盧鴻飛路魏魏王恒楊永強安敬國文鵬(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊 哈密839000 中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院北京100083 保定華北工程勘測設(shè)計研究院 保定071051)
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哈密白山鉬礦地質(zhì)特征及地球物理響應(yīng)
盧鴻飛①路魏魏①王恒①②楊永強②安敬國③文鵬②
(①新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊哈密839000②中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院北京100083③保定華北工程勘測設(shè)計研究院保定071051)
摘要哈密白山鉬礦位于東天山覺羅塔格石炭紀(jì)裂陷槽內(nèi)。礦區(qū)出露上石炭統(tǒng)干墩組地層,康古爾塔格深大斷裂之次級干墩斷裂在礦區(qū)北側(cè)通過。鉬礦體產(chǎn)于隱伏似斑狀二長花崗巖上部熱接觸變質(zhì)角巖帶石英網(wǎng)脈中,隱伏巖體頂部具有鉀化和金屬硫化物礦化。巖石化學(xué)、微量元素地球化學(xué)、同位素年齡等分析認為白山鉬礦為斑巖型鉬礦床。白山鉬礦共圈定鉬礦體50個,4號、5號鉬礦體為主礦體,礦體長90~2 700 m,真厚度0.88~40.17 m,最大厚度107.50 m,鉬品位0.03%~0.59%,礦床平均品位0.053%。主礦體呈似層狀,小礦體多為透鏡狀、脈狀。CSAMT測深和重力測量能夠較好地反映隱伏花崗巖體的就位空間和大致的侵入界線,鉆探驗證深部隱伏花崗巖對應(yīng)高阻高重力異常,200~2 500 Ω·m中低阻異常圍繞高阻高重異常的周邊分布,對應(yīng)的是含礦角巖帶,預(yù)測隱伏花崗巖的頂蓋角巖帶是鉬礦的賦存空間,白山鉬礦的預(yù)測遠景資源量可達大型礦床規(guī)模。
關(guān)鍵詞白山鉬礦斑巖型CSAMT地球物理響應(yīng)新疆哈密
白山鉬礦位于新疆東天山地區(qū),該區(qū)在晚古生代經(jīng)歷了后碰撞構(gòu)造演化階段[1-3],三疊紀(jì)時進入了板內(nèi)演化階段[4-6]。哈密白山鉬礦床處于東天山覺羅塔格金銅鎳鋅鐵稀有金屬成礦帶土屋-黃山金銅鎳鋅鉬稀有金屬成礦亞帶中[7],位于那拉提-紅柳河板塊縫合帶北側(cè)的覺羅塔格石炭紀(jì)裂陷槽內(nèi)[8-10]。1987年,新疆地礦局第六地質(zhì)大隊在檢查20萬化探異常時發(fā)現(xiàn)白山鉬礦,2002年對其開展了初步普查評價,推測礦床與斑巖關(guān)系密切,角巖帶石英網(wǎng)脈控制鉬礦體產(chǎn)出。之后,不同學(xué)者進行了礦床地質(zhì)特征、蝕變分帶、找礦標(biāo)志[11]、成巖成礦地球化學(xué)和同位素年代學(xué)[12],對一些礦床的基本問題進行了探討。2010年筆者參加自治區(qū)深部找礦項目,應(yīng)用可控源音頻大地電磁(CSAMT)測深和重力勘探技術(shù)方法,施工深鉆對物探異常進行驗證,在深部發(fā)現(xiàn)了含浸染狀金屬硫化物的酸性侵入體,證實了白山鉬礦為斑巖型鉬礦的地質(zhì)推斷,預(yù)測隱伏酸性侵入體頂蓋為白山鉬礦的賦存空間,為進一步勘查和遠景評價提供了有效的地球物理找礦模式。
