綜合物化探方法在穿心洞鉛鋅多金屬礦勘查中的應(yīng)用

許建立，張 鑫，殷 楠，張 杰，高雅坤

(內(nèi)蒙古國土資源勘查開發(fā)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)

2009年～2012年西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院在該地區(qū)進(jìn)行了1∶50 000土壤測量，共圈出1∶50 000化探異常24處，經(jīng)查證認(rèn)為AP18為礦致異常。認(rèn)為該地段尋找低-高溫Pb、Ag、Zn、Mo多金屬礦具有找礦前景。2015年～2016年，內(nèi)蒙古國土資源勘查開發(fā)院針對該異常進(jìn)行了1∶10 000地質(zhì)修測、1∶10 000激電中梯測量、1∶10 000地球化學(xué)測量及1∶5 000地質(zhì)、物化探綜合剖面測量及激電測深工作。在此基礎(chǔ)上對物化探異常進(jìn)行了鉆探工程驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)了鉛鋅礦(化)體多條。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)域鉛鋅多金屬礦找礦靶區(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)簡況

勘查區(qū)內(nèi)地層出露不全，主要為中生代正常沉積碎屑-火山碎屑沉積地層。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—赤峰地層區(qū)。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)簡圖

勘查區(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上更新統(tǒng)。滿克頭鄂博組巖性主要為流紋巖、流紋質(zhì)熔結(jié)晶屑凝灰?guī)r。流紋巖為暗紫紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，流紋構(gòu)造。由斑晶和基質(zhì)組成，斑晶石英、長石，含量約占20%?；|(zhì)主要為隱晶質(zhì)和玻璃質(zhì)，含量約占80%。流紋質(zhì)熔結(jié)晶屑凝灰?guī)r為灰紫色，熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。火山碎屑物由<2mm的凝灰質(zhì)組成，主要以晶屑、玻屑及巖屑為主，巖屑含量約占5%，玻屑含量約占20%，晶屑含量約占50%。填隙物為火山灰，含量約占25%?？辈閰^(qū)內(nèi)侵入巖較發(fā)育，主要為白堊紀(jì)中細(xì)?；◢弾r(K1γ)、石英正長斑巖(K1ξoπ2)。其中，白堊紀(jì)中細(xì)?；◢弾r(K1γ)巖石風(fēng)化面呈土黃色，新鮮面呈淺灰色，中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石由斜長石35%、鉀長石35%、石英25%、黑云母5%組成。石英正長斑巖(K1ξoπ2)新鮮面呈灰黃色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石由斑晶15%，基質(zhì)85%，斑晶由石英、鉀長石、少許黑云母組成，基質(zhì)由長英質(zhì)隱晶物質(zhì)組成?？辈閰^(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、北西向的節(jié)理和裂隙。鉆孔發(fā)現(xiàn)的礦體主要賦存于凝灰?guī)r與花崗巖中接觸帶中，方鉛礦、閃鋅礦多呈星點(diǎn)狀、侵染狀分布；黃鐵礦較發(fā)育，半自形粒狀、不規(guī)則粒狀，星散狀分布。蝕變主要為褐鐵礦化、黃鐵礦化、鐵錳礦化等。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∶50 000化探異常上布置了1∶10 000土壤地球化學(xué)測量、1∶10 000激電中梯面積測量。并利用1∶5 000地質(zhì)、土壤、激電綜合剖面對異常進(jìn)行了查證工作。

2.1 1∶10 000地球化學(xué)特征

通過1∶10 000土壤測量，在勘查區(qū)內(nèi)圈出較好的1處化探異常Ht1，Ht1異常多呈北西向帶狀展布，形態(tài)呈似橢圓狀，面積1.38km2，異常由Pb、Ag、Mo、Zn組成，異常強(qiáng)度高，具有內(nèi)帶，各元素套合性好，且有多個濃集中心，各元素異常最高值：Pb為5 850×10-6、Ag為2 410×10-9、Mo為167.8×10-6、Zn為899×10-6。異常特征見表1，剖析圖見圖2。

表1 Ht1組合異常特征

圖2 Ht1化探異常剖析

2.2 1∶10 000物探特征

2.2.1 物性特征。礦區(qū)內(nèi)巖性種類較單一，主要為流紋巖、凝灰?guī)r、花崗巖、正長斑巖，巖(礦)石標(biāo)本測定結(jié)果如表2所示。

表2 巖(礦)石電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)

由表2分析可見，①電阻率特征：花崗巖呈現(xiàn)高阻特征，流紋巖以及正長斑巖屬于低阻特征，凝灰?guī)r顯示為中電阻率值。②極化率特征：正長斑巖為高極化率特征，石英斑巖和凝灰?guī)r極化率較低，但其變化范圍較大，可能為地表標(biāo)本由于風(fēng)化等原因使得部分硫化物流失，含硫化物不均勻造成其變化較大。

