時(shí)建民，周永恒，鮑慶中，柴 璐

（沈陽(yáng)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，遼寧沈陽(yáng)110034）

桓仁成礦帶是我國(guó)遼寧省的一條重要的多金屬成礦帶，位于遼寧省東部，跨寬甸、桓仁兩縣.帶內(nèi)成礦條件優(yōu)越，自上世紀(jì)80年代以來(lái)，成礦帶內(nèi)相繼發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)價(jià)值的以鉬礦為主的礦產(chǎn)地十余處，其中以東北溝大型鉬礦及萬(wàn)寶源鉬礦最為突出.鉬礦已經(jīng)成為桓仁地區(qū)繼銅礦、鉛鋅礦之后的又一重要礦產(chǎn)資源.桓仁地區(qū)目前已發(fā)現(xiàn)可利用的礦產(chǎn)種類較多，有鉛鋅、銅、鉬、金、鐵、釔、鈮、石棉、黏土等百余處礦產(chǎn)地.其中 Cu、Pb、Zn、Mo礦成因聯(lián)系緊密，分布廣，規(guī)模大，是成礦帶內(nèi)當(dāng)前和今后找礦的主要礦產(chǎn).

綜合信息找礦模型的建立具有階段性，因?yàn)槟Ｐ偷幕A(chǔ)是地質(zhì)信息和工作程度［1-2］.隨著工作程度的提高，信息源和量的改變會(huì)影響到模型.隨著近些年1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)礦產(chǎn)地質(zhì)、1∶5萬(wàn)高精度航磁、1∶5萬(wàn)化探重砂工作的陸續(xù)開(kāi)展，該成礦帶開(kāi)展大比例尺礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)工作的條件已經(jīng)成熟.本文通過(guò)對(duì)桓仁地區(qū)多金屬成礦特征和成礦模式的總結(jié)研究，建立綜合信息找礦模型［3］，為桓仁成礦帶 Cu、Pb、Zn、Mo 礦預(yù)測(cè)打下定量評(píng)價(jià)模型的轉(zhuǎn)換基礎(chǔ).

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 地層

桓仁成礦帶位于華北地臺(tái)北緣東段太子河-渾江臺(tái)陷，Ⅳ級(jí)大地構(gòu)造單元屬于桓仁凸起［4］.

區(qū)內(nèi)地層主要有古元古界遼河群，新元古界青白口系，下古生界寒武系、奧陶系，中生界白堊系及新生界第四系（圖1）.

古元古界主要分布在區(qū)內(nèi)南部，地層呈東西向展布，角度不整合于鞍山巖群之上.出露有里爾峪組、高家峪組、大石橋組、蓋縣組，為一套中酸性火山巖建造、碎屑-黏土-碳酸鹽沉積巖建造，變質(zhì)相為低角閃巖相、低—高綠片巖相.

青白口系呈微角度不整合于遼河群之上，出露有永寧組、釣魚(yú)臺(tái)組、南芬組，為含碳酸鹽的碎屑巖-黏土巖建造，變質(zhì)相為低綠片巖相.

下古生界主要為寒武系和奧陶系，分布于中部臺(tái)陷區(qū)，平行不整合于青白口系之上，為一套濱海、淺海相的碎屑巖-黏土巖-碳酸鹽建造.古生界寒武系灰?guī)r是本區(qū)夕卡巖型銅鉛鋅礦的有利圍巖，其控礦層位為中寒武系徐莊組及張夏組底部碎屑巖與碳酸鹽巖交界部位.

中生界主要為白堊系小嶺組，分布于中部臺(tái)陷區(qū)，以火山沉積不整合于白堊系前的不同地質(zhì)體上，是由火山碎屑巖-熔巖組成的火山沉積建造.受次火山巖漿的侵入，含礦巖漿熱液在局部地段發(fā)生了不同程度的礦化蝕變現(xiàn)象.

