綜合物化探方法在小井鉛多金屬礦勘查中的應(yīng)用

趙彥博　楊小鋒　陳碧華

摘要：小井鉛多金屬礦區(qū)地表植被發(fā)育，地質(zhì)找礦標(biāo)志不明顯，地表槽探工作開展難度較大，效果不明顯，綜合物化探方法找礦效果顯著，通過(guò)總結(jié)礦區(qū)的地球物理、地球化學(xué)標(biāo)志，對(duì)相同地質(zhì)條件的其他地段尋找該類型礦床，具有重要意義。

關(guān)鍵詞：地球物理；地球化學(xué)；綜合利用；找礦標(biāo)志；鉛多金屬礦

1996年內(nèi)蒙古第二物化探隊(duì)在多倫縣黑山咀地區(qū)開展了1：5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量，圈出Ag、Pb、zn、Mo等多金屬異常多處。2015年內(nèi)蒙古國(guó)土資源勘查開發(fā)院對(duì)1：5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量發(fā)現(xiàn)的化探異常進(jìn)行了地質(zhì)勘查工作。主要投入了1：1萬(wàn)地質(zhì)填圖、1：1萬(wàn)激電中梯測(cè)量、1：1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量和1：5千地質(zhì)、土壤、激電綜合剖面測(cè)量工作。在此基礎(chǔ)上對(duì)物化探異常進(jìn)行了鉆探工程驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)了小井鉛多金屬礦。

根據(jù)目前鉆孔控制，估算礦床Cu金屬量105.23噸、Pb金屬量5839.22噸、Zn金屬量2329.42噸、Ag金屬量4376.81kg。筆者就該礦床的地球物理、地球化學(xué)找礦標(biāo)志進(jìn)行總結(jié)，為本區(qū)域鉛多金屬礦找礦靶區(qū)的優(yōu)選及物化探方法技術(shù)的運(yùn)用提供依據(jù)。

1.礦床地質(zhì)簡(jiǎn)況

礦區(qū)內(nèi)地層出露不全，主要為古生代和中生代正常沉積碎屑一火山碎屑沉積地層。古生代地層單位劃分為內(nèi)蒙古草原（赤峰一哈爾濱）地層區(qū)，烏蘭浩特一哈爾濱地層分區(qū)，中新生代地層單位劃分為太平洋地層區(qū)，大興安嶺—燕山地層分區(qū)，烏蘭浩特-赤峰地層小區(qū)。

礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組和第四系全新統(tǒng)。滿克頭鄂博組巖性為灰白色屑晶屑凝灰?guī)r，屑晶屑凝灰結(jié)構(gòu)、碎屑熔巖結(jié)構(gòu)、斑雜狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

礦物成份：晶屑由長(zhǎng)石、石英組成，粒徑1mm～3mm，晶形一般呈次棱角狀，圓狀及長(zhǎng)圓柱狀，含量5%～10%；巖屑由早期結(jié)晶的火山巖及火山灰物質(zhì)組成，含量各地不均，一般為1%～3%；次火山脈巖較為發(fā)育，有石英二長(zhǎng)斑巖脈、鐵錳質(zhì)霏細(xì)巖脈；區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)大的構(gòu)造斷裂，主要發(fā)育為一些北東向、北西向及南北向的節(jié)理和裂隙，其構(gòu)造形跡表現(xiàn)為后期脈巖的充填。

鉆孔發(fā)現(xiàn)的礦體主要賦存于晶屑巖屑凝灰?guī)r及破碎晶屑巖屑凝灰?guī)r中，方鉛礦、閃鋅礦多呈星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀、侵染狀分布，局部見團(tuán)塊狀。黃鐵礦較發(fā)育，晶型多為不規(guī)則粒狀，呈網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀分布。局部見少量晶型較好的黃鐵礦呈立方體出現(xiàn)。裂隙面黃鐵礦主要呈薄膜狀。蝕變主要為高嶺土化、硅化、局部見螢石化、綠簾石化、鉀化等。依據(jù)鉛鋅礦富集形態(tài)及礦體蝕變特征分析該礦床成因類型為熱液型礦床。

