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        內(nèi)蒙哈布楚日鉛鋅礦床地球物理特征及找礦標(biāo)志

        2016-06-29 11:56:28楊馬林陳春陽(yáng)禹超業(yè)
        科技視界 2016年16期
        關(guān)鍵詞:圍巖特征

        楊馬林 陳春陽(yáng) 禹超業(yè)

        【摘 要】?jī)?nèi)蒙哈布楚日鉛鋅礦體賦存于石炭系下統(tǒng)洪水泉組地層中。賦礦地層以及周?chē)刭|(zhì)體之間存在某種物性差異,因而有明顯的地球物理異常特征 ,構(gòu)成了鉛鋅礦床重要的地球物理找礦標(biāo)志。作者試圖在礦床地球物理特征研究的基礎(chǔ)上,總結(jié)地球物理找礦標(biāo)志,以期配合、指導(dǎo)正在進(jìn)行中的內(nèi)蒙古東烏旗—大興安嶺一帶的多金屬成礦帶的普查找礦工作,對(duì)于尋找同類礦床,具有較大的實(shí)用和借鑒意義。

        【關(guān)鍵詞】?jī)?nèi)蒙哈布楚日鉛鋅礦;地質(zhì)概況;地球物理特征;找礦標(biāo)志

        哈布楚日鉛鋅礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂溫克族自治旗南東部,處于東烏旗—大興安嶺北段Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Au-Ni-Cr-Co三級(jí)成礦帶上[1],成礦條件較好。2009年在內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂溫克族自治旗哈布楚日一帶開(kāi)展地質(zhì)普查工作時(shí)發(fā)現(xiàn)該礦床,筆者對(duì)該礦床的地球物理特征和找礦標(biāo)志進(jìn)行研究和總結(jié),對(duì)于尋找同類鉛鋅礦床,具有借鑒意義。

        1 地質(zhì)概況

        1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

        哈布楚日鉛鋅礦區(qū)域上處于興安活動(dòng)帶西側(cè),屬內(nèi)蒙古大興安嶺褶皺系,橫跨喜桂圖旗華力西褶皺帶和興安嶺古生代陸緣增生褶皺帶(圖1)。區(qū)域地層[2]主要為奧陶系、泥盆系、石炭系、侏羅系、白堊系和第四系,其中侏羅系火山巖分布廣泛;泥盆紀(jì)及石炭紀(jì)巖漿活動(dòng)頻繁,構(gòu)造發(fā)育,具有較好的內(nèi)、外生礦產(chǎn)成礦地質(zhì)條件。

        圖1 內(nèi)蒙古大興安嶺中北段構(gòu)造單元分區(qū)圖

        1.主要斷裂及Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元分區(qū)界線;2.Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元編號(hào);3.Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元編號(hào);4.元古代隆起區(qū);5.早古生代隆起區(qū);6.晚古生代隆起區(qū);7.以海西期侵入巖為主體的巖漿雜巖區(qū);8.中生代火山-侵入巖隆起區(qū);9.中生代火山巖盆地;10.白堊紀(jì)斷陷盆地;11.城鎮(zhèn).主要斷裂帶:①-呼倫湖西-額爾古納河斷裂;②-得爾布干(-中蒙)斷裂;③-鄂倫春-頭道橋斷裂帶;④-大興安嶺主脊斷裂;⑤-嫩江斷裂;⑥-阿榮旗斷裂;⑦-木哈爾斷裂;⑧-哈里溝斷裂.

        1.2 礦區(qū)地質(zhì)概況

        1.2.1 地層

        礦區(qū)出露地層以古生界泥盆系、石炭系,中生界侏羅系、白堊系及新生界新近系和第四系為主(圖2)。各地層之間呈斷裂接觸或角度不整合接觸[2]。區(qū)內(nèi)地層見(jiàn)表1。

        1.2.2 構(gòu)造

        礦區(qū)位于維納河地區(qū)北東向構(gòu)造帶上,次級(jí)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育,斷裂走向主要為北西向及北東向兩組,也有少量東西向斷裂分布。斷裂多成為地層組與組之間的分界線。

        1.2.3 巖漿巖

        區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)區(qū)域巖漿活動(dòng)較弱,侵入巖僅在區(qū)域北東部分布,主要為石炭紀(jì)中酸性中深成侵入巖類。巖性主要有花崗閃長(zhǎng)巖、黑云母花崗巖,以及白崗質(zhì)花崗巖、白崗巖。區(qū)域內(nèi)脈巖較發(fā)育,局部出露有煌斑巖脈、花崗斑巖脈等。

