闫 岩彭润民陈思雨贺 斐汪 旭
(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083;2.北京大学地球与空间科学学院,北京100871;3.内蒙古自治区地质勘查基金管理中心,内蒙古呼和浩特100021;4.内蒙古自治区第七地质矿产勘查院,内蒙古呼和浩特10020)
我国铅锌矿资源丰富,产地达700多处[1],其中SEDEX型Pb-Zn矿床资源量估计为2.3亿t[2],“大而富”是该类型矿床的特点。华北克拉通北缘的Pb-Zn矿床储量约占全国铅锌储量的15%,其地质特征和成矿环境与喷流沉积岩容矿的典型SEDEX型Pb、Zn、Ag矿床具有相似性,其成矿规模堪与世界上一些较大的Pb-Zn矿床媲美。我国自西向东Pb-Zn矿资源主要分布于:①狼山—渣尔泰山矿集区,自西向东分布有霍各乞,炭窑口、东升庙、甲生盘等以细碎屑岩和碳酸盐岩为主的海相沉积岩容矿的块状硫化物矿床;②康保—建平矿集区,产出荣家营、育羊沟等一系列热液型Pb-Zn矿床[3];③燕辽矿集区,产出有高板河等以细碎岩为主的海相沉积岩容矿块状硫化物矿床以及八家子矽卡岩型Pb-Zn矿床;④辽东—吉南矿集区,产出以碳酸盐岩为容矿岩石的青城子、张家堡子以及朝鲜超大型检德Pb-Zn矿床[3]。其中,狼山—渣尔泰山矿集区大地构造位置上位于华北克拉通北缘西段,是我国北方具有代表性的中元古代SEDEX型矿床成矿带。该区域矿床规模大,矿体成群出现,总体上勘查程度较低,仍有多处地球物理、地球化学异常有待查证,是我国铅锌资源找矿潜力最大的地区之一。近年来,大量学者分别从成矿地质背景[4-14]、构造演化与成矿响应[15-18]、岩石建造特征及其含矿性[6,19-22]、矿床成因和同沉积构造热事件[14,23-25]、综合找矿方法应用[26]、矿床成矿流体同位素组成[1,27-29]、资源定量评价[30-32]等方面对该矿集区的SEDEX型矿床进行了详细研究,尽管成果丰硕,但主要集中于单个矿床的分析,缺乏对于整个华北克拉通北缘西段SEDEX型铅锌矿床的综合找矿研究成果。为此,本研究结合该区已有的地质勘探成果,对区内SEDEX型铅锌矿床的区域成矿地质背景进行分析,对地质找矿信息进行总结,并构建综合找矿模型,为该区后续找矿勘探提供可靠依据。
狼山—渣尔泰山矿集区位于内蒙古中西部地区,西起狼山、东至二集线以西地区,南部属于阴山山系,北至中蒙边界(图1)。区内赋存的金属、非金属、贵金属矿产较多,构成了一个巨大的多金属成矿系统[8,33]。该区沉积地层及岩浆岩的年代学研究表明,华北克拉通北缘西段的狼山—渣尔泰山造山带的形成经历了新太古代结晶基底形成、中元古代被动大陆边缘裂解[34]、新元古代晚期开始的活动陆缘、古生代以来陆壳增生造山的漫长演化过程[35],在记录了西伯利亚板块与华北板块离散、汇聚历史的同时,也相应形成了丰富的Zn、Pb、Cu、Fe等矿产资源[36]。在元古宙地层中已查明的一系列多金属矿床的成矿时代分属早元古宙和中新元古宙,沉积建造、变质变形程度存在很大差别[37-38]。该区西部Cu、Pb、Zn矿产均发育(霍各乞和炭窑口),中部以Pb、Zn为主,Cu较少(东升庙和对门山),东部仅为Pb、Zn(甲生盘和山片沟等)发育(图2)。该区铅、锌累计保有储量达196.3万t,锌848.8万t、分别占全国铅、锌总保有储量的3.9%和7.9%[2]。
