遼東宋家堡子地區(qū)物化探綜合信息與鉛鋅找礦前景

韓曉濤 陳軍典 李伯男 王彥明 呂行

摘要：為查明遼東貓嶺金礦區(qū)外圍宋家堡子地區(qū)找礦前景，采用地質(zhì)填圖、土壤地球化學(xué)測(cè)量、物探測(cè)量、工程驗(yàn)證等工作手段進(jìn)行綜合勘查。結(jié)果顯示：在宋家堡子地區(qū)圈定綜合異常1處，其成礦元素為一套中低溫元素組合;圈定高極化異常2處，深部驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)3條鉛鋅礦化體，這些礦化體呈脈狀賦存于遼河群蓋縣組千枚巖中，金屬礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦及閃鋅礦，蝕變以硅化為主。宋家堡子地區(qū)成礦條件良好，可進(jìn)一步開展找礦工作。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)填圖;土壤地球化學(xué)測(cè)量;鉛鋅礦化體;物探測(cè)量;宋家堡子地區(qū)

中圖分類號(hào)：TD15P632文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號(hào)：1001-1277（2021）11-0027-06doi：10.11792/hj20211105

引言

遼東地區(qū)是遼寧省重要的金多金屬礦集中區(qū)，其內(nèi)金礦床主要分布于貓嶺、青城子、五龍等地區(qū)[1-2]。其中，貓嶺金礦床位于遼東半島西部，探明金金屬量已達(dá)183 t[3]，礦體主要賦存于遼河群蓋縣組千枚巖中[4-7]。宋家堡子地區(qū)位于貓嶺金礦區(qū)外圍東北約5 km處，前人在該地區(qū)圈定了Ⅱ-01號(hào)金成礦遠(yuǎn)景區(qū)[8-9]，該遠(yuǎn)景區(qū)位于北西向斷裂與北東向斷裂交匯處，屬于臥龍泉巖體外接觸帶，具有自然金、白鎢礦、黃鐵礦及自然重砂礦物組合[10-11]，以及Au、As、Sb、Hg地球化學(xué)異常組合[8]，表明該區(qū)具備良好的成礦地質(zhì)條件和找礦前景。

本次基于以往水系沉積物測(cè)量圈定的異常，以金多金屬為主攻礦種，通過(guò)地質(zhì)填圖、土壤地球化學(xué)測(cè)量、物探測(cè)量、工程驗(yàn)證等工作手段，查明宋家堡子地區(qū)物、化探異常特征，圈定重點(diǎn)找礦靶區(qū)。結(jié)合異常驗(yàn)證情況，綜合評(píng)價(jià)礦化體分布情況及找礦前景。

1區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)處于遼東裂谷的營(yíng)口—寬甸古元古代綠片巖相—角閃巖相變質(zhì)巖帶，發(fā)育遼河群沉積變質(zhì)地層及大量侵入巖。變質(zhì)巖廣泛發(fā)育，變質(zhì)作用類型為區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用。變質(zhì)巖原巖建造為中酸性火山-沉積巖建造、碎屑巖-泥質(zhì)巖沉積巖建造等。變質(zhì)巖主要為千枚巖、變粒巖。

區(qū)域內(nèi)廣泛分布遼河群蓋縣組（Pt1gx）地層，其巖性主要為千枚巖、片巖，夾石英砂巖及變粒巖，是區(qū)域內(nèi)主要含礦地層。此外，榆樹砬子組（Pt1y）石英巖及永寧組（Qny）變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖小面積分布（見圖1）。

區(qū)域構(gòu)造發(fā)育，經(jīng)歷呂梁運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)等多期構(gòu)造活動(dòng)，主要表現(xiàn)為：①褶皺及剪切帶發(fā)育[12]，褶皺軸部呈北東向展布，受大石橋—草河口復(fù)向斜的影響，區(qū)域內(nèi)次級(jí)褶皺呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的后期變形構(gòu)造特征，巖層基本呈褶曲狀;②斷裂主要為北東向、北西向2組，一般為壓性逆斷裂。