新疆哈密地區(qū)白山鉬礦位于哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊南緣干墩-苦水早石炭世裂陷槽邊緣相帶[13],區(qū)內(nèi)晚古生代長期受南北拉張構(gòu)造活動的控制,出現(xiàn)以康古爾、雅滿蘇、阿奇克庫都克-沙泉子為代表的一系列北東東向大斷裂。規(guī)模巨大的深大斷裂不僅控制著該區(qū)巖漿侵入活動,本區(qū)石炭紀(jì)-三疊紀(jì)巖漿活動與成礦作用關(guān)系密切。出露的巖漿央巖主要是華力西中晚期的,而晚石炭世至早二疊世為閉合-褶皺回返造山期,構(gòu)造-巖漿強烈活動,形成了一系列的基性-超基性巖漿型銅鎳礦、斑巖型銅鉬礦等(圖1)。
2.1地層
哈密鉬礦區(qū)出露地層主要為下石炭統(tǒng)的干墩組(C1g)(圖2),巖性為區(qū)域變質(zhì)作用形成的一套細碧質(zhì)綠片巖、微晶片巖、熱變質(zhì)角巖。
下石炭統(tǒng)干墩組地層是區(qū)內(nèi)的主要出露地層,根據(jù)巖性特征可將其從下至上可分為4個巖性段:
第一巖性段(C1g1):該巖石分布于礦區(qū)南北兩側(cè),組成白山向斜的兩翼。巖性為含炭黑云母微晶片巖,其間夾有二云母微晶片巖、黑云母微晶片巖。巖層片理較發(fā)育,局部存在變余層理和變余微細沉積韻律。
第二巖性段(C1g2):該巖石分布于礦區(qū)中部偏南側(cè),近東西向遍布全區(qū),組成白山向斜核部偏南翼地層。該地層傾向北,傾角70°~78°,其中構(gòu)造裂隙發(fā)育,石英網(wǎng)脈十分發(fā)育。該巖層普遍受到較強的熱變質(zhì)作用。該段巖性主要為黑云母長英質(zhì)角巖,間有堇青石二云母長英質(zhì)角巖、黑云母微晶片巖、陽起綠簾片巖。該段與第一巖性段為漸變過渡關(guān)系。白山鉬礦體產(chǎn)于該段角巖地層中。
圖1 新疆哈密覺羅塔格地區(qū)構(gòu)造略圖(據(jù)[13]修改)
圖2 白山鉬礦區(qū)地質(zhì)圖
第三巖性段(C1g3):該巖石分布于礦區(qū)中部,近東西向橫貫全區(qū),組成白山向斜核部偏南翼地層。該地層傾向北,傾角74°~84°。該段巖性主要為陽起石片巖,其原巖恢復(fù)為細碧巖、黑云斜長角巖,普遍受到較強的熱變質(zhì)作用,陽起石片巖其原巖恢復(fù)為細碧巖。第三巖性段與第二巖性段為整合接觸關(guān)系。
第四巖性段(C1g4):該巖石分布于礦區(qū)中部,近東西向連續(xù)而穩(wěn)定出露。該地層傾向北北東,傾角74° ~84°。該段以細碧質(zhì)陽起綠片巖為主夾黑云母微晶片巖,組成白山向斜近核部地層。
2.2構(gòu)造
區(qū)域性深大斷裂為干墩斷裂,其在礦區(qū)北3 km處通過,受該深大斷裂的影響,在其南側(cè)礦區(qū)范圍內(nèi),形成次一級近東西向相互平行的斷層、構(gòu)造破碎帶以及褶皺構(gòu)造。
F4斷層分布于礦區(qū)中部偏南,走向北東東向,陡傾近直立,橫貫全區(qū),與地層走向呈小角度斜交。F4斷層兩側(cè)為熱變質(zhì)角巖帶,帶內(nèi)礦體出露部位石英脈、石英網(wǎng)脈極其發(fā)育,鉀長石化、絹云母化蝕變強烈,形成一條灰白色褪色帶。該構(gòu)造蝕變褪色帶向東延伸與大面積出露的花崗巖體接觸。白山鉬礦就產(chǎn)于F4斷層南側(cè)石英網(wǎng)脈發(fā)育的熱變質(zhì)角巖帶中,是一條重要的控礦賦礦構(gòu)造。