华北克拉通北缘西段的霍各乞、东升庙、炭窑口、甲胜盘等大—超大型SEDEX型铜铅锌矿床均产于狼山—白云鄂博裂谷系中。SEDEX型矿床的主要定位构造为大陆地壳基底上的拉伸性沉积盆地,包括大陆裂谷、被动大陆边缘、坳拉槽、克拉通盆地以及弧后盆地等[39-42]。近年来,我国学者对裂谷成矿进行了大量研究,在古扬子地块及古华北地块等块体中都有若干个裂谷存在,已经发现了一些大型、特大型成矿带的分布与发展受大地构造背景控制,如北祁连镜铁山海底喷流沉积Fe-Cu矿床沉积于震旦纪裂陷海盆[43],大厂Sn多金属矿床产于南丹—河池晚古生代裂谷盆地中[44],白云鄂博铁矿产于渣尔泰—白云鄂博海槽,加拿大Sullivan矿床产于陆内引张环境,澳大利亚McArthur矿床位于北澳地块的巴顿海槽内以及Mount Isa等矿床位于莱哈特断裂海槽内[44]。
狼山—渣尔泰山矿集区内的所有大型—超大型矿床都赋存于狼山、渣尔泰山,狼山在西,渣尔泰山在东。两地均出露一套中元古代浅变质岩系,岩性分别为碳质板岩、千枚岩、石英岩、石英片岩等,分别称为狼山群(Pt2ls)和渣尔泰山群(Pt2ze)。前者赋存有霍各乞、东升庙和炭窑口3个大型多金属(Cu、Pb、Zn)硫化物矿床(图2),后者产出有甲生盘大型铅锌矿床(图2),两者地层岩性均以变质岩为主。狼山群的原岩主要为海相沉积碳酸盐岩类、碎屑沉积岩类,次为同沉积期的海相火山岩、凝灰岩夹层,并有火山岩屑与晶屑等。彭润民等[45]对狼山群的火山岩系进行了大量研究,发现了“双峰式”火山岩,进一步论证了“狼山—渣尔泰山矿集区为中元古代裂谷”的认识。狼山群含矿性较好,其内蕴藏着丰富的Zn、Pb、Cu、Fe等硫化物矿产资源,但该类矿产都集中分布于第二岩组中,第一岩组和第三岩组均不含矿体。迄今为止发现的东升庙、炭窑口、霍各乞等矿床和其他矿点无一例外地都产于第二岩组的一定岩性中,具有鲜明的“层控”、“岩控”和“时控”特征。总体上看,由下至上狼山群的原岩建造是由不含矿的碎屑岩类、含矿的碳酸盐岩类以及不含矿的碎屑岩类组成。
由相关同位素测年结果可知,在东升庙矿区狼山群第一岩组中测得的锆石U-Pb年龄为2 400 Ma,表明狼山群的形成晚于2 400 Ma,在狼山北侧第三岩组石英岩中测得的锆石U-Pb年龄为928 Ma[46]。此外,在区域研究中,相关学者测得的狼山北侧第二岩组地层的Rb-Sr等时线年龄为1 198 Ma[47];狼山北侧变质基性火山岩的Sm-Nd同位素等时线年龄为1 491 Ma[48];东升庙一带变质基性火山岩的Sm-Nd平均模式年龄为1 805 Ma[8];炭窑口一带变质钾质细碧岩的Sm-Nd等时线年龄为1 824 Ma,平均模式年龄为2 058 Ma[49]。可见狼山群所含矿石矿物的Pb同位素模式年龄总体为900~1 900 Ma,其中炭窑口矿区最老,霍各乞矿区最新,东升庙矿区位于两者之间[46],可认为是中元古代的成矿作用所致。
黑色碳质千枚岩、白云石、大理岩为狼山—渣尔泰山矿集区内SEDEX型矿床的容矿岩石,与澳大利亚东部McArthur River、Century、Mount Isa以及Broken Hill等著名的层控型Cu-Pb-Zn矿床相比,成矿时代(中元古代)、沉积构造环境、矿床特征(矿体形态、矿石结构、构造)及矿床类型等均具有相似性。但该区成矿也有其独特性[8,48-54]:①渣尔泰群不仅赋存有层控铜多金属矿床,而且赋存有大型层控金矿床(朱拉扎嘎),也属SEDEX型矿床[47];②该区目前发现的铜多金属矿床Cu、Zn、Pb品位较低;③太古界乌拉山群主要赋存有磁铁矿床;④中元古界渣尔泰山群阿古鲁沟组和狼山群第二岩组为狼山地区的主要容矿岩组,主要赋存有中元古代SEDEX型矿床;⑤海西期中酸性侵入岩体对中元古代SEDEX型矿床产生了明显的改造与叠加成矿作用[47]。
