楊 欽,孟祥坤
黑龍江省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查所,黑龍江 哈爾濱 150036
黑龍江省山區(qū)—半山區(qū)屬于淺掩蓋區(qū),實(shí)踐證明化探先行的找礦方法在這些地區(qū)卓有成效,典型例證如爭光、三道灣子、岔路口、塔源二支線等礦床。通過篩選1∶20萬化探異常開展1∶5萬區(qū)域化探工作,再經(jīng)過篩選開展1∶2萬~1∶1萬化探工作,如此逐漸斷縮小找礦范圍,然后通過工程驗(yàn)證達(dá)到發(fā)現(xiàn)礦體的目的。
馬林西地區(qū)位于黑龍江省塔河縣境內(nèi),該區(qū)地貌屬于大興安嶺山區(qū),已完成土壤測量工作。土壤測量圈定出Ht-1至Ht-5等4處組合異常,這些異常無論是規(guī)模還是強(qiáng)度都優(yōu)于省內(nèi)一些已知礦床產(chǎn)生的土壤異常。但是對其進(jìn)行初步查證工作,卻沒有取得預(yù)期的找礦成果。本文采用次生暈與原生暈對比方法追溯異常源,為本區(qū)今后找礦工作提供思路。
礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于興蒙地槽褶皺區(qū),額爾古納地塊北部,上黑龍江拗陷南緣,二十一站--樟松頂東西向斷裂帶上。該帶為Ⅳ級多金屬成礦帶,經(jīng)過工作已陸續(xù)發(fā)現(xiàn)金銅礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)三處。出露地層主要為中-下侏羅統(tǒng)繡峰組(J1-2X),為一套以砂巖為主的砂礫巖、粉砂巖、泥質(zhì)巖等河湖相碎屑沉積建造,主要分布在工區(qū)南北兩側(cè)及工區(qū)中西部;區(qū)內(nèi)侵入巖主體為早白堊世花崗閃長巖(K1γδ ),分布在工區(qū)東側(cè)大半部,其次石英閃長巖(K1δo),呈小巖株?duì)町a(chǎn)出。脈巖見有花崗閃長斑巖體、閃長玢巖等,主要在鉆孔中見到,這些脈巖以往鉆探揭露證實(shí)為成礦地質(zhì)體。
工作區(qū)經(jīng)1/2萬土壤測量圈出兩種類型的組合異常,即Cu、Mo組合及Au、Ag、Pb、Zn組合,組合異常共有5個(gè),茲將各組合異常特征列表說明如下:
上述異常的分布具有明顯的規(guī)律性,即異常主要沿工作區(qū)東部花崗閃長巖體北、西、南內(nèi)外接觸帶分布。Ht-2、Ht-3兩個(gè)以Cu、Mo為主的組合異常分布在花崗閃長巖體內(nèi)及其北部外接觸帶上,Ht-1、Ht-4兩個(gè)以Au、Ag、Pb為主的組合異常分布在工作區(qū)北西部及南部外接觸帶上,在兩種組合類型之間為一過渡型的Cu、Mo、Ag(Au)元素組合異常,即Ht-5異常,分布在花崗閃長巖體西側(cè)外接觸帶上。各組合異常分布位置參見馬林地區(qū)綜合地質(zhì)圖1,表1。
圖1 馬 林 地 區(qū) 綜 合 地 質(zhì) 圖Fig.1 Comprehensive geological map of Malin area
對該異常進(jìn)行了Ⅱ級查證及深部驗(yàn)證,按200 m線距施工了點(diǎn)槽、長槽,在異常濃集中心地段施工了四個(gè)鉆孔。礦化種類以Cu、Mo為主,礦化賦存形式主要為細(xì)脈浸染狀及裂隙浸染狀。地表發(fā)現(xiàn)一條 Cu 礦化帶(Cu∶0.08~0.20×10-2),寬度 30 米,ZK2鉆孔控制到 1條 Cu礦體(Cu∶0.20×10-2),厚度達(dá)23 m,含礦地質(zhì)體為花崗斑巖脈;鉆孔控制Mo礦體2條,厚1 m左右,最高品位0.05×10-2??傮w看Cu、Mo礦化十分普遍,規(guī)模大,但礦質(zhì)集中地段少。(鉆孔位置參見Cu元素?cái)?shù)據(jù)異常圖)。