1.2 構(gòu)造

桓仁成礦帶經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造作用，其中遼河運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)及燕山運(yùn)動(dòng)主導(dǎo)了本區(qū)的構(gòu)造形成，對(duì)本區(qū)內(nèi)生礦產(chǎn)的形成具有重要意義.遼河期構(gòu)造層由遼河群地臺(tái)基底構(gòu)成，以深層韌性變形為主，主體構(gòu)造方向?yàn)闁|西向.燕遼—早印支期構(gòu)造層由青白口系和下古生界構(gòu)成，主要表現(xiàn)為以抬升或下降運(yùn)動(dòng)為主的地殼動(dòng)蕩，運(yùn)動(dòng)方向受基底構(gòu)造影響，屬繼承性活動(dòng)，因此也為東西向.晚印支—燕山期構(gòu)造層由小嶺組火山復(fù)陸屑建造和一系列中酸性侵入體構(gòu)成.本區(qū)自中生代初期受濱太平洋構(gòu)造活動(dòng)影響而進(jìn)入了大陸邊緣活動(dòng)帶的發(fā)展階段.地殼運(yùn)動(dòng)特征是隆升抬起，缺失同期沉積建造，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方向?yàn)楸北睎|向.

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)侵入巖以白堊世中酸性侵入巖為主，主要為閃長(zhǎng)巖及花崗閃長(zhǎng)巖.脈巖有花崗斑巖、石英閃長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)玢巖等.

2 礦床成因類型及特征

桓仁地區(qū)在中生代伴隨早白堊世的巖漿活動(dòng)形成一系列有色金屬礦產(chǎn)，包括萬(wàn)寶銅礦、東北溝鉬礦、萬(wàn)寶源鉬礦、二棚甸子鉛鋅礦等大中型礦床.

區(qū)域多金屬礦具有由東南的Cu、Mo礦向西北的Pb、Zn多金屬礦演化的趨勢(shì).總體可以歸為3種成因類型??羅守文，王文清，邵會(huì)文. 萬(wàn)寶銅礦成礦機(jī)理與找礦方向研究報(bào)告.遼寧省冶金地質(zhì)勘探公司. 遼寧省寬甸縣萬(wàn)寶銅鉬礦產(chǎn)區(qū)第一期地質(zhì)勘探報(bào)告書(shū).：

1）接觸交代型礦床，多形成銅鉛鋅礦，以萬(wàn)寶銅礦、二棚甸子鉛鋅礦為代表.該類型礦床的特點(diǎn)是受接觸帶構(gòu)造控制明顯，多位于早白堊世的閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖與灰?guī)r的接觸部位，礦體形態(tài)穩(wěn)定，以似層狀和脈狀為主，蝕變明顯，表現(xiàn)為大理巖化、夕卡巖化較為發(fā)育.

2）斑巖型，多形成鉬礦，以東北溝鉬礦和萬(wàn)寶源鉬礦為代表.從物質(zhì)來(lái)源上看，斑巖型鉬礦與早白堊世的花崗閃長(zhǎng)巖關(guān)系密切；從分布上看，斑巖型鉬礦均分布于酸性、中酸性淺成、超淺成侵入巖及爆破角礫巖筒中，礦體多呈脈狀、浸染狀.

3）熱液充填交代型，多形成 Cu、Pb、Zn、Au 礦床，但規(guī)模小，主要分布于太平哨斷裂兩側(cè)的次級(jí)斷裂或白堊世侵入巖周圍的構(gòu)造破碎帶和構(gòu)造裂隙中.

根據(jù)已知的勘探成果將3個(gè)成因類型有色金屬礦產(chǎn)的礦床特征列于表1.

3 區(qū)域控礦（找礦）條件

3.1 礦產(chǎn)與地層的關(guān)系

區(qū)內(nèi)夕卡巖型Cu、Pb、Zn礦與寒武系的關(guān)系最為密切.其中寒武系中的灰?guī)r、泥灰?guī)r是夕卡巖型Cu、Pb、Zn礦的容礦層位，而灰?guī)r與碎屑巖的薄層互層帶、條帶狀大理巖層間裂隙是最有利的成礦場(chǎng)所.

3.2 礦產(chǎn)與構(gòu)造的關(guān)系

區(qū)內(nèi)多金屬礦的形成、演化、定位嚴(yán)格受構(gòu)造控制，并逐級(jí)逐次制約著多金屬成礦區(qū)、礦床（體）的分布.其控制既有直接的又有間接的.

