构造，但往往品位较低。区内铅锌银矿石主要有半自形--它形粒状结构、自形粒状结构、交代结构和固熔体分离结构等。

勘查区铅锌银矿石矿物主要有辉银矿、硫锑银矿、硫砷银矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、白铁矿及褐铁矿等。脉石矿物主要有长石、石英、次生碳酸盐、次生微粒状石英、次生隐晶状硅质、次生显微鳞片状绢云母、石榴石、黑云母及绿泥石等。矿石中金属矿物以硫化物为主。氧化带中氧化物种类有褐铁矿、假象褐铁矿、铅钒及红锌矿。经矿石化学全分析(表1)、矿石光谱全分析及组合分析，结合基本分析，勘查区银多金属矿石的主要成分含量为Ag：1.37×10-6～2 225×10-6，平均163.80 ×10-6；Pb：0.012×10-2～28.75×10-2，平均1.097×10-2；Zn：0.072×10-2～13.59×10-2，平均2.041×10-2。伴生组分包含Cd、Ga、Au、Cu、In、S、As、Sn、Mo、W等几十种，其中基本分析结果中Cd：0.054×10-6～1 047.75×10-6，平均144.61×10-6；Ga：5.83×10-6～32.4×10-6，平均18.25×10-6；Au：0.01×10-6～0.32×10-6，平均0.056 ×10-6；Cu：0.001×10-2～0.063×10-2，平均0.016×10-2；In：2.04×10-6～160×10-6，平均81.02×10-6；Te：0.022×10-6～0.027×10-6，平均0.025×10-6； Ti：0.33×10-6～0.93×10-6，平均0.630×10-6；Se：0.37×10-6～2.08×10-6，平均1.225×10-6；Ge：4.52×10-6～16.3×10-6，平均10.40×10-6；Hg：0.229×10-6～0.399×10-6，平均0.314×10-6。组合分析结果S：0.036×10-2～11.6×10-2(综合硫)，平均1.94×10-2；In：0.07×10-6～29.2×10-6，平均2.16×10-6；Au： 0.05×10-6～0.15×10-6。光谱分析结果Sn：5×10-6～153.5×10-6，平均56.18×10-6；As：100×10-6～300×10-6，平均165×10-6；Mo：0.42×10-6～4.76 ×10-6，平均3.43×10-6；W：1.29×10-6～79.87×10-6，平均30.15×10-6；其余含量均较低。同时根据化学全分析，矿石中SiO2含量不高，即使是石英斑岩型矿石中SiO2含量也仅在47%±，该花岗岩与同类岩石相比SiO2偏低，经计算，里特曼指数为0.8，属钙碱性岩。S的含量与矿石中Pb/Zn含量成正比，其余化学成分与成矿有关的金属元素(Pb/Zn/Ag)没有明显的相关关系。整体上区内矿石化学成分含量与区域上集宁岩群内黄土嘴岩组片麻岩浅粒岩中化学成分相比较有一定的偏差，说明成矿期热液对近矿围岩有一定的改造作用[12--13]。

表1 矿石化学全分析结果表

注：测试单位：内蒙古自治区矿产实验研究所；据区内矿石类型和品级，采集了6个矿石化学全分析样；分析结果：w(B)/10-2,w(Au、Ag)/10-6。

3.3 围岩蚀变特征

索家沟银多金属矿床围岩蚀变以“线型”为主，同时具有一定的面型特征。主要有硅化、绢云母化(二者叠加成绢英岩化)、高岭土化、绿泥石化及碳酸盐化，其次为绿帘石化等。不同的围岩其蚀变类型不同，一般情况下，黑云斜长片麻岩常见硅化、绢英岩化、高岭土化和绿泥石化，浅粒岩、石英正长岩则以硅化、绢英岩化及高岭石化为主。与成矿关系密切的为硅化和绢英岩化，碳酸盐化在各种岩性中均可出现，成矿后期碳酸盐化对矿化破坏特征明显。

围岩蚀变总体以矿体为中心向破碎带的一侧或两侧蚀变由强到弱，蚀变类型为：硅化、绢英岩化→绢英岩化、硅化、高岭石化、绿泥石化→绿泥石化、绢云母化和碳酸盐化。围岩蚀变宽度与矿体厚度、矿体品位整体上呈正相关关系，即矿体厚度越大矿石品位越高，往往围岩蚀变宽度越大。对于单矿脉形式的矿体围岩蚀变范围严格受矿脉宽度及产状控制，以矿脉为中心两边围岩蚀变延伸0.1～0.4 m不等，蚀变带的产状与矿脉产状一致，也可见矿脉周边未见明显蚀变的情况，反映了成矿热液的快速侵入富集的特点，同时也反映了成矿热液多期次侵入的特性[12]。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因讨论

