白音诺铅锌矿床位于赤峰市巴林左旗北西87km处，是原辽宁省地质局第二区测队在20世纪70年代发现的。1979～1989年内蒙古自治区第三地质大队对该矿进行了普查和详查地质工作，于1989年提交了《内蒙古巴林左旗白音诺铅锌矿详查地质报告》，确定为一大型铅锌矿床，获铅锌储量244万吨，伴生银1164吨，共生硅灰石181.2万吨。这是我国北方最大的矽卡岩铅锌矿床，银和硅灰石也均达到大型规模。
(一)矿区地质概况
矿区的大地构造位置处于内蒙古－大兴安岭褶皱系苏尼特右旗晚海西地槽褶皱带，黄岗梁－甘珠尔庙背斜中段。矿床产于中生代火山断陷区中局部隆起环境。
矿区出露地层主要为下二叠统黄岗梁组和上侏罗统满克头鄂博组。前者是一套浅海相沉积建造，岩性由下而上为凝灰质砂质板岩、结晶灰岩(或大理岩)、泥质板岩。其中结晶灰岩(或大理岩)是含矿矽卡岩的主要围岩。上侏罗统主要由酸性凝灰熔岩和熔结凝灰岩夹安山岩组成。早二叠世地层构成轴向北东，向南西倾状的背斜构造(图16－8)。目前所发现的铅锌工业矿体大多赋存于背斜两翼的层间滑脱带和褶曲顶部虚脱带(图16－9)，少数矿体见于次级断裂裂隙带中。
图16－8 白音诺铅锌矿床地质略图(据赵一鸣等，1997)
矿区内外，发育燕山期中酸性火山岩、超浅成—浅成小侵入体及中深成侵入体。它们在空间上密切相伴，时间上有先后，但相隔时距不大，构成很有特色的火山－侵入杂岩。矿区西南部有一中生代火山机构，发育有完好的火山－潜火山/浅成—深成岩杂岩套。与成矿关系密切的超浅成—浅成相的花岗闪长斑岩和石英正长斑岩，呈岩枝状、岩墙状侵入于黄岗梁组层间破碎带。花岗闪长斑岩和矿区内酸性凝灰熔岩的Rb－Sr等时线年龄分别为171Ma和160Ma，87Sr/86Sr初始值分别为0.7065和0.7077(张德全等，1991)。石英正长斑岩既侵入于花岗闪长斑岩，也侵入于火山岩中，说明其生成时间相对较晚。花岗闪长斑岩的化学成分(据12个样平均)是:SiO265.51%，TiO20.60%，Al2O315.66%，Fe2O30.93%，FeO2.48%，MnO0.12%，MgO2.16%，CaO3.63%，Na2O3.87%，K2O3.64%，P2O50.15%，灼失1.20(张德全等，1990)。
(二)矿床地质特征
1.矿体
白音诺铅锌矿床已探明的矿体共170余个。主要工业矿体多呈北东向展布。单个矿体常呈透镜状、鞍状、脉状，空间上多个矿体常组成和层面近于协调或斜交的似层状矿化体，产于层间破碎带中的矽卡岩内(图16－9)。以矿床中部北东向背斜轴为界，将矿床分割为两个矿带:北矿带长1800m，主要由4～8号等矿体组成，东段的矿体出露地表，西段的矿体隐伏于晚侏罗世火山岩之下;南矿带长约2800m，由南西往北东依次有14，13～10、3，2，9，1号矿体(图16－8)。
图16－9 白音诺矿床79线地质剖面(据张德全等，1991)
矿床的主要矿体都产于矽卡岩中。单个矿体呈北东向延长，走向北20°～40°东，倾向南东或北西，倾角较陡，一般在60°左右。矿体长100～450m不等，延深约250m，最大延深超过400m。矿体厚一般3～10m。在空间上，矿体向南西侧伏，侧伏角25°左右。
2.矽卡岩和矿石
矿区内矽卡岩常沿燕山期花岗闪长斑岩与下二叠统大理岩或结晶灰岩接触带产出，部分矽卡岩见于石英正长斑岩与大理岩接触带，少量矽卡岩则分布于侏罗纪火山岩或二叠纪变质砂岩与大理岩接触带。由于中酸性小侵入体常顺地层层间贯入，因此矽卡岩亦呈似层状体，沿层间破碎带展布。矽卡岩在走向上比较稳定，厚度数米至数十米不等。
矽卡岩按其共生矿物组合的不同可分为两个交代建造，即钙矽卡岩和锰(钙)质矽卡岩，前者与Cu，Zn，(Sn)矿化有关，后者则与Pb，Zn，(Ag)矿化有密切联系。