F1、F2斷層分布于礦區(qū)北部,產(chǎn)于含炭黑云母微晶片巖地層中,走向呈東西向與地層走向一致,為順層發(fā)育的層間走滑斷層。斷層向西與干墩大斷裂呈銳角相交,向東與F3斷層合攏匯聚。
F3斷層分布于礦區(qū)中部,沿暗綠色細碧質(zhì)陽起綠片巖北側(cè)產(chǎn)出,走向近東西向,向西順巖層走向延伸與干墩大斷裂銳角相交,向東小角度切穿地層。見有構(gòu)造角礫巖沿斷層分布,沿該斷層有明顯的硅化褐鐵礦化蝕變存在。
F5斷層分布于礦區(qū)南部,產(chǎn)于含炭黑云母微晶片巖地層中,由西向東斷層走向由北東東向轉(zhuǎn)為近東西向,西段與近東西向分布的地層斜交,東段順地層走向延伸。
礦區(qū)由西向東產(chǎn)出3條北北東向斷層,為左滑平移斷層,傾向東,南東盤向北推移,北西盤向南推移,斷距數(shù)十米。該區(qū)地層、花崗巖體和花崗斑巖脈明顯被北北東向斷層錯斷,其中以F9和F6斷層規(guī)模較大,切穿構(gòu)造碎裂角巖帶,F(xiàn)7斷層切穿鉬礦體。
區(qū)內(nèi)干墩組地層在礦區(qū)中部構(gòu)成向斜構(gòu)造,向斜軸走向為東西向。向斜核部出露C1g4地層,南翼地層有內(nèi)向外出露C1g3、C1g2、C1g1,北翼地層為C1g1(含炭黑云母微晶片巖),南翼地層傾向10°~27°、傾角70°~ 77°。北翼地層傾向190°~170°、傾角63°~81°。向斜核部發(fā)育F3斷層。
2.3巖漿巖
礦區(qū)巖漿巖侵位于下石炭統(tǒng)干墩組地層中,而礦區(qū)東南部出露的中粒黑云母斜長花崗巖是主體花崗巖巖基的一小部分;西南部出露的是一個獨立的小花崗巖巖珠,巖性為中細粒黑云母斜長花崗巖。幾條勘探線上鉆探工程控制深部隱伏花崗巖的存在,深度在礦區(qū)地表1 368 m以下,巖性為中細粒似斑狀二長花崗巖。黑云斜長花崗斑巖呈近東西向的脈狀產(chǎn)出于礦區(qū)南部,角巖帶中亦有很小的花崗斑巖脈出露。
白山地區(qū)花崗巖的巖石化學(xué)成分、CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物含量及有關(guān)巖石化學(xué)指數(shù)見表1和表2。
表1 白山地區(qū)花崗巖化學(xué)成分參數(shù)表
表2 白山地區(qū)CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物含量及有關(guān)巖石化學(xué)指數(shù)表
白山地區(qū)的花崗巖SiO2含量均<70%,都是酸度相對較低的花崗質(zhì)巖石,其酸度甚至低于中國平均花崗巖的含量。但與大多數(shù)鉬礦成礦巖體的SiO2= 62.9%~70.2%作比較,白山地區(qū)花崗巖與其相近。
我國含鉬為主的巖體以具有富堿(大多alk> 8%)、K2O/Na2O>1為特點,其中K2O多為4%~6%,Na2O多為2%~3%。與此相比,白山地區(qū)花崗巖除白云母斜長花崗巖兩件樣品外,alk均<7%,K2O/Na2O< 1,K2O含量均<3%。顯示了貧堿、低鉀特點。
白山地區(qū)花崗巖全堿含量在圖3、圖4中樣品分布較為集中,這說明黑云母斜長花崗巖和花崗斑巖之間,并不存在巖漿分異作用。K2O和Na2O之間不存在線性關(guān)系,也與分異作用不強烈有關(guān)。
圖3 白山地區(qū)花崗巖alk-SiO2圖
圖4 白山地區(qū)花崗巖K2O-SiO2圖解
圖5 白山地區(qū)花崗巖巖石類型
圖6 白山地區(qū)花崗巖SiO2-ALR圖解
