地物化綜合剖面在內(nèi)蒙古扎魯特旗榆樹屯化探異常區(qū)的應(yīng)用

賈超，田麒，楊秀俊，曹健，牛磊

(天津市地質(zhì)研究和海洋地質(zhì)中心，天津 300170)

0 引言

榆樹屯化探異常區(qū)位于大興安嶺多金屬成礦帶中南段，區(qū)域處于較為有利的成礦地質(zhì)構(gòu)造位置[1-5]。區(qū)域分布的礦化區(qū)(點(diǎn))有布敦化銅礦區(qū)、烏珠日特銀鉛鋅多金屬礦點(diǎn)、毛西嘎達(dá)坂鉛鋅多金屬礦、扎木欽鉛鋅多金屬礦、高地銀多金屬礦、昌圖錫力地區(qū)錳銀鉛鋅多金屬礦、敖德木銀鉛鋅礦，反映了區(qū)內(nèi)有較好的找礦前景，引起學(xué)者們的廣泛關(guān)注[6-18]。許多地質(zhì)工作者對(duì)該區(qū)的地質(zhì)特征、控礦條件及成礦模式進(jìn)行了探討，其中邵積東、佘宏全、劉建明、翟裕生等對(duì)該區(qū)多金屬成礦背景、成礦特征、礦床類型、成礦模式進(jìn)行了研究[19-22]；任耀武、要梅娟、邵濟(jì)安等對(duì)該區(qū)多金屬的礦源層進(jìn)行了探討[23-25]。

本次工作基于“內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市華杰等二幅1∶5萬區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查”項(xiàng)目[26]，在區(qū)域地化工作基礎(chǔ)上，在榆樹屯化探異常區(qū)布置2條地化剖面進(jìn)行概略檢查，發(fā)現(xiàn)多處礦化蝕變地段和破碎帶，與化探異常高值點(diǎn)吻合；在此基礎(chǔ)上，對(duì)該區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，應(yīng)用地物化綜合剖面方法技術(shù)，多方面提取找礦信息，可以迅速明確異常性質(zhì)、確定找礦地段，找礦效果良好。

1 地質(zhì)背景

榆樹屯化探異常區(qū)位于內(nèi)蒙古扎魯特旗東部，地處大興安嶺中南段東坡，大地構(gòu)造位置處于華北板塊北部陸緣晚古生代增生帶上[27-28]。區(qū)內(nèi)出露地層從老到新：中二疊統(tǒng)大石寨組(P2d)，巖性為青灰色粉砂質(zhì)板巖與灰黃綠色變質(zhì)凝灰質(zhì)長(zhǎng)石石英細(xì)粒砂巖；上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組(J3m)，巖性為流紋巖、流紋質(zhì)(角礫)凝灰?guī)r、流紋英安質(zhì)(角礫)巖屑晶屑凝灰?guī)r；上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組(J3mn)，巖性為灰綠、青灰色安山巖、安山質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r；上侏羅統(tǒng)白音高老組(J3b)，巖性為灰白、淺黃色石泡流紋巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r；以及全新統(tǒng)風(fēng)成砂(Qheol)。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，以NNE向、NW向?yàn)橹鳌^(qū)內(nèi)中西部小范圍出露花崗斑巖侵入體，脈巖為閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖、流紋斑巖、石英脈等，具一定程度的圍巖蝕變，硅化、褐鐵礦化較發(fā)育。圖1為研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造及工程布置情況。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造及工程布置Fig.1 Map showing geological structure and layout of geological workings1.第四系洪沖積物；2.上侏羅統(tǒng)白云高老組；3.上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組；4.上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組；5.下二疊統(tǒng)大石寨組；6.石英巖脈；7.花崗斑巖脈；8.閃長(zhǎng)玢巖脈；9.閃長(zhǎng)巖脈；10.流紋斑巖脈；11.地質(zhì)界線；12.角度不整合界線；13.巖相界線；14.整合界線；15.推測(cè)角度不整合界線；16.實(shí)測(cè)正斷層；17.推測(cè)斷層；18.巖層產(chǎn)狀；19.褐鐵礦化；20.硅化；21.蝕變地段及編號(hào)；22.蝕變帶；23.地化剖面(1∶1萬)；24.地物化綜合剖面(1∶5千)