區(qū)域巖漿巖較發(fā)育，主要為古元古代和中生代2期花崗巖[13-16]。古元古代花崗巖在區(qū)域北部分布，成巖年齡為1 614 Ma[14]，呈巖株?duì)钋秩脒|河群。中生代臥龍泉巖體在區(qū)域內(nèi)大面積分布，成巖年齡為194 Ma[17]或183 Ma[3]，呈巖基狀產(chǎn)出，巖性為似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖等。貓嶺巖體成巖年齡為128 Ma[3]。此外，區(qū)域內(nèi)出露北東向閃長(zhǎng)巖脈等。

區(qū)域內(nèi)水系沉積物異常以Au、Ag、Cu、Pb、Zn為主，伴生As、Sb等元素[8]，與已發(fā)現(xiàn)的礦床（點(diǎn)）有較好的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系。元素間套合較好。異常呈不規(guī)則圓形或橢圓形，且為封閉異常。異常強(qiáng)度較高，多具有中帶或內(nèi)帶異常。

區(qū)域航磁總體磁場(chǎng)強(qiáng)度為-200～-50 nT，蓋縣組絕大部分為平緩負(fù)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)度為-150～-50 nT，局部出現(xiàn)磁場(chǎng)強(qiáng)度為150 nT左右的正磁場(chǎng)，屬于負(fù)磁場(chǎng)中的疊加磁場(chǎng)。榆樹砬子組和永寧組的磁場(chǎng)特征基本一致，為低緩負(fù)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)度一般為-200～-20 nT。除榆樹砬子組和二長(zhǎng)花崗巖出現(xiàn)高密度重力場(chǎng)外，其他地層及巖性均出現(xiàn)低密度重力場(chǎng)。受斷裂影響，重力場(chǎng)上出現(xiàn)北東向重力低密度梯度帶[18]。

2研究區(qū)地質(zhì)

研究區(qū)出露地層主要為遼河群蓋縣組（Pt1gx）和榆樹砬子組（Pt1y）（見圖2）。蓋縣組（Pt1gx）巖性以千枚巖、絹云千枚巖為主，厚度（100～300 m）較大，是金多金屬礦的賦礦層位。榆樹砬子組（Pt1y）巖性以石英巖為主。地層總體呈北東向展布。第四系出露全新統(tǒng)沖洪積物，主要分布于河道溝谷處，由砂土、砂、礫石組成。

研究區(qū)受大石橋—草河口復(fù)向斜的影響，構(gòu)造總體表現(xiàn)為北東向。宋家堡子向斜總體呈近北東向展布，軸部為古元古界變質(zhì)沉積地層，兩翼均為蓋縣組，北西翼傾向東南，傾角40°～75°;南東翼傾向北西，傾角一般為25°～60°。宋家堡子金礦床位于該向斜北翼靠近核部位置。斷裂主要為逆斷裂，總體呈北東向展布，傾向南西，傾角30°～45°，地表延伸500～2 000 m，斷裂上盤及下盤均為古元古界變質(zhì)沉積地層。地表可見擦痕、滑脫及揉皺等構(gòu)造。

研究區(qū)巖漿巖僅在東側(cè)小面積出露，為晚三疊世花崗巖（T3γ），與蓋縣組呈侵入接觸關(guān)系。巖石呈灰褐色—肉紅色，新鮮面為肉紅色，變余半自形粒狀結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，主要由黑云母（8 %）、石英（20 %）、斜長(zhǎng)石（40 %）、微斜長(zhǎng)石（20 %）及條紋長(zhǎng)石（12 %）組成。巖脈主要為閃長(zhǎng)玢巖，巖石為斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶（10 %～30 %）主要為角閃石和斜長(zhǎng)石，基質(zhì)（70 %～90 %）主要由細(xì)小的長(zhǎng)石、石英及黑云母組成，具顯微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。巖脈呈北北東向—北東向展布，地面一般延長(zhǎng)100 m，推測(cè)主要受區(qū)域斷裂控制。

