0 引言

内蒙古翁牛特旗张家沟银铅锌矿床位于翁牛特旗境内，距翁牛特旗政府所在地乌丹镇南西约60 km，区内赋存有大量的金、银、铜、钼等多种金属矿藏。区内大部分金属矿产物理和化学特征十分显著，适宜采用物探和化探进行确定。综合物化探方法是地球物理方法（朱向东等，2007；张喜周，2010； 郝国强，2009；）和地球化学方法的综合运用（王学贞和张喜周，2002），多用于异常地质体的圈定田淑娟（2019）、地质构造判定（侯朝勇等，2011）、隐伏矿体探测（刘涛等，2011）、构建找矿模型（贺玉琼和张喜周，2012）、探寻找矿标志（陈卫等，2011；雷慈坤等，2014），具有经济快捷的特点。本文归纳了张家沟银铅锌矿床地球物理、地球化学找矿标志，提出了该区地球物理综合找矿方法技术集成，以期该区下一步地质找矿工作有一定的借鉴意义。

1 地质背景

研究区大地构造位置处于天山—兴安地槽系阴山北地槽内，华北地台与内蒙古地槽凹陷带的接触部，构造发育且复杂，最显著的构造形迹是东西向及近东西向褶皱轴面、冲断层等压性结构面，与这些挤压面伴生的有南北向张断层、北东—南西向和北西—南东向扭性断层。其中东西向构造带是区内最复杂的构造体系，经过长期的构造运动，规模很大，波及深度较深，控制着铅、锌、银、铜等矿产的分布，特别是少郎河—太平庄一带，成矿地质条件优越。区域内矿产丰富，主要有小营子、敖包山、硐子、余家窝铺、荷尔勿等铅锌矿床（康明等，2001； 耿文辉和姚金炎，2004；曹强等，2022）。矿床类型有热液充填型和矽卡岩型两种，热液充填型以小营子铅锌矿床为代表，矽卡岩型以敖包山铅锌矿床为代表。张家沟银多金属矿床位于少郎河多金属成矿带上（图1），该带呈近东西展布，以铅、锌、银、铜、金等矿产为主，次有铁、萤石等矿产。区域内是寻找铅、锌、银、铜、金等矿产的有利地段，成矿地质条件优越。

2 研究区地质概况

2.1 地质特征

研究区出露地层主要为上二叠统于家北沟组与上侏罗统白音高老组及第四系。上二叠统于家北沟组岩性为安山岩、英安岩。上侏罗统白音高老组分布于研究区中北部，不整合于于家北沟组之上，为一套陆相酸性火山岩，由流纹岩、酸性凝灰岩、凝灰砂砾岩组成（图2）。

构造是本区最重要的控矿因素，矿体无一例外赋存在少郎河—太平庄一带东向大断裂的派生构造中。该派生构造为北北西向、东西向和北北东向，构造性质一般为压扭性特征。矿液沿构造充填，矿体产状同构造产状一致，倾向上呈舒缓波状。

研究区岩浆岩发育，有燕山早期中细粒花岗闪长岩和闪长玢岩。该侵入岩是乌苏花岗闪长岩体的一部分，侵入于二叠纪安山岩中。

2.2 矿体特征

张家沟银矿床共圈出矿体15条，矿体主要产出于近东西向构造破碎带内，少部分产出于北西向构造破碎带内。矿体围岩以于家北沟组安山岩为主，其次为花岗闪长岩。矿体剖面上呈群产出，目前已知矿体赋存标高为490～1080 m，多数矿体在500 m 标高以上，26号矿体延深控制到300 m标高，单矿体长 70～1150 m，矿体延深一般为 100～650 m（部分矿体延深未控制），矿体厚度 0.70～2.48 m，最大厚度 3.42 m。矿体厚度沿走向和倾向都有一定的变化，矿体走向 230°～320°，倾向北东或北西，倾角 53°～76°。矿体形状以脉状为主，其次为透镜状和扁豆状，从坑道矿体观察矿体沿走向、倾向有尖灭再现现象。