狼山—渣尔泰山矿集区内的大型—超大型矿床成矿均与中元古代裂陷槽火山活动关系密切,主要表现在各矿层下部均有火山岩分布,火山活动起到成矿元素预富集作用[54-59]。矿区火山岩的存在,不仅可以从深部带来成矿物质,还可以为成矿带来热源[12]。彭润民等[35]研究了炭窑口与东升庙矿区的基性火山岩稀土元素与微量元素的含量特征,显示出成岩物质也都来源于地幔。狼山南北两侧次级裂陷槽在裂解过程中都有深断裂贯通至地幔[14],但狼山北侧仅有基性火山岩而未见酸性火山岩以及甲生盘矿区无火山岩的特征[52],推断可能是随着裂解作用的进行,同生断裂切割下覆岩石圈的深度有显著差异所致。Wang等[60]研究认为我国SEDEX型矿床中成矿流体温度略高于MVT型铅锌矿床,表明SEDEX型矿床形成于较高的地热场区。反映出异常的地热梯度也是热水对流—循环系统产生的主要动力,可见高地热场环境是热水形成及喷气成矿的必要条件。在内蒙古狼山西南段渣尔泰山群中新发现有呈层状产出、具有变余聚斑状和斑状结构、斑晶主要由石英和钠长石组成、岩石化学成分富钾低钠的酸性火山岩[50],其顶底板岩性均为细晶方解石大理岩或结晶灰岩[50]。经过锆石测年证实该类酸性火山岩为新元古代的产物,并且其形成年龄恰好处于罗迪尼亚(Rodinia)超大陆裂解的时间范畴。此外,该类酸性火山岩的稀土元素和微量元素组成与华南扬子板块西缘的新元古代酸性火山岩相比,具有相似的张性裂谷盆地特征[53]。
狼山造山带是华北克拉通北缘巨型造山带的重要组成部分,彭润民等[15,52]通过对狼山地区构造演化与成矿的关系研究,指出该区在不同构造演化阶段形成了不同的岩石建造和矿床,主要的构造演化与成矿过程可以划分为5个阶段[47,54]。近年来,学术界对研究区内同生断裂活动的发现及其在整个成矿过程中的作用的研究取得了一些新的认识,对于整个狼山—渣尔泰山矿集区成矿机制的研究十分重要[52]。彭润民等[52]分析认为该矿集区内容矿岩组中同生断裂活动特征表现为:①容矿岩组中存在的层间砾岩、层间混杂堆积滑塌角砾岩指示在硫化物形成前、期间或之后断裂都处于活动状态;②大量层间角砾岩与角砾状矿石的形成也是同生断层长期活动的产物;③容矿地层岩性发生突变;④容矿岩段地层厚度发生突变;⑤矿体厚度与矿化程度发生突变。在成矿过程中,同生构造一方面控制了沉积相的分布,另一方面制约着断陷盆地及含矿溶液流动[55]。并且,该研究还认为形成SEDEX型矿床的含矿热液喷口集中部位为被动大陆边缘的裂谷或半地堑式盆地中的同生断层处[52],因而该类部位为SEDEX型矿床产出的有利场所。因此,SEDEX矿床的产出受盆地内的沉积环境制约,并受同生断裂控制,不同级次、不同尺度的次级同生断层控制着该成矿带内容矿岩系与赋矿断陷盆地的展布[56],同沉积断裂的活跃,不仅影响着盆地的沉积作用而且为成矿溶液运移提供了路径。