3土壤地球化學(xué)測(cè)量

3.1樣品采集與測(cè)試

以地形圖為底圖，網(wǎng)度100 m×40 m，采樣線按照南東向（110°）垂直地質(zhì)體或主構(gòu)造線布設(shè)。采樣密度為250點(diǎn)/km2，采樣面積為24.2 km2，共采集樣品5 782件。主要采集B—C層殘坡積土壤，深度一般在20～30 cm，多點(diǎn)組合樣品。樣品編錄按照統(tǒng)一記錄卡格式，逐點(diǎn)野外實(shí)地編錄，編錄內(nèi)容主要包括樣品編號(hào)、坐標(biāo)、土壤母質(zhì)類型、取樣深度、樣品組分、樣品顏色、礦化蝕變、標(biāo)記位置等。

樣品測(cè)試工作由國(guó)土資源部沈陽(yáng)礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心完成，分析元素為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、As、Sb、Bi、Hg，共計(jì)10種元素。其中，Au的分析方法為ICP-MS，其他元素分析方法為AES、XRF、AFS、ICP-OES，方法檢出限及合格率滿足DZ/T 0130.3—2006 《地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范第3部分：巖石礦物樣品化學(xué)成分分析》要求。

3.2土壤地球化學(xué)異常特征

3.2.1元素含量特征

研究區(qū)土壤地球化學(xué)特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。異常下限用對(duì)數(shù)剔除特高值后的全區(qū)對(duì)數(shù)平均值加1.5倍標(biāo)準(zhǔn)差之和返真數(shù)求得，異常濃度分帶采用異常下限值的1倍、2倍、4倍。變異系數(shù)較大的元素有Au（1.91）、Ag（1.73）、Pb（2.74）、As（1.10）、Sb（3.19），表明這5種元素具有高富集地球化學(xué)特征，具備富集成礦的地球化學(xué)條件，濃集分帶達(dá)到三級(jí)分帶。

通過(guò)對(duì)地球化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)，綜合地質(zhì)成果，確定研究區(qū)主成礦元素為Au、Ag、Pb、Zn，指示元素為As和Sb。

3.2.2元素組合特征

元素組合特征可以反映地球化學(xué)元素間的相關(guān)性[19-21]，在土壤化探數(shù)據(jù)R型聚類分析基礎(chǔ)上，研究區(qū)土壤地球化學(xué)元素可分為2類元素組合（見圖3）。第一類：Ag-Pb-As-Au，呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)性，屬于典型多金屬成礦元素組合。第二類：Sb-Hg-Mo，為一套低溫元素組合，但夾有Mo這一高溫元素，推測(cè)可能與多期熱液活動(dòng)相關(guān)。

3.2.3綜合異常特征

根據(jù)地質(zhì)特征、成礦特征，結(jié)合單元素異常，在研究區(qū)內(nèi)圈出綜合異常1處（HT01）（見圖2）。該綜合異常元素組合為Au-Ag-Pb-Zn-As，為一套中低溫元素組合，呈北北東向橢圓形分布在宋家堡子一帶，異常面積2.0 km2，異常形態(tài)與北北東向區(qū)域構(gòu)造吻合。異常評(píng)級(jí)為甲2類。地表出露地層為蓋縣組絹云千枚巖，位于宋家堡子向斜核部，地表出露北北東向閃長(zhǎng)玢巖脈。綜合異常內(nèi)發(fā)現(xiàn)宋家堡子金礦點(diǎn)1處，金屬礦物主要為磁黃鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦及閃鋅礦，圍巖蝕變以硅化為主。

4物探測(cè)量

4.1巖（礦）石電性參數(shù)特征

針對(duì)HT01綜合異常內(nèi)出露的地質(zhì)體及礦點(diǎn)，進(jìn)行巖（礦）石電性差異測(cè)量，共計(jì)60塊。電性測(cè)試儀器為DJS-8型電法儀，供電源為WDYX-1巖樣測(cè)試信號(hào)源，觀測(cè)參數(shù)為極化率、電阻率。其中，質(zhì)檢標(biāo)本數(shù)10個(gè)，質(zhì)檢率為16.7 %，質(zhì)檢極化率均方誤差為0.000 5，電阻率均方誤差為11.36。研究區(qū)巖（礦）石電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。經(jīng)對(duì)比分析，研究區(qū)礦石標(biāo)本具有低阻高極化的激電異常特征。這一特征是圈定高極化異常區(qū)，降低物探異常推斷解譯多解性的基礎(chǔ)[22-23]。

