[摘要]內(nèi)蒙古自治區(qū)西烏珠穆沁旗蘭圖地區(qū)鉛鋅礦地處內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系,二連浩特—西烏旗區(qū)域性復(fù)向斜南翼,在地表發(fā)現(xiàn)有10條礦化蝕變帶,北東走向,受斷裂構(gòu)造控制。為了解研究區(qū)元素背景和集散特征、礦化蝕變帶深部展布情況,采用了土壤元素背景平均值、變化系數(shù)等參數(shù)的統(tǒng)計方法以及地球物理電法測量,圈定地球化學(xué)綜合異常7處,激電異常7個,物化探異常套和較好,可作為間接找礦標(biāo)志。經(jīng)驗證,在DJ4激電異常中深部分別見有鋅、鉬礦化體,表明物化探找礦方法找礦效果較好,為本區(qū)下―步找礦工作提供了指導(dǎo)思路。
[關(guān)鍵詞]物化探異常;找礦標(biāo)志;蘭圖地區(qū)鉛鋅礦
內(nèi)蒙古自治區(qū)西烏珠穆沁旗蘭圖地區(qū)鉛鋅礦位于大興安嶺西坡南側(cè),黃崗鐵、錫、銅、鉛、鋅成礦帶(Ⅴ61-4)內(nèi)。該成礦帶呈北東向展布,多金屬成礦區(qū)帶主要受東西向和北東向構(gòu)造復(fù)合控制,以內(nèi)生礦產(chǎn)為主,形成礦產(chǎn)有鐵、銅、鉛、鋅、鎢、錫、金、多金屬、螢石等[1]。已探明礦山有黃崗鐵梁鐵錫礦―維拉斯托鋅銅多金屬―道倫達(dá)壩銅礦―白音諾鉛鋅礦―沙布楞鉛鋅多金屬礦等,總體呈北東串珠狀分布,具有較好的找礦前景[2-6]。礦體和礦化體多分布于巖體邊部或賦存于不同的斷裂構(gòu)造部位,主要受北西、北東、東西向構(gòu)造控制。近年來在蘭圖地區(qū)新發(fā)現(xiàn)了較好的鉛鋅找礦線索,但由于埋藏較深等原因整體研究程度較低,本文擬通過對研究區(qū)開展的地球物理和地球化學(xué)勘查找礦方法,為本地區(qū)找礦工作提供實踐經(jīng)驗和工作依據(jù)。
1 地質(zhì)概況與研究方法
1.1 地質(zhì)概況
研究區(qū)地處內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系,二連浩特—西烏旗區(qū)域性復(fù)向斜南翼。出露地層主要有石炭系上統(tǒng)阿木山組(C3a)生物碎屑灰?guī)r夾粉砂巖薄層,二疊系中統(tǒng)大石寨組(P2d)火山碎屑巖及第四系全新統(tǒng)(Q)。巖漿巖小面積出露,巖性為石英閃長巖,另脈巖較為發(fā)育,主要受北東向、北西向的斷裂構(gòu)造所控制,巖性多為花崗細(xì)晶巖、少量流紋斑巖及石英斑巖。本區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,以北東走向為主,同時伴有北西向、近東西向等(圖1)。北東向斷裂構(gòu)造規(guī)模較大,延長幾十米至幾千米,寬幾米至十幾米不等,后期被脈巖充填。與其相伴生規(guī)模較小的北東向斷裂是區(qū)內(nèi)賦礦構(gòu)造,表現(xiàn)形態(tài)為構(gòu)造破碎帶。寬幾十厘米至幾米不等,延長幾十米至幾百米,礦化特征為褐鐵礦化、碳酸鹽化等。目前所發(fā)現(xiàn)礦化蝕變帶均賦存于該構(gòu)造帶中。
在地表發(fā)現(xiàn)有10條礦化蝕變帶,斷續(xù)出露長約30~270 m,寬0.2~2 m,傾向310°~330°,傾角50°~68°,呈灰褐色—灰黑色,局部見有鐵染薄膜,裂隙較為發(fā)育,見鐵質(zhì)細(xì)脈充填,具蜂窩狀空洞,見有桔黃色及灰黑色粉末,具碳酸鹽化。
1.2 研究方法
為了解研究區(qū)元素背景和集散特征,進行了土壤元素背景平均值、變化系數(shù)等參數(shù)的統(tǒng)計方法,根據(jù)各元素異常的空間組合特征,結(jié)合地質(zhì)成因等圈定地球化學(xué)異常。
