傅人康,宋家偉
(海南省海洋地質(zhì)調(diào)查研究院,海南???70206)
努日礦區(qū)所在區(qū)域處于岡底斯—念青唐古拉板片次級(jí)構(gòu)造單元岡底斯火山—巖漿弧構(gòu)造帶之東段南緣、雅魯藏布江弧—陸碰撞結(jié)合帶北緣,拉薩弧間盆地的南緣,為燕山—喜山期印度板塊向北俯沖形成的一個(gè)島弧型火山—巖漿巖帶。區(qū)域出露地層主要為上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)桑日群,為一套具多旋回噴發(fā)—沉積特點(diǎn)的島弧火山—沉積巖系,與燕山晚期—喜山期造山作用有關(guān)的重熔、同熔型花崗巖以及喜山期碰撞后酸性斑巖在帶內(nèi)出露較廣。區(qū)域含礦標(biāo)志層主要為多底溝組(J3d)、門中組(K1-2m)、比馬組(K1b)等含礦地層。
礦區(qū)所處的區(qū)域重力異常梯度變化帶和航磁局部異常帶與拉薩—桑日韌性剪切帶相吻合,在該韌性剪切帶周邊發(fā)現(xiàn)了甲馬、驅(qū)龍等多金屬礦。該區(qū)以往在沖江、甲馬等礦點(diǎn)(床)開(kāi)展過(guò)少量地面激發(fā)極化法和磁測(cè)工作,沖江、甲馬部分巖礦石的電性參數(shù)顯示巖礦石間極化率、電阻率差異較明顯,且由于礦物成分含量的不均勻,致使同一巖礦類型自身的電阻率變化很大[2]。
礦區(qū)處于1∶20萬(wàn)水系沉積物測(cè)量哪布異常異常帶。該異常元素組分復(fù)雜,以Cu、Mo、W為主,三者范圍基本一致,濃集中心重合,平面上呈等軸狀,向北未封閉。Cu、Mo、W異常強(qiáng)度高,襯度大,形態(tài)規(guī)整,濃集趨勢(shì)明顯。Au、Ag異常強(qiáng)度也較高,但濃集中心偏南。此外,尚有微弱的Bi、Cd異常。
地層:礦區(qū)風(fēng)塵砂覆蓋面積70%以上,厚0~132m。僅出露上白堊統(tǒng)—古近系旦師庭組和下白堊系比馬組第三、第四、第五段(見(jiàn)圖1)。南、中、北礦段地層西傾,北礦段地層隨褶皺變化。其中:旦師庭組(K2-Ed)為安山質(zhì)火山角礫巖。比馬組第三段(K1b3)見(jiàn)于北礦段山腳。以普通灰?guī)r為主。比馬組第四段(K1b4)為石榴矽卡巖、碎裂變質(zhì)粉砂巖、凝灰?guī)r、長(zhǎng)英質(zhì)角巖、大理巖等,均含礦。其中石榴矽卡巖、碎裂變質(zhì)粉砂巖為重要含礦層位。比馬組第五段(K1b5)為灰黑色安山巖,未見(jiàn)礦化。
構(gòu)造:礦區(qū)構(gòu)造比較發(fā)育,主要為NE向F1斷層、NWW向F2斷層、NW向F3斷層、NW向F4斷層。
巖漿巖:礦區(qū)見(jiàn)有多種喜山中晚期侵入巖。主要有石英閃長(zhǎng)(玢)巖(δοE3)、石英斑巖(λπ)、花崗閃長(zhǎng)斑巖(γδπ)、花崗閃長(zhǎng)巖(γδE2))等。這些侵入巖常呈脈狀。
蝕變特征:礦區(qū)變質(zhì)作用較弱,以熱變質(zhì)和動(dòng)力變質(zhì)作用為主。形成石榴石層矽卡巖、角巖化粉砂巖、大理巖等,矽卡巖型銅鎢鉬礦圍巖蝕變類型主要為石榴石、透輝石、透閃石、綠簾石等各類矽卡巖化和成礦期末硅化、碳酸鹽化、絹云母化。區(qū)內(nèi)蝕變主要為層狀“矽卡巖化”蝕變,在一些后期穿插的石英脈中可見(jiàn)有少量的絹云母化蝕變,與比馬組地層密切接觸的石英閃長(zhǎng)(玢)巖發(fā)生了少量的綠泥石化、碳酸鹽化、硅化蝕變[3]。
圖1 地質(zhì)簡(jiǎn)圖
