多才瑪鉛鋅礦地質(zhì)地球物理特征及找礦前景

思積勇，李領(lǐng)貴，華文慶，姚旭東，常 恩

(青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 西寧 810099)

0 前 言

目前多才瑪?shù)V區(qū)地質(zhì)勘查工作已控制332+333+334鉛鋅金屬量788萬t，規(guī)模達(dá)到超大型。為了力爭突破千萬噸級資源量的目標(biāo)，就需要在礦區(qū)中優(yōu)選找礦靶區(qū)，劃分出有利找礦地段，尋找可行的找礦方法。前人總結(jié)了多才瑪鉛鋅礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志，研究了控礦構(gòu)造、找礦方向及成礦規(guī)律與找礦遠(yuǎn)景[1-3]。

面對勘查方向不明朗、鉆探工程布設(shè)缺少依據(jù)、富礦體是否存在、礦區(qū)找礦潛力等一系列問題，需要選擇新方法，突破當(dāng)前找礦面臨的困難與瓶頸。本文總結(jié)歸納礦區(qū)地質(zhì)地球物理特征，利用前期圈定的物探異常和后期發(fā)現(xiàn)的礦(化)體對應(yīng)性較好，研究地球物理找礦方法對尋找鉛鋅礦的有效指示作用，為礦區(qū)找礦方向提供指導(dǎo)與參考。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

1.1 地質(zhì)背景

多才瑪鉛鋅礦位于西藏—三江造山系三江弧盆系、羌塘弧盆系中，構(gòu)造活動為晚古生代—新生代，建造類型復(fù)雜多樣，地層發(fā)育比較齊全，褶皺、斷裂帶及其衍生的平行及走滑斷層發(fā)育，本區(qū)存在多期次巖漿活動，火山活動強(qiáng)烈，火山巖多呈薄層狀、透鏡狀產(chǎn)于晚石炭世—三疊紀(jì)地層。出露地層主要為開心嶺群，結(jié)扎群，雁石坪群及風(fēng)火山群。斷裂構(gòu)造發(fā)育，SWW和EW向斷裂都具有壓性特征，并具有多個活動階段。

1.2 地球物理特征

根據(jù)地球物理調(diào)查成果分析，采集測定磁物性標(biāo)本693塊，并且圈出16處磁異常，其中C3、C5、C8、C9和C10等5處磁異常位于礦區(qū)中。磁性最強(qiáng)磁性為灰黑色磁鐵礦，中度磁性是閃長巖、閃長玢巖等；弱磁性包括細(xì)粒花崗巖，細(xì)粒長石砂巖等。微弱磁性是角礫熔巖，安山巖等。細(xì)粒蝕變閃長巖，長石石英砂巖和硅化灰?guī)r顯示為無磁性。據(jù)磁異常特征，結(jié)合地質(zhì)、物性資料，地表出露的巖石不引起異常，異常具有深部磁性體磁場特征。

2 礦區(qū)地質(zhì)地球物理特征

2.1 地質(zhì)特征

多才瑪?shù)V區(qū)(圖1)地勢南高北低，呈北西向。出露地層主要由二疊紀(jì)九十道班組灰?guī)r、侏羅紀(jì)夏里組長石石英砂巖、古近紀(jì)沱沱河組礫巖、雅西措組長石石英巖屑砂巖、五道梁組灰?guī)r和第四系砂礫石層組成。礦區(qū)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，主要存在F2斷裂帶及其衍生的平行及走滑斷層共10條。在礦區(qū)東南部出露有多才瑪背斜，最外層古近紀(jì)五道梁組，核部為九十道班組，兩翼為九十道班組及沱沱河組[4-5]。

2.2 礦區(qū)地球物理特征

2.2.1 激電中梯異常及電性特征

圖1 多才瑪?shù)V區(qū)綜合異常圖

SbⅠ異常帶長約8 km，寬度100～400 m，異常段視極化率值為2%～4%，表現(xiàn)為低阻中等極化特征(圖1)。SbⅡ異常帶分3段，西段長約9.2 km，寬度200～400 m。異常段視極化率值為2%～3.5%，中段長約2.7 km，異常寬度較大，寬度200～600 m，視極化率值為2%～4.5%，東段長約4.5 km，寬度20～250 m，視幅頻率(Fs)為0.3%～1.3%，最高可達(dá)1.6%。SbⅢ異常帶長約3.0 km，極化率為2.9%～6.27%，為低阻高極化特征[3]。異常帶寬100～1 200 m，其Pb元素含量在400×10-6～2 500×10-6，Zn元素含量在1 100×10-6～2 500×10-6，Ag元素含量在200×10-9～1 500×10-9，最高可達(dá)3 200×10-9，異常規(guī)模較大。SbIV異常帶長5.0 km，寬度400～700 m，其Pb元素含量在250×10-6～2 500×10-6，Zn元素含量在300×10-6～2 500×10-6，Ag元素含量在100×10-9～1 500×10-9，最高可達(dá)2 200×10-9，異常規(guī)模較大。