地球物理采用1∶1萬激電中梯掃面、激電中梯剖面精測以及激電測深的方法,獲取視極化率ηs和視電阻率ρs觀測參數(shù),根據(jù)地質(zhì)體電性差異,結(jié)合地質(zhì)成因通過數(shù)據(jù)處理等手段圈定電性異常。
2 結(jié)果與分析
2.1 地球化學(xué)異常特征
元素均用統(tǒng)一的異常下限,由元素地球化學(xué)圖圈定單元素異常。通過對相關(guān)的10種元素異常R型聚類分析(圖2),按異常元素地球化學(xué)親合性分別繪成三張元素組合異常圖,以反映研究區(qū)全部異常信息和相互關(guān)系。
在三種元素組合異常的分布形態(tài)及綜合研究基礎(chǔ)上,根據(jù)異常元素組合、面積強度、地質(zhì)環(huán)境等因素進行篩選,剔除一小部分弱小單點或單元素假異常,將在某一地質(zhì)環(huán)境、空間、成因上有明顯聯(lián)系的一組元素異常疊加部分及個別高強度單元素異常進行綜合圈定。全區(qū)共圈定綜合異常7處,重點異常特征簡述如下:
(1)2乙2號異常:位于礦區(qū)中部偏西,異常元素為Pb、Zn、Mo 、W、Sb、Hg、As七種元素組合,異常呈長條帶狀,長軸走向北東,面積較大,異常區(qū)為大石寨組火山巖,地表巖石出露較好,異常套合較好,異常元素具有多個濃集中心。推斷該異常主要由北東向構(gòu)造、流紋巖、花崗細(xì)晶巖、流紋斑巖脈引起,具有較好的找礦前景。
(2)4乙1號異常:位于礦區(qū)中部偏南,異常元素為Ag、Cu、Zn、Mo、W、Sn、As、Hg八種元素組合,呈似橢圓狀,異常區(qū)為大石寨組火山巖,地表巖石出露較好,異常套合較好,異常元素具有1~6個不等的濃集中心。推斷該異常由安山巖地層與流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r接觸帶引起、該異常處安山巖具弱褐鐵礦化,具有較好的找礦前景。
(3)5乙1號異常:位于礦區(qū)南部,異常元素為Pb、Zn、W、Sb、Hg五種元素組合,呈橢圓狀,異常區(qū)為大石寨組火山巖,地表巖石出露較好,異常套合較好,異常元素具有1~5個不等的濃集中心。推斷該異常由北東向的蝕變帶、北西向構(gòu)造及兩處花崗細(xì)晶巖引起,具有較好的找礦前景。
(4)6乙2號異常:位于礦區(qū)南部,異常元素為Zn、Mo、W、Sb、Hg五種元素組合,呈長條帶狀,異常區(qū)為大石寨組火山巖,地表巖石出露較好,異常套合較好,異常元素具有多個不等的濃集中心。推斷異常主要由安山巖地層及構(gòu)造蝕變帶引起,具有較好的找礦前景。
2.2 地球物理異常特征
區(qū)內(nèi)的金屬硫化物發(fā)育較弱,導(dǎo)致本區(qū)的視極化率普遍很低,視極化率一般都在0 n~2. n%之間。根據(jù)實際情況,結(jié)合視極化率等值線平面圖和視電阻率等值線平面圖分析,異常下限定為2.0%,視極化率大于2.0%為激電異常。視電阻率在20~1800 Ω·m之間,小于300 Ω·m為低阻區(qū),300~600 Ω·m為中阻區(qū),大于600 Ω·m為高阻區(qū),研究區(qū)總體激電異常為南西—北東走向,異常形態(tài)不規(guī)整,且連續(xù)性較差。最終圈定7個激電異常,重點異常特征簡述如下:
(1)DJ2異常
異常與2乙2化探異?;咎缀?。異常整體呈不規(guī)則狀零星分布,南北長約1500 m,東西寬約1000 m,視極化率最高值為5%;最小值為3%。異常處于中低阻區(qū)域內(nèi),視電阻率最低值為100 Ω·m,最高值為600Ω·m,平均值約為400 Ω·m。異常區(qū)為大石寨組火山巖,地表巖石出露較好,巖性主要為流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和花崗細(xì)晶巖。結(jié)合地質(zhì)及化探資料,推測該異常為接觸蝕變及脈巖引起。