钙矽卡岩大多分布于矿区西部，在矿区中东部和北部虽也有产出，但数量较少。矿物组成主要为钙铝榴石－钙铁榴石系列石榴子石和透辉石－钙铁辉石系列的辉石，次为硅灰石、绿帘石、符山石和斜长石等。按矿物组合的不同，钙矽卡岩还可以进一步划分出辉石矽卡岩、石榴子石－辉石矽卡岩、硅灰石矽卡岩、硅灰石－透辉石矽卡岩、辉石－石榴子石矽卡岩、符山石－辉石－石榴子石矽卡岩、辉石－长石矽卡岩和符山石矽卡岩等不同矿物相。局部地段因硅灰石富集，形成厚大的硅灰石矽卡岩。
锰(钙)质矽卡岩集中分布于矿区的中、东部和北部，与铅锌(银)矿化紧密相伴。其主要矿物为锰质钙铁辉石，次为钙铁榴石，局部有少量钙蔷薇辉石和铁质锰钙辉石等。与铅锌(银)矿化有关的锰质矽卡岩大多为外矽卡岩，内矽卡岩一般不发育。钙蔷薇辉石的形成比锰质钙铁辉石和钙铁榴石要晚，因为它常呈网脉状交代前者。
白音诺矿区的矿石类型按主要金属矿物组成的不同，可分为:铅锌矿石、锌矿石、铅矿石、铜锌矿石、含锡闪锌矿磁黄铁矿矿石和含铜磁铁矿矿石。其中，铅锌矿石、锌矿石和铅矿石是工业矿体的主要矿石类型。矿石结构主要有自形—半自形—他形粒状结构、交代结构和固溶体分解结构等。矿石的主要构造有浸染状和细脉浸染状，次有脉状、斑杂状、角砾状和块状。主要金属矿物为闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、黄铜矿，其次有黄铁矿、毒砂、磁铁矿，另有少量及微量的黝铜矿、斑铜矿、辉银矿、浓红银矿、硫锡铁铜矿、自然铋、硫铋银铅矿、含银硫铋铅矿、硫铋铜铅矿、硫锑铜银矿、硫锑银铅矿、自然银、银金矿和红砷镍矿等。脉石矿物除了上述常见的矽卡岩矿物－透辉石、锰质钙铁辉石、钙铁榴石、钙铝榴石、钙蔷薇辉石、硅灰石、绿帘石、符山石等外，还有石英、方解石、绿泥石、角闪石、黑柱石、萤石等。全矿区矿石铅的平均品位为2.02%，锌为5.44%，银为31.36×10－6。研究表明，银有两种赋存状态:一为独立银矿物;二呈分散状态存在。闪锌矿含银(0.4～39.6)×10－6，方铅矿中银的含量为(13.4～860)×10－6，说明银主要呈分散状态赋存于方铅矿中。但矿石中银的局部富集是银的独立矿物集中造成的。
3.成矿阶段
矿床成矿过程大体分为两期。早期为与花岗闪长斑岩有关，分布于花岗闪长斑岩和大理岩接触带中的矽卡岩铅锌矿;晚期成矿主要是与石英正长斑岩有关，分布于它和大理岩接触带的矽卡岩中。其中，早期是主要的。上述每期成矿作用又大致有3个不同成矿阶段:
(1)矽卡岩阶段
岩浆期后热水流体流经化学性质截然不同的两种岩石接触带，主要以渗滤交代的方式形成一系列矽卡岩。该阶段主要生成钙铝、钙铁榴石系列石榴子石，和透辉石－锰质钙铁辉石－锰钙辉石系列辉石，部分地段有较多硅灰石的富集。在矽卡岩晚期，有较多深色闪锌矿析出，局部伴有钙蔷薇辉石。
(2)石英－硫化物阶段
这是铅锌的主要成矿阶段，根据矿物生成先后顺序，又可分为3个亚阶段，即:①方铅矿－闪锌矿亚阶段:由早世代的方铅矿、闪锌矿及少量黄铜矿组成浸染状集合体，常见于14，3号和铜锌矿体。另外，尚有闪锌矿－磁黄铁矿和黄铜矿－闪锌矿－毒砂组合，分别见于14号矿体和铜锌矿体;②闪锌矿－方铅矿－黄铜矿亚阶段:以闪锌矿为主，方铅矿和黄铜矿次之。它们常叠加于第一亚阶段的方铅矿－闪锌矿之上，主要见于1，2，3，4－8号矿体;③方铅矿－闪锌矿亚阶段:常以脉状穿插早期矿集合体。
(3)硫化物－硫盐阶段:铅锌矿化较微弱，是银的主要成矿阶段。脉石矿物主要是方解石和石英。金属矿物含量低，但种属多。硫盐矿物主要有含铋硫盐和含锑硫盐两个系列，前者常出现在矿区西南部，后者主要见于东北部。
4.矿化矽卡岩分带
前已提及，在白音诺矿区的西南部存在一个中生代晚侏罗世火山机构，发育一套完好的火山－潜火山/浅成－深成杂岩。它可能为热源中心和深部的流体活动中心，由于流体的侧向活动，使从西南向北东方向形成3个不同的含矿矽卡岩，即:①锡锌矿化钙矽卡岩带:②铜锌(砷)矿化钙矽卡岩带;③铅锌(银)矿化锰(钙)质矽卡岩带。上述3个含矿矽卡岩带的矽卡岩类型、矿物组成、辉石成分、金属矿化组合、矿石中Zn/(Zn+Pb)比值和Sn，Ag含量、闪锌矿的含铁性、氧、硫同位素组成及成岩成矿温度等，均有明显的差异，呈现出现规律性的变化(表16－9)。