間接控制作用是通過(guò)控制其他控礦條件實(shí)現(xiàn)的.研究表明，區(qū)內(nèi)侵入巖主要受3條北東向深大斷裂構(gòu)造控制，進(jìn)而形成3個(gè)成礦帶：莊-桓斷裂控制北部巖體及以Pb、Zn為主的多金屬礦的分布；太平哨斷裂則控制中部晚白堊世的脈巖及熱液充填交代型Cu、Pb、Zn礦床；鴨綠江斷裂控制南部部分巖體及以銅、鉬為主的礦床分布.不同方向的構(gòu)造交匯部位往往是巖體就位的有利構(gòu)造位置，區(qū)內(nèi)巖體多就位于北東向深大斷裂與其次級(jí)斷裂的交匯部位.

直接控制作用表現(xiàn)在控制多金屬礦的空間展布及分布（圖2）.可以看出不同方向斷裂構(gòu)造交匯部位是礦化的有利部位和密集區(qū).就礦床（體）而言，閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖與寒武系碳酸鹽層的接觸帶是夕卡巖型Cu、Pb、Zn礦體的主要控礦構(gòu)造；酸性、中酸性淺成、超淺成侵入巖、爆破角礫巖筒控制著Mo多金屬礦體的分布；熱液充填交代型小礦床主要受主干斷裂的北西、北東向次級(jí)斷裂及斷裂周圍巖層的層間裂隙、層間破碎帶控制.

表1 各個(gè)成因類型礦產(chǎn)的礦床特征Table1 Characteristicsof depositsby genetical types

圖2 桓仁成礦帶重磁解釋斷裂巖體圖Fig.2 Faultsand intrusive rocks interpreted by gravity andmagnetic survey in Huanrenmetallogenic belt 1—實(shí)測(cè)及解譯推斷巖石圈斷裂（lithospheric fault）；2—實(shí)測(cè)及解譯推斷殼斷裂（crustal fault）；3—實(shí)測(cè)及解譯推斷白堊紀(jì)侵入巖（Cretaceous intrusive rock）；礦產(chǎn)地圖例同圖1

3.3 礦產(chǎn)與巖漿巖的關(guān)系

成礦帶內(nèi)的白堊紀(jì)中酸性侵入巖是區(qū)內(nèi)多金屬礦成礦的重要控礦因素.表現(xiàn)為，巖漿活動(dòng)為多金屬礦的成礦提供了熱源及主要成礦物質(zhì)，中酸性侵入巖的產(chǎn)狀與分布對(duì)多金屬礦的分布也具有直接影響［5］.

根據(jù)區(qū)調(diào)及勘探資料，區(qū)內(nèi)中酸性巖體與多金屬礦在空間位置上表現(xiàn)為有規(guī)律的相變，從巖體內(nèi)部向外、從深部到淺部表現(xiàn)為熱液活動(dòng)從高溫到低溫，礦化從Cu-Mo、Cu-Fe到Cu-Pb-Zn礦化組合的演變規(guī)律.

3.4 礦產(chǎn)與物探的關(guān)系

根據(jù)對(duì)已知各類礦產(chǎn)與布格重力異常分布統(tǒng)計(jì)：Cu、Pb、Zn礦床（點(diǎn)）大部分分布在重力低值區(qū)、重力異常梯級(jí)帶及過(guò)渡帶上，部分分布在異常等值線扭曲部位.因此，重力低值區(qū)、異常梯級(jí)帶、異常過(guò)渡帶及異常等值線扭曲部位是尋找銅、鉛鋅礦的最有利部位.

成礦帶內(nèi)銅、鉛鋅礦具有弱磁性.夕卡巖型銅、鉛鋅礦主要分布在100～900 nT區(qū)間，而熱液型銅、鉛鋅礦主要分布在0～200 nT區(qū)間，鉬礦主要分布在由閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖形成的正緩場(chǎng)區(qū)中的相對(duì)磁力低值區(qū).如：1∶5萬(wàn)高精度航磁ΔT等值線圖，石柱子花崗閃長(zhǎng)巖體存在8個(gè)相對(duì)磁力低值區(qū)，目前已發(fā)現(xiàn)5個(gè)含鉬礦斑巖體（見(jiàn)圖3B）.

3.5 礦產(chǎn)與化探的關(guān)系

遼寧省桓仁-寬甸地區(qū)水系沉積物資料表明，成礦帶內(nèi)具有工業(yè)價(jià)值的大、中、小型銅、鉛、鋅、鉬礦均位于地球化學(xué)高背景區(qū)內(nèi)，不同元素的高背景相互疊加區(qū)與多礦種礦床對(duì)應(yīng)關(guān)系較好.高背景區(qū)的各元素異常表現(xiàn)為規(guī)模大、強(qiáng)度高、濃集中心突出，如石柱子異常區(qū)（圖3C）、二棚甸子異常區(qū).