表1 馬林地區(qū)組合異常特征表Table 1 Feature list of the combination anomaly in Malin area
兩異常主要進(jìn)行了地表工程揭露,為點(diǎn)槽、長槽的非系統(tǒng)控制,線距為200 m.地表工程揭露發(fā)現(xiàn)了大量的毛條狀Cu礦化體,礦化品位0.08~0.2×10-2,最高 0.29×10-2,厚度 1.00~4.00m不等,礦化賦存形式為細(xì)脈浸染狀。礦化普遍而又分散,同Ht-2異常相近,為低品位、大范圍出現(xiàn)。
該異常工作程度更低,只幾條剖面分布有稀疏點(diǎn)槽和短槽,由于工程揭露少,所見到的金礦化較弱,品位一般在0.2×10-2。
四個(gè)鉆孔基本位于Ht-2異常中心地段,具體位置見馬林Ht-2異常區(qū)銅元素?cái)?shù)據(jù)異常圖2。
ZK1、ZK2、ZK3、ZK4四 個(gè) 鉆 孔 的 位 置所對應(yīng)的Cu次生暈值分別為114、220、541、796×10,向北部仍有Cu次生暈內(nèi)帶異常,總體看,鉆孔的位置偏于次生暈的南部上源。
異常區(qū)有兩個(gè)深孔、兩個(gè)淺孔,基本施工在Ht-2異常濃集中心部位。兩個(gè)深孔的全孔原巖金屬量統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表2:
從上表可以看出,異常區(qū)自南向北(ZK3—ZK2—ZK1),Cu含量迅速衰減到正??死酥邓?,Mo與Au、Ag含量變化亦呈較明顯的降低,表明自ZK2向北已不存在找Cu的前景了。
異常區(qū)次生暈異常顯示以Cu、Mo為主,鉆探查證結(jié)果主成礦元素亦以Cu、Mo為主,伴生Au,宏觀上看,工作區(qū)異常由礦化引起是確定無疑的。
礦化引起異常的本質(zhì)意義是:礦(化)體及其元素的擴(kuò)散暈,被表生作用改造后,在礦化原地或異地的土壤層中造成元素的高含量場,異常場的強(qiáng)度取決于礦化程度和礦化體的埋藏深度;異常場的落位還受元素自身地球化學(xué)性質(zhì)、地形條件、地表物化環(huán)境的控制。所以,一個(gè)異?,F(xiàn)象的出現(xiàn),乃是諸多因素共同作用的結(jié)果。
根據(jù)查證結(jié)果,異常區(qū)銅礦化特點(diǎn)是:低品位的礦(化)體多而薄(一般厚1.00~3.00 m),主要礦化集中在較深部位,最厚20 m,而達(dá)到邊界品位的礦體僅有幾個(gè)毛條。礦化埋藏深度較小(從地表-深170 m),上述特點(diǎn)說明異常區(qū)的礦化體系的礦頭部分已進(jìn)入了表生作用圈,因此已構(gòu)成了異常元素來源之一是肯定無疑的。那么,次生暈異常完全是由異常區(qū)礦化引起呢?或部分由礦化引起?為解決這個(gè)問題,我們嘗試用一種定量的方法,即利用異常區(qū)地表原巖金屬含量與次生暈異常強(qiáng)度進(jìn)行對比,一個(gè)基本原則是,前者強(qiáng)度大于后者時(shí),可以認(rèn)定異常由礦化(原地)引起,反之則認(rèn)為異常的形成有遷移作用加入。其原理是地表原巖金屬平均含量直接反映異常區(qū)礦化露頭的含礦性,也是引起次生暈異常的直接根據(jù),因?yàn)槿魏蔚V化引起異常的現(xiàn)象,總是通過地表基巖的元素含量來影響異常的,而無論深部的礦化如何。正是基于這個(gè)原理,我們論證了工區(qū)異常引起的原因。
