綜合方法在內(nèi)蒙古杭蓋音渾迪淺覆蓋區(qū)尋找隱伏礦床中的應(yīng)用

王金貴， 張鑫全， 李　典， 張新征， 白春冬， 張子軒， 田立富

(1.河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，廊坊　065000； 2.河北地質(zhì)大學(xué)，石家莊　050031)

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綜合方法在內(nèi)蒙古杭蓋音渾迪淺覆蓋區(qū)尋找隱伏礦床中的應(yīng)用

王金貴1， 張鑫全1， 李典1， 張新征1， 白春冬1， 張子軒1， 田立富2

(1.河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，廊坊065000； 2.河北地質(zhì)大學(xué)，石家莊050031)

針對內(nèi)蒙古杭蓋音渾迪地區(qū)覆蓋嚴(yán)重、找礦信息不明顯的情況，在總結(jié)前人相關(guān)綜合信息找礦的基礎(chǔ)上，根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際情況，選擇性、分階段地開展地質(zhì)填圖、土壤地球化學(xué)測量、激電中梯測量工作，有效地節(jié)約了成本，且鉆探驗(yàn)證找礦效果理想，達(dá)到了綜合找礦的目的。著重介紹該研究區(qū)開展的各項(xiàng)工作所取得的效果及存在的問題，以相互認(rèn)證體系為基礎(chǔ)，綜合分析區(qū)域地質(zhì)背景、地質(zhì)特征、地球化學(xué)特征、地球物理特征，對成礦物質(zhì)來源、容礦控礦構(gòu)造及找礦標(biāo)志進(jìn)行了研究，最終建立地質(zhì)-地球化學(xué)-地球物理綜合找礦模型。

綜合方法； 隱伏礦床； 淺覆蓋區(qū)； 杭蓋音渾迪區(qū)

0　引言

內(nèi)蒙古杭蓋音渾迪研究區(qū)位于得爾布干[1-3]成礦帶西南段的滿洲里—新巴爾虎右旗鉛鋅銀銅金成礦亞帶中，近20 a來，在成礦帶中發(fā)現(xiàn)了甲烏拉—額仁陶勒蓋、頭道井—烏努格吐山等礦集區(qū)。其工作及研究程度已達(dá)到一定的高度，相繼的專著及論文從不同角度對該區(qū)進(jìn)行了探討，其中段鵬[4]、武廣、白春華等對得爾布干斷裂進(jìn)行了遙感解譯； 王喜臣[5]、陳志廣、鄭常青、趙京[6]、李德勝[7]等對該區(qū)多金屬成礦背景、構(gòu)造特征、成礦特征、成礦模式、成礦演化進(jìn)行了研究； 武廣、孫曉猛等對該區(qū)地球物理特征進(jìn)行了研究[8]； 張乾[9]、王之田[10]、周楫[11]、張青偉等對該區(qū)地球化學(xué)特征進(jìn)行了研究。

研究區(qū)屬于草原丘陵淺覆蓋區(qū)，地表找礦標(biāo)志不明顯，傳統(tǒng)的地質(zhì)找礦方法受到了極大的限制。針對此現(xiàn)象，筆者以近年來工作為基礎(chǔ)，結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)、礦產(chǎn)特征，運(yùn)用綜合方法[12-15]，以杭蓋音渾迪多金屬礦的發(fā)現(xiàn)為契機(jī)，總結(jié)了其地質(zhì)-地球化學(xué)-地球物理找礦模型，希望對鄰區(qū)及其他地區(qū)同類型礦床的找礦與勘查提供借鑒和參考。

1　成礦背景

研究區(qū)位于得爾布干深斷裂帶西南段(圖1)，該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造形成演化主要經(jīng)歷了加里東運(yùn)動形成的額爾古納褶皺系，西伯利亞地塊向南增生； 華力西運(yùn)動形成的大興安嶺褶皺系致使兩陸塊連成歐亞大陸，但此期構(gòu)造的巖漿作用并不強(qiáng)烈； 中生代—新生代受東部太平洋板塊向西俯沖的影響，屬于濱太平洋陸緣構(gòu)造帶，發(fā)生強(qiáng)烈的斷裂-巖漿活動。區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動強(qiáng)烈，斷裂構(gòu)造發(fā)育，多期構(gòu)造-熱事件的發(fā)生為本區(qū)創(chuàng)造了良好的成礦地質(zhì)條件[16-19]。