根據(jù)CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物含量的巖石分類命名,按斯特雷凱森(A.Stre keisen 1976)的or-Ab-An三角圖,對白山地區(qū)花崗巖統(tǒng)一分類命名(圖5)。經(jīng)投點所得巖石名稱應(yīng)屬花崗閃長巖,要比中國主要含鉬花崗巖更靠近Ab端元,也即具有較多的鈉長石標(biāo)準(zhǔn)礦物分子,這與巖石低鉀的特點是吻合的。
白山地區(qū)花崗巖的里特曼指數(shù)ó為1.34~1.92,賴特堿度率(A.R)為1.89~2.24,根椐ó值、A、R值和SiO2-ALR(圖6)都為鈣堿性系列。從ó值判斷,我國以鉬為主花崗巖平均為2.31,白山地區(qū)花崗巖略為偏低,這亦與全堿含量偏低是一致的。
白山地區(qū)花崗巖的微量元素含量見表3,微量元素比值見表4。
微量元素中鐵族元素含量具有相似性,總體上與華南地區(qū)同熔型花崗巖平均含量相近,其中Cr含量明顯高于花崗巖克拉克值。稀有元素Ta、Zr均低于花崗巖克拉克值,而Hf則較高。Ta、Zr均低于華南同熔型花崗巖。稀堿元素Rb、Cs均低于花崗巖克拉克值,甚至低于華南同熔型花崗巖。親銅元素Zn低于花崗巖克拉克值,也低于華南同熔型花崗巖,甚至比華南改造型花崗巖還低。分散元素Ba低于花崗巖克拉克值,而Sr則相近或稍低。與華南花崗巖相比,Sr、Ba比同熔型低,而比改造型為高。成礦元素W、Mo均高于花崗巖克拉克值。其中W高出1倍,Mo則高出7~8倍。顯示了巖體含鉬的特點。值得注意的是貴金屬元素Au高于花崗巖克拉克值2~10倍,有必要重視。放射性元素U相似于花崗巖克拉克值,而Th偏低。兩者均低于華南同熔型花崗巖。
白山地區(qū)花崗巖的稀土元素含量見表5,其特點是稀土總量較低。泰勒(S.R.Taylor 1979)曾指出,后太古代上部地殼ΣREE為183×10-6,而下部地殼ΣREE 為54×10-6。由此看來,白山地區(qū)花崗巖的稀土含量接近于下部地殼。白山地區(qū)花崗巖除個別樣品外,多屬負銪異常,其δEu為0.67~0.73,為中等銪虧損,這一特點與我國含鉬花崗巖相符。稀土配分模式(圖7)為輕稀土富集的右傾型(L/H=3.65~7.48),從La/Sm、Ce/ Yb、La/Yb比值可以看出,輕重稀土分餾程度屬中等。以上特點與我國含鉬花崗巖具有相似性。
表3 白山地區(qū)花崗巖微量元素含量表
表4 白山地區(qū)花崗巖主要微量元素比值表
由稀土元素相關(guān)(圖8)的研究表明,白山地區(qū)花崗巖屬同熔型花崗巖。
圖7 白山地區(qū)花崗巖稀土分配模式
圖8 白山地區(qū)花崗巖δ Eu-∑REE圖
表5 白山地區(qū)花崗巖稀土元素含量表
白山地區(qū)花崗巖稀土元素與主要微量元素具有較好的協(xié)變關(guān)系,可以推斷白山地區(qū)的花崗巖都是同源的,它們之間具有成因聯(lián)系,并具有相同的成巖方式。
2.4礦體特征
白山礦鉬帶主要呈近東西向展布,長約16 km,且沿走向工程控制礦帶長3 600 m,向兩端未控制,礦帶寬400~700 m。
礦體主要受F4斷層控制,表現(xiàn)為該斷層南側(cè)熱接觸變質(zhì)黑云母長英質(zhì)角巖控制,分布于礦區(qū)中部向斜南翼,呈不規(guī)則條帶狀,黑云母長英質(zhì)角巖具較強的鉀長石化、硅化、黑云母化、絹云母化等蝕變,地表礦化主要為孔雀石化、褐鐵礦化。礦化帶內(nèi)石英脈、石英網(wǎng)脈發(fā)育地段為礦體主要出露部位。