2.3 围岩蚀变特征

研究区围岩蚀变主要有硅化、绿泥石化、黄铁矿化、萤石化、铁锰矿化、高岭土化、褐铁矿化。硅化是区内发育最广泛的围岩蚀变（部分硅化较强段以为石英脉），常呈带状、脉状分布，构成矿化蚀变带的胶结物并与铁锰矿化铅锌矿化关系密切。其中早期硅化与矿化关系密切，晚期硅化常与白云石、方解石共生形成脉体而穿切早期矿（化）体。绿泥石化常分布于蚀变的安山岩和构造破碎带中，在铅锌矿脉的两侧，常构成片理化带的主体岩石。黄铁矿化则表现为黄铁矿呈星散状或团块状分布于闪长岩或矿脉中。萤石化、方解石化则表现为萤石、方解石呈细脉状穿插于蚀变岩中。高岭土化常见于构造破碎带内，呈土状，白色，分布于断层泥砾中。褐铁矿化是区内地表常见的一种蚀变，主要沿矿化蚀变带、裂隙带分布，区内褐铁矿化有黑色、褐色、褐红色、土黄色4种颜色。除呈褐色褐铁矿与铅锌矿化关系较差外，其余 3 种类型的褐铁矿与铅锌矿化关系密切。上述蚀变以硅化、绿泥石化为主，地表以褐铁化为主，与成矿关系密切，可作为直接找矿标志。而方解石化为矿化后期蚀变，亦可作为间接找矿标志。

1—第四系；2—新近系；3—上侏罗统白音高老组；4—上侏罗统满克头鄂博组；5—中侏罗统新民组；6—上二叠统于家北沟组；7—下二叠统额里图组；8—上石炭统酒局子组；9—中志留统晒勿苏组；10—中下奥陶统包尔汉图群；11—早白垩世花岗斑岩；12—晚侏罗世流纹斑岩；13—晚侏罗世斜长花岗岩；14—晚侏罗世花岗岩；15—晚侏罗世花岗闪长岩；16—晚侏罗世闪长玢岩；17—二叠纪碱长花岗岩；18—二叠纪辉绿玢岩；19—地质界线；20—主断裂带；21—实测断裂及编号；22—推测断裂及编号；23—大型铅锌矿床；24—中型铅锌矿床；25—小型铅锌矿床；26—研究区

2.4 矿化特征

研究区共发现80余条铅锌银矿化带及蚀变带，并相对集中分布于研究区的东北部和中西部。这些矿脉大部分赋存于上二叠统于家北沟组安山岩、英安岩及花岗闪长岩之中。少部分矿脉赋存在上侏罗统白音高老组火山碎屑岩地层中的流纹岩、凝灰岩中。区内矿化体从整体上看呈脉状，受不同方向的断裂构造控制。区内铅锌矿化带有 3 个方向，即近东西、北西向为主，北北东向次之，但北北东向褐铁矿化较强，面积较大且形成较晚，对前两组构造起破坏作用。

1—第四系；2—流纹岩；3—安山岩；4—蚀变安山岩；5—英安岩；6—花岗闪长岩；7—岩屑晶屑凝灰岩；8—凝灰质角砾岩；9—流纹质角砾岩； 10—断层；11—矿体；12—蚀变带；13—物化探综合剖面

平面上矿体矿化强度及元素富集具明显的水平分带，从东北部的张家沟北矿段到西南部的南矿段，表现出北东部富 Zn、Ag、Pb，中部富 Mn、Ag、Pb、 Zn，西部富 Mn、 Ag的特点。纵向上，成矿元素亦表现出纵向分带：张家沟矿段 5-1 矿脉上部富 Ag，中部富Pb、Zn，下部富Zn。