SbⅠ異常帶中古近紀(jì)沱沱河組紫紅色砂礫巖見有方鉛礦化、閃鋅礦化。SbⅡ異常帶的西段發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦體20條，規(guī)模大、品位較高；中段已圈定5條鉛鋅礦體；東段見有多條破碎蝕變帶，已圈定4條鉛鋅礦體。SbⅢ異常帶中見4條鉛鋅礦體，具有一定的規(guī)模。SbIV異常帶見3條鉛鋅礦體，初步證明為礦致異常，具有進(jìn)一步工作價值。

利用173件物性樣品測定了電阻率發(fā)現(xiàn)：鉛鋅礦化紫紅色復(fù)成分砂巖、泥灰?guī)r和砂巖表現(xiàn)出“低阻中高極化”的特點(diǎn)，其平均電阻率為569～1 009 Ω·m，最大值3 676 Ω·m，最小值47 Ω·m；極化率3.17%～6.27%，最大值7.86%，最小值1.58%，褐鐵礦化泥灰?guī)r表現(xiàn)出“低阻中高極化”的特點(diǎn)，其電阻率400～25 679 Ω·m，平均值4 779 Ω·m，極化率0.98%～5.91%，平均值2.90%；而其它巖性表現(xiàn)出“高阻低極化”的特點(diǎn)，電阻率平均值均大于2 000 Ω·m，最大值為24 882 Ω·m[6]。

2.2.2 磁異常及磁性特征

礦區(qū)總共圈定磁異常3處(圖1)。C1異常面積約4 km2，走向?yàn)镹W向，異常正負(fù)相伴，幅值不高，約±40 nT，異常形態(tài)呈鋸齒狀跳躍變化，出露地層為五道梁組泥晶灰?guī)r，物探推斷斷層F3、F4、F5經(jīng)過異常；C2異常面積約10 km2，走向?yàn)镹WW向，異常正負(fù)相伴，幅值最高，達(dá)±200 nT，最大值在200 nT以上，呈鋸齒狀、尖峰狀跳躍變化，地表覆蓋較厚，肉紅色石英正長斑巖出露范圍小，物探推斷斷層F7經(jīng)過；C3異常面積約7.5 km2走向?yàn)镋W向，異常正負(fù)相伴，形態(tài)較規(guī)則，平均值在±30 nT左右，最大值在60 nT以上，出露地層為二疊紀(jì)九十道班組灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r，物探推斷斷層F8、F9經(jīng)過。

利用478件磁性樣品，測定剩余磁化強(qiáng)度和磁化率發(fā)現(xiàn)：表現(xiàn)非磁性的是結(jié)晶灰?guī)r、礦化碎裂灰?guī)r；表現(xiàn)弱磁性或中等磁性的是蛇紋巖和泥晶灰?guī)r，其磁異常振幅相對較低；表現(xiàn)強(qiáng)磁性的是角礫巖、正長斑巖。

2.2.3 相位激電異常及特征

X1異常長約4 000 m，寬500～800 m，異常帶內(nèi)巖性為九十道班組灰?guī)r，宏觀上整體與F2斷裂帶相一致。X2異常長約3 000 m，寬300～600 m，異常帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)了孔莫隴礦段，礦體規(guī)模較大。X3異常長約4 500 m，寬400～2 000 m，其西段發(fā)現(xiàn)了茶曲怕查礦段。由綜合異常圖(圖1)可見，礦化體集中出現(xiàn)部位電阻率明顯升高，相對高阻為500 Ω·m左右，對應(yīng)于孔莫隴、茶曲怕查和多才瑪3個礦段。相對高阻能反映出含礦地層九十道班組灰?guī)r的分布情況。而且相對高阻出現(xiàn)位置視相位異常值也較高。已發(fā)現(xiàn)礦化體明顯具有“相對高阻高相位”的特點(diǎn)。

2.3 礦化蝕變帶及礦(化)體特征

綜合利用多才瑪?shù)V區(qū)的激電中梯異常、磁異常和相位激電異常，選擇成礦有利地段，縮小找礦靶區(qū)，并結(jié)合地物化遙資料發(fā)現(xiàn)了3條礦化蝕變帶,并圈定出孔莫隴、茶曲怕查和多才瑪3個礦段[7-8]。