        1.2.4 礦體地質(zhì)特征

        礦區(qū)圈出鉛鋅礦體九條,其中探槽揭露圈出五條地表礦體,四條礦體為鉆孔發(fā)現(xiàn)的隱伏礦體,鉛鋅礦體賦存于石炭系下統(tǒng)洪水泉組地層中。 礦體形態(tài)呈似層狀。賦礦圍巖主要是構(gòu)造蝕變巖、碎裂長(zhǎng)石砂巖,圍巖具碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化蝕變及弱的矽卡巖化蝕變。礦體受地層和構(gòu)造控制,礦體走向在0線以西為北西向,0~8線近東西向,8線以東為北東,在地表呈弧形展布,礦體傾角46°~58°。礦體最大真厚度1.84m,平均真厚度1.54m。鉛品位最高0.56%,最低0.49%,平均0.41%。鋅最高1.222%,最低0.12%,平均0.34%。

        礦體圍巖為洪水泉組的粉砂巖、長(zhǎng)石砂巖、泥質(zhì)粉砂、粉砂質(zhì)泥巖。

        礦區(qū)構(gòu)造活動(dòng)頻繁,圍巖多經(jīng)過(guò)構(gòu)造變動(dòng),層間破碎及裂隙較發(fā)育,受隱伏巖體的影響多發(fā)育與熱液活動(dòng)有關(guān)的蝕變。蝕變類型主要有黃鐵礦化、硅化、綠簾石化,次生蝕變?yōu)樘妓猁}化和褐鐵礦化。

        鉛鋅礦體礦石礦物成分簡(jiǎn)單,主要有用組分為方鉛礦、閃鋅礦,伴生有益組分主要有黃銅礦、黃鐵礦,兩者的含量很少。在地表主要為褐鐵礦化氧化礦石,在鉆探工程中所見(jiàn)礦石基本為硫化礦石。

        礦石結(jié)構(gòu)主要以自形—方解石半自形結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)為主,構(gòu)造以浸染狀構(gòu)造為主。

        2 地球物理特征

        2.1 物性特征

        2.1.1 巖礦石電性特征

        礦區(qū)內(nèi)巖礦石的電性參數(shù)標(biāo)本測(cè)定的結(jié)果見(jiàn)表2。

        從表2中可知:區(qū)內(nèi)硅質(zhì)巖、泥質(zhì)粉砂巖、凝灰?guī)r極化率值均小于2%,普遍不高。只有鉛鋅礦化泥質(zhì)粉砂巖極化率較高,最大值為9.5%,平均值也為8.6%,鉛鋅礦化泥質(zhì)粉砂巖極化率是圍巖極化率的7倍;而鉛鋅礦化泥質(zhì)粉砂巖電阻率較低,ρ平均值為203.68Ωm,是圍巖電阻率的5倍。鉛鋅礦化泥質(zhì)粉砂巖呈明顯的低阻高極化率特征。

        2.1.2 巖石磁性特征

        區(qū)內(nèi)巖礦石標(biāo)本磁性參數(shù)測(cè)定的結(jié)果見(jiàn)表3。

        從表3中可知:區(qū)內(nèi)泥巖、粉砂巖和霏細(xì)斑巖的磁化率及剩余磁化強(qiáng)度均較低,說(shuō)明區(qū)內(nèi)巖性磁性較弱,整個(gè)區(qū)內(nèi)磁法測(cè)量無(wú)明顯磁異常出現(xiàn)。

        2.2 激電異常特征

        通過(guò)1:1萬(wàn)16平方公里的激電[3]面積性測(cè)量,結(jié)果見(jiàn)圖3。從圖中可知,ηs在3%背景上圈出一橢圓狀分布的激電異常,南北長(zhǎng)3000m,東西寬2500m,異常強(qiáng)度ηs一般在4—6%之間,等值線出現(xiàn)多個(gè)異常中心,ηs=4.8%的等值線圈基本呈圓狀展布,范圍2000×2000m,其內(nèi)出現(xiàn)兩個(gè)ηs大于8%的峰值區(qū)(異常中心),兩個(gè)異常中心呈近東西向帶狀展布,最大規(guī)模長(zhǎng)800m,寬100~400m不等,西窄東寬,ηs最大值達(dá)14.4%。剖面曲線異常明顯,出現(xiàn)兩個(gè)峰值,曲線兩翼基本對(duì)稱,北翼稍陡,說(shuō)明極化體近于直立,稍向南傾。激電異常區(qū)對(duì)應(yīng)視電阻率為低阻反映,ρs值在200Ωm以下,低阻異常區(qū)呈近圓狀,與激電異常吻合較好。呈現(xiàn)明顯的低阻高極化率異常特征。

