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        高精度磁測(cè)在尋找斑巖型鉬礦中的應(yīng)用

        2012-06-06 09:46:22胡耀星李懷祥
        科技傳播 2012年10期

        胡耀星 李懷祥

        摘要 斑巖型礦床規(guī)模大,是銅、鉬金屬的主要來(lái)源,一直是銅、鉬地質(zhì)找礦的主要方向。本文對(duì)某鉬礦床開(kāi)展了野外地面高精度磁法測(cè)量工作,將獲得的磁異常值,經(jīng)過(guò)向上延拓和化極處理分析后圈定出異常范圍,進(jìn)一步結(jié)合地質(zhì)資料分析,給出了劃分圍巖與礦化蝕變帶的地球物理依據(jù),為尋找礦化蝕變帶及熱液活動(dòng)中心提供了有利的靶區(qū),也為進(jìn)一步的找礦突破工作奠定了基礎(chǔ)。

        關(guān)鍵詞 斑巖型鉬礦;高精度磁測(cè);二長(zhǎng)花崗巖

        中圖分類號(hào)P618 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)67-0125-02

        0 引言

        斑巖型礦床又稱為細(xì)脈浸染型礦床,是指成礦與斑巖體(脈)成巖時(shí)空相伴,礦體主要產(chǎn)于斑巖體內(nèi)部或內(nèi)外接觸帶,具有面型環(huán)帶狀或帶狀對(duì)稱式礦化蝕變分帶特征的礦床[1]。斑巖型礦床主要有斑巖型Mo、Mo-Cu、Cu-Mo、Cu、Cu-Au礦,該類礦床具有規(guī)模大,埋藏淺,易于開(kāi)采的特點(diǎn),是銅、鉬金屬的主要來(lái)源,如斑巖銅礦儲(chǔ)量即占世界已探明銅儲(chǔ)量的一半。

        斑巖型礦床礦石成分簡(jiǎn)單,易選,我國(guó)的斑巖型礦床主要為Cu、Mo礦床及其過(guò)渡類型,這些礦床內(nèi)除Cu、Mo元素外,還可伴生W、Sn、Au,斑巖型礦床外圍可出現(xiàn)Pb、Zn礦化。研究斑巖型銅、鉬礦勘查找礦方法具有十分重要的意義。高精度磁法作為一種直接尋找磁鐵礦的有效方法被使用,同時(shí)它也在間接尋找矽卡巖型礦床、斑巖型礦床等多種礦床類型中顯示出顯著的效果[2-6],本文通過(guò)對(duì)某斑巖型鉬礦開(kāi)展的高精度磁測(cè)工作為例,通過(guò)數(shù)據(jù)處理和解釋,分析礦區(qū)的磁異常特征,推斷了區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造并結(jié)合地質(zhì)資料劃分出礦體的蝕變范圍,有效的指導(dǎo)了進(jìn)一步的找礦評(píng)價(jià)工作。

        1 成礦地質(zhì)背景

        中國(guó)鉬礦床主要分布在東秦嶺、燕遼、小興安嶺—張廣才嶺、西拉沐倫等幾個(gè)鉬礦床集中帶內(nèi),相關(guān)的主要鉬生產(chǎn)大省有陜西、河南、吉林、內(nèi)蒙古、遼寧、河北、黑龍江等。本文研究的礦床位于黑龍江東部及吉林東南部的小興安嶺-張廣才嶺鉬多金屬成礦帶內(nèi),其內(nèi)分布有大黑山鉬礦、鹿鳴鉬礦等超大型鉬礦床,以及多寶山銅(鉬)礦、福安堡鉬礦、興安、霍吉河、翠嶺鉬礦等中小型鉬礦床[7-8]。

        小興安嶺—張廣才嶺成礦帶位于興蒙造山帶東段,屬于松嫩地塊的組成部分。東以嘉蔭-依蘭-牡丹江斷裂為界與佳木斯地塊相接,西以黑河-嫩江斷裂為界與興安地塊相連。區(qū)內(nèi)分布有前寒武系東風(fēng)山群(大理巖、黑云二長(zhǎng)片麻巖、變粒巖)和張廣才嶺群(千枚巖、片巖、斜長(zhǎng)角閃巖、大理巖、變粒巖),及下白堊統(tǒng)淘淇河組(K1t)、上侏羅統(tǒng)帽兒山組(J3m)、上二疊統(tǒng)五道嶺組(P2w)、中奧陶統(tǒng)大青組(O2dq)和小金溝組(O2x)、下寒武統(tǒng)鉛山組(∈1q)等組成的蓋層,蓋層巖性主要為碳酸鹽巖、碎屑巖、凝灰?guī)r。

