2. 山东省第八地质矿产勘查院, 日照 276826
2. Eighth Institute Geology and Mineral Exploration of Shandong Provincial, Rizhao 276826, China
查敖包银铅锌矿区位于内蒙古巴林左旗,1980年内蒙区测二队对查敖包矿区进行地表初步评价,认为北北西向侵入接触断裂构造控制了矿体的规模、形态及产状.1986-1997年从民采坑道中发现铜矿和银铅锌矿体,2000年华北地勘局重新进行检查评价,在查敖包北部发现银铜多金属矿体.2004年以后该区不断投入勘探基金,发现有开采价值的矿(化)体多条,鉴于当时设备和技术力量的相对薄弱,仅对地表矿体进行了评价.
为了掌握矿体深部的赋存范围和延伸规模等情况,为矿山的长远规划提供可靠的地质依据,我所对该区进行了深部找矿(刘光鼎和郝天珧,1995;陈伟军和刘红涛,2009;孙兴国等,2011)工作,通过地表激电中梯扫面,可控源音频大地电磁测深法(CSAMT),对该区深部矿产资源进行了预测(沈远超等,2008;袁桂琴等,2010;曹令敏,2011;焦彦杰等,2013),通过钻孔验证,效果良好.
1 区域地质、地球物理概括
1.1 区域地质概括
矿区位于内蒙古中部地槽褶皱系苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带哲斯-林西复向斜东段(康明等,2004;赵刚等,2010),中生代又迭加了环太平洋构造运动及火山—岩浆活动,构成醒目的北东向构造岩浆岩带.区域地层比较简单,主要为二迭系和侏罗系,少量的白垩系地层,第四系广泛分布.矿区仅出露二迭系上统林西组区域地层,主要为二迭系和侏罗系,少量的白垩系地层,第四系广泛分布.二迭系地层是区域主体地层,亦是重要赋矿地层;侏罗系地层在本区出露亦较广泛,主要为陆相喷发的酸性火山岩及其凝灰岩、砂砾岩等;白垩系在矿区仅见上白垩统黑依哈达组(K2h),分布在矿区南部,少量出露(图 1).
区内发育数个由二迭系上统林西组地层构成褶皱构造.褶皱规模一般较小,轴线与地层一致,走向NE,自矿区NW往SE形成向斜-背斜-向斜相间排列的构造特征.矿区断裂均为后期侵入的岩浆岩所充填,它控制了矿区岩浆岩的形态、规模及产状.其中矿区NNE向断裂为区域NE向控矿断裂的一部分,而NNW向、NWW向断裂提供了成矿的空间,为矿区主要的容矿构造.
矿区出露岩浆岩有钾长花岗岩体、石英斑岩体、流纹(斑)岩体及大量脉岩.岩体出露主要为钾长花岗岩体,为查敖包中细粒钾长花岗岩体的一部分,分布在查敖包矿区NE部及中部,区内出露面积约2.7 km2,往NE延出区外.
矿区脉岩形成时代均在燕山早期.在矿区北部脉岩交汇地段,可见NWW向脉岩截断另两组脉岩的现象,据此推断,NWW向脉岩形成晚于另外两组脉岩.
查敖包矿区蚀变以线性蚀变为主,主要分NWW向和NNW向两组.蚀变带一般宽1- 数米不等,长50~500 m,最长达1 km,走向大体270°~340°,南西陡倾.蚀变主要有褐铁矿化、硅化、黄铁矿化、毒砂矿化、绿泥石化、绿帘石化,局部可见孔雀石化.
1.2 区域地球物理场特征
区内东部出露岩性主要为黑云母花岗岩,呈北东向展布;中部出露岩性主要为二叠系林西组的细砂岩、石英砂岩及少量的粉砂质板岩,走向北东,大部分倾向北西,并有多条脉岩出露;西部主要被第四系覆盖,厚度一般小于10 m,下覆二叠系林西组.本区所见金属矿物有黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂.其中黄铜矿、闪锌矿、方铅矿与磁黄铁矿共生组合关系密切,除闪锌矿外这些矿物均能产生激发极化效应.
矿区岩矿石物性参数统计结果(表 1)说明:多金属矿化体具低阻高充电率的特征,与其它岩石的电性差别较大.但本区矿体往往存在于次级断裂之中,因此低电阻效应也是本区矿(化)体存在的一个指示.同时矿化蚀变中黄铁矿化、硅化、方解石化比较发育,因此高电阻旁的高极化也应引起重视.
矿区内不同岩(矿)石的电性差异为开展电法工作提供物理前提.利用激电中梯法可以圈定低阻高极化和高阻高极化的激电异常范围(李帝铨等,2007;崔益安,2013),利用CSAMT法确定异常源深部延伸状态(于昌明,1998;高勇浩,2010;王显祥等,2012;卢鸿飞等,2013),达到间接找矿的目的.