通過(guò)分析遼寧省桓仁-寬甸地區(qū)重砂資料得出，重砂異常密集區(qū)與已知礦化的集中區(qū)對(duì)應(yīng)關(guān)系較好.重砂礦物組合對(duì)尋找具有一定規(guī)模的礦床有良好的指示作用.

圖3 石柱子地區(qū)多金屬綜合區(qū)域場(chǎng)圖Fig.3 Regionalcomprehensivemap of the polymetal field inShizhuziareaA—石柱子巖體礦產(chǎn)分布圖（mineral distribution in Shizhuzi intrusion）；B—高精度航磁平面等值線圖（isopleth of high-precision aeromagnetic survey）；C—地球化學(xué)組合異常圖（combined geochemical anomalies）；1—預(yù)測(cè)爆破角礫巖筒位置（據(jù)汪世飛）（predicted explosive breccia pipe）；2—相對(duì)航磁低值點(diǎn)（relative low value point）；礦產(chǎn)地圖例同圖1

4 區(qū)域成礦模式

受太平洋板塊俯沖作用的影響，早白堊世早期地幔熔融物質(zhì)沿巖石圈斷裂上侵形成廣泛的噴發(fā)活動(dòng)，火山熱源淋濾、萃取基底地層中的Pb、Zn、Cu，沿?cái)嗔殉涮罱淮纬擅}狀Pb、Zn、Cu礦體.部分巖漿在中深部就位于斷裂的交匯部位，與寒武紀(jì)灰?guī)r發(fā)生強(qiáng)烈的接觸交代作用，形成夕卡巖體，同時(shí)大量的磁鐵礦及部分黃鐵礦在具有格擋部位沉淀形成磁鐵礦體或鐵銅礦體.中低溫階段，Pb、Zn大量沉淀于外接觸帶夕卡巖中形成Pb、Zn礦體，部分Pb、Zn進(jìn)入灰?guī)r裂隙形成遠(yuǎn)離接觸帶的小規(guī)模Pb、Zn礦化.早白堊世中期，大規(guī)模的酸性巖漿活動(dòng)，成礦作用較差，僅個(gè)別巖體的邊緣接觸帶有接觸交代型Pb、Zn礦化.早白堊世末期，深源巖漿氣液在地殼淺部聚集，在剪切斷裂作用下，上侵形成酸性、中酸性次火山巖淺成侵入體及爆破角礫巖筒，氣液運(yùn)移含礦物質(zhì)形成斑巖型Mo、Cu、Au礦（化）體，并伴有強(qiáng)烈的蝕變作用.桓仁成礦帶區(qū)域成礦模式如圖4所示.

圖4 桓仁成礦帶區(qū)域成礦模式圖Fig.4 Metallogenicmodelof the Huanrenmetallogenic belt1—夕卡巖型磁鐵礦點(diǎn)（skarn typemagnetiteore）；2—夕卡巖型銅（多金屬）礦（skarn type Cu/polymetal）；3—石英脈中熱液型鉬礦（hydrothermal Mo in quartz vein）；4—斑巖型鉬礦，伴生銅、銀（porphyry type Mo,accompanied by Cu and Ag）；5—熱液脈型、裂隙充填型銅礦點(diǎn)（hydrothermalvein typeand fracture filling typeCu）；6—熱液脈型、裂隙充填（交代）型鉛鋅礦（hydrothermalvein typeand fracture filling type Pb-Zn）；Pt1 lh—古元古代遼河群；Qn-Z—新元古代青白口-震旦系；Pz—古生代寒武-奧陶系；K1 xl—侏羅系上統(tǒng)小嶺組

5 綜合信息找礦模型

在桓仁多金屬成礦帶中有工業(yè)價(jià)值的礦床類型主要為夕卡巖型銅、鉛鋅礦及斑巖型鉬礦.本文根據(jù)桓仁-寬甸地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征、地球物理特征、地球化學(xué)特征等建立桓仁成礦帶銅、鉛鋅、鉬礦成礦系列綜合信息找礦模型.

1）地層標(biāo)志：寒武系灰?guī)r與早白堊世中酸性侵入巖的接觸帶及灰?guī)r裂隙、早白堊世中酸性侵入巖中的寒武系灰?guī)r捕擄體是銅、鉛鋅成礦的有利部位.其中徐莊組成礦條件最好，張夏組次之.

