朱啟象 ,楊 鋒 ,王 力 ,王文彬
(1.福建省197地質(zhì)大隊(duì),福建 泉州 362000;2.桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,廣西 桂林 541004;3.海南省資源環(huán)境調(diào)查院,海南 海口 570206)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,礦業(yè)經(jīng)濟(jì)也隨之增長(zhǎng),礦產(chǎn)資源需求進(jìn)一步加大。有色金屬礦床在逐年開采過(guò)程中,已探明礦體儲(chǔ)量越來(lái)越少;為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需礦產(chǎn)資源,必須進(jìn)一步尋找隱伏及深部礦體。
閩東南沿?;鹕綆r地區(qū)多被植被、浮土覆蓋,大量展布侵入巖和火山巖。長(zhǎng)期以來(lái),該區(qū)礦產(chǎn)資源素以“砂、土、石”為主要特征,金屬礦產(chǎn)更是“只見星星,不見月亮”,礦產(chǎn)勘查工作一直沒(méi)有較大突破,是礦產(chǎn)資源勘查的難點(diǎn)區(qū)。以往礦產(chǎn)勘查工作主要依賴于近地表找礦信息,偏重于近地表礦(化)線索,鉆探工作多注重近地表礦(化)體、規(guī)模、品位、厚度等工作方法[1]。在該區(qū)有效地采用適合尋找隱伏和深部礦床的勘查技術(shù),以及加強(qiáng)礦化異常研究是實(shí)現(xiàn)找礦突破的關(guān)鍵。同時(shí)新的找礦成果也將改變對(duì)閩東南礦產(chǎn)資源特征的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)單個(gè)礦床研究,進(jìn)而向區(qū)域擴(kuò)展,有利于認(rèn)識(shí)區(qū)域礦床分布規(guī)律、提高找礦工作成效。
近年來(lái),一系列新技術(shù)新方法(如原生暈法、原生疊加暈法、構(gòu)造疊加暈法、包裹體氣暈和離子暈及其疊加暈法、熱暈法、汞氣測(cè)量法、地電化學(xué)法、綜合氣體地球化學(xué)方法、烴類測(cè)量、相態(tài)分析、鹵素地球化學(xué)法及深穿透地球化學(xué)方法等)引起人們廣泛的重視[2-3]。筆者在閩東南沿?;鹕綆r地區(qū)從事了四年地質(zhì)普查-詳查工作,通過(guò)采用次生暈法圈定鉬礦體,對(duì)找礦工作產(chǎn)生了積極影響。
大林山鉬礦化區(qū)位于福建省泉州市泉港境內(nèi),大地構(gòu)造位置上處于新華夏系郊尾-新圩-嵩嶼斷陷帶的北部,南東與惠安-晉江-港尾斷裂帶毗鄰,為長(zhǎng)樂(lè)-南澳大斷裂主體的一部分[4-5]。區(qū)內(nèi)除局部陡崖地段基巖裸露外,絕大部分地區(qū)殘坡積層發(fā)育,覆蓋層厚度一般在0.5~2.5 m之間,局部達(dá)到5 m以上。礦化異常區(qū)內(nèi)出露地層主要為上侏羅統(tǒng)長(zhǎng)林組和南園組火山碎屑巖夾含火山碎屑的沉積巖。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,主要有燕山早期第三階段第一次侵入的中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖巖體(ηγ52(3)a)及燕山晚期的花崗斑巖(γπ)(圖1)。
圖1 福建泉港區(qū)大林山鉬多金屬礦地質(zhì)略圖Fig.1 Simplified geological map of Dalinshan Mo-polymetallic ore deposit in Quangang District,Fujian
礦化異常區(qū)內(nèi)土壤A、B、C層均發(fā)育,除極個(gè)別地段外,采樣點(diǎn)均可采取B層土樣。在表生作用下,成礦元素及伴生元素主要以化學(xué)分散暈形式存在于土壤中,對(duì)土壤地球化學(xué)測(cè)量十分有利,因此確定以次生暈方法作為該區(qū)找礦的技術(shù)手段。
