陳德利
(華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì)河北燕郊065201)
內(nèi)蒙古自治區(qū)翁牛特旗二把伙銀多金屬礦的找礦啟示—唯物辯證法在地質(zhì)找礦工作中的意義
陳德利
(華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì)河北燕郊065201)
近年來根據(jù)內(nèi)蒙古翁牛特旗二把伙銀多金屬礦區(qū)地質(zhì)特征及以往的小功率激電法、大功率激電法、大功率激電測深等物探工作成果的綜合分析,獲得了深部有尋找斑巖(隱爆角礫巖筒)型及裂隙充填侵入角礫巖型礦床前景。本文認(rèn)為在熟練掌握基本成礦地質(zhì)理論和基本勘查工作方法及其原理的基礎(chǔ)上,充分的運(yùn)用唯物辨證法的指導(dǎo)思想,可以提高找礦效率,有可能取得根本突破,不但具有點(diǎn)上的意義,更重要的是具有面上的意義。
基本成礦地質(zhì)理論基本勘查工作方法及其原理唯物辯證法次火山熱液礦床二把伙銀多金屬礦
內(nèi)蒙古自治區(qū)翁牛特旗二把伙銀多金屬礦位于克什克騰旗土城子鎮(zhèn)南約12 km,轄屬于翁牛特旗毛山東鄉(xiāng)二把伙村。礦床為陸相火山、次火山巖型的淺成低溫?zé)嵋盒偷V床,并經(jīng)后期次生淋濾富集[1]。該礦為一老礦山,解放前即有日本人在此進(jìn)行過采礦,建國后又開展過多次地質(zhì)工作[1][2][3]。經(jīng)過多年的勘查和開采工作,礦山面臨資源危機(jī),為此需要開展新一輪的找礦工作。
由于前期的淺成低溫?zé)嵋盒偷某傻V認(rèn)識(shí)和早期的物探異常成果被驗(yàn)證,進(jìn)一步的找礦工作缺乏理論指導(dǎo),尤其是后期的物探工作成果缺乏地質(zhì)解譯基礎(chǔ),找礦工作陷入停滯狀態(tài)[1]。
本文在辨證法的思想指導(dǎo)下,掌握并運(yùn)用基本成礦地質(zhì)理論和基本勘查方法及其原理的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)對(duì)礦區(qū)歷年地質(zhì)及物探工作成果進(jìn)行了分析總結(jié),尤其在對(duì)物探工作進(jìn)行了綜合解譯的基礎(chǔ)上,提出了新的成礦認(rèn)識(shí),并指出了找礦方向,充分的體現(xiàn)了辨證法在地質(zhì)找礦工作中的意義。
1.1 地層
除第四系松散堆積物外,礦區(qū)出露地層為上侏羅統(tǒng)二把伙組(J3er)陸相火山噴發(fā)的酸性熔巖及碎屑巖。根據(jù)巖性組合、地層接觸關(guān)系、地層分布等因素,二把伙組可分為下段(J3er1)、上段(J3er2)。
1.2 構(gòu)造
礦區(qū)構(gòu)造為斷裂構(gòu)造和火山機(jī)構(gòu)。
1.2.1 斷裂構(gòu)造
斷裂構(gòu)造甚為發(fā)育,可分為北北西向和北東向兩組。
北北西向斷裂是區(qū)內(nèi)主干控礦斷裂構(gòu)造,規(guī)模較大(長>1 200 m),縱貫全區(qū)。斷裂走向330°~340°,傾向南西,傾角60°~70°。沿?cái)嗔褞?nèi)侵入角礫巖、震裂巖發(fā)育,并見有斷層角礫巖。斷裂性質(zhì)為張性正斷層,其中各地段構(gòu)造表現(xiàn)強(qiáng)度不均。
北東向斷裂僅見于礦區(qū)西北角,長>650 m,走向北東,傾向北西,傾角約60°,切斷了北西向主干斷裂,斷裂性質(zhì)為平移逆斷層。
1.2.2 火山機(jī)構(gòu)
二把伙-油房裂隙-中心式火山噴發(fā)帶中二把伙復(fù)式火山機(jī)構(gòu)表現(xiàn)為一個(gè)面積約3 km2的低緩穹狀隆起,穹隆內(nèi)部為中酸性火山巖及同期潛火山巖。其主火山口區(qū)位于金硐山附近的山間谷內(nèi),主火山口區(qū)的東、南、北三側(cè),分別有潛火山巖相流紋巖、石英斑巖體呈半環(huán)形分布。二把伙-油房斷裂帶過礦區(qū)切過火山口和潛火山巖體部位,其中發(fā)育侵入角礫巖脈及震裂碎裂巖。火山口區(qū)出露隱爆角礫巖脈顯示與深部由隱爆活動(dòng)。據(jù)此推測,二把伙復(fù)式火山的中心地段主火山口區(qū)深部有隱爆角礫巖體存在。