(1)矽卡岩类型和矿物成分的变化
与Sn－Zn矿体和Cu－Zn矿体有关的矽卡岩均为钙矽卡岩，石榴子石含量相对较多;与Pb－Zn(Ag)矿体有关的矽卡岩则为锰(钙)质矽卡岩，石榴子石含量明显减少。钙矽卡岩的矿物组成为石榴子石、透辉石和硅灰石，而锰(钙)质矽卡岩则主要由锰质钙铁辉石和钙铁榴石组成，局部有锰钙辉石和钙蔷薇辉石。矽卡岩矿物成分变化最明显的是辉石，从第一含矿矽卡岩带至第三含矿矽卡岩带，单斜辉石中的锰钙辉石分子(Jo)和钙铁辉石分子(Hd)逐渐增高，透辉石分子(Di)相应减少，即由透辉石变为锰质钙铁辉石，甚至出现锰钙辉石。三斜辉石的成分也由硅灰石变为钙蔷薇辉石。这不仅反映了矿物成分的变化，也说明其形成温度的降低。
(2)金属矿化组合的变化
金属矿化组合的变化自南西向北东方向依次为:Sn，Zn→Cu－Zn(As)→Zn(Pb)→Pb－Zn(Ag)。含Sn，Zn钙矽卡岩带的金属矿物组成为闪锌矿、磁黄铁矿和硫铁锡铜矿，含少量黄铜矿、磁铁矿;Cu－Zn矿化钙矽卡岩带的金属矿物组成主要为黄铜矿、闪锌矿和毒砂;而Pb－Zn矿化锰(钙)质矽卡岩带的金属矿物则主要为闪锌矿和方铅矿，含微量银矿物。
矿床中的硫盐矿物在空间分布上也有一定规律，南西部的Sn－Zn矿体和Cu－Zn矿体中，主要为含铋硫盐，如硫铋铜矿、硫铋铜铅矿和辉铋银铅矿等，常和黄铜矿、方铅矿、自然铋伴生;而在矿床北东部则主要为含锑硫盐矿物，如浓红银矿、柱硫锑铅银矿和脆银矿等，常与方铅矿、辉银矿相伴。相应的银的品位从第1含矿矽卡岩带至2，3含矽卡岩带也随着明显增高(表16－9)。
表16－9 白音诺矿区不同含矿矽卡岩带地质地球化学特征
(3)硫、氧同位素组成和流体包裹体特征变化
对各含矿矽卡岩带中的闪锌矿和单斜辉石分别进行了δ34S和δ18O值测定(赵一鸣等，1997)，发现它们和矿化交代分带关系密切，变化规律十分明显;即闪锌矿的δ34S值和单斜辉石的δ18O值自西南向东北方向逐渐降低。在Sn－Zn矿体中闪锌矿的δ34S值和辉石的δ18O值相对较高，均为正值，分别为1.7和5.4;Cu－Zn矿体中，这两种同位素组成开始降低，分别为0.3～2.2和－3.5;至Pb－Zn(Ag)矿体内，两者均降为负值，其中又以辉石的δ18O值降低更多，达－5.9～－12.4，平均为－9.15。这说明，随着离热源中心距离的增大，含矿流体中有较多大气降水加入，并混入了部分沉积地层中的硫源。
张德全等(1992)对白音诺矿床的成矿的流体演化进行了研究，其结果和矿化矽卡岩带的分布规律是一致的。成矿流体从矿床南西深部逐渐向北东部浅处运移过程中，由于其和围岩不断发生能量和物质交换，流体的温度、盐度和氧逸度逐渐降低:成岩成矿温度从340～450℃→327～425℃→300～400℃;盐度的变化是15%～47.5%→2.5%～15%→2.5%;fO2为10－22Pa→10－27Pa，由氧化转为相对还原环境。硫逸度从早期至晚期增高:fS2－10－7Pa→－10－5Pa。
以上说明，白音诺矿区的成矿热源中心应在矿区的西南部，大致相当于白音诺山附近的晚侏罗世火山机构。成矿流体由南西深部向北东方向浅部运移，导致温度、盐度、氧逸度的逐渐降低，硫逸度的增高，流体成分也发生较大变化，并在后期有较多大气降低加入。矽卡岩类型由钙矽卡岩变为锰(钙)质矽卡岩。金属矿化组合也相应发生变化，由Sn－Zn→Cu－Zn(As)→Pb－Zn(Ag)。根据上述分带趋势，推测在Pb－Zn矿化锰(钙)质矽卡岩的东北部，有可能出现温度较低的以Pb－Ag矿化为主的交代带。这是今后普查工作中值得注意的问题(赵一鸣等，1997)。