1.太古宇； 2.中元古界； 3.新元古界—下寒武統(tǒng)； 4.中元古代變質(zhì)雜巖塊體； 5.上古生界； 6.深斷裂帶； 7.工區(qū)位置。①貝加爾晉寧褶皺帶東南緣深斷裂； ②北蒙加里東褶皺帶東南緣深斷裂； ③蒙古—外貝加爾海西褶皺帶東南緣深斷裂； ④額爾古納—呼倫湖深斷裂； ⑤得尓布干深斷裂圖1　大地構(gòu)造分區(qū)Fig.1　Schematic map of tectonic division

1.1成礦地質(zhì)條件

1.第四系； 2.中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組； 3.新近系呼查組； 4.上石炭統(tǒng)新伊根河組； 5.下白堊統(tǒng)達(dá)磨拐河組； 6.燕山晚期花崗巖； 7.上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組； 8.燕山晚期花崗斑巖； 9.上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組； 10.安山巖； 11.流紋巖； 12.流紋斑巖； 13.花崗巖； 14.花崗巖脈； 15.花崗斑巖； 16.寶格德烏拉火山穹窿； 17.額呼深斷裂； 18.拉爾扎廷斷裂； 19.巴嘎特格斷裂； 20.查黑達(dá)根—杭蓋音呼都格斷裂； 21.復(fù)式背斜； 22.復(fù)式向斜圖2　研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造Fig.2　Geological structure of the research area

研究區(qū)古生代地層隸屬北疆—興安地層大區(qū)，興安地層區(qū)，達(dá)來—興隆地層分區(qū)，出露有中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組(由深灰色塊狀玄武安山巖，灰褐色氣孔杏仁安山巖，安山玢巖，紫灰、紫紅色多氣孔玻基安山巖的韻律層構(gòu)成)、上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組(主要巖性為流紋巖、火山角礫熔巖、火山碎屑巖)和瑪尼吐組(以安山巖、粗安巖、粗安質(zhì)角礫凝灰?guī)r為主，夾少量中性、中偏堿性火山碎屑巖)。中新生代屬濱太平洋地層區(qū)，大興安嶺—燕山地層分區(qū)，博克圖—二連浩特地層小區(qū)，出露有下白堊統(tǒng)大磨拐河組、新近系中新統(tǒng)呼查山組及第四系(圖2)。

研究區(qū)侵入巖主要為花崗巖類，呈巖基、巖株、巖脈狀產(chǎn)出，主要分布于研究區(qū)中部，是燕山晚期巖漿活動的產(chǎn)物。

斷裂構(gòu)造以NE—SW走向斷裂為主干，與NW—SE向的斷裂匯交成網(wǎng)狀構(gòu)造格局，對區(qū)內(nèi)成礦物源和物質(zhì)的運(yùn)移以及儲礦空間等均具重要的控制作用(圖2)。

1.2地球化學(xué)場

(1) 元素豐度特征。研究區(qū)1∶5萬土壤地球化學(xué)元素豐度與內(nèi)蒙古東部區(qū)域背景值[20-21]相比，相對富集元素有Pb、Ag、Cu、Sb、Zn、Mo、Mn、Bi、Au； As、Ni與內(nèi)蒙古東部背景值相當(dāng)； Hg、Sn、W相對貧化。

(2) 元素分異特征。元素的變異系數(shù)反映元素的分異程度。除Cu、Zn分布相對均勻外，其他元素變化亦較大，分布不均勻，屬分異型，強(qiáng)分異的元素有Hg、Bi、Sb、Au、W、Mo、As、Ag。

(3) 元素的礦化信息。元素疊加強(qiáng)度系數(shù)反映了地質(zhì)體礦化信息的強(qiáng)弱。礦化信息強(qiáng)的元素有Pb、Bi、W、Hg、Sn、Mo、Au、Ag、Sb等； Ni、Zn、Cu、Mn礦化信息弱。

