徐 軍
(中煤地質(zhì)集團(tuán)有限公司,北京 100040)
太仆寺旗超格溫多爾地區(qū)大地構(gòu)造屬華北陸塊區(qū)(Ⅰ級(jí))、晉冀古陸塊(Ⅱ級(jí))、遷西陸核部(Ⅲ級(jí))。本區(qū)自晚太古代后長(zhǎng)期隆起,直至新生代才接受沉積。所出露的地層以太古界變質(zhì)巖為主,并經(jīng)受了不同程度的混合巖化作用,新生界新近系地層分布零星,第四系分布廣泛。巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈,主要表現(xiàn)為二疊紀(jì)酸性巖漿的侵入活動(dòng),以及部分酸性脈巖的侵入。
區(qū)內(nèi)北西方向的斷裂構(gòu)造比較發(fā)育,北東方向的斷裂構(gòu)造次之,它們的存在對(duì)本區(qū)的酸性巖漿活動(dòng)都起了一定的控制作用,為礦產(chǎn)的形成創(chuàng)造了有利空間。
本區(qū)于前中生代屬華北地層大區(qū),晉冀魯豫地層區(qū),大青山地層小區(qū)。中、新生代屬濱太平洋地層區(qū),大興安嶺-燕山地層分區(qū),烏蘭浩特—赤峰地層小區(qū)。
出露的地層單元有:太古界烏拉山(巖)群(Ar2w)、侏羅系上統(tǒng)白音高老組(J3b)、白堊系下統(tǒng)義縣組(K1y)、新近系上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組(N2b)、第四系上更新統(tǒng)(Qp3)及全新統(tǒng)(Qhal+fl)。
①烏拉山(巖)群(Ar2w)。分布于本區(qū)南部及西部,呈北東向展布,傾向北西。主要巖性為石榴子石黑云變粒巖、淺粒巖、大理巖、長(zhǎng)石石英巖,局部見有少許混合巖及斑狀混合巖。其特點(diǎn)是巖性出露種類較少、穩(wěn)定、無(wú)夾層,可分性差,且長(zhǎng)英質(zhì)脈體分布較普遍;中部以含石墨透輝斜長(zhǎng)片麻巖、變粒巖、矽線石榴石片麻巖和橄欖石白云質(zhì)大理巖;下部多為基性火山巖及碎屑沉積巖,總厚度約2 024.3m,上限與上侏羅統(tǒng)白音高老組(J3b)呈不整合接觸及被第四系覆蓋。
②侏羅系上統(tǒng)白音高老組(J3b)。分布于本區(qū)南部及東部,呈北東向展布。主要巖性為流紋巖、流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、粗面巖、黑灰色、灰綠色、深灰色安山巖、氣孔狀安山巖、杏仁狀安山巖。出露厚度約245~328m,面積約30km2,上限被第四系上更新統(tǒng)(Qp3)覆蓋,下限不整合于烏拉山(巖)群(Ar2w)之上。
③ 白堊系下統(tǒng)義縣組(K1y)。零星出露于本區(qū)的東南角,出露面積較小,出露厚度100~320m,下限與白音高老組地層為整合接觸,上限與新近系上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組呈不整合接觸。出露主要巖性為:安山巖、粗安巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、砂巖、砂礫巖。
④ 新近系上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組(N2b)。主要分布在本區(qū)的西部,呈近南北向展布,巖性上部為紅色粘土夾雜色砂礫巖;下部為紅色黏土及雜色砂質(zhì)黏土和泥質(zhì)砂礫巖。局部地區(qū)在紅色黏土中夾石膏透鏡體及鈣質(zhì)結(jié)核層。下限不整合于古近系之上,上限被第四系上更新統(tǒng)所覆蓋。該組厚度變化較大,一般在10~60m。
⑤第四系上更新統(tǒng)(Qp3)。分布廣泛,主要為亞砂土、砂礫石、細(xì)砂。
⑥ 第四系全新統(tǒng)(Qhal+fl)。分布于山澗溝浴及洼地中,主要為沖積砂土,風(fēng)成砂土,亞砂土及殘坡積層。
本區(qū)太古界巖層變質(zhì)程度深、巖相不穩(wěn)定標(biāo)志層不甚明顯;褶皺主要為露頭的小型褶曲,其規(guī)模一般為幾米至數(shù)十米。按其形態(tài)可分為兩種:一種主要發(fā)育在烏拉山群變粒巖中,為勾狀或不協(xié)調(diào)褶曲,褶曲兩翼不對(duì)稱,轉(zhuǎn)折端顯著加厚,大致記錄了區(qū)內(nèi)相對(duì)較早的變形痕跡;第二種主要發(fā)育在變質(zhì)深成巖中變質(zhì)地層的包體中,由條帶狀片麻巖構(gòu)成,呈腸狀,形態(tài)極不規(guī)則。