2 物探方法的应用与验证成果
2.1 工作方法选择
根据查敖包矿区岩(矿)石的物性参数测定结果可见,矿体与围岩的电性差异明显,通过激电中梯扫面和CSAMT深部探测能够清晰的区分出矿体与围岩.矿区共投入1/1万激电中梯扫面2.84 km2,CSAMT剖面11条,剖面总长8.04 km(图 1).
2.2 验证成果
2.2.1 激电异常与矿化关系特征
根据测量结果绘制出本区的视充电率图,图 2是本工作区激电中梯推断解译的视充电率等值线平面图,本次勘查在测区内圈定6个激发极化异常,分别命名为DJ1、DJ2、DJ3、DJ4、DJ5和DJ6.
其中DJ5视充电率异常值为16~22 ms,属弱异常;视电阻率幅值在110-140线为1500~3000 Ωm左右,为中等大小.异常位于断裂交汇位置,推测此异常是矿致异常.通过DJ5异常区内探矿工程结果来看,部分探槽和4个见矿钻孔均可证实这是一个矿致异常.
DJ2、DJ3激电异常形态圆滑,充电率异常值为20~42 ms,为中等或中等偏大大小;对应位置的视电阻率值为1500~2000 Ω·m左右,为中等大小.异常均位于断裂交汇位置,推测为矿致异常.
DJ1、DJ4和DJ6异常其充电率异常值相对较低,对应位置的视电阻率值相对较高,为矿致异常的可能性较低.
2.2.2 CSAMT与矿化关系特征
P1剖面通过DJ2异常,地表大都被二叠系砂岩所覆盖,仅有少量的二叠系砂板岩出露,流纹斑岩脉在47点处通过剖面.图 3表明:视充电率主异常在46~62点,对应一个相对低电阻率异常.本视充电率异常在范围和幅值上均要大于90线的视充电率异常.从断面图看,在42点处有一西南倾向的纵向低电阻区;在74点附近有一北东倾向的纵向低电阻区,推断应为断层的反映,而电阻率大于5000 Ωm是花岗岩的反映.通过该异常与断层、脉岩、电阻率的相关关系,推断此充电率异常为矿致异常.
P2剖面通过DJ3、DJ4和DJ5异常,地表出露二叠系砂岩和第四系.视充电率主异常有两个(图 4),分别为60~68点所对应的相对低电阻率异常,异常通过DJ2的东延部分;另一个为76~88点所对应电阻率的过渡带,异常通过DJ3的中部,在81点有一北东向的闪长岩脉通过.从断面图看,在70点处有一南西倾向的纵向低电阻区;在82点附近有一北东倾向的疑是构造,推断均为断层的反映.在120~140点有一个次级中等充电率异常,是DJ5异常所在.异常特征表现为中等极化和低电阻到中等电阻过度段,推断这些激发极化异常均为矿致异常.
综合上述成矿地质和电性特征,查敖包矿区找矿标志如下:
(1)低阻高充电率、高低阻过渡带处且为高充电率异常均为成矿有利部位.深部工程验证证明,中梯激电异常在一定程度上能宏观反映多金属矿化的存在,对本区找矿起到明显的参考作用.
(2)本区NNW向、NWW向构造均为重要的容矿构造,这两组构造发育的地段是成矿有利地段,尤其是两组构造穿插部位更应引起重视.
(3)地表硅化体(带)、褐铁矿化蚀变带的出现是深部存在矿化的良好标志,其强度和规模能一定程度的反映了矿化的强度和规模.
(4)岩浆岩发育,岩石类型复杂的地段对成矿较为有利.
4 成矿预测
在本次勘查发现的6个激电异常中,我们认为DJ2、DJ3、DJ5是矿致异常的可能性较大,结合CAMST法勘探成果,共布设3个钻孔(图 2),以验证电法在该区的找矿有效性,通过目前已完工钻孔资料来看,ZK1在105.6~113.0 m处见厚7.4 m矿体,平均品位Ag 42.8×10-6,Cu 0.34×10-2,Pb 0.12×10-2;185.15~185.65 m也见工业品位的银、铜矿体.另两处激电异常处仅开展了槽探工作,发现矿(化)体多条,说明该区找矿前景良好.
5 结 论
在内蒙古查敖包铅锌银矿区,利用综合电法寻找深部矿体方面有较好的地质效果,铅锌银矿体与黄铁矿呈伴生关系,利用黄铁矿的高充电率特征间接寻找目标矿体;矿体赋存与多条构造的汇合部位,造成含矿岩石破碎,电阻率与围岩相比较,呈低阻特征,利用CSAMT测深追索矿体深部延伸情况.利用这种地球物理特征,在矿区寻找多金属矿,效果良好.因此,在认知矿区的物性差异的基础上,结合区域成矿规律,合理利用物探方法能够取得事倍功半的效果.
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