        垂直激電異常走向布設(shè)了南北向激電測(cè)深112線剖面,結(jié)果見(jiàn)圖4,從極化率斷面圖可知,近地表極化率較低,ηs在1.5%以下,在極距AB/2=50m以下的深部出現(xiàn)寬柱狀極化體,AB/2=750m以下深部極化體未封閉,極化體強(qiáng)度ηs一般4—6%之間,最大值達(dá)13.5%,極化體寬1500m,頂板埋深約30m,產(chǎn)狀直立。極化體中心呈窄柱狀,寬約300m,控制深(厚)度320m,向深部逐漸變窄。

        2.3 磁場(chǎng)特征

        在礦區(qū)開(kāi)展了1:1萬(wàn)面積性高精度磁法測(cè)量,結(jié)果見(jiàn)圖5,從圖中可看出:區(qū)內(nèi)的北半部磁場(chǎng)基本為負(fù)值,場(chǎng)值△Τ多在0~-100nT間變化,場(chǎng)值起伏不大,僅在區(qū)內(nèi)中部出現(xiàn)規(guī)模較小甚至為單點(diǎn)跳躍的正值,正異常也僅有300~500nT,場(chǎng)值平穩(wěn),呈面狀分布,總之在該化探異常的磁場(chǎng)呈南高北低的趨勢(shì),沒(méi)有明顯的磁異常中心。在已知鉛鋅礦體上磁場(chǎng)表現(xiàn)為低緩特征,△Τ值在50 nT左右,說(shuō)明鉛鋅礦體及圍巖的磁性較弱。

        3 找礦標(biāo)志

        經(jīng)綜合資料研究,總結(jié)區(qū)內(nèi)地球物理找礦標(biāo)志[4]如下。

        ①物性特征為:與礦床具有空間伴生關(guān)系的洪水泉組的粉砂巖、長(zhǎng)石砂巖、泥質(zhì)粉砂、粉砂質(zhì)泥巖(圍巖)等巖性磁性較低,極化率亦較低,而鉛鋅礦石中含有以黃鐵礦為主的金屬硫化物,呈現(xiàn)明顯的低阻高極化率特征,其極化率高于無(wú)礦圍巖的8倍,電阻率低于無(wú)礦圍巖的5倍。

        ②激電異常特征:在已知的鉛鋅礦體(含黃鐵礦化)出現(xiàn)強(qiáng)度較高的激電異常,ηs異常值一般為8~10%,最高達(dá)14.4%;而視電阻率值較低,ρs值在200Ωm以下,具明顯的低阻高極化率異常特征。

        ③磁異常特征:鉛鋅礦體賦存于石炭系下統(tǒng)洪水泉組地層中,巖性為粉砂巖、長(zhǎng)石砂巖、泥質(zhì)粉砂、粉砂質(zhì)泥巖等磁性較低,因此Δ T 反映為低緩的正磁異常,場(chǎng)值一般在50 nT左右。

        4 結(jié)語(yǔ)

        應(yīng)用地球物理方法進(jìn)行礦產(chǎn)勘查的過(guò)程中,總結(jié)礦床的地球物理特征,建立地球物理找礦標(biāo)志,使我們的勘查目的更明確,思路更清晰,在資料解釋時(shí)更準(zhǔn)確,方法更有效。地球物理勘查作為一種技術(shù)手段,能為礦產(chǎn)勘查提供重要資料,在礦產(chǎn)勘查中結(jié)合地質(zhì)、化探等方法綜合利用,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),取長(zhǎng)補(bǔ)短,可達(dá)到較佳的找礦效果和明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]佘宏全,李紅紅,李進(jìn)文,等.內(nèi)蒙古大興安嶺中北段銅鉛鋅金銀多金屬礦床成礦規(guī)律與找礦方向[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2009,83(10):1456-1472.

        [2]王錄林,王勇,唐相偉,等.內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂溫克族自治旗哈布楚日金多金屬礦預(yù)查報(bào)告[R].河南省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院,2013.

        [3]傅良魁.激發(fā)極化法[M].北京地質(zhì)出版社,1982.

        [4]孫文柯.有關(guān)地質(zhì)-地球物理-地球化學(xué)模型的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題[J].物探與化探,1988,12(5):1-4.

        [責(zé)任編輯:楊玉潔]

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