根據(jù)區(qū)域分散流鉬異常,選擇本異常區(qū)進(jìn)行1︰25000常規(guī)化探掃面。首先沿著垂直已知礦化點(diǎn)、礦脈走向設(shè)計(jì)化探剖面線,系統(tǒng)采集B層土樣分析。設(shè)計(jì)化探掃面線距200~400 m,采樣點(diǎn)間距50 m,共采集2517個(gè)化探次生暈樣,化探掃面覆蓋面積約66 km2;同時(shí)在觀音山一帶開展1︰10000化探次生暈詳查掃面,設(shè)計(jì)線距100 m,點(diǎn)距20 m,覆蓋面積7.6 km2,實(shí)測(cè)7349點(diǎn)。樣品曬干后過(guò)80目篩子,然后在無(wú)污染磨碎室加工至160目,之后進(jìn)行光譜分析。
在背景區(qū)內(nèi),元素的分布是不均勻的,故背景含量不是一個(gè)確定的值,而是在一定范圍內(nèi)變動(dòng)的值。把元素背景含量的平均值作為背景值,用公式表示為:
式中Co-背景值;Ci-各點(diǎn)的含量值;n-樣品的數(shù)目。
本礦區(qū)各元素背景值均按此公式計(jì)算,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí),先剔除最小值和最大值的10%。
研究區(qū)位于一個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元[6],元素地球化學(xué)場(chǎng)無(wú)顯著差異。因此,異常下限以全區(qū)樣品進(jìn)行統(tǒng)計(jì),采用±3σ迭代剔除特高、特低值后所獲得的背景平均值加2倍標(biāo)準(zhǔn)離差求得理論異常下限作參考:
式中Ca-異常下限值;Co-背景值;σ-標(biāo)準(zhǔn)差。
結(jié)合其所指示地質(zhì)、礦化意義、異常分布、面積、形狀做進(jìn)一步修正確定其實(shí)用異常下限,其結(jié)果見表1。
表1 各元素異常值下限及背景值(×10-6)Table 1 Thresholds and background values of metal elements
根據(jù)計(jì)算結(jié)果,圈定單元素異常等值線圖(圖2),本區(qū)南東靠近二長(zhǎng)花崗巖以Mo異常為中心,Pb、Zn、Ag元素異常零星分布的組合;往北西及北東、南西遠(yuǎn)離二長(zhǎng)花崗巖形成Pb、Zn、Cu、Ag元素異常組合為特征,且各元素異常走向相同、形態(tài)相似。上述特征表明本區(qū)化探異常在平面上為一個(gè)以Mo為主的較完整的成礦體系。
本區(qū)除錫異常不明顯外,其他元素的異常分布均比較明顯且規(guī)則,尤以鉬異常為好。從后期礦體揭露情況來(lái)看,找礦指示作用很明顯,本次工作主要集中分析鉬的異常分布特征及其找礦指示意義。由圖2鉬異常分布圖,異常分布于二長(zhǎng)花崗巖外接觸帶酸性火山碎屑巖中,受區(qū)內(nèi)NE向斷裂帶控制,總體走向 NE(40°~55°),長(zhǎng)達(dá) 4 km 以上,寬度為 500~1500 m。Mo含量 25×10-6~200×10-6,峰值為 800 ×10-6;有多個(gè)異常濃集中心(200×10-6),長(zhǎng)40~640 m,寬30~130 m,異常梯度較大;異常以Mo為主,伴有零星分布的Pb和Zn元素異常組合。
根據(jù)化探異常分布特征及地表礦化蝕變情況,推測(cè)異常為礦致異常,為隱伏鉬礦預(yù)測(cè)區(qū)。首選在1︰10000化探詳查區(qū)進(jìn)行槽探和鉆探一級(jí)異常檢查。
首先在11-12線、15-16線、23-24線間分別布設(shè)槽探(路壁)工程TC11、TC15和TC23。其中在TC11發(fā)現(xiàn)浸染狀輝鉬礦化石英脈,石英脈厚10~20 cm,主要金屬礦物為輝鉬礦和黃鐵礦,塊樣平均w(Mo)為0.053%。TC15中褐鐵礦礦脈及絹英巖化蝕變強(qiáng)烈,局部硅化、鉀長(zhǎng)石化比較明顯,塊樣平均w(Mo)為 0.05%,單樣 w(Mo)高達(dá) 0.12%。TC23 路壁上硅化、褐鐵礦化脈、絹云英巖化極其發(fā)育,顯示極強(qiáng)的礦化蝕變特征,塊樣平均w(Mo)為0.048%。早期在異常區(qū)內(nèi)施工三個(gè)槽探工程都揭露了鉬礦化,地表強(qiáng)烈的絹英巖化都充分說(shuō)明本次研究圈定的鉬次生暈異常為鉬礦礦致異常。