為了進一步分析DJ2異常,在DJ2激電異常上分別做了兩條激電中梯和激電測深綜合剖面,其中P1剖面在精測剖面58~64號點之間,視極化率最高值為2.8%,視電阻率值為450~650Ω·m之間變化,呈現(xiàn)為低阻高極化率特點(圖3)。在16點測深點AB/2=750 m左右的位置以下,極化體視極化率最大值為4.8%,視電阻率在300~400 Ω·m之間變化的低阻高極化的異常,反演推斷該異常頂板埋深約120~150 m之間,通過綜合分析推測該地段為成礦有利地段。7號激電測深點至12號點之間異常體呈彎月形,視極化率最大值為5.0%,視電阻率在400 Ω·m之間變化,表現(xiàn)低阻高極化異常,反演推斷該異常頂板埋深約150 m,厚度約為40~110 m;14號至16號測深點之間的異常體極化率峰值最高,最大值達(dá)到9%。該異常傾角較陡,呈立柱形,電阻率在400~1000 Ω·m之間變化,屬于有價值的低阻高極化異常,反演推斷該異常頂板埋深平均約120~150 m,綜合分析該異常可能為地質(zhì)體礦化蝕變引起。
P2剖面在24~30號點之間和62~68號點之間,視極化率變化梯度較大,最高值分別為3.5%和2.7%,視電阻率值為200~400 Ω·m之間變化,呈現(xiàn)為低阻高極化特點。經(jīng)反演推斷2號激電測深的異常體局部發(fā)育,極化不連續(xù),呈零星分布。視極化率異常最高值為17%。該處異常為高極化率、高電阻率異常,極化體埋深相對較淺(圖4)。
(2)DJ4異常
異常與4乙1化探異?;咎缀?。異常整體呈不規(guī)則狀零星分布,視極化率最高值為5%;最小值為3%。異常處于中高阻區(qū)域內(nèi),視電阻率最低值為400 Ω·m,最高值為800 Ω·m,平均值約為600 Ω·m。異常區(qū)為大石寨組火山巖,地表巖石出露較好,巖性主要為流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和安山巖,異常內(nèi)有石英脈分布。結(jié)合地質(zhì)情況推斷其異常為構(gòu)造蝕變引起。異常北部未封閉。
為了進一步分析DJ4異常,在DJ4激電異常上做了兩條垂直方向的激電中梯和激電測深綜合剖面,通過曲線圖分析,精測剖面異常同激電異?;疚呛?。
其中P3剖面在42~68號點之間和84~104號點之間是兩個局部高極化區(qū)。這表明異常體(礦化體)是分段極化(礦化)的。在42~68號點之間視極化率最高值為4.6%,電阻率值在300~500 Ω·m之間變化,呈現(xiàn)為高阻高極化特點;84~104號點之間視極化率最高值為3.8%,電阻率值在150~400 Ω·m之間變化,呈現(xiàn)為中低阻高極化率特點。
測深結(jié)果顯示(圖5),分別在10~11號點之間和20~21號點之間反演推斷出兩個主要異常體。10~11號點之間異常體的視極化率最大值為6.5%,視電阻率小于1000 Ω·m,屬于低阻高極化的異常。20~21號點之間異常體視極化率最大值為8.0%,視電阻率小于1000 Ω·m。屬于低阻高極化的異常。10~11號點之間異常體視極化率最大值為6.5%,視電阻率小于1000 Ω·m,屬于低阻高極化的異常。通過進一步分析,推斷異常傾角陡立,埋深較淺,深度約為50~70 m,厚度約為180 m。異常體呈低阻高極化特點。
P4剖面在24~38號點之間和80~90號點之間是兩個局部高極化區(qū)。在24~38號點之間視極化率最高值為4.2%,視電阻率值在400~700 Ω·m之間變化,呈現(xiàn)為高阻高極化特點;80~90號點之間視極化率最高值為3.9%,視電阻率值在150~450 Ω·m之間變化,呈現(xiàn)為中阻高極化率特點。對應(yīng)測深結(jié)果顯示(圖6),異常為面狀分布,傾角近于水平。反演推斷頂板埋深較淺,深度為60~70 m之間,異常體呈中高阻高極化特點。
(3)DJ5異常