矿集区内霍各乞矿床围岩蚀变较为发育,主要有硅化、阳起石化、白云母化、电气石化和碳酸盐化[46]。炭窑口矿床围岩蚀变发育不明显,局部有较明显的硅化和绿泥石化,与铜矿化关系密切。围绕Zn、Cu矿体的其他近矿蚀变有碳酸盐化、绢云母化、黄铁矿化、透闪石化等[12],为区域变质作用对矿体的热改造所致。东升庙矿床内部的围岩蚀变发育不明显,蚀变种类表现为对围岩成分就地取材的蚀变现象,如砂质白云岩中的硅化、碳酸盐类中的碳酸岩化和泥质岩石中的云母化[12]。
通过对比分析狼山—渣尔泰山矿集区内不同时代地层中的微量元素背景值(表1)可知:①二叠系地层中Ba、V、Ga、Ti含量最高;②石炭系灰岩中Mo、Pb、Hg含量最高;③狼山群岩层中Zn、Ni、Cr、Co含量最高;④狼山群第二岩性组为含矿岩组,Pb、Zn、Mo、Ni、Co含量均大于区域和狼山群的平均含量,其中Pb、Zn、Mn、Mo含量高于第一、第三岩组;⑤狼山群不同类型岩石中Cu、Pb、Zn含量由高至低依次为灰岩、石英岩、板岩、千枚岩、片岩,即与区内岩石的矿化强弱顺序一致[60-64];⑥狼山群与区内其他时代地层相比,具有富Cu,贫Mo、Mn的特征[57]。
矿集区内可以根据狼山群地层各元素背景值(表1)圈定异常区,值得注意的是部分元素的低值异常区可视为含矿岩层的重要标志。据1∶20万区域化探资料分析可知:霍各乞矿区(图2)有范围较大且明显的Cu、Pb、Zn、Ni、Co元素组合异常,明显受含矿岩层层位和岩性控制,含矿层内矿体侧向异常十分发育,在上下盘围岩中,形成了一定宽度的异常,Cr、Ni、V、Ga、B等元素的地质异常区反映了含矿岩层矿化带范围,F、Ti、Ba在赋矿部位表现为低值异常区,在其外围有较高含量的异常出现,推测可能是区域变质热液作用下元素活化转移所致[19];东升庙矿区(图2)地表局部见有铁帽,含矿层侧向延伸10~200 m为大型Pb、Zn、S矿床,Cu、Pb、Mo、Mn、Zn为中外带异常,Hg、Co、B为外带异常,Ag为内带异常,Ti、Ba低值异常范围内有断续的高值异常分布。
矿集区内矿致异常的判别标志为Cu、Pb、Zn、Ag中内带异常,并伴有Hg、Mn、Co中外带异常和V、Ni、Cr、Ga、B异常及条带状Ti、F等元素的弱异常或负异常。原因是:①Cu、Pb、Zn、Ag为区内沉积变质矿床的主要成矿元素和伴生元素;②Co为黄铁矿、磁黄铁矿的重要指示元素;③Mn在区内的特征含矿层(灰岩、白云岩、透辉石-透闪石化灰岩)和矿体中含量均较高,故Mn异常既为含矿层的指示,又是Cu、Pb、Zn异常的指示;④Ti、Cr、V、B、Ga、Ni等异常受地层岩性控制,特征含矿层中含量低,故其低值异常可以指示含矿层的存在;⑤F异常反应了岩石中含OH-矿物(云母类)的多寡;⑥Ba在东升庙和炭窑口矿床中含量高,Ba异常可能是渗流热卤水成矿的重要标志之一[64]。
当矿集区内的狼山群第二岩组(含矿层)附近出现Cu、Pb、Zn、Ag中外带异常或Mn、Mo、Co中外带异常或Ti、V、Cr低值异常时,则指示含矿层倾斜深部可能有盲矿体存在[19]。
狼山—渣尔泰山矿集区内地层出露较齐全,区域构造位置特殊,岩浆活动频繁,矿产丰富。区域重力异常基本呈NE向展布,重力异常由高至低从SE到NW向相间排列,场值为(-170~-136)×10-5m/s2。区域重力场分布反映出霍各乞矿区位于NE向重力梯度带上偏重力较高一侧(图3(a))。重力低值与NE向大面积出露的花岗岩体对应。航磁异常显示,区域磁场平稳(0~100 nT),呈似等轴状SN向正负异常交替分布(图3(b))。平静磁场为弱磁性花岗岩体的反映,该异常与狼山群中的含矿地层(Pt2ls2)有关。