綜合上述，研究區(qū)Sb、W、Ag、Mo、Pb屬強(qiáng)分異，礦化信息強(qiáng)，具明顯的地球化學(xué)富集，是區(qū)內(nèi)主成礦元素； 同內(nèi)蒙古東部背景值相比，Bi、Hg、Sn、As相近； Mn、Au偏低，但分異程度高，礦化信息強(qiáng)，也是區(qū)內(nèi)的成礦與找礦指示元素，位于構(gòu)造有利部位，可能形成工業(yè)礦床。

1.3地球物理場

研究區(qū)磁異常以NE向展布的拉爾扎廷渾迪斷裂對應(yīng)的線性負(fù)異常為界，分為2個(gè)異常區(qū)，即北西一側(cè)的變化幅度大的高磁異常區(qū)(≥300 nT)和東南一側(cè)的低緩磁異常區(qū)(≤300 nT)。北西一側(cè)磁異常走向多變，多以等軸或似等軸狀異常形式出現(xiàn)，屬非均勻強(qiáng)磁性體引起的磁異常； 東南一側(cè)磁異常變化平緩而規(guī)律性強(qiáng)，即以寶格德烏拉山高磁異常為中心，呈高低相間的環(huán)形異常帶分布，基本上反映了巖性分帶特征。

2　綜合方法應(yīng)用

綜合方法[22]的應(yīng)用應(yīng)根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際情況，綜合考慮地質(zhì)、礦產(chǎn)信息、找礦效果及最大效益等因素，因地制宜地選擇并開展各項(xiàng)工作，切實(shí)解決實(shí)際問題，做到單項(xiàng)突破、多點(diǎn)開花、相互驗(yàn)證，最終獲得綜合找礦信息。

2.1地質(zhì)填圖

通過1∶1萬地質(zhì)填圖，基本查明了區(qū)內(nèi)與礦產(chǎn)密切相關(guān)的基礎(chǔ)地質(zhì)問題。初步建立了區(qū)內(nèi)地層層序，對侵入巖進(jìn)行分解，確定了巖體侵入序次；初步解決了區(qū)內(nèi)主要控礦因素問題； 發(fā)現(xiàn)多處鐵錳礦化、碳酸鹽化、綠簾石化、綠泥石化蝕變，并圈出2處鐵錳礦化區(qū)。

圖3　杭蓋音渾迪研究區(qū)1∶1萬土壤元素地球化學(xué)異常Fig.3　1∶10 000 map of soil geochemical anomalies in Hanggaiyinhundi area

研究區(qū)大部分被第四系覆蓋，給地質(zhì)填圖工作帶來了極大的困難。實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，對構(gòu)造特征及性質(zhì)缺乏實(shí)際證據(jù)的支持，大部分隱伏巖性界線多依靠推測和遙感解譯完成，礦化信息的追索不夠明確詳細(xì)。

2.2土壤地球化學(xué)測量

針對研究區(qū)覆蓋嚴(yán)重、礦化信息有限等問題，開展了1∶1萬土壤化探測量(圖3)，采樣間距20～40 m。土壤樣品一般采樣層位為淋積層(C層)或淋積、淋失層(C+B層)。采樣時(shí)為穿透鈣積層，采樣深度在10～60 cm； 樣品截取粒級為-4～+20目，樣品質(zhì)量大于150 g。異常圈定結(jié)果(圖3)顯示有2個(gè)異常區(qū)。

(1) 北部異常中心區(qū)。Pb、Zn、Ag異常套合較好，形成3條條帶狀異常，走向一致，彼此平行分布，呈雁行狀排列，推測異常由多金屬礦化引起。

(2) 南部異常中心區(qū)。南部異常中心以Pb、Zn、Ag組合異常存在，呈NW向帶狀分布，但形態(tài)復(fù)雜不規(guī)整。Pb、Zn高值區(qū)規(guī)模小，分段且孤立，其中最大一處Pb異常長500 m、寬80 m，峰值2 638×10-6。Ag異常范圍大，長度超過1 km，寬400 m，其中0.4×10-6異常段規(guī)整連續(xù)，長約700 m，寬130 m，峰值2.27×10-6，與Pb、Zn高值區(qū)高度吻合。

