多種物探方法在內(nèi)蒙古二道河銅鉛鋅銀礦勘查中的應(yīng)用研究

牛興國　黨月輝　楊發(fā)亭

摘要：二道河銅鉛鋅銀礦床的成礦地質(zhì)條件和產(chǎn)出的大地構(gòu)造背景優(yōu)越，其礦區(qū)及外圍存在隱伏礦體的可能性較大。為深入研究外圍的找礦潛力，2014年中國地質(zhì)調(diào)查局組織進(jìn)行整裝勘查，在礦區(qū)開展了物探工作。首先在已知礦區(qū)進(jìn)行了地面高精度磁測、激電中梯剖面和音頻大地電磁測量等物探方法對比，總結(jié)物探異常的找礦標(biāo)志，建立了礦床地質(zhì)—地球物理找礦模型；然后按照從已知到未知的原則，在工作區(qū)礦體外圍開展了相同方法的物探工作，新發(fā)現(xiàn)異常（與礦致異常對比）重現(xiàn)性良好，顯示在主礦帶的外圍具有很好的找礦前景。

關(guān)鍵詞：二道河銅鉛鋅銀礦；地質(zhì)—地球物理；找礦模型；找礦前景

1. 地質(zhì)概況

測區(qū)位于古亞洲構(gòu)造域與環(huán)太平洋構(gòu)造域交匯部位，屬夾持于賀根山、烏奴爾—鄂倫春斷裂和德爾布干斷裂之間的大興安嶺北段晚古生代增生造山帶，西伯利亞古板塊（東北亞克拉通）大陸邊緣向南增生部分一級構(gòu)造單元，大興安嶺中華力西優(yōu)地槽褶皺帶，處于三級構(gòu)造單元阿爾山復(fù)背斜南東翼與烏蘭浩特復(fù)向斜北西翼上。

本區(qū)在古生代加里東晚期處于地槽的沉降階段，屬火山—沉積巖系優(yōu)地槽，形成了中奧陶世一套海相噴溢酸性—中基性火山巖建造，中晚奧陶世洋盆逐漸關(guān)閉，構(gòu)造環(huán)境相對穩(wěn)定，中生代受濱西太平洋構(gòu)造和庫拉板塊向西俯沖的影響，構(gòu)造活動逐漸增強(qiáng)，在測區(qū)形成北東向展布的山間斷陷盆地，沉積了一套上三疊統(tǒng)粗碎屑巖夾中性火山巖建造（柴河組），之后又沉積了中侏羅統(tǒng)陸相中基性火山巖夾沉積巖建造—塔木蘭溝組。中生代中晚期燕山運(yùn)動（晚侏羅—早白堊世構(gòu)造巖漿活動）使基底斷裂再次復(fù)活，發(fā)育了北北東向的斷裂隆起帶和坳陷帶，斷隆邊緣往往是火山—巖漿的高熱活動區(qū)，火山機(jī)構(gòu)沿深大斷裂或次級斷裂頻繁出現(xiàn)，具有良好的熱動源，伴隨熱液活動帶來大量金屬成礦元素，在有利的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境沉淀成礦；是大興安嶺地區(qū)最重要的北東向陸相中—酸性火山巖帶，也是大興安嶺中段有色金屬成礦區(qū)帶，該帶分布多個銀鉛鋅銅礦床（點(diǎn)），具有良好成礦條件和地質(zhì)背景。

1.1 地層

礦區(qū)出露的地層主要為中下奧陶統(tǒng)多寶山組（O1—2d）、中上奧陶統(tǒng)裸河組（O2—3lh）和侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組（J3m）。

①奧陶系

工作區(qū)奧陶系呈北東向展布，出露面積約9.89km2，被晚二疊世鉀長花崗巖及閃長巖侵入及中生代火山巖覆蓋。根據(jù)地層層序、巖性特征、沉積建造與區(qū)域?qū)Ρ?，劃歸中下奧陶統(tǒng)多寶山組和中上奧陶統(tǒng)裸河組。各組特征簡述如下：

多寶山組（O1—2d）

總體呈北東向條帶狀展布，與裸河組呈斷層或平行不整合接觸，被滿克頭鄂博組酸性火山巖角度不整合覆蓋，出露面積2.25km2，劃分爆發(fā)相與噴發(fā)—沉積相兩個非正式填圖單位。巖石類型主要有變質(zhì)流紋質(zhì)含火山角礫玻屑弱熔結(jié)凝灰?guī)r、變質(zhì)火山角礫（多屑）凝灰?guī)r、變質(zhì)凝灰質(zhì)含礫中粗粒長石巖屑砂巖夾大理巖、變質(zhì)凝灰質(zhì)砂質(zhì)礫巖、變質(zhì)流紋質(zhì)含火山角礫沉玻屑凝灰?guī)r、變質(zhì)沉凝灰?guī)r等。