2 化探異常特征

榆樹屯化探異常區(qū)主要由As、Sb、Mo、Bi、Sn、Au、Ag、Zn、Pb、Cu等元素異常組成(圖1, 圖2)。其中As、Sb為三級(jí)濃度異常，兩者套合較好，在異常區(qū)北部和東部具有統(tǒng)一的濃集中心，Bi、Sn、Au、Ag、Zn、Hg為二級(jí)濃度異常，Pb、Cu、Cd為一級(jí)濃度異常。依據(jù)異常特征，布置2條1∶10000地化剖面進(jìn)行檢查。

圖2 異常區(qū)化探異常剖析圖Fig.2 Interpretation map of geochemical anomalies in the abnormal area1.第四系洪沖積物；2.上侏羅統(tǒng)白云高老組；3.上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組；4.上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組；5.下二疊統(tǒng)大石寨組；6.石英巖脈；7.花崗斑巖脈；8.閃長(zhǎng)玢巖脈；9.閃長(zhǎng)巖脈；10.流紋斑巖脈；11.地質(zhì)界線；12.角度不整合界線；13.巖相界線；14.整合界線；15.推測(cè)角度不整合界線；16.實(shí)測(cè)正斷層；17.推測(cè)斷層；18.巖層產(chǎn)狀；19.硅化；20.褐鐵礦化；21.元素異常(w(Au,Ag)/10-9,其它wB/10-6)

(1)AP5-P1

AP5-P1地化剖面位于異常區(qū)中部(圖1)，剖面穿過地層單元為晚侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組和中二疊統(tǒng)大石寨組。剖面圖(圖3)上大多元素分布曲線較平緩，未見明顯的異常，但在剖面中南段樣品出現(xiàn)高值異常，高異常元素為Au、Ag，Bi元素也有輕微異常，地表追索發(fā)現(xiàn)在該點(diǎn)附近見有1條NE向的閃長(zhǎng)玢巖脈；在剖面北西端靠近大石寨組一側(cè)，見有硅化、褐鐵礦化等蝕變，對(duì)應(yīng)的樣品元素含量普遍較高，其中Ag、Pb、Bi元素具有明顯的異常高值點(diǎn)出現(xiàn)。

圖3 AP5-P1地化剖面圖Fig.3 Profile of geochemical anomaly AP5-P1

(2)AP5-P2

AP5-P2地化剖面位于異常區(qū)北側(cè)(圖1)，剖面穿過地層單元為晚侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組和中二疊大石寨組。Au、Ag、Pb、Mo、Bi元素在剖面上異常重現(xiàn)性較好(圖4)，其中Au、Ag、Mo元素達(dá)3級(jí)濃度以上。地表追索在異常高值點(diǎn)附近褐鐵礦化、硅化蝕變明顯。

圖4 AP5-P2地化剖面圖Fig.4 Profile of geochemical anomaly AP5-P2

3 地物化綜合技術(shù)應(yīng)用

依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料[29]及化探異常特征，在異常區(qū)共圈出7處礦化蝕變地段，共布置了12條地物化綜合剖面(圖1)進(jìn)行綜合物化探技術(shù)[30]剖面測(cè)量。

3.1 Ⅰ號(hào)礦化蝕變帶

為NE向構(gòu)造裂隙控制的礦化蝕變帶，圍巖為大石寨組變質(zhì)砂巖，發(fā)育硅化、褐鐵礦化蝕變?yōu)橹?。礦化蝕變體走向呈NE20°～30°，傾向SE。在蝕變地段Ⅰ布置一條綜合剖面ZP01，測(cè)量結(jié)果(圖5)顯示：在激電中梯剖面上顯示總體視極化率偏低，極個(gè)別單值點(diǎn)視極化率值大于2%；地化剖面顯示主成礦元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn曲線平緩，濃集特征較差。這表明在此區(qū)域地球物理、地球化學(xué)找礦條件并不十分優(yōu)越。