表2 馬林工區(qū)ZK1、ZK2全孔巖石金屬量平均值表Table 2 Average of metal content in full-hole rocks of ZK1 and ZK2 in Malin area
圖2 馬林Ht-2異常區(qū)銅元素?cái)?shù)據(jù)異常圖Fig.2 Data anomaly figure of Cu element of Ht-2anomaly region in Malin area
定量求證的方法是將異常區(qū)的地表原巖金屬平均含量與次生暈異常平均含量進(jìn)行比較,結(jié)合異常區(qū)地形條件,論證引起異常地質(zhì)起因的。
根據(jù)原巖資料,我們統(tǒng)計(jì)了Ht-2異常區(qū)Cu、Mo、Au地表原巖金屬平均含量,并與次生暈異常平均含量對比如下表3:
從上表可以看出:Cu、Mo地表原巖平均含量低于次生暈異常平均含量,這無疑有遷移因素的作用。那么Au在地表原巖中富集程度與Cu、Mo接近,卻基本沒有引起異常(僅有零星孤立點(diǎn)),這更說明了Cu、Mo異常形成中遷移作用很大,那么根據(jù)地形特點(diǎn),不難看出異常源在異常南部上源花崗閃長巖體內(nèi)接觸帶,由于異常源區(qū)與異常區(qū)礦化類型相同,所以遷移因素只增加Cu、Mo異常強(qiáng)度,而不增加新的組合元素。因此,遷移因素沒有影響次生暈的礦種指示作用,但卻“夸大了”強(qiáng)度指示作用。但畢竟異常區(qū)內(nèi)地表基巖的Cu、Mo含量遠(yuǎn)大于區(qū)域背景值,是克拉克值的3倍,它雖然低于次生暈異常的平均值,若無遷移因素的影響,它可能和Au一樣,只能形成面積小、零星或強(qiáng)度低緩的異常,所以該異常區(qū)的Cu、Mo礦化仍是引起次生暈異常的基礎(chǔ)因素之一。
根據(jù)上述分析,得出如下結(jié)論:引起工作區(qū)Ht-2Cu、Mo次生暈異常的主要地質(zhì)起因是異常區(qū)南部上源的Cu、Mo元素經(jīng)表生作用遷移到異常區(qū)的結(jié)果,原地Cu、Mo礦化對異常的形成具有奠基作用。提供異常元素補(bǔ)給的南部上源 ,也就是異常源,確切地說是主要的異常源區(qū)。
表3 異常區(qū)地表原巖金屬量和次生暈異常平均含量對比表Table 3 Comparison of average metal content in the protolith on the surface and secondary halo anomaly in the anomaly area
既然ZK2和ZK1之間可作為Cu礦化的截止部位,也即相當(dāng)于104點(diǎn),表明該點(diǎn)向北再無Cu礦化,然而自該點(diǎn)向北至108點(diǎn)160 m距離內(nèi),五個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)卻基本處于異常濃集中心,且在內(nèi)帶異常范圍,可見無Cu礦化或含Cu為正常背景地段仍在次生暈內(nèi)帶異常顯示之列,足見次生暈搬遷距離之大,至少大于160米。接近元素正常背景地段若剔除遷移因素,應(yīng)無異常反映,而此處不但有異常,而且還強(qiáng)度很高,這更確鑿地說明了遷移因素對異常的形成和就位有著舉足輕重的影響。