        區(qū)內(nèi)侵入巖大面積分布(約占全區(qū)的60%),巖石類型復(fù)雜,從超基性到酸性均有發(fā)育。這些巖體主要形成于印支期、燕山期,其中燕山期侵入巖與區(qū)內(nèi)鉬成礦關(guān)系最為密切,如霍吉河鉬礦床成巖時(shí)代為186Ma、鹿鳴鉬礦成巖時(shí)代為176Ma、翠嶺鉬礦成巖時(shí)代為178Ma[8]。區(qū)內(nèi)巖體的展布方向主要受區(qū)域主構(gòu)造控制,呈NE向展布。

        2 礦區(qū)地質(zhì)特征

        礦區(qū)除第四系外,出露地層較少,僅西北角出露少量上二疊統(tǒng)五道嶺組(P2w)流紋巖及其酸性火山碎屑巖、英安巖。礦區(qū)侵入巖分布廣泛,主要為中細(xì)粒似斑狀二長(zhǎng)花崗巖、細(xì)粒似斑狀二長(zhǎng)花崗巖,及少量細(xì)粒花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖等脈巖。礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要有NE向、NW向。

        礦石中主要金屬礦物為輝鉬礦、黃鐵礦等,非金屬礦物有石英、長(zhǎng)石、黑云母、高嶺石、綠泥石等。礦石構(gòu)造主要為細(xì)粒星散狀、細(xì)脈浸染狀,結(jié)構(gòu)為辦自形—他形結(jié)構(gòu)。圍巖蝕變主要有鉀化、硅化、伊利石化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化等。

        3 物性特征

        通過(guò)已有地質(zhì)資料和地表踏勘對(duì)工作區(qū)的巖性進(jìn)行了磁化率測(cè)定,其結(jié)果見(jiàn)表1。

        從表1可以看出該區(qū)高磁異常主要為似斑狀二長(zhǎng)花崗巖引起其磁化率為202×10-6SI,含輝鉬礦的二長(zhǎng)花崗巖磁化率偏低為48×10-6SI,而圍巖二長(zhǎng)花崗巖磁化率為5×10-6SI。巖體和圍巖間磁性差異明顯,這就為利用磁法間接找礦提供了依據(jù)。

        4 方法與技術(shù)

        4.1 儀器

        本次高精度磁測(cè)工作,使用了加拿大Scintrex 公司生產(chǎn)的ENVI 系列質(zhì)子磁力儀,觀測(cè)參數(shù)為總地磁場(chǎng)T,儀器分辨率為0.01nT。測(cè)量范圍為23 000nT~100 000nT之間,開(kāi)工前對(duì)儀器進(jìn)行了一致性和噪聲的測(cè)試分別為1.2nT和0.04nT,日變站兼基站選擇在駐地附近的正常場(chǎng)內(nèi),在半徑為2m,高差0.5m范圍內(nèi)實(shí)測(cè)磁場(chǎng)變化不超過(guò) 2nT,符合規(guī)范要求[9]。

        4.2 測(cè)網(wǎng)布設(shè)

        本次測(cè)網(wǎng)在1:1萬(wàn)的地形圖上布設(shè)測(cè)線點(diǎn),剖面線布設(shè)的方向基本垂直于地質(zhì)體的走向,剖面線長(zhǎng)4km,共34條剖面,線距為100m,點(diǎn)距為20m,使用RTK方法進(jìn)行測(cè)網(wǎng)布設(shè),所有測(cè)點(diǎn)在形成固定解后存儲(chǔ),作為實(shí)測(cè)成果保存。從測(cè)量結(jié)果來(lái)看,區(qū)內(nèi)異常走向與測(cè)線相垂直,說(shuō)明了測(cè)網(wǎng)布置的合理性。

        4.3 質(zhì)量評(píng)價(jià)

        本次高精度磁測(cè)工作野外共完成測(cè)點(diǎn)6827個(gè),質(zhì)檢點(diǎn)218個(gè),全區(qū)質(zhì)檢點(diǎn)分布均勻占全區(qū)觀測(cè)點(diǎn)的3.2%,全區(qū)總觀測(cè)均方誤差為2.1nT小于規(guī)范要求的5nT,精度符合工作要求。