圖5 ZP01地物化綜合剖面圖Fig.5 Integrated geochemical and geophysical profile ZP01

3.2 Ⅱ號(hào)礦化蝕變帶

此帶為受近NE向構(gòu)造裂隙控制礦化蝕變帶，圍巖為中酸性火山碎屑巖及火山熔巖，發(fā)育硅化、褐鐵礦化蝕變?yōu)橹鳌５V化蝕變體走向呈NE30°～40°，傾向SE。在蝕變地段Ⅱ布置3條地物化綜合剖面ZP02、ZP03、ZP04，測(cè)量結(jié)果顯示：

ZP02綜合剖面激電極化率曲線(圖6)在126—132點(diǎn)間表現(xiàn)為連續(xù)視極化率高值點(diǎn)，高值點(diǎn)視極化率普遍大于2.5%，視電阻率1600 Ω·m左右；在地化剖面中，對(duì)應(yīng)的126—134點(diǎn)間，Au元素出現(xiàn)高值點(diǎn)，其它元素曲線較為緩和。

圖6 ZP02地物化綜合剖面圖Fig.6 Integrated geochemical and geophysical profile ZP02

ZP03綜合剖面激電極化率曲線(圖7)僅在110—112點(diǎn)間有激電異常顯示，極化率從2.77%變化到3.74%，視電阻率2000 Ω·m左右；在地化剖面中顯示為單點(diǎn)高值跳躍的曲線。

圖7 ZP03地物化綜合剖面圖Fig.7 Integrated geochemical and geophysical profile ZP03

ZP04綜合剖面極化率曲線(圖8)在118—122點(diǎn)間表現(xiàn)為出現(xiàn)連續(xù)視極化率高值點(diǎn)，高值點(diǎn)視極化率普遍大于3.0%，視電阻率3200 Ω·m左右；在地化剖面中顯示為單點(diǎn)高值跳躍的曲線。

圖8 ZP04地物化綜合剖面圖Fig.8 Integrated geochemical and geophysical profile ZP04

從上述地物化綜合剖面可以看出，在地表礦化蝕變帶出露的位置都有一定的激電異常顯示，表明這一區(qū)域找礦地球物理?xiàng)l件優(yōu)越。

3.3 Ⅲ、Ⅳ號(hào)礦化蝕變帶

為受近NE向構(gòu)造裂隙控制的礦化蝕變帶，圍巖既有變質(zhì)砂巖，又有中酸性的火山碎屑巖及火山熔巖，蝕變以硅化、褐鐵礦化為主。礦化蝕變體走向呈NE30°～40°，傾向SE。蝕變地段按NW向布置3條地物化綜合剖面ZP07、ZP08、ZP09，測(cè)量結(jié)果顯示在蝕變帶3條剖面線上，極化率曲線形成明顯的激電異常。分述如下：

ZP07綜合剖面極化率曲線(圖9)在282—320點(diǎn)間表現(xiàn)出連續(xù)視極化率高值點(diǎn)，高值點(diǎn)視極化率普遍大于3.0%，視電阻在286—292點(diǎn)之間電阻率曲線明顯的升高；地化剖面上中，元素在280—320點(diǎn)表現(xiàn)出一定的富集性，其他地區(qū)顯示為單點(diǎn)高值跳躍的曲線。

圖9 ZP07地物化綜合剖面圖Fig.9 Integrated geochemical and geophysical profile ZP07

ZP08綜合剖面極化率曲線(圖10)在280—320點(diǎn)間表現(xiàn)出現(xiàn)連續(xù)視極化率高值，最高為7.65%，視電阻率2000～3000 Ω·m；在地化剖面中，顯示為單點(diǎn)高值跳躍的曲線。