白山鉬礦區(qū)共圈定鉬礦體50個(圖9)。礦體長90 m~2 700 m,平均厚度0.88 m~40.17 m,最大厚度107.50 m,鉬品位0.03% ~0.59%,礦床平均品位0.053%。主礦體與小礦體規(guī)模懸殊,主要礦體形態(tài)較簡單,以似層狀為主,小礦體形態(tài)簡單,多為透鏡狀、脈狀。
5號礦體是全礦區(qū)最大的礦體,礦體位于39~40線之間,礦體長2 200 m,厚度1.38 m~107.50 m,平均厚度40.17 m,礦體在15線最厚,向兩側(cè)逐漸變薄。礦體傾向北,傾向0度,傾角41°~71°,平均63°。礦體埋深250 m~1 160 m,沿傾向延伸190 m~1 600 m(15線最大,19線最小)。礦體呈中間厚兩側(cè)分枝變薄的長透鏡狀,在15~0線礦體厚度大,品位較高,向兩側(cè)出現(xiàn)分枝并于39線以西及40線以東尖滅。礦體平均品位Mo 0.057%。
4號礦體位于5號礦體北側(cè)及其上部,礦體位于39~60線之間,礦體長2 700 m,厚度0.85 m~75.58 m,平均厚度28.28 m,礦體在0線最厚,向兩側(cè)逐漸變薄。礦體傾向北,傾向0°,傾角52°~71°,平均64°。礦體埋深130 m~800 m,沿傾向延伸160 m~910 m(0線最大,7線最小)。礦體呈中間厚兩側(cè)分枝變薄的長透鏡狀,在0~8線礦體厚度大,品位較高,向兩側(cè)出現(xiàn)分枝并于39線以西及60線以東尖滅。礦體平均品位Mo 0.046%。
礦體主要分布于深部隱伏似斑狀二長花崗巖上部的含鉀長石-石英細脈黑云母長英質(zhì)角巖中,礦體主要由含礦鉀長石-石英細脈、硫化物細脈和礦化角巖組成。礦化角巖中的鉀長石-石英細脈越發(fā)育、硅化程度愈高,相應(yīng)的硫化物蝕變就愈強,鉬品位愈高。隱伏巖體中局部石英網(wǎng)脈發(fā)育部位或強鉀化部位可見有鉬礦體。
2.5礦石特征
礦石中金屬礦物主要以硫化物為主,見少量氧化物。地表氧化帶中有典型氧化物,種類有褐鐵礦、假像褐鐵礦、鐵鉬華、孔雀石、銅藍等。
原生礦石金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、輝鉬礦、閃鋅礦、磁鐵礦、方鉛礦、鈦鐵礦、白鐵礦、自然銀等;脈石礦物有長石、石英、綠泥石、黑云母、綠簾石、絹云母、方解石等。
圖9 白山鉬礦床聯(lián)合剖面圖(據(jù)[14])
礦石中金屬礦物多呈細脈浸染狀集中分布在鉀長石-石英脈內(nèi)側(cè),稍遠則急劇減少,局部近脈圍巖中,可見有少量的輝鉬礦,呈細脈浸染狀或稀散浸染狀沿巖石片理面方向分布。硫化物在礦石中的含量約5%~15%,其中輝鉬礦0.01%~0.8%,閃鋅礦0.3% ~0.5%、黃銅礦0.5%~1%,磁黃鐵礦2%~3%,黃鐵礦2%~5%,鈦鐵礦2%~3%,磁鐵礦、方鉛礦和白鐵礦少量。礦石中黃鐵礦、鈦鐵礦和磁黃鐵礦含量明顯較高,三者在脈巖中粒度較大,粒度一般2~5 mm,圍巖中粒度較小,粒度<1 mm,一般0.1~0.6 mm。
白山鉬礦依據(jù)礦石的主要構(gòu)造特征,可劃分為脈狀礦石、細脈浸染狀礦石、斑雜狀礦石、網(wǎng)脈狀礦石、角礫狀礦石。