        4.4 數(shù)據(jù)處理及成圖

        野外測(cè)量時(shí),測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)要求要晚于早基點(diǎn),早于晚基點(diǎn),使用跨平臺(tái)金維地學(xué)信息處理研究應(yīng)用系統(tǒng)GeoIPAS(V2.6)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,在磁測(cè)資料整理時(shí),首先對(duì)采集的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行日變改正,改正后數(shù)據(jù)的閉合差要求沒(méi)有超過(guò)總均方誤差的5nT,將測(cè)區(qū)所有觀測(cè)值都?xì)w到同一基準(zhǔn)點(diǎn)上,然后進(jìn)行高度改正和正常場(chǎng)改正后得到了該測(cè)點(diǎn)的磁異常值△T[10],并繪制出了該區(qū)的磁異常等值線圖,接著進(jìn)行了向上延拓和化極等數(shù)據(jù)處理方法。

        5 主要工作成果

        通過(guò)對(duì)工作區(qū)進(jìn)行面積性的磁法掃面工作后,大致了解了該地區(qū)巖性的磁性特點(diǎn)和磁場(chǎng)特征,識(shí)別出礦體和圍巖間的礦化蝕變帶,下面對(duì)全區(qū)的磁異常進(jìn)行解釋和推斷。

        1)從整體來(lái)看工作區(qū)磁場(chǎng)較弱,但磁場(chǎng)變化較大,相對(duì)磁異常值在-330nT~240nT之間,磁異常高值區(qū)主要在工作區(qū)西北部、東部和南部區(qū)域,磁異常值大約在-49nT~240nT之間,而中部地區(qū)分布著相對(duì)為北東走向的低磁區(qū),其異常值在-49nT~-330nT之間。

        根據(jù)地表踏勘和巖性分析來(lái)看該區(qū)域巖性均為中細(xì)粒似斑狀二長(zhǎng)花崗巖,理論上巖性變化應(yīng)不大。薄片鑒定結(jié)果發(fā)現(xiàn)原巖普遍含有磁鐵礦,是引起測(cè)區(qū)大片中高磁異常的主要原因;而相對(duì)引起弱磁異常的巖性大多為礦化蝕變較強(qiáng)的花崗巖,這一現(xiàn)象應(yīng)為巖體受熱液蝕變引起退磁;

        2)從該區(qū)的磁異常特征來(lái)看該區(qū)域主要的構(gòu)造線方向?yàn)镹E向,其北東部的NW向低磁異常區(qū)和控制該地區(qū)構(gòu)造走向的區(qū)域斷裂有較好的對(duì)應(yīng),而在中部?jī)蓷lNE向的構(gòu)造線將其中磁力高異常很好的圈閉起來(lái),從趨勢(shì)上來(lái)看可以認(rèn)為該區(qū)域斷裂控制了兩條NE向構(gòu)造線的走向;

        3)經(jīng)過(guò)化極處理后可以將測(cè)區(qū)劃出3個(gè)明顯低磁異常區(qū),低磁異常在-49nT~-330nT之間,其中1號(hào)低磁異常沿北東向展布,幅值不大,異常范圍較小,低值帶中間包圍著一橢圓狀異常的磁力高,其幅值在200nT左右,兩條磁力低值帶可能由網(wǎng)脈狀硅化引起,而橢圓狀磁力高可能為一斑巖型小巖珠引起的磁力高。2、3號(hào)異常范圍較大,其幅值在200nT以上,其中2號(hào)異常西部未封閉。通過(guò)巖性、物性測(cè)試、地質(zhì)草測(cè)和鉆探工程推測(cè),2、3號(hào)低磁異常可能為蝕變退磁引起,推測(cè)其熱液活動(dòng)較為活躍,引起的蝕變可能主要為鉀化、硅化、伊利石化、綠泥石化等,成礦潛力較大。

        6 結(jié)論

        通過(guò)對(duì)工作區(qū)的高精度磁測(cè)工作了解了該區(qū)域的磁性特征,利用低磁異常圈定出礦化蝕變帶范圍,為尋找靶區(qū)提供了依據(jù),后期結(jié)合化探綜合異常進(jìn)行鉆孔驗(yàn)證取得了較好的找礦效果。

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