由于對淺覆蓋區(qū)殘積物對母質(zhì)基巖的繼承性問題還缺乏系統(tǒng)的研究，以及土壤地球化學(xué)工作的局限性和誤差難以避免等原因，使得單純的土壤測量反映的礦化信息有限，礦化直接信息不夠全面。

2.3激電中梯測量

綜合前期地質(zhì)及土壤地球化學(xué)工作獲取的信息，確定該礦區(qū)為中低溫?zé)嵋撼涮钚投嘟饘俚V床，主要成礦元素為Pb、Zn、Ag。結(jié)合前人找礦方法，于圈定的土壤化探異常處開展了1∶1萬激電中梯測量[23-24]。

本次激電中梯測量的供電極距為1 200～1 800 m，測量極距為40 m； 在主測線兩側(cè)各布置2條旁測線。為了減少電磁耦合效應(yīng)對測量結(jié)果的影響，供電導(dǎo)線呈“U”字型敷設(shè)，并始終保持供電導(dǎo)線與測線間距不小于AB的2%。發(fā)射機(jī)最大供電電壓≥700 V，供電電流≥5 A，發(fā)送機(jī)供電脈寬設(shè)置為4 s，發(fā)射電流記錄間隔1 min； 接收不極化電極的極化電位差<0.2 mV，接收機(jī)一次場觀測時(shí)間為4 s，二次場觀測設(shè)置斷電延時(shí)為100 ms，采樣寬度為20 ms，接收最小一次場電壓≥30 mV，二次場電壓>0.3 mV。測量2次，取2次讀數(shù)的均值為測量值。

圖4　杭蓋音渾迪區(qū)激電中梯視極化率等值線平面及解釋結(jié)果Fig.4　Plane contour and interpretation of induced-current middle-gradient apparent polarizations in Hanggaiyinhundi area

全區(qū)共圈定激電異常9個(gè)，自北向南異常編號分別為HJ1～9(圖4，圖5)。研究區(qū)激電異?？傮w呈低緩分布，具低、中阻特征，視電阻率曲線呈NW向條帶狀展布，與該區(qū)熱液蝕變帶，硅化帶及Ag、Pb、Zn土壤地球化學(xué)異常展布高度吻合，為高阻帶SW側(cè)狹長的物化探綜合異常。根據(jù)地質(zhì)、化探、物探綜合資料推斷，該異常為以Pb、Zn、Ag為主的多金屬礦化體的反映，屬礦致異常。

圖5　杭蓋音渾迪區(qū)激電中梯視電阻率等值線平面Fig.5　Plane contour of induced-current middle-gradient apparent resistivity in Hanggaiyinhundi area

2.4激電測深

為進(jìn)一步了解異常體對應(yīng)的垂向斷面內(nèi)的分布情況，指導(dǎo)鉆探驗(yàn)證工作的布設(shè)，在主要異常區(qū)段布置了激電測深[25-26]剖面(圖6)。圖中AB/2為100～550 m范圍內(nèi)對應(yīng)的異常呈低阻、高極化特征，呈SW向傾斜，視極化率值最高為2.1%，位于電阻率異常梯度帶上，對應(yīng)視電阻率為180～280 Ω·m。

圖6　HD214剖面激電測深等值線斷面Fig.6　Contour of induced polarization sounding of HD214 section

CSAMT測量數(shù)據(jù)處理由美國Zonge公司生產(chǎn)的SCS2D處理軟件完成，通過數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行圓滑并評定遠(yuǎn)、近場數(shù)據(jù)的頻點(diǎn)，而后經(jīng)過地形改正和一維、二維反演，消除地形影響和靜態(tài)效應(yīng)，最后用Surfer軟件成圖。據(jù)二維反演結(jié)果(圖7)推斷，位于高阻硅化帶西南側(cè)以Pb、Zn、Ag為主的多金屬礦體，其產(chǎn)狀呈SW向陡傾斜分布，頂深厚度50 m左右，下延深度約為300 m。

圖7　HJ7-HD214剖面激電測深反演成果Fig.7　Inversion result of induced polarization sounding of HJ7-HD214 section

