高精度磁法在尋找金礦中的找礦前景

王中鶴

【摘 要】淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床是金金屬的主要來源，本文主要對塔河縣小西爾根氣河上游工區(qū)開展了地面高精度磁法測量工作，對采集的數(shù)據(jù)進行向上延拓和化極處理，分析圈定出磁異常范圍，結(jié)合化探異常和相關(guān)地質(zhì)特征，給出了礦化蝕變帶的地球物理依據(jù)，為尋找礦化蝕變帶及熱液活動中心提供了有利的靶區(qū)，為進一步的找礦工作奠定了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】淺成低溫?zé)嵋盒?；小西爾根氣河上游；向上延拓；化極；地質(zhì)特征

0.引言

大興安嶺地區(qū)位于我國東北部邊疆，是我國經(jīng)濟區(qū)的重要組成部分，同時也是我國最重要的礦產(chǎn)資源基地。目前，在大興安嶺地區(qū)發(fā)現(xiàn)多處重要的礦床，如斑巖型礦床和淺成低溫?zé)嵋盒偷V床等，而淺成低溫?zé)嵋盒偷V床是金礦床的一種重要類型。在20世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)的超大型金礦中，淺成低溫?zé)嵋盒偷V床金礦就占一半，且隨后仍有巨大發(fā)現(xiàn)。

“淺成低溫?zé)嵋旱V床”一詞最初是由Lindgren首先提出的，這種礦床是環(huán)太平洋活動帶上一系列大型、超大型金礦床的發(fā)現(xiàn)，具有低溫、低壓、低鹽度、成礦深度淺等特點，其成礦時期與火山—巖漿活動有密切的關(guān)聯(lián)。我國淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V主要分布于中生代地臺活化區(qū)（大興安嶺地區(qū)）和古生代裂谷帶（西北地區(qū)）以及新生帶（臺灣地區(qū)），我國大興安嶺地區(qū)的中生代火山—巖漿活動比較強烈，具有尋找淺成低溫?zé)嵋盒偷V床金礦的潛力，如最近新發(fā)現(xiàn)的寶興溝礦床可能就是中硫型淺成低溫?zé)嵋盒偷V床。本文正是在此區(qū)域構(gòu)造背景下研究尋找金礦的前景。

眾所周知，找礦是離不開地球物理方法的，而地面高精度磁法測量作為一種直接尋找磁鐵礦的有效方法被使用，同時它也在間接尋找矽卡巖型礦床和金礦床等多種礦床類型中發(fā)揮著顯著的作用[1]。本文通過對塔河縣小西爾根氣河上游工區(qū)開展的高精度磁測方法和化探方法，通過一系列數(shù)據(jù)處理及推斷解釋，分析該礦區(qū)的磁異常特征，再結(jié)合相關(guān)的地質(zhì)資料劃分出礦化蝕變帶范圍，為進一步的找礦工作做鋪墊。

1.區(qū)域構(gòu)造背景

位于古亞洲構(gòu)造域的興安嶺—內(nèi)蒙古地區(qū)是西伯利亞—蒙古大陸東南陸緣活動帶，早古生代部分地區(qū)再生為地槽，先后于中加里東期和中華力西期皺起，印支運動使其并入濱太平洋大陸邊緣活動后帶[2]。大興安嶺的最北段是規(guī)模最大的火山構(gòu)造帶，而額木爾山火山噴發(fā)帶是主峰帶的一部分。晚侏羅世中基性—中酸性火山巖呈北北東向噴發(fā)于近東西向的早元古代變質(zhì)巖和花崗巖基底以及近東西向的中—晚侏羅世沉積盆地之上。早白堊世沿著主峰帶的北北東向斷裂繼續(xù)噴發(fā)了中基性—中酸性火山巖，主要系上庫力期酸性火山巖，為呼瑪河中上游繼承式火山斷陷盆地。沿上黑龍江盆地的周緣及中央斷裂形成額木爾河上疊式火山斷陷盆地，代表性火山就包括小西爾根氣河上游。晚侏羅世火山活動經(jīng)歷了噴溢為主—爆發(fā)為主，而后進入火山活動間歇期。早白堊世，在一段沉積間斷之后火山活動又從噴溢為主開始，到爆發(fā)為主的活動高潮，晚期為中基性火山巖沿裂隙噴溢[2]。