狼山—渣尔泰山矿集区岩矿石的地球物理特征为:①密度复杂,区内除了铅矿石、铁矿石及透辉石岩密度较高,透闪石密度较低外,铜矿石密度与围岩接近,且数值较高,因此,围岩即为容矿岩石,故呈较高密度(大于2.90×103kg/m3),符合层控型矿床特征;②磁性不均匀,一般属中—高磁性(表2),铁、铅矿石及透闪石磁性最强,次为高磁性的铜矿石和透辉石岩,石英岩及各种片岩因受矿化及变质作用的影响,具有中—高磁性,另据该矿集区东段资料,渣尔泰群岩石具有弱磁性,该区磁性增强与矿化活动相关,为采用磁法圈定含矿岩层提供了物性前提;③电性异常,矿石和碳质板岩较其他岩石的电阻率低1~2个级次,由于区内矿石自然组合明显受岩性控制,如碳质石英岩和碳质板岩分别形成黄铜矿—黄铁矿和方铅矿—铁闪锌矿—磁黄铁矿组合,故采用电法圈定含矿岩层乃至矿体均具备了一定前提[64]。
华北克拉通北缘西段SEDEX型铅锌矿床的形成是多期次地质作用叠加的结果,构造作用制约着矿体的空间分布和具体定位。狼山—渣尔泰山矿集区内的有利找矿标志总结如下[65]。
(1)地层标志[3]。从区域上看,华北克拉通北缘西段的几大矿区(霍各乞、东升庙、炭窑口、甲生盘)都分布于狼山群第二岩组地层中,明显受第二岩组控制[35]。
(2)赋矿岩性标志。目前矿集区内的已知矿体均赋存于相应的条带状含碳质石英岩、碳泥质结晶白云岩、碳质钙质板岩中。其中,铜矿体赋存于石英岩中,铅锌矿体赋存于板岩、千枚岩中,铜铅锌矿体赋存于透辉透闪岩中,该类矿体的产状与含矿层产状一致,并多呈似层状或层状,对于有用元素富集有特殊的选择性[8]。
(3)火山岩和基性侵入岩标志。两者与矿体在空间上密切相切相关[10],同位素地球化学分析表明,火山岩和基性侵入岩为矿体提供了大量成矿物质。两者规模反映了中元古代裂解幅度和深部物质进入盆地的规模,因此,其规模越大的地段成矿可能性越大。
(4)岩石学标志。在层状硫化物矿体之上或其周围常有层状重晶石产出[11],故重晶石可以作为该类矿体的直接找矿标志;喷流岩常与硫化物矿床紧密伴生,与地层同步褶皱,故该类岩体也可以作为有利的找矿标志。
(5)构造标志。矿集区内构造控制了矿床的展布[11,18],同生断裂交叉或转折部位往往是海底喷气的通道,倒转复式向斜核部往往成为矿床形成的有利部位。
(6)围岩蚀变标志。围岩蚀变是寻找热水沉积矿床非常有效的标志,流体流经下部岩系产生一系列特征蚀变,如电气石化、绿泥石化、重晶石化、钠长石化、硅化等[12],其中,电气石化受后期改造较弱。因此,在中元古代地层中电气石化较强的地段可能为沉积期热水活动中心,可有效指示其附近有矿体出现。
(7)地球化学标志。在含矿层分布区内出现Cu、Pb、Zn等成矿元素的地球化学晕以及矿体或含矿层的上盘岩石中常发育有Mn、As晕的部位成矿可能性较大。
(8)地球物理标志。硫多金属矿在多数情况下含有较多的磁黄铁矿,能够引起一定的磁异常。普遍认为与海底喷流沉积作用有关的矿床原生晕范围较窄,多为线性分布且梯度高,如霍各乞矿区的原生晕异常仅围绕已知矿体分布,远离矿体成矿元素含量明显下降[64],并且磁异常产于重力梯级带或过渡带内,故可认为硫多金属矿化层具有低阻高极化特征。