1.3 火山巖
礦區(qū)火山巖類可分為五個(gè)巖相類型:爆發(fā)相、噴溢相、火山通道相、噴發(fā)-沉積相、潛火山相,不同巖相具有不同的巖性組合。
2.1 礦體地質(zhì)
區(qū)內(nèi)礦體走向330°~340°,傾向南西,傾角58°~70°,產(chǎn)于斷裂中隱爆角礫巖體發(fā)育地段。目前已揭露控制的銀多金屬礦體有五條,礦體長100~320 m,寬2~13.6 m,延深數(shù)十米~百余米。地表銀多金屬礦體形態(tài)比較直觀、簡單,呈脈狀、透鏡狀(圖1)。礦體由地表往下呈分枝復(fù)合現(xiàn)象,在深部形成一個(gè)近似板狀的大透鏡體。
圖1 二把伙銀多金屬礦區(qū)地質(zhì)圖
2.2 礦石質(zhì)量
礦石礦物主要為軟錳礦、硬錳礦和褐鐵礦。原生硫化物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、鋅銀銻黝銅礦、黃銅礦、含銀輝銅礦、硫銅銀多金屬礦等。除軟錳礦和黃鐵礦中呈類質(zhì)同象混入物的銀以外,含銀和金的原生礦物有:螺狀硫銀多金屬礦、少銀黃鐵礦、自然銀、金銀多金屬礦、銀金礦等。脈石礦物有螢石、方解石、白云石、石英、玉髓。礦石構(gòu)造多為角礫狀、脈狀、網(wǎng)脈狀、環(huán)帶狀等。
3.1 小功率激電法
1983年冶金一公司物探二隊(duì)開展小功率激電掃面,共圈出三個(gè)激電異常。
3.1.1 η-1號(hào)異常
位于金硐山一帶,按視極化率ηs≥3%圈定,異常長450 m,寬200~290 m,最高值可達(dá)7%以上,與含礦蝕變破碎帶吻合。
3.1.2 η-2號(hào)異常
該異常位于η-1號(hào)和η-3號(hào)形成的異常帶東部,大致與之平行,按視極化率ηs≥3%值圈定,異常長1 500 m左右,寬80~200 m,最高值4%。異常分布在石英斑巖體南西部接觸帶附近及隱爆角礫巖與流紋巖的接觸帶附近,其附近同走向的隱爆角礫巖帶,有硅化、鐵錳礦化發(fā)育,并有對(duì)應(yīng)的Pb、Zn化探異常。根據(jù)隱爆角礫巖的形態(tài)產(chǎn)狀及其和斷裂平行的關(guān)系,初步推測該異常為受北北西向含礦化侵入角礫巖脈的隱伏斷裂控制的。
3.1.3 η-3號(hào)異常
位于η-1號(hào)異常南部,火石山一帶,按視極化率ηs≥3%圈定,異常長700 m,寬60~150 m,最高值5%,異常與北西向蝕變破碎帶吻合。經(jīng)地表工程揭露,礦體從異常東部穿過。
3.2 大功率激電法
礦區(qū)大功率電法等值線圖中有兩個(gè)異常集中區(qū):礦區(qū)西部北北西向帶狀異常和礦區(qū)中部呈近圓形的等軸狀異常(圖2)。帶狀異常為低阻高極化,圓環(huán)狀異常為高阻高極化。這兩個(gè)異常集中區(qū)在帶狀異常中部相連接。
圖2 二把伙礦區(qū)大功率激電異常圖
圖3 01、02、23、27線大功率激電測深視電阻率、視極化率擬斷面圖
通過礦區(qū)地質(zhì)特征和激電異常特征對(duì)比可知,北西向異常帶的異常源為含礦的北西向斷裂帶中的礦(化)體;環(huán)狀異常應(yīng)為金硐山東、火石山北、1222高程點(diǎn)以西的山間谷地附近即主火口區(qū)深部的礦化斑巖(隱爆角礫巖)體。因此,均為礦致異常,反映深部礦(化)體特征。
根據(jù)冶金工業(yè)部地質(zhì)研究所(1984),受巖株和巖筒體接觸帶構(gòu)造控制的礦床,激電異常形態(tài)在平面上呈環(huán)帶狀;受線性構(gòu)造控制的礦床呈帶狀[4]。
3.3 大功率激電測深
3.3.1 大功率測深異常特征
礦區(qū)01線、02線、23線、27線獲得4條測深擬斷面(圖3)。
01線:高程820 m以上,出現(xiàn)一上寬80 m,下寬20 m,呈筒狀垂直延深250 m的視極化率(ηs)5%以上的異常,最高達(dá)10%。