4.2測(cè)量方法

測(cè)量?jī)x器選用重慶地質(zhì)儀器DWJ-3B多功能直流激電測(cè)量系統(tǒng)，配備5 kW大功率發(fā)射機(jī)及4臺(tái)數(shù)字直流激電接收機(jī)。物探測(cè)量前，儀器一致性試驗(yàn)反映儀器測(cè)試結(jié)果均方差為0.012 %～0.857 %。在HT01綜合異常內(nèi)，進(jìn)行激電中梯掃面測(cè)量工作，共計(jì)布設(shè)21條激電測(cè)線，每條測(cè)線長(zhǎng)1 000 m。測(cè)量網(wǎng)度100 m×20 m。測(cè)線布設(shè)原則為垂直礦化體或地質(zhì)體走向（110°）。激電中梯掃面測(cè)量施工參數(shù)為：供電電極距1 200 m，測(cè)量極距40 m，點(diǎn)距20 m;雙向短脈沖供電時(shí)間8 s，周期32 s，正反向供電，斷電延時(shí)200 ms，測(cè)樣時(shí)間40 ms。根據(jù)激電中梯掃面極化率等值線圖，進(jìn)行激電異常圈定。

4.3激電異常特征

經(jīng)過(guò)激電中梯掃面測(cè)量，在研究區(qū)圈定2條高極化激電異常（JD1、JD2）（見圖4），整體呈高極化、低阻特征。

4.3.1JD1激電異常

JD1激電異常位于研究區(qū)中部，呈北東向條帶狀分布，長(zhǎng)約1 000 m，寬約200 m，極化率高于7 %，位于低阻異常帶上。該激電異常與宋家堡子金礦點(diǎn)硅化蝕變帶相吻合，含礦巖性為蓋縣組絹云千枚巖，地表礦化體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，整體走向?yàn)楸北睎|向20°，傾向南東向110°，傾角70°。因此，推斷該異常由礦點(diǎn)硫化物引起，為礦致異常。

4.3.2JD2激電異常

JD2激電異常位于研究區(qū)東北部，呈北東向條帶狀分布，長(zhǎng)約250 m，寬約100 m，極化率高于6 %，位于低阻異常帶上。該異常地表出露蓋縣組千枚巖，地表未發(fā)現(xiàn)礦化蝕變現(xiàn)象，下一步需結(jié)合物探激電測(cè)深了解深部極化率和電阻率情況。

5工程驗(yàn)證及找礦前景

5.1工程驗(yàn)證

基于地質(zhì)、物化探綜合信息，利用鉆探工程進(jìn)行深部驗(yàn)證。通過(guò)施工鉆孔ZK8-1，探獲3條鉛鋅礦化體（見圖5）。鉛鋅礦化體整體呈細(xì)脈浸染狀，傾向南東110°，傾角70°。賦礦圍巖為蓋縣組千枚巖。金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦及磁黃鐵礦等。圍巖蝕變主要為硅化。

Ⅰ號(hào)鉛鋅礦化體，地表由探槽TC8控制，深部由鉆孔ZK8-1控制。該礦化體地表延長(zhǎng)80 m，傾向延伸60 m。在深部64.58～65.58 m處，該礦化體厚1.00 m，平均品位Pb 0.36 %、Zn 0.94 %。

Ⅱ號(hào)鉛鋅礦化體位于Ⅰ號(hào)鉛鋅礦化體下部。在深部99.20～101.20 m處，該礦化體厚2.00 m，Pb品位 0.20 %～1.08 %，平均品位0.52 %;Zn品位0.22 %～2.28 %，平均品位0.75 %。

Ⅲ號(hào)鉛鋅礦化體位于Ⅱ號(hào)鉛鋅礦化體下部。在深部104.10～106.60 m處，該礦化體厚2.50 m，Pb品位0.25 %～1.17 %，平均品位0.52 %;Zn品位0.64 %～1.22 %，平均品位0.94 %。