Ⅰ號礦化蝕變帶呈EW向，長約8 km，寬300～700 m，視極化率值為2%～4%，表現(xiàn)“低阻中等極化”特點(diǎn)；帶內(nèi)出露古近紀(jì)沱沱河組紫紅色砂礫巖、二疊紀(jì)九十道班組灰?guī)r，巖石中見有少量方鉛礦、閃鋅礦。

Ⅱ號礦化蝕變帶呈EW向，長約19 km，寬200～400 m，圈定出孔莫隴礦段，該礦段為“高極化高相位”特點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)了18條鉛鋅礦(化)體，礦體呈薄板狀、板狀、啞鈴狀、紡錘狀等，產(chǎn)狀18(°)～45(°)，長度200～1 500 m，平均厚度2.07～82.5 m。含礦巖性為方鉛礦化、閃鋅礦化、褐鐵礦化碎裂灰?guī)r和結(jié)晶灰?guī)r，Pb為0.66～8.82×10-2，Zn為1.51～5.42×10-2。

Ⅲ號礦化蝕變帶呈EW向，長約3.0 km，寬100～1 200 m，出露巖性為古近紀(jì)沱沱河組紫紅色砂礫巖、二疊紀(jì)九十道班組灰?guī)r，巖石具有方鉛礦化、閃鋅礦化、高嶺土化、褐鐵礦化等，圈定出茶曲怕查礦段，該礦段為“高極化高相位”特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)5條鉛鋅礦(化)體，含礦巖性為復(fù)成分礫巖、淺灰白色—淺紫色泥晶灰?guī)r和黃褐色褐鐵礦化泥晶灰?guī)r。

Ⅳ號礦化蝕變帶呈NWW向，長約5 km，寬400～700 m，出露巖性為古近紀(jì)沱沱河組紫紅色砂礫巖，巖石具有方鉛礦化、閃鋅礦化等，圈定出多才瑪?shù)V段，該礦段具有“相對高阻高相位”的特點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)3條出鉛鋅礦(化)體，含礦巖性為鈣質(zhì)粉砂巖、碎裂結(jié)晶灰?guī)r和碎裂灰?guī)r。

2.4 礦石、礦物特征

多才瑪鉛鋅礦組成礦物成分較復(fù)雜。礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦，次為白鉛礦及菱鋅礦，脈石礦物為碳酸鹽礦物及石英。

方鉛礦：礦石中主要的有用礦物之一，其在礦石中的含量為2.1%。顯微鏡觀察顯示礦石中方鉛礦主要呈脈狀、團(tuán)窩狀分布，多具有不規(guī)則狀晶形，部分晶形較好。礦石中方鉛礦多與脈石礦物接觸較平直，少量方鉛礦與閃鋅礦或黃鐵礦緊密共生。礦石中方鉛礦粒度較細(xì)，主要分布在0.02～0.1 mm，0.02 mm以下達(dá)到21.69%。

閃鋅礦：礦石中主要的有用礦物之一，其在礦石中的含量為0.70%。礦石中閃鋅礦主要呈脈狀、浸染狀、團(tuán)窩狀分布，多為不規(guī)則狀顆粒，與脈石礦物接觸較平直。礦石中閃鋅礦多與方鉛礦共生，少量與方鉛礦、黃鐵礦相互包裹。閃鋅礦粒度很細(xì)，主要分布在0.02～0.074 mm之間，其中0.02 mm以下達(dá)到32.16%。

黃鐵礦：礦石中主要的礦石礦物之一，其在礦石中的含量為1.6%。礦石中黃鐵礦主要呈脈狀、浸染狀分布，多為不規(guī)則狀顆粒，部分為膠狀。部分黃鐵礦與方鉛礦和閃鋅礦緊密共生，對鉛鋅選礦有一定影響，黃鐵礦粒度一般小于0.1 mm。黃鐵礦以含砷黃鐵礦為主，并且還含有一定量的銅。

碳酸鹽是礦石中主要的脈石礦物，其在礦石中有兩種賦存狀態(tài)：一種為生物碎屑灰?guī)r，其是礦石的主要基巖；另一種呈脈狀分布，其與鉛鋅礦化關(guān)系緊密。