成礦條件離不開火山構(gòu)造，而斷裂構(gòu)造在導(dǎo)巖、導(dǎo)礦構(gòu)造中也發(fā)揮著重要的作用。深大斷裂（如巖石圈斷裂）都經(jīng)歷了長期的多旋回發(fā)展過程，對其地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)展演化、沉積建造、巖漿活動等有著重要作用。得爾布干斷裂[2]為巖石圈斷裂（深大斷裂），位于黑龍江省北部，經(jīng)塔河一帶向北延入俄羅斯境內(nèi)。斷裂兩側(cè)在不同地段均有不同的區(qū)域地質(zhì)特征，北東段在中生代以來北西盤相對下降，沉積了巨厚的中侏羅世火山碎屑巖建造，南東盤相對上升，出露下元古界興華渡口群及元古代、古生代侵入巖；南西端兩側(cè)的差異不是明顯，兩側(cè)均分布晚侏羅世和早白堊世火山巖，塔河一帶延斷裂有小的基性巖體分布。

另外，該地帶為西伯利亞板塊額爾古納新元古代陸緣增生帶[3]，出露了元古宇佳疙瘩組、額爾古納河組淺變質(zhì)碎屑巖及侏羅系中統(tǒng)塔木蘭溝組中基性火山巖、上統(tǒng)滿克頭鄂博組、瑪尼吐組及白音高組陸相中酸性火山巖系。晚古生代的侵入巖和中生代的火山巖發(fā)育。伴隨著大規(guī)模的巖漿侵入及火山噴發(fā)，形成了內(nèi)生金屬礦床。

2.礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征

本區(qū)位于額爾古納地塊與興安地槽交界處得爾布干斷裂的北側(cè)，寶興溝—慶祥溝次級斷裂的東側(cè)。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，僅見由侏羅系繡峰組地層構(gòu)成的單斜構(gòu)造，地層走向為北北東向，傾向北西，傾角較緩，多在20°-40°之間變化。

區(qū)內(nèi)斷裂以北西向和北東向為主，其次為近南北向。其次，在工作區(qū)附近有北西方向?qū)毰d溝—慶祥溝次級斷裂，沿該斷裂有呈線狀分布。寶興溝化探異常主要分布在該斷裂的兩側(cè)。工作區(qū)北部小西爾根氣河谷底可能是一個較大的斷裂帶，展布方向為北東向。

測區(qū)內(nèi)出露地層有侏羅系中下統(tǒng)繡峰組（J1-2x）、侏羅系中統(tǒng)額木爾河組（J2e）和白堊系下統(tǒng)光華組（K1gn）。侏羅系中下統(tǒng)繡峰組（J1-2x）大面積分布于區(qū)內(nèi)中北部，占區(qū)內(nèi)面積的60%左右，巖性以灰黃色礫巖、粗砂巖為主，夾石英長石細砂巖、黑色泥質(zhì)粉砂巖薄層。侏羅系中統(tǒng)額木爾河組（J2e）小面積分布于區(qū)內(nèi)西北部和東北部，占區(qū)內(nèi)面積的5%左右，巖性以黑灰色礫巖、粗砂巖、長石巖屑砂巖為主夾黑色泥質(zhì)粉砂巖薄層及煤。白堊系下統(tǒng)光華組（K1gn）小面積分布于區(qū)內(nèi)東南部，占區(qū)內(nèi)面積的2%左右，巖性為灰白色流紋質(zhì)凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r、凝灰角力巖及流紋巖。第四系全新統(tǒng)（Q4）主要為現(xiàn)代河流沖積層及河漫灘沉積層的砂礫石、卵石及粘土，占區(qū)內(nèi)面積的15%左右。

測區(qū)內(nèi)侵入巖主要為加里東期中粗?；◢弾r，分布于區(qū)內(nèi)南部，占區(qū)內(nèi)面積的15%左右；其次為花崗斑巖脈（γπ）和英安玢巖（αζ）脈。燕山晚期花崗斑巖（γπ52）主要分布在工作區(qū)中、南部，該巖體侵入到侏羅系中統(tǒng)地層中，出露的范圍較小，呈巖株或巖枝狀產(chǎn)出，巖性為花崗斑巖（γπ）。燕山晚期閃長玢巖（δμ53）在工作區(qū)出露較零星，多以巖株或巖枝狀產(chǎn)出，侵入到侏羅系中統(tǒng)繡峰組地層中。其中花崗斑巖具弱硅化和絹云母化，閃長玢巖發(fā)育有較普遍的絹云母化和弱黑云母化以及磁鐵礦化。