圖2 福建泉港區(qū)大林山鉬礦區(qū)各元素異常對(duì)比圖Fig.2 Anomaly comparison of various elements in the Dalinshan Moore district,Quangang District,Fujian
與此同時(shí),在15線和18線Mo異常濃集中心(附近)分別施工ZK1802、ZK1502孔,其中ZK1502共獲得18層工業(yè)礦體,見礦總厚97.90 m,單礦體平均品位0.077%~0.359%,單層最厚達(dá)到31.45 m,平均品位0.195%,全孔平均品位0.162%,礦(化)體賦存于酸性火山碎屑巖中,圍巖蝕變以黃鐵礦化、絹英巖化、硅化、綠泥石化為主,局部見有鉀長(zhǎng)石化、螢石化。ZK1802共獲得11層礦(化)體,礦體層有8層,礦體總厚44.99 m,單層最厚達(dá)22.11 m,全孔平均品位0.109%,礦(化)體賦存于酸性火山碎屑巖中,圍巖蝕變情況同ZK1502。從鉆孔巖心所示地質(zhì)特征及化驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,鉬礦(化)分布特征與化探異常特征具有非常一致的對(duì)應(yīng)關(guān)系,進(jìn)一步說(shuō)明本區(qū)鉬次生暈異常指示了深部礦體。
在上述基礎(chǔ)上,該區(qū)經(jīng)普查-詳查工作后,基本查明礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模等特征。目前共發(fā)現(xiàn)工業(yè)礦體172個(gè),所有礦體均呈脈狀,具分支、復(fù)合、尖滅、側(cè)現(xiàn)和局部膨縮的特征。礦體走向總體北東(40°~70°),傾向北西,傾角一般在30°~45°之間(圖3)。礦石中金屬礦物主要有輝鉬礦、黃鐵礦,少量褐鐵礦,偶見黃銅礦。非金屬礦物有石英、絹云母、綠泥石、鉀長(zhǎng)石、螢石等。礦石均呈微~細(xì)粒狀、自形鱗片狀結(jié)構(gòu)。礦石以薄膜狀、稀疏浸染狀、線~細(xì)脈狀構(gòu)造為主,局部為斑點(diǎn)~團(tuán)塊狀構(gòu)造。礦石主要有用組分為鉬,伴生組分為錸和硫,礦床Mo平均品位0.131%。
圖3 大林山鉬礦床18線地質(zhì)剖面圖Fig.3 Diagram showing the geologic profile of No.18 exploration line in Dalinshan molybdenum deposit
本次工作用次生暈方法在泉港大林山鉬礦化異常區(qū)圈定了鉬化探異常為主,銅、鉛、鋅、銀異常組合為特征的化探異常區(qū),多元素異常在平面上具明顯的水平分帶現(xiàn)象,我們首選1︰10000化探詳查區(qū)開展Mo異常驗(yàn)證工作,根據(jù)地表地質(zhì)工作及施工槽探發(fā)現(xiàn)本區(qū)巖石蝕變強(qiáng)烈,脈狀褐鐵礦化絹英巖脈、巨大的絹英巖風(fēng)化殘塊遍布,并存在鉬礦化體。經(jīng)后期的大量鉆探及硐探工程控制,該礦深部發(fā)育富而厚的鉬礦(化)體,為鉬礦化異常區(qū),礦床規(guī)模可達(dá)中型,表明次生暈化探方法在該地區(qū)可圈出隱伏鉬礦體。
閩東南沿海火山巖地區(qū)礦產(chǎn)勘查工作多年來(lái)一直處于踏勘階段,沒(méi)有更進(jìn)一步的研究工作;對(duì)比該區(qū)以往地質(zhì)勘查工作程度及成果,閩東南沿?;鹕綆r區(qū)非成礦理想地帶。本次常規(guī)次生暈法結(jié)合圍巖蝕變特征的研究在福建泉港區(qū)大林山鉬礦化異常區(qū)成功找礦實(shí)例為閩東南沿?;鹕綆r區(qū)金屬礦床尋找提供了新的可能,對(duì)閩東南沿?;鹕綆r區(qū)金屬礦的找礦工作具有重要的啟示意義。常規(guī)次生暈法在福建泉港區(qū)大林山鉬礦找礦實(shí)踐表明,據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況,有針對(duì)性地采取化探方法和研究圍巖蝕變特征是找礦成功的關(guān)鍵。
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