裸河組（O2—3lh）

總體呈北東向條帶狀展布，與下伏多寶山組呈平行不整合接觸，被滿克頭鄂博組角度不整合覆蓋，出露面積7.64km2。該組為細(xì)碎屑沉積巖建造，劃分為變質(zhì)石英細(xì)砂巖、變質(zhì)粉砂巖、長石石英砂巖、粉砂質(zhì)板巖、大理巖五個非正式填圖單位。

②侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組（J3m）

出露于工作區(qū)西部，出露面積2.62km2。角度不整合覆于多寶山組、裸河組和中二疊世鉀長花崗巖之上。劃分出空落相、火山碎屑流相、噴溢相三個非正式填圖單位。巖性主要有流紋質(zhì)含角礫凝灰?guī)r、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r及流紋巖。

③第四系全新統(tǒng)（Qhal+fl）沖積相及泥沼相

主要分布于東西向及北西向溝谷比較低洼平緩地段，出露面積1.95km2。多為砂質(zhì)土、亞砂土及砂礫石層及淤泥，厚度一般為2m～7m。

主要分布于東西向及北西向溝谷比較低洼平緩地段，出露面積1.95km2。多為砂質(zhì)土、亞砂土及砂礫石層及淤泥，厚度一般為2m～7m。

1.2 巖漿巖

工作區(qū)巖漿活動較強(qiáng)烈，巖體受北東向構(gòu)造控制，依據(jù)巖性、接觸關(guān)系及區(qū)域?qū)Ρ葎澐譃橹卸B世中細(xì)粒鉀長花崗巖（P2ξγ）及晚二疊世細(xì)粒閃長巖（P3δ）兩個非正式填圖單位。

①中二疊世中細(xì)粒鉀長花崗巖（P2ξγ）

出露于工作區(qū)南東角及北西角，向南及向北均延出工作區(qū)，出露面積1.02km2。巖性為黑云母鉀長花崗巖，侵入多寶山組及裸河組，被滿克頭鄂博組不整合覆蓋。

②晚二疊世細(xì)粒閃長巖（P3δ）

出露于工作區(qū)中部，侵入多寶山組及裸河組，長軸方向與地層圍巖產(chǎn)狀一致，并與北東向斷裂構(gòu)造平行，出露面積0.40km2。巖石類型主要有角閃石閃長巖和石英閃長巖。

③脈巖

受北東向構(gòu)造控制，走向均為北東向，主要有細(xì)粒花崗斑巖、流紋斑巖、閃長巖、花崗閃長巖、鉀長花崗巖、安山玢巖等。

1.3 構(gòu)造

工作區(qū)構(gòu)造線主體呈北東向，褶皺和斷裂均較發(fā)育，同時沿層間斷裂及成礦后期斷裂充填了中性—中酸性脈巖，與成礦關(guān)系密切的閃長巖和花崗斑巖巖枝、巖脈正是沿著層間破碎帶上侵就位，含礦熱液與富鈣質(zhì)巖石交代蝕變且有元素沉淀富集而形成矽卡巖型銅鉛鋅銀礦床。

①褶皺構(gòu)造

工作區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造共識別出6個，均表現(xiàn)在奧陶系中上統(tǒng)裸河組內(nèi)，形成于加里東旋回晚期。事實上，多寶山組（D1-2d）同樣卷入褶皺，只是緣于巖石露頭欠佳而未能目擊到。工作區(qū)地層褶皺軸長均較短，且多在同一巖性中體現(xiàn)，野外僅是通過產(chǎn)狀的變化來識別出來 。褶皺未導(dǎo)致地層倒轉(zhuǎn)，地層層序正常。

②斷裂構(gòu)造

工作區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，識別斷裂8條，其成生時期均為燕山旋回中晚期，主體為北東向壓性斷層，少數(shù)為北西向平移斷層。這些斷層的存在不僅使地層展布受到明顯改造，同時對已形成的鉛鋅礦體產(chǎn)生了破壞作用。

1.4 礦體地質(zhì)特征

已發(fā)現(xiàn)銅鉛鋅銀礦體42條，其中地表出露的有28個，盲礦體14個。按鉛、鋅、銀、銅組分含量，有鉛礦體8條，鋅礦體8條，銀礦體4條，銅礦體1條，鉛鋅礦體7條，鉛鋅銀銅礦體2條，鉛鋅銀礦體8條，鋅銀礦體1條，銀銅礦體2條，鉛銀礦體1條。礦體形態(tài)呈大透鏡狀、脈狀或似層狀。