3.物性特征

在本次高精度磁法測量過程中，對巖石露頭、路線中見到的轉(zhuǎn)石及巖石標(biāo)本 ，利用磁化率計測量了其磁化率強度，觀測點共228個。各巖性的磁化率強度為（表1）

表1巖石磁化率統(tǒng)計一覽表

從該統(tǒng)計表可以看出該區(qū)高磁異常主要為花崗斑巖及閃長玢巖引起，而圍巖砂巖的磁化率較低。巖體和圍巖間磁性差異明顯，這就為利用磁法間接找礦提供了依據(jù)。

4.主要工作成果

通過對工作區(qū)進行面積性的磁法掃面工作后，大致了解了該地區(qū)巖性的磁性特點和磁場特征，識別出礦體和圍巖間的礦化蝕變帶，下面對全區(qū)的磁異常進行解釋和推斷。

從磁異?！鱐[4]等值線平面圖的磁場特征看，全區(qū)大部分地區(qū)磁場變化平穩(wěn)，磁場強度不大，全區(qū)主要可分為兩種磁場類型，一是面狀的低緩負磁場，二是條帶狀的正磁場（小-C-2011-1）。

（1）面狀的低緩負磁場主要分布在測區(qū)的南部及北部的大部分地區(qū)，在剖面平面圖中該磁場△T曲線大部分變化平穩(wěn)無明顯的階躍式跳動，相鄰測線一致性較強，強度較低，多在-600-200nT之間，呈面狀展布，約占全區(qū)的三分之二。

（2）條帶狀正磁場以低緩負磁場為背景主要分布在測區(qū)的中部，是該測區(qū)唯一一處較高正磁場，在剖面圖中該磁場△T曲線呈高強正場，具多峰，呈鋸齒狀，相鄰測線一致性較好，異常主要有兩處，一處以1/2極大值600nT等值線衡量，異常長度大約600米，寬度大約400米，屬三度體走向不十分明顯；另一處以1/2極大值1000nT等值線衡量，異常寬度大約在300米左右長度在800米左右，屬二度體走向近東西；從整體上看這二度體與三度體的組合異常為一長軸走向近東西的條帶狀正磁場，其西側(cè)沒有被圈閉，東側(cè)基本封閉。

（3）經(jīng)化極[4]處理后條帶狀正磁場異常的幅值、分布范圍及形態(tài)基本不變，走向近東西，經(jīng)向上延拓[4]50米、100米到200米后磁異常逐步減弱，當(dāng)上延到200米時磁異?；鞠?，但其形態(tài)及走向基本保持不變。依據(jù)磁場分布特征及物性標(biāo)本測量，推測本區(qū)內(nèi)大面積分布的面狀低緩負磁場為砂巖、泥質(zhì)粉砂巖等引起的磁性反映，中部的小-C-2011-1號條帶狀正磁場為兩部分組成，左側(cè)三度體為稍具磁性的花崗斑巖，右側(cè)二度體為稍具磁性的閃長玢巖的磁性反映，局部異常為構(gòu)造活動引起地層殘留體局部磁性礦物富集引起。推測該帶狀高異常與負磁場區(qū)接觸帶附近為礦化蝕變帶，即成礦潛力較大區(qū)域。

5.結(jié)論

大興安嶺地區(qū)中生代火山—巖漿活動比較強烈，而北段的小西爾根氣和上游區(qū)域是規(guī)模最大的火山構(gòu)造帶代表之一，并且存在與早白堊世巖漿活動相伴的金礦化作用，因此該區(qū)域有利于形成與火山—巖漿活動有關(guān)的淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V。本文正是在此構(gòu)造背景下對工作區(qū)開展了高精度磁測工作，了解了該區(qū)域的磁性特征，結(jié)合化探異常圈定出礦化蝕變帶范圍，最后結(jié)合相關(guān)地質(zhì)資料作分析研究，進一步為尋找金礦的前景提供依據(jù)。后期經(jīng)槽探工程驗證，該蝕變帶局部具有褐鐵礦化和弱硅化現(xiàn)象，原巖光譜分析金元素結(jié)果顯示較好。

【參考文獻】

[1]張偉慶，張作倫，張魯新等.高精度磁法在某鉛鋅礦體勘查中的應(yīng)用[J].金屬礦山，2009，394（4）：81-84.

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