綜上所述，流紋巖為低阻低極化率特征，凝灰?guī)r為中阻較高極化率特征，正長斑巖為低阻高極化率特征。由此可見，說明該地區(qū)使用激發(fā)極化法尋找鉛鋅等多金屬具有較充分的地球物理?xiàng)l件。

2.2.2 激電中梯面積測量異常特征。對研究區(qū)投入了1∶10 000激電中梯面積測量。從極化率平面等值線平面圖看，視極化率等值線總體北西走向，中部高，兩邊低，極化率背景值基本在4%左右，以6%為異常下限，圈定極化率異常Dηs1。Dηs1由2個強(qiáng)度和面積較小且分離的局部異常組成，且每個局部異常又有2個極值中心。左邊局部異常不規(guī)則形狀，內(nèi)部小局部異常近橢圓狀北西走向，沿走向平行排列，極大值為6.6%；右邊局部異常啞鈴狀近南北走向，2個極值中心對稱分布，極大值為6.6%。以6%為異常下限，2個局部異常面積分別為0.065km2和0.069km2。推測該子異常為金屬硫化物引起，見圖3。

圖3 穿心洞鉛鋅多金屬礦勘查區(qū)視極化率等值線平面

2.3 1∶5 000綜合剖面特征

為了對Ht1異常與Dηs1激電異常進(jìn)行進(jìn)一步研究，布置了一條1∶5 000綜合剖面工作。在1∶10 000視極化率異常區(qū)異常重現(xiàn)，P3地、物、化綜合剖面特征介紹如下(見圖4)。

圖4 P3綜合剖面

根據(jù)激電剖面顯示，該異常由兩個子異常組成，分別位于剖面的114點(diǎn)～130點(diǎn)和134點(diǎn)～158點(diǎn)，總體寬約440m，ηs極大值為6.20%，對應(yīng)的視電阻率為1 000Ω·m～2 000Ω·m，為中阻高極化率特征，為了研究該異常的深部特征，在異常部位布置了11個激電測深點(diǎn)，由測深斷面圖可見(見圖5)，在122點(diǎn)及142點(diǎn)見有兩高阻體，該高阻體淺部分離，在AB/2為65m以下連成一體，推測該高阻體為同一種巖性引起，由視極化率測深斷面圖可見，在122點(diǎn)及138點(diǎn)AB/2=3m就有激電異常反映，該異常與地表的兩條礦化蝕變帶相對應(yīng)，其1∶5 000化探剖面也反映出該段有Pb、Ag、Mo、Zn等高值異常，異常位于花崗斑巖與褐鐵礦化流紋質(zhì)熔結(jié)晶屑凝灰?guī)r的接觸部位一側(cè)凝灰?guī)r中，綜合物化探及地質(zhì)資料，推測該異常由于火山熱液活動及后期巖體的侵入在凝灰?guī)r中金屬硫化物的富集引起。

圖5 激電測深斷面

3 鉆探驗(yàn)證

2016年，對物化探綜合異常進(jìn)行了深部鉆探驗(yàn)證。ZK0-1在36.8m～166.91m陸續(xù)見礦共7層，累積見礦厚度21.9m。Pb最高品位3.33%，Mo最高品味0.31%；ZK8-1在11.2m～163.8m陸續(xù)見礦共5層，累積見礦厚度15m，Pb最高品位5.76%，Zn最高品位1.53%，Mo最高品味0.063%；ZK0-3在101.7m～103.7m見礦1層， Pb品位1.29%；ZK4-1在32.0m～67.0m陸續(xù)見礦共3層，累積見礦厚度11m。Zn最高品位0.83%，Mo最高品味0.093%；ZK3-1在165.6m～166.6m見礦1層，Pb品位0.79%，Zn品味1.28%，Ag品味9.89g/t。金屬礦物主要為方鉛礦和閃鋅礦。方鉛礦為銀灰色，立方體狀，粒度<1mm～3mm，含量不等，零星或集合體分布；閃鋅礦為銀灰色，粒度<0.2mm，呈星點(diǎn)狀分布于巖石中。蝕變主要為黃鐵礦化、褐鐵礦化、方鉛礦化及弱的高嶺土化。

4 結(jié)論

①首先利用1∶50 000化探測量成果圈定成礦靶區(qū)，在此基礎(chǔ)上開展大比例尺的 物化探測量工作，確定主攻礦種。本礦區(qū)Pb、Zn、Ag、Mo元素異常的疊加出現(xiàn)是該礦床的一個地球化學(xué)找礦標(biāo)志。②本礦區(qū)成礦地段的視電阻率在600Ω·m～1 500Ω·m、視極化率在3.0%～4.5%，在等值線平面圖中顯示在視極化率梯級帶上，中低阻中極化率是該礦床的地球物理找礦標(biāo)志。③通過物探化探結(jié)果結(jié)合鉆孔中的見礦情況分析，在侵入巖與地層接觸部位中成礦元素發(fā)生了較明顯的局部富集，形成了多條礦體、礦化體。