02線:高程930 m以上,以視極化率(ηs)4%圈定,異常近似筒狀,寬80 m;其中高程1 040 m處,異常濃集中心視極化率(ηs)高達(dá)12%。
23線:高程750 m以上空間,以視極化率(ηs)4%圈定,異常寬40 m,呈筒狀延深達(dá)350 m。其中高程750~850 m范圍內(nèi)視極化率(ηs)值為5%。
27線:高程在950 m以上,以視極化率(ηs)4%圈定,異常寬度20~40 m,微向南西傾斜,呈筒柱狀,延深130 m。
所有的測深剖面的電阻率從上至下呈電阻增大的趨勢,極化率整體上也呈增大趨勢。
3.4 礦區(qū)地球物理總體解釋
小功率激電中梯掃面使用的儀器為中小功率,探測深度較淺,小于200 m,有效影響深度僅為100 m左右,反映了礦區(qū)淺部礦(化)體形態(tài)為條帶狀,具低阻高極化特征。
大功率剖面等值線圖顯示了條帶狀異常和環(huán)狀異常,通過和礦區(qū)的地質(zhì)特征、礦化特征、圍巖蝕變特征對(duì)比,反映了構(gòu)造-侵入角礫巖帶深部的礦化蝕變特征,及主火口區(qū)深部的斑巖(隱爆角礫巖筒)型礦化特征。
北西向的含礦斷裂帶的01線、02線、23線、27線大功率測深剖面和η-1、η-3異常位置相一致,也和大功率等值線圖中的條帶狀異常的位置一致,顯示淺部平面異常可以通過測深剖面和深部平面異常相連通,同時(shí)說明不同方法的物探工作成果得到了相互映證,進(jìn)一步證實(shí)了礦區(qū)內(nèi)物探工作方法的有效性。測深剖面的異常呈直立長筒狀,低阻高極化,根據(jù)影像特征,顯示礦化蝕變呈筒狀直立,成礦熱液是沿通道上升而來的。其中01線、02線顯示強(qiáng)烈的礦化蝕變,23線、27線顯示礦化蝕變相對(duì)較弱,和地表礦化特征及淺表物探特征一致。根據(jù)物探測深剖面異常綜合對(duì)比分析,環(huán)形異常源下限深度大于800m。
二把伙銀多金屬礦是火山、次火山作用形成的。礦床由區(qū)域斷裂和火山機(jī)構(gòu)共同控制。礦物組分是以含銀的低溫礦物組合為主,并形成次生石英巖化和青盤巖化的低溫蝕變。成礦物質(zhì)來源為主火口區(qū)的潛火山巖體,淺表礦床成因?yàn)榛鹕?、次火山淺成低溫?zé)嵋旱V床。根據(jù)歷年的勘查和開采工作資料[1][2][3],礦區(qū)資源/儲(chǔ)量已然不多,需要做進(jìn)一步找礦工作。結(jié)合區(qū)域及礦區(qū)成礦系列和物探成果,礦區(qū)內(nèi)應(yīng)尋找裂隙充填(熱液角礫巖)型和斑巖(隱爆角礫巖筒)型Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo硫化礦床;找礦遠(yuǎn)景區(qū)為金硐山和主火口區(qū)深部,其中金硐山區(qū)深部為成礦流體到達(dá)地表的主通道區(qū),主火口區(qū)深部為礦源地,也是主礦產(chǎn)區(qū)。
二把伙礦區(qū)以往地質(zhì)理論為淺成低溫?zé)嵩葱?,勘查技術(shù)方法是以淺部為主。這套地質(zhì)理論和技術(shù)方法在找礦初期起到積極作用,但是隨著淺部礦產(chǎn)資源枯竭,這些理論和方法在找礦作用方面受到了局限,必須尋找新的找礦理論和勘查方法。
根據(jù)唯物辯證法中系統(tǒng)論的觀點(diǎn),每個(gè)研究對(duì)象可以看成一個(gè)系統(tǒng),同時(shí)它也是更高一級(jí)系統(tǒng)的一部分。二把伙地表淺部淺成低溫?zé)嵋旱V床找礦意義已然不大了,這時(shí)需要對(duì)該系統(tǒng)否定,對(duì)其更高一級(jí)的系統(tǒng)或其它系統(tǒng)進(jìn)行研究。根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)特征,選擇更高一級(jí)的系統(tǒng),即礦床系列進(jìn)行研究,而將其作為新的系統(tǒng)的一部分考慮。通過對(duì)二把伙礦區(qū)的礦床系列的初步研究,認(rèn)為礦區(qū)的成礦作用是火山-次火山熱液作用。礦區(qū)包含三種礦床類型:斑巖(隱爆角礫巖)型、裂隙充填(熱液或侵入角礫巖)及淺成低溫?zé)嵋盒?。礦區(qū)的成礦系列認(rèn)識(shí),否定了淺成低溫?zé)嵋盒偷V床成因認(rèn)識(shí)作為整個(gè)礦區(qū)的找礦理論依據(jù),肯定了其作為整個(gè)火山-次火山熱液成礦系統(tǒng)的一個(gè)部分存在的作用,并以此為基礎(chǔ)獲得了系統(tǒng)的礦床系列的認(rèn)識(shí)。