3 地球物理特征

3.1 岩石物性参数特征

磁性特征（表1）：安山岩、花岗闪长岩、蚀变花岗闪长岩磁性较强，其余围岩均为弱磁性或无磁性，所以在矿体矿化体上出现较平稳的低值磁场。

电性特征（表2）：中酸性岩体易产生高阻中等极化率的异常特征，酸性岩易产生中低阻低极化率的异常特征，而矿体矿化体则易产生中低阻高极化率的异常特征。

由研究区地球物理特征分析可以看出，该区具备投入磁法和电法的地球物理前提条件。

3.2 磁异常特征

据研究区磁测 ΔT异常平面图（图3），总体可将研究区分为 3 个区，即：南区、中区和北区。中区磁异常最高，南区次之，北区以负值磁异常为主，异常形态为等轴状面型分布。

南区异常较为规整，主要以平静低缓的正值磁异常为主，幅值多在100 nT以内，面积近2 km²，异常特征主要反应上二叠统于家北沟组岩性为安山岩、英安岩的磁性特征。

中区北部异常较为复杂，特征多样，等值线扭曲强烈，形态、走向多变，其中单个小异常星罗棋布，小异常分布范围大小不一，强弱不等，但总体上看以等轴状面型分布正磁异常为主体，异常半径约为 1000 m，异常幅值大于 1000 nT。等轴状面型异常内还发育有多条长短不一、宽度不等，多呈北东向、北西向展布的线性磁力梯度带、异常过渡带、串珠状呈线性分布的条带状异常带和多处等值线的规则性扭曲带。

研究区内磁异常变化剧烈，磁场特征与岩体、断裂及地层关系密切，根据异常特征圈定了岩体 2 处，编号Y1、Y2，断裂构造5条（图3）。Y1岩体分布于研究区中北部，呈圆形展布面积约为3.1 km²。岩体内外接触构造破碎带普遍硅化、绿泥石化、黄铁矿化、萤石化、铁锰矿化、高岭土化、褐铁矿化。从异常的空间分布特征显示不同延拓高度均有异常显示，直至上延1 km仍有异常显示。异常的空间分布特征揭示了该异常为深源磁性体引起，推断异常为深部岩浆活动引起的中酸性岩体（花岗闪长岩） 从深部向浅部侵入引起，从空间分布形态来看异常源来自于研究区西部，由深部向浅部，由西向东侵入。Y2岩体位于Y1南西测，呈浑圆形展布，异常半径约为 200 m，异常极值 500 nT，异常低缓推测为隐伏斑岩体引起。推断的 F1、F2、F3 这 3 条主要断裂构造及岩体破碎接触带是本区主要热液通道，构造形成的时代晚于隐伏岩体，切割中酸性岩体后，酸性岩浆及含矿热液沿构造通道上升侵入至地表形成范围较大正磁异常背景下的负磁异常。断裂构造为本区的主要导矿、容矿、赋矿构造，断裂交汇部位是成矿环境的最佳位置，构造异常及负磁异常为本区地球物理间接找矿标志。

4 地球化学异常特征

研究区通过土壤地球化学测量，共发现具有一定价值的多元素综合异常12处。8种元素圈定的单元素异常54处，其中Pb异常13处，Zn异常11处，Ag 异常 11 处，Au 异常 7 处，As 异常 5 处，Sb 异常 7 处（图4）。

研究区内 12 个综合异常基本上分布于物探推测的隐伏岩体内外接触带附近，呈“三片一带”分布。①位于研究区北东部，受地层构造的控制，形成1400 m×1000 m的Au、Ag、Pb、Zn、Sb、As（Cu）多元素综合地球化学异常，并具有不同元素组合的多处浓集中心。②分布在研究区南部的由AP-9、AP-10 组成的异常区，面积约 900 m×600 m。③分布在研究区西北部的异常区。“一带”是在研究区东南部呈北西向串珠状分布的多元素组合异常带。需要特别指出研究区地球化学综合异常除 AP-8 以外，都位于磁力高值异常边部、局部相对低值处（0～100 nT），与后期侵入的酸性岩脉关系密切。