通過(guò)對(duì)礦區(qū)進(jìn)行1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量得到該區(qū)異常以Cu、Mo、W為主,其次Bi、Ag。Cu、W、Mo、Bi、Ag均具有外、中、內(nèi)3個(gè)濃度帶,Cu、W、Mo異常強(qiáng)度高、規(guī)模大,濃集中心明顯,梯度變化大,各元素異常套合好,濃集中心基本一致。
為了查明異常原因,對(duì)礦區(qū)的主要石單元采樣分析(見(jiàn)表1),得到礦區(qū)主要巖石單元的元素分布特征為:
(1)各種巖石中Cu、Mo、W、Ag、Au、Sn 、Bi等元素含量較高。
(2)特別富集Cu的巖石有:石榴矽卡巖、長(zhǎng)英質(zhì)角巖、火山角礫巖、石英閃長(zhǎng)巖、花崗斑巖、泥質(zhì)灰?guī)r、變質(zhì)粉砂巖等。其含量為區(qū)域同種巖石的7~350倍。
(3)特別富集Mo的巖石有:石榴矽卡巖、長(zhǎng)英質(zhì)角巖、變質(zhì)粉砂巖、灰?guī)r等。其含量為區(qū)域同一層位的12~490倍。
(4)特別富集W的巖石有:石榴矽卡巖、長(zhǎng)英質(zhì)角巖、火山角礫巖、石英閃長(zhǎng)巖、大理巖等。其含量為區(qū)域同一層位的8~2300倍。
(5)富集Ag的巖石有:石榴矽卡巖、長(zhǎng)英質(zhì)角巖、火山角礫巖。
(6)富集Au的巖石有:火山角礫巖、長(zhǎng)英質(zhì)角巖。
表1 巖石微量元素分布特征值表
表2 巖礦石電性特征值表
礦區(qū)常見(jiàn)巖礦石電性特征見(jiàn)表2。
表2表明,本區(qū)各種巖礦石的電性參數(shù)變化規(guī)律不明顯,頻散率(P)都不高,事實(shí)上區(qū)內(nèi)各種巖礦石的硫化物含量較少,礦石以貧礦為主。各種巖礦石的電阻率變化較大,與其裂隙發(fā)育程度相關(guān)。石榴石矽卡巖、角巖型氧化銅礦石的頻散率(P)與圍巖相當(dāng),這種現(xiàn)象在其他礦區(qū)也是如此。
矽卡巖型鎢銅礦石頻散率(P)比圍巖稍高,而電阻率略低,可能形成局部中高頻散率(P)—中低電阻率異常。
區(qū)內(nèi)主要圍巖變質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r、大理巖電阻率較高,能形成高阻異常。
區(qū)內(nèi)主要巖漿巖—石英閃長(zhǎng)巖的頻散率低、電阻率最低且較穩(wěn)定,可能形成局部低頻散率(P)—低電阻率異常。
使用原中南礦冶學(xué)院何繼善院士研發(fā)的S-3C型抗耦雙頻數(shù)字激電儀在礦區(qū)41線進(jìn)行試驗(yàn);測(cè)線方位100°,工作方式為短導(dǎo)線,采用近場(chǎng)源三極裝置和中梯裝置進(jìn)行對(duì)比(見(jiàn)圖2)。從圖2中可得到:
(1)中梯裝置和近場(chǎng)源三極裝置同樣有效,曲線形態(tài)基本相同;
(2)中梯裝置所獲異常強(qiáng)度更大,異常更明顯;
(3)Ps曲線多峰,局部異常東陡西緩,背景值穩(wěn)定(0.5%~1.2%);
(4)已知礦體上可獲明顯的高Ps中低ρsf異常(1.5%~4.3%),異常寬度約40m;
(5)已知礦體上下盤尚見(jiàn)2處規(guī)模和強(qiáng)度更大的Ps異常,強(qiáng)度(3.4~5.7)×10-2,異常寬度120~180m,推測(cè)為多個(gè)銅礦化體引起;
(6)ρsf值中低(350~800m),可見(jiàn)礦體與頂?shù)装鍑鷰r電阻率差異不顯著,或者說(shuō)金屬礦物分布均勻?qū)儆诮拘偷V化。
由上可知,在本區(qū)激電測(cè)量礦體能形成高Ps中低ρsf值異常,能有效指示礦體位置,可發(fā)現(xiàn)找礦有望地段,并能確定礦體傾向。
圖2 41線激電剖面圖