3　找礦效果驗(yàn)證

基于上述對HD214線的解釋，在7 400/214點(diǎn)處布置驗(yàn)證鉆孔HJ7ZK1，鉆孔傾角為85°，傾向?yàn)?25°，孔深為303.25 m。在孔深70 m處見鐵錳礦化現(xiàn)象，下部出現(xiàn)與鉛鋅礦化相關(guān)的黃鐵礦化，與低阻、高極化異常相對應(yīng)，鉆孔揭示的地質(zhì)情況與反演結(jié)果吻合?；鶐r光譜分析結(jié)果見表1。

表1　鉆孔HJ7ZK1部分層段基巖光譜分析

注： “()”內(nèi)數(shù)據(jù)為元素含量均值。

研究區(qū)內(nèi)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)了鉛鋅礦化，低阻、高極化的物探異常和地質(zhì)、物探、化探綜合異常與斷裂構(gòu)造控礦帶及蝕變帶相吻合的地段是成礦的集中部位。綜合以上信息，初步建立杭蓋音渾迪地質(zhì)-地球化學(xué)-地球物理找礦模型[27](表2)。

表2　杭蓋音渾迪地區(qū)地質(zhì)-地球化學(xué)-地球物理找礦模型

4　結(jié)論

(1) 淺覆蓋區(qū)綜合找礦模式的應(yīng)用應(yīng)結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況，綜合考慮地質(zhì)、礦產(chǎn)、找礦效果及最大效益等因素，選擇性開展各項(xiàng)工作，使各項(xiàng)工作的功能最大化，相互認(rèn)證，總結(jié)最優(yōu)找礦方案。

(2) 地質(zhì)、化探、物探綜合方法的應(yīng)用及相互認(rèn)證體系在基礎(chǔ)地質(zhì)解譯、找礦命中率等方面起到了至關(guān)重要的作用。

(3) 基于研究區(qū)綜合找礦方法所建立的杭蓋音渾迪地區(qū)地質(zhì)-地球化學(xué)-地球物理找礦模型，為相鄰區(qū)域及同類礦產(chǎn)的找礦工作提供了借鑒和參考思路。

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(責(zé)任編輯： 常艷)

Application of comprehensive method to search concealed deposit in the shallow area of Hanggaiyinhundi area in Inner Mongolia

WANG Jingui1,ZHANG Xinquan1, LI Dian1,ZHANG Xinzheng1,BAI Chundong1,ZHANG Zixuan1,TIAN Lifu2

(1.HebeiInstituteofRegionalGeologicalandMineralResourceSurvey,Langfang065000,China;2.HebeiGEOUniversity,Shijiazhuang050031,China)

The Hanggaiyinhundi area of Inner Mongolia is seriously covered and indistinctly prospected. The authors have summarized the previous research on the basis of comprehensive ore-prospecting information and completed some work on launched geological mapping, soil geochemical measurements, intermediate gradient in IP measurement according to the practical situation. This method helps decrease the effective cost and receives good prospecting results by drilling verification, so the objective of comprehensive prospecting was achieved. This study was based on mutual authentication system and focused on the effects and problems of the work in this research area. Finally, the geology-geochemistry-geophysics integrated prospecting models were established through comprehensive analysis of regional geology background, geological characteristics, geochemical characteristics, geophysical characteristics and source materials for mineralization, host space and ore-controlling structure and prospecting indicators.

comprehensive method; concealed deposit; shallow coverage; Hanggaiyinhundi area

2016-04-28；

2016-05-25。

內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)勘查基金管理中心“內(nèi)蒙古自治區(qū)新巴爾虎右旗寶格德烏拉地區(qū)銀多金屬礦產(chǎn)整裝勘查(編號： 10-3-KC05)”項(xiàng)目資助。

王金貴(1986—)，男，碩士，主要從事區(qū)域構(gòu)造與構(gòu)造動力學(xué)研究。Email： airstarry@163.com。

P62

A

2095-8706(2016)04-0069-07

引用格式： 王金貴，張鑫全，李典，等.綜合方法在內(nèi)蒙古杭蓋音渾迪淺覆蓋區(qū)尋找隱伏礦床中的應(yīng)用[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2016,3(4): 69-75.