2.物化探特征

為了進(jìn)一步縮小找礦靶區(qū)，詳細(xì)了解異常區(qū)的地球物理、地球化學(xué)特征，在1：5萬(wàn)化探異常上布置了1：1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量、激電中梯面積測(cè)量（線距100m，點(diǎn)距40m）。并利用1：5千地質(zhì)、土壤、激電綜合剖面對(duì)異常進(jìn)行了查證工作（點(diǎn)距20m）。

2.1 1：1萬(wàn)地球化學(xué)特征

1：1萬(wàn)土壤測(cè)量在礦區(qū)內(nèi)圈出主要找礦元素Cu、Pb、zn、Ag、組成的綜合異常多處，其中AP4異常較為典型，異常區(qū)出露巖性主要為侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組晶屑巖屑凝灰?guī)r。異常多呈北西向帶狀展布。并伴有Au、Mo、Sn、Bi、Co、Hg、As元素。各元素異常吻合較好，其中Au、Mo、Sn、Bi、Hg、As多呈單點(diǎn)異常出現(xiàn)。Cu、Ph、zn、Ag、Co異常面積較大，有多處濃集中心，成礦元素最大值Cu：230.9×10^-6、Ag：10.0×10^-6、Zn：1000.0×10^-6、Ph：1000.0×10^-6。該異常濃集中心清晰，離差較大，濃度分級(jí)Cu、Ag為4級(jí)；Pb、Zn為3級(jí)，異常特征值見表1，剖析圖見圖2。

2.2 1：1萬(wàn)物探特征

2.2.1物性特征

礦區(qū)內(nèi)巖性種類較單一，主要為侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組晶屑巖屑凝灰?guī)r，巖（礦）石標(biāo)本測(cè)定結(jié)果如下表2。

由表2分析可見：（1）晶屑巖屑凝灰?guī)r的電阻率變化范圍較大，呈中高阻，鉛、鋅礦晶屑巖屑凝灰?guī)r和鉛鋅礦化鐵錳質(zhì)霏細(xì)巖脈電阻率變化范圍相近，顯示中低阻，但均小于晶屑巖屑凝灰?guī)r。（2）鐵錳質(zhì)霏細(xì)巖脈極化率強(qiáng)度較大，鉛、鋅礦晶屑巖屑凝灰?guī)r次之，晶屑巖屑凝灰?guī)r最小。（3）通過(guò)巖（礦）石標(biāo)本測(cè)定，反映出礦致異常為中低阻高極化特點(diǎn)。

由此可見，說(shuō)明該地區(qū)使用激發(fā)極化法尋找鉛鋅鉬等多金屬具有較充分的地球物理?xiàng)l件。

2.2.2激電中梯面積測(cè)量異常特征

礦區(qū)內(nèi)1：1萬(wàn)激電中梯測(cè)量，以視極化率（ηs）≥2.50%圈定異常，共圈出2處激電異常編號(hào)DJ1、DJ2。見圖3、圖4。

DJ1激電異常位于測(cè)區(qū)西北部，出巖性為露晶屑巖屑凝灰?guī)r及流紋巖。由5個(gè)不同極值的子異常組成，西側(cè)、北側(cè)未封閉?？刂崎L(zhǎng)約1300m，寬約600m，呈北西向不規(guī)則條面狀展布，視極化率極大值為4.36%，對(duì)應(yīng)的視電阻率為600Ω·m～1200Ω·m，總體呈中高阻高極化特征。針對(duì)視極化率高值區(qū)布置了ZK3、ZK5進(jìn)行驗(yàn)證，鉆孔中具有星散狀黃鐵礦分布，有的裂隙見有鐵錳礦化物質(zhì)，呈斑雜狀、不規(guī)則狀分布，推測(cè)該子異常為金屬硫化物引起。

DJ2激電異常位于測(cè)區(qū)中西部，出巖性為露晶屑巖屑凝灰?guī)r，南北長(zhǎng)約300m，東西寬約100m，呈不規(guī)則條帶狀，南北走展布。視極化率極大值為3.38%，對(duì)應(yīng)的視電阻率值為500Ω·m～700Ω·m，具中阻中極化特征。該異常與AP4土壤綜合異常東半部套合好。