勘查技術(shù)方面的否定之否定的認(rèn)識(shí)主要體現(xiàn)在對(duì)小功率激電法的“揚(yáng)棄”方面。肯定了激發(fā)極化法在找礦中的工作原理,否定其因?yàn)楣β市《綔y深度有限的一面。在肯定工作原理的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步肯定深部采用功率較大的探測深度大的大功率激電法,從而使礦床系列理論認(rèn)識(shí)指導(dǎo)下的深部礦床地質(zhì)特征和深部物探成果相互吻合,達(dá)到找礦預(yù)測效果。
綜觀看來,二把伙銀多金屬礦的找礦歷史體現(xiàn)了唯物辯證法的規(guī)律。
如果把二把伙礦區(qū)的礦床系列作為一個(gè)初級(jí)系統(tǒng),那么具有二把伙礦區(qū)相似的成礦地質(zhì)作用的高一級(jí)的系統(tǒng)二把伙-油房構(gòu)造巖漿成礦帶和更高一級(jí)的大興安嶺-燕山中生界火山隆起成礦帶,其找礦前景將會(huì)如何呢?有多少潛在礦(化)點(diǎn)可以經(jīng)過工作轉(zhuǎn)化為有找礦前景的地段呢?應(yīng)該說潛力很大,而做到這些就需要我們在唯物辨證法的思想指導(dǎo)下,成功的運(yùn)用成礦地質(zhì)理論和勘查方法手段。作為范例的二把伙礦區(qū)的勘查工作只是這個(gè)大系統(tǒng)中的一個(gè)勘查工作的縮影。
我國的礦產(chǎn)資源特征是“大礦少,小礦多”,從唯物辯證法的角度看,這是一個(gè)階段性的認(rèn)識(shí)。如果二把伙礦區(qū)的找礦工作具有普遍意義,我國的“大礦少,小礦多”可否向“地表出露大礦較少,深部隱伏大礦較多”轉(zhuǎn)變一些呢?從這一點(diǎn)講,二把伙礦區(qū)的找礦分析研究就顯得較有意義了。
[1]華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì).內(nèi)蒙古二把伙銀多金屬礦普查地質(zhì)報(bào)告[R].河北:華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì)檔案室,1992.
[2]河北省地礦局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì).內(nèi)蒙古二把伙地區(qū)1:25 000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].河北:華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì)檔案室,1991.
[3]冶金工業(yè)部第一冶金地質(zhì)勘探公司第二物探大隊(duì).內(nèi)蒙古翁牛特旗毛山東地區(qū)分散流工作報(bào)告[R].河北:華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì)檔案室,1982.
[4]冶金工業(yè)部地質(zhì)研究所.中國斑巖銅礦[M].北京:科學(xué)出版社,1984.
[5]邵躍.熱液礦床巖石測量(原生暈法)找礦[M].北京:地質(zhì)出版社,1997.
[6]莫茜.馬克思主義哲學(xué)基本原理[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社,2003.
收稿:2014-01-26