哈密白山鉬礦是產(chǎn)于深部隱伏似斑狀二長花崗巖上部熱接觸變質(zhì)角巖帶石英網(wǎng)脈中,少數(shù)產(chǎn)在巖體中,與成礦有關(guān)的圍巖蝕變主要為鉀化、硅化、黃鐵礦化,其次為絹云母化、黑云母化、綠泥石化、石膏化和泥化等。礦化類型為細脈-浸染狀、團斑狀、網(wǎng)脈狀,成礦主元素為鉬,次為銅及銀。二長花崗斑巖中的輝鉬礦年齡為Re-Os等時線年齡為230 Ma(另文發(fā)表),黑云母長英質(zhì)角巖中的輝鉬礦Re-Os等時線年齡為(227.7±4.3)Ma[12],表明成礦作用與印支期似斑狀二長花崗巖侵入有關(guān)[14]。
晚古生代礦區(qū)所屬的塔里木板塊與北部的準(zhǔn)噶爾板塊完全縫合,形成統(tǒng)一的穩(wěn)定陸殼板塊。到早二疊世在鏡兒泉-白山地區(qū)異常地幔逐步形成,本區(qū)地殼慢速的擴張,使古老結(jié)晶基底不斷抬升并出露地表,并使其蓋層(干墩組地層)發(fā)生向斜褶皺。蓋層與基底間的干墩大斷裂繼續(xù)活動,斷裂體系在蓋層中擴展,活動中心逐漸向南轉(zhuǎn)移,透導(dǎo)深熔巖漿產(chǎn)生分異并沿斷裂活動中心多次侵位。由臨界或超臨界狀態(tài)的巖漿水和其它揮發(fā)組分以及金屬物質(zhì)組成的過飽和熔漿在斷裂構(gòu)造的導(dǎo)引下侵位于白山向斜南翼F3~F5之間的構(gòu)造薄弱部位,在淺成-超淺成的斑巖環(huán)境中,必然引起斑巖體頂部破碎甚至隱爆,構(gòu)造活動可以為這一進程起到推波助瀾的作用。由于繼續(xù)冷卻和晶出,其中的水就會超過飽和點而引起熱流體從巖漿中分餾出來,使深部巖漿房分異出的硅酸鹽熔漿中揮發(fā)組份和金屬物質(zhì)逐漸富集。從巖漿中分餾出來的含礦熱流體可以產(chǎn)生極大的機械能向上運動,當(dāng)其沿各種裂隙系統(tǒng)前進時,首先將引起巖石的角巖化,并進而發(fā)生一系列的交代蝕變作用。
當(dāng)大氣降水和建造水沿著斷裂破碎帶和裂隙帶以及巖層中的孔隙由上向下滲透時,在高熱流值的影響下逐漸升溫,當(dāng)其與上升巖漿熱流體相遇而達到極點,這種下降熱流體在下滲過程中,可以萃取巖石中的種種成礦物質(zhì)進入溶液中。當(dāng)上述兩種熱流體相遇而混合時,就會急劇破壞各自的原有物理化學(xué)平衡,從而引起流體中的物質(zhì)大量卸載沉淀而成礦。因此,可以認為上述兩種流體相遇地帶就是成礦最佳地帶,由于斑巖體逐漸冷卻,鋒面將逐漸向斑巖體內(nèi)部移動,礦化亦將隨之向下遷移,直達斑巖體內(nèi)部。
依據(jù)斑巖型鉬礦的成因,結(jié)合白山鉬礦的礦床特征,初步總結(jié)得出白山鉬礦的成礦模式見圖10。
圖10 白山鉬礦成礦模式圖(據(jù)[14]修改)
地球物理勘探在斑巖型礦床中效果較好[15-17]。筆者在白山鉬礦斑巖型成因分析的基礎(chǔ)上,參考斑巖型銅鉬礦的找礦模型[18],利用可控源音頻大地電磁測深等地球物理方法,探測深部酸性侵入體的地球物理響應(yīng)。
本次開展了CSAMT測深和重力剖面測量工作,重力勘查每條剖面長為8 km,CSAMT測深集中在礦化蝕變帶及兩側(cè),31線等各線的線長均為2.5 km。該剖面南段(勘查區(qū)以外)顯示兩個近垂直的低阻異常帶,對應(yīng)于地表的花崗巖和侵入接觸部位,推測為斷裂構(gòu)造帶所引起的,其在花崗巖中有明顯的重力高異常,寬約560 m,剩余Δg值為400×10-8m/s2,預(yù)測該處為礦體部位。蝕變角巖帶南側(cè)對應(yīng)含碳的微晶片巖和花崗斑巖脈帶,該處有一低阻異常,形態(tài)上淺部為直立狀,向深部傾向南,并與侵入接觸帶顯示的低阻帶相連,可能是沿侵入接觸帶斷裂構(gòu)造系統(tǒng)使巖石碎裂角礫化所致反映。