二道河礦床1號礦段已完成詳查工作。該礦段面積12km2，圈出20條礦體，均嚴(yán)格受北東向構(gòu)造控制，主礦體為1號礦體。1號礦體長度720m，埋深1m～329m，控制斜深366米，地表出露厚度20m～148m，平均厚度76m，鉆探控制最大厚度240m。礦體呈大透鏡狀、似層狀、條帶狀、脈狀，走向40°～55°，傾向北西，傾角40°～65°，具有膨脹收縮、分枝復(fù)合特點(diǎn)。截至2012年底，1號礦床提交銅鉛鋅銀內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（332+333）礦石量2186.63萬噸，金屬量Pb298621.29t、Zn1175518.07t、Ag2360.84t、Cu1225.98t；礦床平均品位Pb1.44%、Zn5.56%、Ag133.50g/t、Cu0.94%。

經(jīng)鉆孔巖芯編錄和地質(zhì)剖面測量，確定二道河鉛鋅銀礦賦存于中下奧陶統(tǒng)多寶山組和中上奧陶統(tǒng)裸河組地層中。容礦巖石主要為矽卡巖、矽卡巖化變質(zhì)（粉）砂巖、矽卡巖化大理巖、矽卡巖化結(jié)晶灰?guī)r、矽卡巖化灰?guī)r等。工作區(qū)與成礦關(guān)系密切的主要為閃長巖和花崗斑巖。

2. 礦區(qū)地球物理特征

2.1 物性特征

1、電性特征：通過對礦區(qū)鉆孔中各種巖性測定，工區(qū)內(nèi)大理巖、閃長巖、凝灰?guī)r、流紋斑巖及砂巖視充電率一般在2ms～15ms左右，電阻率在3000Ω·M～15000Ω·M之間，呈現(xiàn)低極化高阻特征。礦體、氧化礦類巖石充電率最高，一般在25ms～90ms左右，對應(yīng)為低電阻特征。礦化蝕變帶充電率較高，具有中、高充電率特征。

2、磁性特征：礦區(qū)內(nèi)凝灰?guī)r和流紋斑巖磁性最強(qiáng)，礦體和氧化礦有弱磁性，其他巖性磁性較弱。

2.2 磁異常、激電異常特征

2009年～2010年度內(nèi)蒙古第三地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司在二道河銅多金屬普查區(qū)分別開展過1∶1萬磁法、激電中梯短導(dǎo)線測量工作，圈出多處不規(guī)則片狀及帶狀形態(tài)電、磁異常。2014年開展整裝勘查項目時，主要在二礦區(qū)作了激電中梯剖面測量、高精度磁法剖面測量、激電測深和音頻大激電測深工作。

電、磁異常與地層走向一致，形態(tài)規(guī)則，吻合較好。磁異常多與接觸帶和構(gòu)造有關(guān)，基本反映了本區(qū)北東向和北西向總體巖性和構(gòu)造格局，以北東向為主，并呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性。

激電異常分布于奧陶系裸河組和侏羅系滿克頭鄂博組地層中，呈帶狀沿北東向展布，與主構(gòu)造線方向一致，視充電率異常主體位于低阻帶內(nèi)，顯示低阻高極化的特征，分布在侏羅系火山巖中的主要激電異常與化探異常相吻合，經(jīng)工程驗證為鉛鋅銀礦體。

3. 地質(zhì)—地球物理找礦模型

本次工作以以往工作成果為依據(jù)，共布置了六條剖面。在已知礦體開展了1∶5000磁、電綜合剖面工作（P4、P5、P6），在此基礎(chǔ)上在P4的112點(diǎn)至148點(diǎn)布設(shè)了激電測深及音頻大地電磁測深測量，以構(gòu)建地質(zhì)—地球物理模型。

P4、P5、P6線穿過工作區(qū)Ⅰ礦段的1、2號礦體，是二道河重點(diǎn)工作區(qū)的主要成礦帶，該區(qū)域上以往系統(tǒng)施工有許多鉆孔，因此，布置了3條物探地質(zhì)物探綜合剖面，在已知礦體上尋找規(guī)律，指導(dǎo)未知異常上的找礦工作。在實測的3條綜合物探剖面上，各剖面磁異常、視充電率和視電阻率強(qiáng)度上有所差異，但總體變化趨勢基本一致，且在礦體位置均呈現(xiàn)低電阻率、高充電率、高磁異常特征。