2）構(gòu)造標(biāo)志：北東向深大斷裂與北西、東西向斷裂的交匯處控制巖體的產(chǎn)狀與分布；北西、東西向次級(jí)斷裂兩側(cè)的剪切裂隙是礦液上升的通道和礦體就位的場(chǎng)所；接觸帶構(gòu)造、層間破碎帶控制夕卡巖型銅及鉛鋅礦體的空間展布；北北西、北北東向次級(jí)斷裂及其交匯處控制淺成、超淺成侵入巖和爆破角礫巖筒及鉬礦的分布.

3）巖漿巖：古元古代地層為夕卡巖型銅、鉛鋅礦的形成提供物源；白堊紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖為銅、鉛鋅、鉬礦的形成提供熱源和直接物源；花崗斑巖巖枝群與夕卡巖型銅礦的形成最為密切；中酸性脈巖群與夕卡巖型鉛鋅礦的形成最為密切；酸性、中酸性淺成、超淺成侵入巖、爆破角礫巖筒是鉬礦體賦存的直接圍巖.

4）蝕變：銅、鉛鋅礦的主要蝕變類型有大理巖化、夕卡巖化和綠泥石化.鉬礦的主要蝕變類型為鉀化、硅化、絹云母化、石英化.

5）地球物理：重力低值區(qū)、異常梯級(jí)帶、異常過(guò)渡帶及異常等值線扭曲部位是尋找銅、鉛鋅礦的有利部位.重力低或重力低邊緣梯級(jí)帶上、正緩場(chǎng)區(qū)中的相對(duì)磁力低值區(qū)或串珠狀異常帶上是尋找鉬礦的有利部位；成礦帶內(nèi)銅、鉛鋅礦具有弱磁性，夕卡巖型銅、鉛鋅礦主要分布在100～900 nT區(qū)間，而熱液型銅、鉛鋅礦主要分布在0～200 nT區(qū)間.

6）地球化學(xué)：銅礦致礦組合異常有Cu、Mo、Au、Ag，Cu、Zn、As等多元素組合異常；黃銅礦、白鎢礦重砂礦物組合.鉛鋅礦致礦組合異常有 Pb、Zn、Cu、Ag、Mo、As，Zn、Mo、As，Zn、Au 等多元素組合異常；重砂礦物組合有鉛族、銅族、鋅族，鉛族，金、白鎢礦、鉛族組合.鉬礦致礦組含有 Mo、Cu、Au、Ag 等多元素組合異常；輝鉬礦、黃銅礦重砂礦物組合.

6 結(jié)論

本文綜合桓仁成礦帶各種礦化信息、控礦信息特征，建立了桓仁成礦帶的銅、鉛鋅和鉬礦的綜合信息找礦模型.分析桓仁多金屬成礦帶成礦特征及綜合信息找礦模型，確定以下兩個(gè)找礦方向：

1）深部找礦.桓仁成礦帶銅、鉛鋅、鉬礦的垂直分帶性特征明顯，可在鉛鋅礦下找銅鐵礦，銅鐵礦下尋找銅鉬礦.

2）尋找隱伏礦和盲礦.利用物探資料推斷隱伏巖體及控巖控礦構(gòu)造，化探資料分析主礦化階段元素組合特點(diǎn)及分帶特征，結(jié)合產(chǎn)于構(gòu)造裂隙中的鉛鋅礦化分布特征，作為圈定隱伏礦和盲礦資源的依據(jù).

［1］李鐘山，范繼璋.華北地塊北緣金礦預(yù)測(cè)［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)：地球科學(xué)版,2004,34（2）:292—296.

［2］肖志堅(jiān)，左愛(ài)利，班宜忠.礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的新探索［J］.地質(zhì)與勘探,2006,42（3）:86—90.

［3］王世稱，成秋明，范繼璋，等.金礦資源綜合信息評(píng)價(jià)方法［M］.長(zhǎng)春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社,1990.

［4］遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局.遼寧省區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京：地質(zhì)出版社,1988.

［5］胡鐵軍，宋建潮，孫立軍，等.桓仁夕卡巖型鉛鋅礦成礦機(jī)制和深部預(yù)測(cè)研究［J］.地質(zhì)找礦論叢,2008,23（3）:195—208.