圖10 ZP08地物化綜合剖面圖Fig.10 Integrated geochemical and geophysical profile ZP08

ZP09綜合剖面極化率曲線(圖11)在170—180點(diǎn)間曲線明顯增高，最高值6.64%，視電阻率小于1000 Ω·m；地化剖面上，主成礦元素沒有明顯的異常顯示。

圖11 ZP09地物化綜合剖面圖Fig.11 Integrated geochemical and geophysical profile ZP09

3.4 Ⅴ號(hào)礦化蝕變帶

為受近NE、NW向2組構(gòu)造控制的礦化蝕變帶，發(fā)育硅化、褐鐵礦化蝕變?yōu)橹?。破碎帶?nèi)原巖為流紋巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r，巖石強(qiáng)擠壓破碎，形成大小不等的角礫、被次生褐鐵礦、硅化膠接，形成角礫膠結(jié)結(jié)構(gòu)，少量石英脈、褐鐵礦脈沿網(wǎng)脈狀裂隙充填，硫化物經(jīng)風(fēng)化淋濾呈土黃色蜂窩狀鐵帽；礦化蝕變有褐鐵礦化、硅化。在蝕變地段布置4條地質(zhì)物探綜合剖面ZP05、ZP06、ZP07、ZP08，測(cè)量結(jié)果顯示：

ZP05綜合剖面激電曲線(圖12)顯示為總體視極化率偏低，個(gè)別點(diǎn)較高的特征，地化剖面上，各元素沒有明顯的異常顯示，多數(shù)呈跳躍性曲線。

圖12 ZP5地物化綜合剖面圖Fig.12 Integrated geochemical and geophysical profile ZP5

ZP06綜合剖面激電極化率曲線(圖13)在160—164點(diǎn)間出現(xiàn)高極化異常，視電阻率曲線有一個(gè)明顯的下降，地化剖面上，元素具有一定的富集特征，異常區(qū)與激電曲線相吻合。

圖13 ZP6地物化綜合剖面圖Fig.13 Integrated geochemical and geophysical profile ZP6

ZP07線極化率曲線(圖9)在196—208點(diǎn)間表現(xiàn)出連續(xù)視極化率高值，高值點(diǎn)視極化率普遍大于2.5%，視電阻率大多數(shù)在1500～2000 Ω·m之間，在152—158點(diǎn)和172—178點(diǎn)之間，視極化率為2.51%～4.23%，電阻率曲線明顯升高，地化剖面上中，元素富集特征明顯，異常區(qū)與激電曲線相吻合。

ZP08線極化率曲線(圖10)在198—210點(diǎn)間和168—176點(diǎn)間均表現(xiàn)為連續(xù)視極化率高值點(diǎn)，高值點(diǎn)視極化率普遍大于2.5%，視電阻率大多數(shù)在2000～3000 Ω·m之間，地化剖面上，元素表現(xiàn)明顯富集特征，與激電曲線對(duì)應(yīng)較好。

綜上，該地段由礦化蝕變引起的激電異常較為明顯，與化探異常曲線具有較好的對(duì)應(yīng)，具有積極的找礦參考價(jià)值。

3.5 Ⅵ號(hào)礦化蝕變帶

此帶有淺層侵入巖，為上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r及早白堊世絹云母化花崗斑巖巖株，花崗斑巖裂隙見有強(qiáng)烈硅化及褐鐵礦化，呈薄膜狀或細(xì)脈狀。在此蝕變地段布置2條地質(zhì)物探綜合剖面ZP10、ZP11，測(cè)量結(jié)果顯示：