以P4物探地質(zhì)綜合剖面圖（圖1）為例，可以看出，鉛鋅礦體呈低阻高充電率反映，以視充電率大于100ms，視電阻率小于1800Ω·m的等值線范圍基本反映了礦體的產(chǎn)出部位，礦體兩側(cè)的閃長巖和花崗斑巖為高祖低充電率反映。AMT反演斷面和激電測深電阻率斷面異常形態(tài)和位置基本一致，幾種物探方法相互驗證相互補(bǔ)充并與地質(zhì)吻合。

在收集研究以往資料基礎(chǔ)上，通過以上工作結(jié)合地質(zhì)資料和物性統(tǒng)計結(jié)果，初步總結(jié)以下幾點(diǎn)二道河工作區(qū)的地質(zhì)—地球物理找礦標(biāo)志（地質(zhì)—地球物理模型）：

①本區(qū)發(fā)現(xiàn)的鉛鋅銀銅多金屬礦體均賦存在層間構(gòu)造破碎帶（侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組中酸性熔巖、凝灰?guī)r破碎物）中，在奧陶系裸河組灰?guī)r與巖體接觸帶矽卡巖中。礦體產(chǎn)狀向北西傾斜。

②礦體有明顯的激電異常，反映為高充電率，低電阻率特征。視充電率為 100ms～130ms，視電阻率為 600Ω·m～1800Ω·m。激電異常是主要找礦標(biāo)志。

③磁異常和礦體基本對應(yīng)，異常值為 700nT～1000nT。因為基性巖體等影響，磁異常雖不能作為直接找礦標(biāo)志，但磁異常的附近若同時存在激電異常，則有礦體存在，所以磁異?？勺鳛殚g接找礦標(biāo)志，配合激電異常進(jìn)行綜合分析。

④音頻大地電磁測深反演斷面圖與礦體及地質(zhì)內(nèi)容（含礦構(gòu)造破碎帶）吻合的較好，礦體上對應(yīng)的卡尼亞電阻率為低阻，值在200Ω·m～600Ω·m之間。音頻大地電磁測深可以尋找容礦構(gòu)造，作為間接找礦標(biāo)志。

4. 礦體外圍探索

在礦體外圍布置了三條P1、P2、P3剖面，在此基礎(chǔ)上在P2的122點(diǎn)～136點(diǎn)以及144點(diǎn)～156點(diǎn)兩個區(qū)域內(nèi)布設(shè)了激電測深和音頻大地電磁測深工作。

P3平行于P4布設(shè)，位于P4剖面西南角。結(jié)果顯示，物探異常特征與P4類似，128點(diǎn)～156點(diǎn)之間出現(xiàn)低阻高極化高磁區(qū)域（視充電率最大值為120ms，視電阻率低至200Ω·m，最大磁異常值為900nT），異常區(qū)域?qū)?yīng)地層為碎裂中細(xì)粒黑云母閃長巖，異常兩側(cè)無異常區(qū)域?qū)?yīng)為凝灰?guī)r和砂巖，結(jié)合地質(zhì)資料推測分析認(rèn)為128～156異常為I礦段成礦帶（1、2、8號礦體）延伸的礦（化）體引起，具有很好的找礦前景。

P2的Ms測深斷面圖上顯示，以100ms為異常下限，圈出了兩個對稱的透鏡狀的高視充電率異常，其中122點(diǎn)～136點(diǎn)處高充電率異常對應(yīng)的對稱四極測深視電阻率和音頻大地電磁測深的卡尼亞電阻率均為低阻顯示，對應(yīng)△T磁異常曲線有弱磁性，整個異?？傮w表現(xiàn)為低阻高極化高磁異常特征，與P4已知礦體建立的地球物理模型類似。異常對應(yīng)位置地表發(fā)現(xiàn)一條寬度約0.7m的北西走向的鉛鋅礦化蝕變構(gòu)造帶，結(jié)合音頻大地電磁測深結(jié)果推測有容礦構(gòu)造的存在，且該異常段對應(yīng)的化探異常結(jié)果較好，Pb、Zn等主成礦元素均存在峰值（Pb達(dá)3.4×10-6），推測該激電異?？赡苁怯蒔b、Zn等硫化物伴生的多金屬礦床引起。

綜上所述，根據(jù)本次在二道河重點(diǎn)工作區(qū)的物探工作取得了以下主要成果：

5. 結(jié)語

（1）礦區(qū)Ⅰ礦段主礦體具有低電阻率、高充電率、弱磁特征，可引起高阻、高極化高磁組合異常。

（2）P3的128點(diǎn)～156點(diǎn)之間，P2的122點(diǎn)～136點(diǎn)出現(xiàn)的低阻高極化高磁區(qū)域，結(jié)合本次開展的工作成果推測深部有隱伏礦體。

參考文獻(xiàn)：

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