2.3 1：5千綜合剖面特征

為了對(duì)AP4異常與DJ2激電異常進(jìn)行進(jìn)一步研究，布置了P10、P13、P14、P15四條1：5千綜合剖面工作。其中P14、P15剖面具有一定的代表性，介紹如下：P14剖面108點(diǎn)～114點(diǎn)、122點(diǎn)～128點(diǎn)異常好，以cu、Pb、zn、Ag為主，伴有Au、W、As、Bi，各元素套合好，主要元素Cu、Pb、zn、Ag強(qiáng)度變化大，一般Cu<10×10^-6、Pb>100×10^-6、Zn>100×10^-6、Ag（0.5～1）×10^-6，最高值Cu：49.3×10^-6、Pb：1000×10^-6、Zn：1000×10^-6、Ag：4.27×10^-6。激電異常與對(duì)應(yīng)的土壤異常吻合好，視極化率2.0%～3.3%，視電阻率在500Ω·m～700Ω·m之間，地質(zhì)剖面與1號(hào)礦化體吻合見圖5。

P15剖面112點(diǎn)～132點(diǎn)異常好，以Cu、Pb、Zn、Ag為主，伴有Mo、Au、As、Bi，各元素套合好，主要元素個(gè)別點(diǎn)強(qiáng)度低一般Pb（800～1000）×10^-6、Zn（400～600）×10^-6、Cu（20～40）×10^-6、Ag（1-3）×10^-6，最高值Pb：1000×10^-6、Zn：1000×10^-6、Cu：46.0×10^-6、Ag：3.93×10^-6。激電異常與對(duì)應(yīng)的土壤異常吻合好，視極化率2.0%～2.8%，視電阻率在500Ω·m～700Ω·m之間，地質(zhì)剖面與1號(hào)礦化體吻合，見圖5。

3.鉆探驗(yàn)證

2016年，對(duì)物化探綜合異常進(jìn)行了深部鉆探驗(yàn)證。ZK4在孔深為28.80m-29.50m，見到了一條鉛鋅礦化體。ZK1、ZK2、ZK6深部發(fā)現(xiàn)了多層礦（化）體。尤其是ZK6中共見礦體7條，其中130.40m～142.90m處見礦，礦體真厚度10.24m，軸夾角45。，賦存于擠壓破碎帶中，由碎裂晶屑巖屑凝灰?guī)r組成。該礦體Pb、Zn、Ag、Cu均達(dá)到工業(yè)品位，最高品位Pb：23.36%、Zn：3.71%、Ag：221 g/t、Cu：0.68%，平均品位Ph：9.25%；Zn：1.63%；Ag：87.56g/t；Cu：0.28%。礦體中方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦呈細(xì)脈狀、侵染狀、局部見團(tuán)塊狀分布，黃鐵礦晶型一般為不規(guī)則粒狀，少數(shù)呈小立方體。蝕變主要為高嶺土化。綠泥石化、綠簾石化、鉀化，局部見螢石化呈集塊狀分布。

4.結(jié)論

（1）利用1：5萬(wàn)化探成果圈定成礦靶區(qū)；在此基礎(chǔ)上開展1：1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量，進(jìn)一步縮小找礦靶區(qū)；根據(jù)化探異常特征，結(jié)合地質(zhì)環(huán)境以及地球物理異常特征等因素，初步判斷成礦主要元素，確定主攻礦種。Cu、Ph、Zn、Ag元素異常的疊加出現(xiàn)是該礦床的一個(gè)找礦標(biāo)志。

（2）本礦區(qū)成礦地段視電阻率在500fl·m～700Ω·m、視極化率在2.5%～3.0%，并非視極化率越大對(duì)成礦越有利，通過(guò)ZK5、ZK3對(duì)視極化率異常的驗(yàn)證結(jié)果顯示，視極化率大于3.5%時(shí)，黃鐵礦較發(fā)育，是引起激電異常的主要因素。中低阻中極化率是該礦床的找礦標(biāo)志。

（3）通過(guò)對(duì)物化探找礦標(biāo)志的建立，綜合分析物化探資料的相互關(guān)系，抓住契合點(diǎn)，結(jié)合地質(zhì)蝕變特征，三管齊下，才有可能在找礦上有所突破。