东升庙、霍各乞、炭窑口、甲生盘等重点矿床的研究表明,产于狼山群、渣尔泰群中的层状硫多金属矿床属SEDEX型变质岩赋矿的层控型矿床,沉积环境为受中元古代渣尔泰裂谷内次级断陷盆地控制的、海水流通性较差的浅海海湾环境。根据各矿床地质特征,尤其是矿石组构和矿物共生组合与交代关系,本研究将狼山—渣尔泰山矿集区内的多金属矿成矿划分为2个成矿期,共5个矿化阶段。
(1)喷流—沉积成矿期。①海底喷流沉积矿化阶段,含矿热卤水沿同生断裂上升进入海底后,因其密度较大在低洼处汇聚,并在矿液通道及附近岩石中发生电气石化;②成岩阶段,含矿层的上覆地层继续沉淀泥砂质等细粒碎屑物,从而使下伏的沉积物和硫化物矿层与底层水隔绝,进入成岩阶段,由于孔隙溶液受静压力作用,向上渗透形成了碱性长石化和绿泥石化。
(2)改造矿化期。①动力变质矿化阶段,该阶段使得矿体产状复杂化,也影响了矿体分布规律,矿石样品镜下分析可见纤维状黄铁矿或已初步重结晶的黄铁矿被压碎成角砾状,可能是多期变形的结果;②接触变质矿化阶段,岩体与含矿地层接触带出现了电气石、透辉石等蚀变矿物,矿石中普遍出现交代结构和重结晶粗粒结构;③表生阶段,狼山—渣尔泰山矿集区在白垩系覆盖的不整合面下,渣尔泰群发育有残积的褐铁矿化古风化壳,少数可与深部矿体相连接。
根据本研究对狼山—渣尔泰山矿集区成矿地质背景、找矿信息、找矿标志以及找矿规律的总结,构建的综合找矿模型如图4所示。在勘探实践中应首先寻找狼山群地层中的有利成矿岩组(Pt2ls2),其次在狼山群第二岩组中查找变质火山岩夹层和同生断裂,火山岩夹层与同生断裂发育的地带为有利的成矿区域。
根据矿集区区域成矿地质信息、控矿因素、同沉积期火山岩夹层与成矿的时空关系以及同生断裂活动与火山活动、SEDEX型矿床成矿的耦合关系,本研究将该区划为2个硫多金属成矿带(图5),根据找矿预测和找矿靶区的划分原则,在2个成矿带内共划分出了6个找矿远景区。
(1)千德曼Cu(Au)找矿远景区(A1区)。该区位于北部成矿带SW端,面积约360 km2,岩相古地理环境属渣尔泰裂陷盆地内的千德曼断陷盆地。区内地层层序较全,有千德曼等十余处Cu(Au)矿点。根据东侧重力值带延伸情况,推测应属重力低值带NW端。磁异常均为平稳的负异常,与地表铁帽展布一致,推测可能由深部含多金属的磁性体引起。区内分布的十余处化探异常主要为Cu、Au异常元素组合,且与已知的矿化点吻合较好,为寻找Cu、Au矿的有利地区。
(2)霍各乞Cu、Pb、Zn(Fe)找矿远景区(A2区)。该区岩相古地理环境属霍各乞三级断陷盆地。区内地表铁帽发育并与含矿地层产状一致,孔雀石化、硅化蚀变多处。该区分布有霍各乞大型铜矿床和5处Cu、Pb、Zn等矿(化)点,凝灰岩及喷气作用形成的硅质岩在霍各乞矿区较发育。区内有多处等轴状和规则条带状磁异常与已知的霍各乞铜矿对应,磁异常多分布于重力由高至低过渡的梯级带,化探异常元素组合为Cu、Pb、Zn和Ag,为寻找Cu、Pb、Zn矿床的较好部位。
(3)东升庙—炭窑口Pb、Zn、Cu、S(Fe)找矿远景区(A3)。该区岩相古地理环境属渣尔泰裂陷盆地西端,炭窑口—东升庙断陷盆地。区内地层出露较全,东升庙矿床产于复式向斜中,地表铁帽发育并与含矿地层产状一致。该区重力异常梯级带特征明显,磁异常为较为平稳的负磁场。东升庙矿床的东延异常具有含矿异常特征,为三贵口硫多金属矿的找矿靶区。除东升庙矿区有明显的Cu、Pb、Zn、As、Hg异常组合显示外,在三贵口还有As、Hg化探异常组合与磁异常相对应,为寻找Pb、Zn、Cu、S矿床的较好部位。