根据地质特征分析，索家沟银铅锌矿成矿母岩为隐伏的的花岗岩体，岩体在沿断裂构造上侵过程中，其围岩中产生大量微细裂隙，并形成网脉状裂隙，富含金属元素(Ag、Pb、Zn、Cu、Au等)的成矿热液在远离岩体的破碎带部位形成银、铅、锌、金、铜等中温元素的富集。燕山期花岗质岩体的多期次侵入提供了多期次的成矿热液来源，多金属的富集经历了多阶段的成矿过程。铅锌矿化主要在中温热液硫化成矿期，始于石英--硫化物阶段，终于硫化物--方解石阶段。银矿化主要在中低温热液硫化成矿期，相对较晚。同时花岗质脉体的多期次侵入局部也对早期矿体形成破坏[14--18]。

区内铅锌银矿体主要赋存于北西、北西西向构造破碎带的花岗斑岩脉或花岗细晶岩脉的内外接触带及深部斑岩体上侵过程中形成的次级张裂隙内。花岗质侵入脉体与矿床矿化关系密切，控制着整个矿床的矿体分布及矿化范围，往往矿体厚度较大品位较富区域均可见花岗细晶岩侵入。矿石类型主要为构造角砾岩型、花岗斑岩型及浅粒岩型，矿石构造主要为不规则角砾状、碎块浸染状及细脉浸染状。矿床上部铅银矿品位较富，锌品位一般，逐步往下部衍生为以锌为主，铅银次之的矿化特征。伴生黄铁矿化主要在浅部及深部矿体较厚部位出现，中部矿脉中几乎不出现或少见，远离矿体或矿化蚀变带黄铁矿不发育，且黄铁矿晶粒往往较细，无较成型晶。该矿床为与燕山期酸性火山--侵入活动有关,属中低温热液脉状充填型银铅锌矿床。

4.2 找矿标志

地貌标志矿区主要为大面积玄武岩覆盖，地表基岩出露甚少，矿床本身附近的耐风化的中酸性侵入体及火山机构显示着区域构造的方向，为寻找构造交汇部位等成矿有利部位提供了直观线索。

蚀变标志索家沟银多金属矿床为隐伏矿床，上部均为新生界覆盖，地表无直接矿化蚀变标志，仅在矿床西北部北西向构造内可见网脉状硅化、褐铁矿化，其次在矿区外围豆角山可见铅锌矿化、褐铁矿化。因此该矿床矿化蚀变标志不明显，外围矿化蚀变仅起到指示作用。

地球物理标志地球物理方法是发现索家沟隐伏银多金属矿床的关键，高磁异常推测圈定隐伏中酸性岩体及区域隐伏构造延伸方向；CSAMT电磁测深推测矿床内部断裂构造情况；激电剖面测量与频谱激电测量推测圈定矿化体赋存位置及产状。结合钻孔地质资料分析，激电中梯剖面上，覆盖区铅锌银矿带及含硫化物矿化蚀变带具有高极化中低电阻异常的特点，赋矿及矿化部位视极化率值普遍在1.3%以上，矿床内部富矿部位极化率值达到2.0%以上；在SIP剖面上，赋矿及矿化部位视极化率值基本在4%以上，矿床内部富矿部位极化率值达到20%以上。

5 结论

(1)研究区大面积被新近系及古近系覆盖，在覆盖层下北东向、北西向及北北西向断裂构造极其发育，燕山期中酸性岩浆侵入活动频繁，表现为发育早白垩世细粒花岗岩(K1γ)、花岗细晶岩(K1γl)、石英斑岩(K1λοπ)和花岗斑岩(K1γπ)。

(2)铅锌银矿体主要赋存于北西、北西西向构造破碎带的花岗斑岩脉或花岗细晶岩脉的内外接触带及深部斑岩体上侵过程中形成的次级张裂隙内。

(3)矿化蚀变信息较多，硅化、绢云母化(二者叠加成绢英岩化)、高岭土化、绿泥石化、碳酸盐化及绿帘石化与成矿关系密切。