石英在礦石中含量較低，其在礦石中有兩種賦存狀態(tài)：一種以硅質(zhì)巖的形式存在，是基巖的一種。另一種呈脈狀分布，與方解石構(gòu)成石英方解石脈。

本礦區(qū)礦石類型不一，按照礦石氧化程度和控制程度，礦石可分為氧化礦、混合礦和原生礦。氧化礦主要集中在東西向構(gòu)造與南北向構(gòu)造交匯部位，氧化礦分布深度在0～55 m之間，最大深度達(dá)到125 m，混合礦在55～120 m之間，120 m以下基本全部為原生礦。礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造種類較多見表1。

表1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡表

2.5 圍巖蝕變

礦區(qū)的容礦構(gòu)造為碳酸鹽脈，賦礦巖石為石灰?guī)r，礦化作用主要發(fā)生于石灰?guī)r的破碎部位，圍巖蝕變類型包括碳酸鹽化、硅化和泥化[9]。硅化與方鉛礦化、閃鋅礦化關(guān)系較密切(見圖2)。礦化強(qiáng)弱與裂隙發(fā)育程度有關(guān)，裂隙密集且寬時，形成礦脈較多，含礦品位亦較高。

圖2 礦石照片

3 找礦前景分析

3.1 構(gòu)造活動與成礦作用

礦區(qū)僅發(fā)育NWW向和EW向兩組斷裂，從構(gòu)造控礦特征分析，構(gòu)造不僅控制著礦源層與賦礦地層的形成、構(gòu)造—巖漿活動和熱液活動，而且控制著鉛鋅銀成礦帶的分布，深層含礦流體或重力驅(qū)動的含礦流體通過斷裂遷移到達(dá)地殼的較淺部分，并富集在一系列次級構(gòu)造中。

3.2 地層含礦性分析

灰?guī)r的化學(xué)成分與灰?guī)r的碎屑礦物成分有著一定的對應(yīng)關(guān)系，在不同的構(gòu)造條件下有著不同的特征，因此，灰?guī)r的化學(xué)成分組成在一定程度上可以反應(yīng)出物源區(qū)的性質(zhì)和構(gòu)造得背景。二疊紀(jì)九十道班組為鉛、鋅、銀的賦礦層位，自孔莫隴礦段至多才瑪?shù)V段均分布，二疊紀(jì)九十道班組分為上下2個巖性段。下段巖性由淺灰白色塊層狀結(jié)晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾少量長石巖屑礫巖組成；上段巖性是淺灰白色層狀灰?guī)r[10]。與成礦關(guān)系較密切的為下巖段，該層巖石厚度800 m以上，其分布范圍廣，分布在茶曲怕查礦段和多才瑪?shù)V段的古近紀(jì)沱沱河組紫紅色砂礫巖以下，呈斷層接觸。鉛鋅礦化體大多產(chǎn)于該巖性段。

3.3 找礦方向

依據(jù)礦區(qū)前期開展的激電中梯、高精度磁法和相位激電測量等工作，成果顯示鉛鋅礦石中含有約1.6%黃鐵礦，能引起較明顯的激電異常，圈定的多處異常帶與礦體對應(yīng)性較好。含礦巖性與非含礦巖性的激電性差異較為顯著，物探相位激電測量中“相對高阻高相位”異常帶是深部找礦靶區(qū)。物探激電成果反映了礦區(qū)礦化帶的延展趨勢，針對異常帶繼續(xù)開展驗(yàn)證工作。激電中梯測量中的“中高阻中高極化率”地段是尋找鉛鋅礦體的有利地段，綜合考慮物探找礦具有較好的指導(dǎo)意義,借助激電中梯方法對地下礦化體反映深度較大的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)布置1∶10 000激電中梯測量工作，針對孔莫隴礦段和茶曲怕查礦段空白區(qū)開展工作，優(yōu)選找礦靶區(qū)，劃分有利找礦地段進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)并圈出新的礦化體。

4 結(jié) 語

多才瑪鉛鋅礦是青海省長江源沱沱河地區(qū)首個超大型鉛鋅礦床，總結(jié)出礦區(qū)地質(zhì)、地球物理特征，借助地球物理找礦方法的優(yōu)勢，優(yōu)選找礦靶區(qū)，劃分出有利找礦地段，不僅可以指導(dǎo)礦區(qū)下一步勘查方向，而且為利用鉆探工程發(fā)現(xiàn)富礦體及挖掘深部找礦潛力提供依據(jù)，突破并解決當(dāng)前礦區(qū)勘探面臨的瓶頸與困難，力爭實(shí)現(xiàn)千萬噸級資源量的目標(biāo)，進(jìn)一步推動多才瑪鉛鋅礦的找礦、開發(fā)和利用。