(4)温根多金属找矿远景区(B1区)。该区位于五原县北部,面积约96 km2,岩相古地理环境属渣尔泰裂陷盆地中东部、渣尔泰二级盆地西端。区内第四系覆盖较为严重,在零星的渣尔泰群出露区内除分布石德岭山中型沉积变质铁矿床外,还分布有昂根苏木赛音呼都格铜矿,推断该区覆盖层之下为渣尔泰群。该区处于重力由低至高的过渡带,重力异常梯级带特征明显、磁异常相对平稳、磁性体基底深度约4.5 km,对应为相对凹陷区,经异常解译认为与多金属矿有关,具有一定的深部找矿前景。
(5)敖包硫多金属找矿远景区(B2区)。该区位于南部Ⅰ级成矿亚带中东部,面积约96 km2,岩相古地理环境属渣尔泰裂陷盆地中东部。区内地表第四纪松散沉积物覆盖较为严重,另有铜矿化点1处,推断在覆盖之下为渣尔泰群。该区南边界为区域性山前弧形断裂,为重力由低至高的过渡带,重力异常梯级带特征明显、磁异常相对平稳,呈条带状展布,异常形质虽然不明但推断与多金属矿有关,具有一定的深部找矿前景。
(6)甲生盘Zn、S(Au)找矿远景区(B3区)。该区位于南部成矿亚带东部,面积约360 km2,岩相古地理环境属渣尔泰裂陷盆地东部的甲生盘盆地,区内赋存的EW向同生断裂与成矿关系密切。区内渣尔泰群分布集中且各岩组出露齐全,并构成了控矿的倒转复式褶皱。该区地表矿化发育,从阿贵沟、格少沟、山片沟一直到甲生盘以东均分布有与含矿岩石产状一致的铁帽。区内磁场为平稳的负磁场,呈NE向或EW向有规律地展布。本研究在1∶40万区域地质调查工作中圈出的5处化探异常,其中4处分布于甲生盘一带。
根据矿集区多元地质信息耦合特征,区内有效的找矿勘查思路为查找赋矿岩组、赋矿岩段产状和分布,辨认含矿构造,寻找围岩蚀变,查证物化探异常以及实施工程验证。①含矿岩层追踪,铜、铅、锌矿体沿一定时代地层形成,并集中分布于狼山群第二岩组(Pt2ls2)中,区内岩性变化大的地段需引起注意;②同沉积期火山岩分布,斜长角闪岩出露部分矿化较明显;③找寻围岩蚀变,在野外需准确确定近矿围岩蚀变(如硅化、黄铁矿化、绿泥石化等),该类蚀变为找矿直接标志;④圈定地球物理、地球化学异常,重磁异常带或其梯度带以及视电阻率异常往往是SEDEX型矿床的物探异常特征,反映了区域性地球化学特征的组合异常为寻找该类矿床的最佳地段;⑤工程验证,对通过上述工作优选出的找矿远景区采用探矿工程进行验证,有望获得一定规模的矿体,发现矿产地。
华北克拉通北缘西段狼山—渣尔泰山矿集区SEDEX型铅锌矿床今后的研究方向为:①古构造格局与沉积古地理环境研究,古构造格局和沉积环境不仅是SEDEX型矿床成矿的先决条件,而且是控制赋矿地层和矿床空间展布的首要因素;②多源信息成矿模型构建,由已知到未知判断矿产富集的多源信息地质条件,进而构建以地物化遥和工程验证于一体的综合找矿模式来有效指导找矿工作,以降低深部找矿风险、减少单一方法的多解性、提高靶区圈定的可信度;③追寻和探索隐伏矿产、深部矿产,有必要二次开发利用已有的地质勘查资料,应用物化探技术进一步勘查深远地层,借助钻探工艺创新捕获深部矿体;④SEDEX型矿床三维建模定量预测,由定性主观分析变为定量精确预测,构建SEDEX型矿床的有利地层层段和空间位置的精确判断准则;⑤变质演化过程与成矿规律研究,狼山—渣尔泰山矿集区内的矿床均出露于一套中元古代浅变质岩系中,有必要进一步开展对变质演化过程中各阶段的物化条件,特别是对流体所处地位和热力学行为受变质作用制约的研究。