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,選用AB=600m、MN=20m,線距100~200m、點(diǎn)距20m進(jìn)行激電中梯掃面測(cè)量。共發(fā)現(xiàn)高Ps異常(≥3%)5個(gè)(見(jiàn)圖3),編號(hào)為P1~5。其中:
圖3 激電異常等值線圖
(1)視交流電阻率ρsf平面特征:從圖3中可見(jiàn),測(cè)區(qū)西部ρsf相對(duì)較高,東部ρsf相對(duì)較低。顯然東西部的巖石電性差異較大。
(2)視頻散率Ps平面特征:從圖3可見(jiàn),測(cè)區(qū)Ps異常成片集中在29線以南和3線以北,構(gòu)成南北2個(gè)重要異常區(qū)。
(3)重要異常(P5)解釋。P5異常位于南面的29~57線;呈不規(guī)則長(zhǎng)圓狀;有多處異常中心;長(zhǎng)軸走向約170°;往南未封閉,長(zhǎng)大于1350m,寬250~600m。異常強(qiáng)度(3.0~17.9)×10-2,曲線呈多峰狀,但有規(guī)律變化,連續(xù)性好,中心明顯。異常等值線一般西緩東陡,表明異常源向西傾斜。異常區(qū)ρsf500~2000Ω·m,呈低—中阻,表明異常源為較良導(dǎo)體。從Ps等值線形態(tài)和多個(gè)異常中心的特點(diǎn)可推斷異常源為多層狀。
隨后對(duì)41線進(jìn)行對(duì)稱四極測(cè)深剖面測(cè)量,88/41點(diǎn)Ps曲線為“KHKHK”型(見(jiàn)圖4),ρsf曲線亦為多層曲線;當(dāng)AB/2=1020m時(shí),Ps曲線仍在升高;同樣說(shuō)明異常源是多層且垂向延深大。
從電測(cè)深擬斷面圖可見(jiàn)(見(jiàn)圖5),多層較高Ps高值區(qū)均向西緩傾。在97/41點(diǎn)施工該礦區(qū)第一孔NZK4101,孔深198.69m,39.25~195.69m見(jiàn)銅鎢鉬礦12層,累計(jì)工業(yè)礦石49.67m、低品位礦石13.25m,從此堅(jiān)定了找礦信心。在87/41點(diǎn)施工NZK4103孔。驗(yàn)證結(jié)果:0~57.50m為風(fēng)塵砂,之后見(jiàn)5個(gè)礦化帶,累計(jì)工業(yè)礦石138.41m、低品位礦石26.43m,迄今為礦區(qū)見(jiàn)礦最好的鉆孔。
圖4 測(cè)深曲線圖
礦區(qū)風(fēng)成砂覆蓋厚大,交流激電充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),在評(píng)價(jià)該礦床中起到重要作用:在礦區(qū)南部Ps異常大致對(duì)應(yīng)礦化范圍,并確定礦體傾向。在礦區(qū)北部由于測(cè)線與礦體走向夾角小,因此不能很好地指示礦化范圍,但也取得較好的找礦效果。而在礦區(qū)中部主要為白鎢礦(鎢酸鈣)石,既不是硫化物,也不是氧化物,因此不能產(chǎn)生明顯的異常。
圖5 電測(cè)深擬斷面圖
[1] 黃樹(shù)峰,陳金標(biāo),江化寨,等.西藏自治區(qū)山南地區(qū)澤當(dāng)?shù)V田銅多金屬礦普查報(bào)告[R].2009.
[2] 孫鴻雁,林品榮,方慧,等.西藏岡底斯東段銅多金屬成礦帶綜合物化探技術(shù)有效性試驗(yàn)[J].物探與化探,2004,28(2):102-106.
[3] 江化寨,曾海良,吳志山.西藏山南努日礦區(qū)層矽卡巖型銅鎢鉬礦床地質(zhì)特征及深部找礦預(yù)測(cè)[J].地質(zhì)與勘探,2011,47(1):71-77.