異常北部未封閉,整體呈不規(guī)則狀零星分布,連續(xù)性較差。視極化率最高值為8.5%,最小值為3%,平均值約為4.5%。異常處于中高阻區(qū)域內(nèi),視電阻率最低值為400 Ω·m,最高值為900 Ω·m,平均值約為600 Ω·m。異常區(qū)為大石寨組火山巖,地表巖石出露較好,巖性主要為安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和安山巖。結(jié)合地質(zhì)情況推斷其異常為構(gòu)造蝕變引起。
(4)DJ6異常
異常與6乙2化探異?;疚呛?。異常與測線垂直,為南西—北東走向,整體呈條帶狀分布,為低緩異常,視極化率最高值僅為3.5%,最小值為2%。平均值約為3.0%。異常處于高阻區(qū)域內(nèi),視電阻率最低值600 Ω·m,最高值1100 Ω·m,平均值約為800 Ω·m。異常區(qū)為大石寨組火山巖,地表巖石出露較好,巖性主要為安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和安山巖,異常內(nèi)有石英脈分布。結(jié)合地質(zhì)情況推斷其異常為構(gòu)造蝕變引起。
2.3 物化探異常與礦化蝕變帶關(guān)系
通過上述對研究區(qū)地球化學(xué)和地球物理特征的研究,認(rèn)為區(qū)內(nèi)礦化蝕變帶與物化探異常關(guān)系較為密切,其中2號蝕變帶在4乙1化探異常及DJ4物探異常內(nèi),帶內(nèi)褐鐵礦化。3號蝕變帶在5乙1化探異常內(nèi),帶內(nèi)具褐鐵礦化,呈蜂窩狀,可見黃色粉末,局部硅化較強。5號蝕變帶在2乙2化探異常及DJ2物探異常內(nèi),帶內(nèi)構(gòu)造角礫巖裂隙可見寬約20 mm鐵質(zhì)條帶,黑色,表面可見球狀凸起,弱褐鐵礦化、硅化。9號蝕變帶在6乙2化探異常內(nèi),帶內(nèi)巖石裂隙發(fā)育,沿裂隙面可見褐鐵礦化,紅褐色,蜂窩狀孔洞內(nèi)見黃色粉末,局部硅化較強,偶見石英晶簇。
經(jīng)綜合分析后布設(shè)鉆孔驗證DJ4激電異常,鉆孔中見2條礦化體,礦化位置與激電測深推斷異常體頂?shù)装逦恢幂^為吻合。首先在347.20~347.85 m處見偽厚0.65 m鋅鉬礦化體,發(fā)育于蝕變安山質(zhì)凝灰?guī)r中,其下部為英安質(zhì)凝灰?guī)r,礦化主要分布于兩種不同巖性接觸部位,輝鉬礦呈星點狀,局部呈團塊狀分布,該段巖芯裂隙發(fā)育,裂隙中充填有細(xì)小石英細(xì)脈,石英脈附近輝鉬礦化相對富集,樣品分析結(jié)果為Zn1.54% 、Mo0.068%。其次于354.22~355.92 m處見偽厚1.70 m鉬礦化體,發(fā)育于蝕變安山質(zhì)凝灰?guī)r中,巖石綠泥石化較強,輝鉬礦呈星點狀分布。頂?shù)装鍑鷰r為英安質(zhì)凝灰?guī)r。樣品分析結(jié)果Mo平均品位0.051%。
綜上所述,蝕變帶產(chǎn)于二疊系中統(tǒng)大石寨組地層中,主要受北東向構(gòu)造控制,蝕變帶走向與物化探異常整體走向基本一致,表明該區(qū)物化探異常與蝕變帶關(guān)系非常密切,找礦效果較好。
3 結(jié)語
①研究區(qū)Ag、Cu、Pb、Zn四種前緣成礦元素地球化學(xué)場頗具相似之處,在許多地段存在共高共低現(xiàn)象,分布面積均較大,這四種元素在普查區(qū)套合均較好,表明研究區(qū)整體受剝蝕較淺,具有尋找隱伏礦產(chǎn)潛力。另外,W、Sn、Mo、Sb高溫指示元素,大都分布在研究區(qū)西南部,顯示出元素水平溫度分帶的特征。
②研究區(qū)激電異常為南西—北東走向,與礦化蝕變帶、構(gòu)造帶走向一致,顯示出構(gòu)造控礦的特點。礦致異常顯示為高極化低電阻的特征,經(jīng)鉆孔驗證異常體位置與礦化體吻合較好,表明本區(qū)物探找礦效果較好。
③物化探異常套和部位常見有礦化蝕變現(xiàn)象,褐鐵礦化、硅化以及構(gòu)造破碎發(fā)育部位是直接找礦標(biāo)志,下―步建議加強對其他異常套和部位的研究與驗證。
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