5.2找礦前景

鉆孔ZK8-1中見6段巖體或巖脈，分別位于深部19.84～20.34 m、64.08～64.48 m、72.30～73.37 m、172.10～175.20 m、175.20～184.00 m、184.00～185.20 m處。閃長(zhǎng)玢巖脈發(fā)育星點(diǎn)狀礦化。在閃長(zhǎng)玢巖脈與千枚巖的接觸帶上存在不同程度的黃鐵礦化、磁黃鐵礦化及鉛鋅礦化。因此，推斷研究區(qū)發(fā)育的礦床類型為巖漿熱液型。

綜上所述，地表發(fā)現(xiàn)的金多金屬礦化巖石為尋找多金屬礦的直接找礦標(biāo)志。低阻高極化異常和Au、Ag、Pb等異常是間接找礦標(biāo)志。宋家堡子金礦點(diǎn)位于宋家堡子向斜北西翼靠近核部位置，物、化探異常強(qiáng)烈，整體受北東向斷裂控制，平面上向北東向延伸。鉛鋅礦化體延長(zhǎng)方向是下一步工程驗(yàn)證的重點(diǎn)。針對(duì)JD2激電異?？梢圆扇〖る姕y(cè)深、鉆探工程驗(yàn)證等手段加強(qiáng)異常驗(yàn)證工作。

6結(jié)論

1）宋家堡子地區(qū)發(fā)育礦床類型為巖漿熱液型，受北東向斷裂控制。金屬礦物以黃鐵礦為主，方鉛礦、閃鋅礦次之。蝕變以硅化為主。

2）采用土壤地球化學(xué)測(cè)量圈定綜合異常1處（HT01），屬于甲2類。主異常元素為Au、Ag、Pb，伴生As、Zn、Cu異常，為一套中低溫元素組合。該綜合異常為礦致異常。

3）宋家堡子地區(qū)內(nèi)激電異常表現(xiàn)為低阻高極化異常。地表揭露發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦化體，賦存于蓋縣組千枚巖中，通過(guò)鉆探工程進(jìn)行深部驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)3條鉛鋅礦化體，驗(yàn)證JD1激電異常為礦致異常。綜上所述，宋家堡子地區(qū)成礦條件良好，可進(jìn)一步開展找礦工作。

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Comprehensive information of geophysical and geochemical prospecting

and Pb-Zn prospecting potentials in Songjiapuzi District，Liaodong PeninsulaHan Xiaotao1，Chen Jundian1，Li Bonan2，Wang Yanming3，Lü Xing3

（1.Geophysical Measuring Exploration Institute of Liaoning Province;

2.Natural Resources Affairs Service Center of Liaoning Province;

3.Liaoning Research Institute of Geology and Mineral Resources）

Abstract：In order to investigate the prospecting potentials in Songjiapuzi District on the peripheral of Maoling Gold District，eastern Liaoning，the study employed geological mapping，soil geochemical survey，physical survey，engineering verification to carry out comprehensive prospecting.The results show that 1 comprehensive anomaly is delineated in Songjiapuzi District and the oreforming element is a set of mesothermal elements combination;2 high polarization anomalies are delineated where deep drilling verification finds 3 Pb-Zn mineralized bodies，which occur in veins within the phyllite of Gaixian Formation in Liaohe Group.Pyrite，galena and sphalerite are the main metallic minerals.The main alteration is silicification.Songjiapuzi District shows good metallogenic conditions，therefore deserves further prospecting.

Keywords：geological mapping;soil geochemical survey;Pb-Zn mineralized body;physical survey;Songjiapuzi District

收稿日期：2021-04-12;? 修回日期：2021-07-08

基金項(xiàng)目：遼寧省省級(jí)地質(zhì)勘查項(xiàng)目（遼國(guó)土資項(xiàng)〔2015〕148號(hào)）

作者簡(jiǎn)介：韓曉濤（1987—），男，內(nèi)蒙古赤峰人，工程師，碩士，從事地質(zhì)和地球化學(xué)研究工作;沈陽(yáng)市皇姑區(qū)寧山中路42號(hào)，遼寧省物測(cè)勘查院有限責(zé)任公司，110032;Email：527725471@qq.com