ZP10線極化率曲線(圖14)在142—168點(diǎn)間表現(xiàn)出連續(xù)視極化率高值，高值點(diǎn)視極化率普遍大于2.5%，視電阻率多數(shù)在3000 Ω·m以上，表現(xiàn)出強(qiáng)硅化、褐鐵礦化破碎帶的激電特征，地化剖面中元素曲線緩和平直，除了162點(diǎn)處Zn元素值達(dá)到131×10-6，其他都低于異常下限值，在控制另一處蝕變帶120—128點(diǎn)間，沒有形成明顯的連續(xù)激電異常，地化剖面上僅在120點(diǎn)處Bi元素值達(dá)到2×10-6；綜合該剖面上所顯示的視極化率特征與地表蝕變帶的關(guān)系，表明其具有一定的找礦參考價(jià)值。

圖14 ZP10地物化綜合剖面圖Fig.14 Integrated geochemical and geophysical profile ZP10

ZP11線極化率曲線(圖15)在138—148點(diǎn)間表現(xiàn)為連續(xù)視極化率高值，高值點(diǎn)視極化率大于2.5%，最高值為3.09%，視電阻率多數(shù)在3000 Ω·m以上，地化剖面中，在146點(diǎn)位處Au元素值5×10-9，其余都低于異常下限，曲線緩和平直，表明該處有強(qiáng)硅化的花崗斑巖激電特征。

圖15 ZP11地物化綜合剖面圖Fig.15 Integrated geochemical and geophysical profile ZP11

3.6 Ⅶ號(hào)礦化蝕變帶

礦化蝕變體的直接圍巖為大石寨組變質(zhì)砂巖，礦化蝕變有褐鐵礦化、高嶺土化、蒙脫石化、絹云母化、碳酸鹽化。在蝕變地段布置1條地質(zhì)物探綜合剖面ZP12，測(cè)量結(jié)果顯示：

ZP12線在地表褐鐵礦化南，其極化率曲線(圖16)在116—128點(diǎn)間出現(xiàn)連續(xù)視極化率高值點(diǎn)，高值點(diǎn)視極化率大于2.5%，最高值為4.11%，視電阻率小于1500 Ω·m，與地表蝕變帶有一定的位移偏差，地化剖面中曲線比較緩和平直，低于異常下限值，這表明此區(qū)域找礦地球物理、地球化學(xué)條件并不十分優(yōu)越。

圖16 ZP12地物化綜合剖面圖Fig.16 Integrated geochemical and geophysical profile ZP12

4 結(jié)論

(1)在地表覆蓋較厚、基巖僅在地勢(shì)較高地區(qū)，采用單純的地質(zhì)、化探工作方法進(jìn)行區(qū)域化探異常查證，往往效果不佳。本次利用綜合物化探技術(shù)進(jìn)行異常查證，迅速明確異常性質(zhì)、確定找礦地段，使找礦效率得到明顯提高。

(2)異常區(qū)檢出的7個(gè)礦化蝕變帶可分為3個(gè)級(jí)別。Ⅱ、Ⅴ號(hào)礦化蝕變帶找礦條件為優(yōu)越級(jí)別，2個(gè)礦化蝕變帶都表現(xiàn)出高極化異常特征，與化探異常曲線、地表蝕變帶具有較好的對(duì)應(yīng)，應(yīng)加強(qiáng)綜合研究工作，可以通過槽探、鉆探等工程對(duì)異常進(jìn)行查證，進(jìn)而對(duì)礦化蝕變帶進(jìn)行更加全面的分析和探討。Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ號(hào)礦化蝕變帶為找礦條件良好級(jí)別，這3個(gè)礦化蝕變帶表現(xiàn)出較好的找礦地球物理?xiàng)l件，但地球化學(xué)條件顯示不佳，需要進(jìn)一步加強(qiáng)驗(yàn)證工作，建議采用洛陽鏟或槽探、淺鉆等有效的勘查手段，提高異常查證效果。Ⅰ、Ⅶ號(hào)礦化蝕變帶為找礦條件一般級(jí)別，地球物理和地球化學(xué)沒有明顯的異常顯示，進(jìn)一步工作意義不大。