31測線高重力異常地段其地表對應(yīng)的地質(zhì)單元與推測引起高重力異常的深部構(gòu)造,以及隱伏地質(zhì)體在走向上是完全連續(xù)的。剖面上,鉬礦化角巖帶顯示存在雙峰式重力異常,剩余值Δg為600×10-8m/s2~1 000×10-8m/s2,異常寬大約為1 200 m,在剖面1 100 m以下深部雙峰式重力異常段顯示寬大形態(tài)的高阻異常,ρs值一般>3 000 Ω·m,~n×104Ω· m。經(jīng)深鉆驗證,確實在1 400 m以下證實是似斑狀二長花崗巖。依據(jù)高阻異常等值線與鉆孔見到花崗巖的孔深位置對應(yīng)關(guān)系,成功測定了隱伏花崗巖侵入體頂部侵入界線(圖11)。隱伏花崗巖巖體的頂蓋接觸帶在CSAMT測深剖面上顯示為500 ~2 500 Ω·m的中低阻帶,鉬礦(化)層對應(yīng)200 ~1 000 Ω·m的低阻。CSAMT測深剖面角巖帶北側(cè)夾在角巖帶中的蝕變陽起石巖對應(yīng)向北陡傾的低阻異常帶,其ρs值常<100 Ω·m。
白山鉬礦的賦存空間是隱伏花崗巖的頂蓋熱接觸角巖帶,含輝鉬礦石英脈充填的空間就位于角巖中發(fā)育的網(wǎng)狀裂隙中,角巖帶裂隙越發(fā)程度,鉬礦石越富。
依據(jù)CSAMT測深剖面卡尼亞視電阻率等值線與鉆孔中花崗巖的孔深位置對應(yīng)關(guān)系,可以大致推測出各剖面上隱伏花崗巖體侵入頂蓋界線的位置(圖11),根據(jù)視電阻率與控制的鉬礦化層的對應(yīng)關(guān)系推斷隱伏侵入體頂蓋角巖帶的范圍,根據(jù)地球物理響應(yīng)來定位預(yù)測深部鉬礦層在空間上位置。
推測圈定出隱伏花崗巖的侵入界線,再圍繞侵入界線以鉆探工程控制的鉬礦(化)體為依據(jù),大致以卡尼亞視電阻率400 ~1 000 Ω·m等值線推測圈定鉬礦的賦存空間邊界。CSAMT測深的應(yīng)用并結(jié)合工程地質(zhì)勘查的結(jié)果,較好地反映了較大深度上的地質(zhì)構(gòu)造和隱伏侵入體以及礦層的電磁、重力響應(yīng),>4 000 Ω· m的高阻異常并與高重力異常重疊區(qū)域?qū)?yīng)隱伏花崗巖體,侵入接觸界線以上的鉬礦(化)層卡尼亞視電阻率值為400 ~2 000 Ω·m。隱伏侵入巖體的頂部接觸界線以上中低阻過渡區(qū)是鉬礦體的定位靶區(qū)。
圖11 白山鉬礦31線地質(zhì)、重力、CSAMT測深綜合剖面預(yù)測推斷圖
通過CSAMT測深剖面上的鉬礦賦存部位的定位預(yù)測,并依據(jù)地球物理勘探在斑巖鉬礦找礦較好效果,認為白山鉬礦目前的勘查評價相對于預(yù)測賦礦空間是很有限的,還存在相當(dāng)大的預(yù)測空間,以及有待勘查評價地區(qū)。采用可控源音頻大地電磁測深測量技術(shù)在白山鉬礦的應(yīng)用中要注意區(qū)分含碳地層的影響,物探長剖面和大深度提取深部電磁信號可以排除含碳地層的不利影響。白山鉬礦的遠景十分可觀,預(yù)測資源量是目前資源量的數(shù)倍,遠景資源量可超大型。
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收稿:2014-12-15
基金項目::中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價專項(1212011085471)和國家自然科學(xué)基金項目(NO.41072070)聯(lián)合資助。
DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.02.017