根据综合异常元素组合、浓集中心、NAP 值及其所处的矿化蚀变条件、地质地球物理特征等因素，将本次发现的12个异常分为重点异常（5个）、有价值异常（3 个）和待评价异常（4 个）等 3 类异常。各综合异常的构成和分类见表3。

研究区通过土壤地球化学测量，共发现具有一定价值的多元素综合异常11处（图4）。根据综合异常元素组合、浓集中心、NAP 值及其所处的矿化蚀变条件、地质地球物理特征等因素，将本次发现的 11个异常分为重点异常（5个）、有价值异常（3个）和待评价异常（3个）等3类异常（表3）。

5 地物化综合剖面特征

根据物化探特征结合地质情况布设了物化探综合剖面。从地物化综合剖面图可见异常总体呈低磁低阻高极化异常特征（图5，侯朝勇等，2017）。

土壤地化剖面图显示 Au-Ag-Pb-Zn-As-Sb 异常组合，异常以Ag、Au、Pb、Zn为主，伴有AsSb元素，其中 Ag最高含量为 12.5×10^-6，Pb为 326×10^-6，Zn为 782×10^-6，高含量浓集中心部位已发现 Ag、Pb、Zn 矿体。

磁力剖面对应化探异常部位显示为局部负磁异常，两侧高磁异常。激电测深断面图反映低阻高极化异常体（硫化物）向深部有较大的延伸，低阻高极化异常体整体向北东倾（侯朝勇等，2019）。

6 工程验证结果

根据物化探异常，经钻探 ZK5 工程验证，深部对应低磁低阻高极化异常部位圈定银铅锌矿体 1 条，矿体倾向 10°，倾角 58°～62°。矿体厚 1.98～5.37 m。矿石品位：Ag：60.23×10^-6～278.47×10^-6， Pb：0.18%～0.66%，Zn：0.64%～1. 02%。

7 找矿方向

通过地质物化探工作，初步构建了本区地层构造岩体格架雏形：研究区大地构造位置处于天山— 兴安地槽系阴山北地槽内，华北地台与内蒙古地槽凹陷带的接触部，内蒙台隆与温都尔庙—翁牛特旗褶皱带衔接部靠褶皱带一侧，翁牛特隆起中部，由深源的燕山期中酸性花岗闪长岩侵入形成隐伏半隐伏岩体，隐伏岩体再被后期两条呈八字形分布的北东向断裂构造（F1、F2）切割，岩浆热液及矿液沿断裂构造喷发侵入，并在断裂、接触构造破碎带及构造、岩体内外接触破碎带两侧次级羽状纵张裂隙带中富集成矿，北东向断裂构造为本区的主要导矿、容矿、赋矿构造，断裂交汇部位是成矿环境的最佳位置，构造异常及负磁异常为本区地球物理间接找矿标志。因此下一步找矿的主要方向为磁力推测岩体内外接触带与构造交汇部位的局部相对低磁异常并伴随化探PbZnAgAu异常部位。

a—化探剖面图；b—磁力剖面图；c—电阻率反演断面图；d—反极化率演断面图

8 结论

（1）张家沟银铅锌矿床的找矿标志主要有地质标志：构造，地表铁帽，硅化蚀变带；物探标志：岩体内外接触带与构造交汇部位的低磁低阻高极化异常；化探标志：Au、Ag、Pb、Zn、As、Sb 多元素组合地化异常。

（2）综合物化探方法在张家沟找矿效果明显，磁法圈定岩体，划分构造，激电圈定硫化物富集地段，大功率激电测深探寻深部找矿空间，化探异常确定物探异常性质。由面到点、由浅到深，物探定位，化探定性的方法技术组合运用，互为借鉴，可为该区大范围找矿提供依据。

参考文献