根據(jù)地形觀察,該異常源恰好是工作區(qū)西南部555高地向東延伸的一條寬緩的山脊,自該山脊向東南及東部,到北部,再到北西部,構(gòu)成一個(gè)環(huán)繞該山脊的向北凸出的半環(huán)形伸向谷底的坡地,整個(gè)Ht-2異常恰好沿著這個(gè)半環(huán)形坡地分布,因此可以推定,該北東向?qū)捑徤郊故荋t-2的主要異常源。
為了考察工作區(qū)其它幾個(gè)化探異常的引起原因,現(xiàn)將各異常區(qū)內(nèi)次生暈異常平均含量與地表基巖平均含量對比如下表4:
圖3 馬林工區(qū)次生暈遷移示意圖Fig.3 Migration diagram of secondary halo in Malin area
表4 工作區(qū)Ht-3、Ht-5、Ht-4異常區(qū)次生暈與原巖平均含量對比表Table 4 Comparison of secondary halo and average metal content in the protolith in Ht-3, Ht-5,Ht-4 anomaly area within the Malin area
從上表可以看出:區(qū)內(nèi)其它三個(gè)異常Ht-3、Ht-5、Ht-4的Cu、Au原巖含量均大于次生暈異常的平均含量,這表明上述各異常內(nèi)的原地Cu、Au礦化引起了次生暈異常。
在Ht-4異常中Pb、Zn原巖平均含量低于次生暈異常之平均含量,以Zn最為顯著,這表明該異常中Pb、Zn異常之形成有遷移因素的加入。那么異常源在什么地方呢?
從異常區(qū)的地形上觀察,整個(gè)Ht-4組合異常位于丘里巴赤河溝谷以南,該異常被一北東向溝谷一分為東西兩塊,異常也被分作兩個(gè)濃集中心,分別坐落在工作區(qū)西南角上的606~574高地的北東坡與工作區(qū)南563高地的北坡上,兩個(gè)異常中心間雖然隔著一條溝谷,但異常元素的組成卻完全相同,表明溝谷兩側(cè)的兩個(gè)異常中心為同一成因、相同礦化所制約。根據(jù)元素分帶規(guī)律,兩個(gè)異常源地帶是Ag、Zn、Au、Pb為主的礦化區(qū)(176線南緣點(diǎn)槽已證實(shí)),所以異常區(qū)的南部及西南高地,不僅構(gòu)成了異常源的地形條件,同時(shí)又具備了礦化物源條件,因此可以認(rèn)為異常區(qū)的Pb、Zn次生暈的異常源是工作區(qū)南及西南的高地。
根據(jù)前述工作區(qū)內(nèi)Ht-1Au、Ag、Pb、Zn異常、Ht-3Cu、Mo異常Ht-5Cu、Mo、Ag(Au)異常為原地相應(yīng)元素礦(化)引起,可在異常區(qū)原地繼續(xù)開展找礦工作。Ht-2Cu、Mo異常是以遷移因素為主引起,繼續(xù)找礦應(yīng)在它的異常源區(qū),即該異常南部上源,Ht-3異常的北部,找Cu、Mo礦床大的潛力很大。Ht-4Au、Ag、Pb、Zn異常的異常源以原地為主,遷移因素也增加了Pb、Zn異常的強(qiáng)度,因此可繼續(xù)在異常原地找礦,其找金礦、伴生鉛鋅潛力很大。
本方法對于黑龍江這種全掩蓋區(qū)化探先行找礦應(yīng)該是科學(xué)可行的,具有實(shí)用性和可操作性,其一,它提示我們不能單純以異常強(qiáng)度和規(guī)模和附近已知礦異常對比來判斷成礦可能性大小,異常有遷移作用的影響,可以夸大異常的強(qiáng)度與規(guī)模,甚至可以增加異常元素種類;其二,通過對異常區(qū)次生暈與原生暈元素含量的對比,結(jié)合地形條件,可以直觀的判斷異常是準(zhǔn)原地形成還是遷移因素為主形成,以至可以推測遷移距離,從而有利于我們能夠比較準(zhǔn)確的判斷異常的成礦意義以及較準(zhǔn)確的定位異常,為今后找礦工作指明方向。