太古界巖層產(chǎn)狀為:走向20°~50°,傾向北西,傾角65°~80°,局部為38°~45°,呈單斜構(gòu)造。出露的巖石主要有:變粒巖、石英巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖。晚侏羅世白音高老組火山巖產(chǎn)狀平緩,一般在20°~30°,呈輕微的褶皺變形,呈寬緩向斜為主,向斜軸65°。
通過(guò)1∶1萬(wàn)激電中梯測(cè)量,共圈出激電異常(帶)4處。完成激電中梯測(cè)量3.00km2、激電測(cè)深剖面3條及測(cè)深點(diǎn)27點(diǎn)。
本次工作共采測(cè)巖礦石電性參數(shù)標(biāo)本115塊。主要特征值如下。
①流紋巖呈現(xiàn)明顯低阻低極化特征。極化率和電阻率均最低,變化范圍分別為0.482%~1.659%和92.01~423.2Ω·m;平均值分別為0.92%和237.17Ω·m。
②角閃斜長(zhǎng)片麻巖極化率變化范圍大,平均值較低,其極化率變化范圍和平均值分別為1.192~1.646%和1.32%;電阻率變化范圍和平均值分別為301.65~632.48Ω·m和486.59Ω·m。屬相對(duì)中阻低極化特征。
③黑云變粒巖極化率變化范圍大,平均值最高,其極化率變化范圍和平均值分別為2.799%~6.684%和4.57%;電阻率變化范圍和平均值分別為411.02~2 588.4Ω·m和779.17Ω·m。屬相對(duì)中偏高阻高極化特征。
④黑云變粒巖(圍巖蝕變巖心)極化率變化范圍大,平均值較高,其極化率變化范圍和平均值分別為2.362%~5.382%和4.25%;電阻率變化范圍和平均值分別為311.73~1 689.39Ω·m和724.36Ω·m。屬相對(duì)中偏高阻中極化特征。
⑤采集銀鋅礦化體(巖心)進(jìn)行物性觀測(cè),極化率平均值4.38%,電阻率平均值857.22Ω·m,屬相對(duì)中高阻中極化特征。
本區(qū)主要巖性為太古界烏拉山巖群黑云變粒巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖和侏羅系上統(tǒng)白音高老組流紋巖,從電性特征與異常特征看,流紋巖地層的激電異常ηs為2.5%~3.5%,ρs為120 ~250Ω·m,呈相對(duì)低阻低極化特征,與地球物理電性特征基本一致,大致反映了流紋巖地層的地電特性。而黑云變粒巖地層中ηs為2.5%~4%,ρs為150 ~500Ω·m,ηs和ρs均略低于電性特征變化數(shù)值,除了標(biāo)本采測(cè)代表性不強(qiáng)外,說(shuō)明異常與變質(zhì)巖地層的變質(zhì)程度和局部含暗色鐵鎂物質(zhì)關(guān)系密切, 也是本區(qū)地層的背景場(chǎng)較高的特點(diǎn)。
圖1 區(qū)域構(gòu)造綱要圖Figure 1 Regional tectonics outline map
(a)128線激電測(cè)深η s斷面圖;(b)128線激電測(cè)深ρ s斷面圖
2.2.1 DJ1異常
DJ1異常位于本區(qū)西北部,出露太古界烏拉山巖群黑云變粒巖, 并且異常區(qū)內(nèi)分布褐鐵礦化硅化蝕變帶Lm2、Lm3,與化探綜合異常HS84(5)甲3-1套合較好。以4.5%等值線為下限圈定異常,異常展布方向近南北方向,南北長(zhǎng)大于200m,東西寬近200m,視極化率ηs最大值為5.2%。對(duì)應(yīng)DJ1異常處視電阻率ρs值大部分在200 Ω·m左右,總體呈現(xiàn)為低阻特征。DJ1異常表現(xiàn)為低阻高極化特征。
在DJ1異常上布置了128線激電測(cè)深剖面。自激電測(cè)深ηs斷面圖上看,ηs斷面圖總體分為上、下兩半部分。
①AB/2=70m以上部分,ηs等值線比較稀疏,且近水平分布,ηs一般小于1.5%,呈現(xiàn)低極化特征;與之對(duì)應(yīng)的ρs斷面圖部分,呈現(xiàn)為中低阻特征。斷面圖上半部分總體表現(xiàn)為中低阻低極化特征。
②AB/2=70m以下部分,尤其AB/2=330m往下,ηs等值線比較密集,總體近水平分布,ηs逐漸增大,呈現(xiàn)較高極化特征,反應(yīng)出極化體埋藏較深,傾向近于水平;與之對(duì)應(yīng)的ρs斷面圖部分,呈現(xiàn)為中低阻特征。深部極化體總體表現(xiàn)為中低阻較高極化特征。
在斷面圖120~152測(cè)點(diǎn)位置,(15~220)AB/2極距之間的高阻體,與深部高極化激電異常、淺部低極化體都不存在對(duì)應(yīng)關(guān)系,表明該高阻體除了與變粒巖地層有關(guān)外,還與局部蝕變強(qiáng)烈、硅化、含石英等有關(guān)。
DJ1異常區(qū)地表出露太古界烏拉山巖群黑云變粒巖,DJ1異常地表槽探揭露見褐鐵礦化硅化蝕變帶與地表Lm2、Lm3相對(duì)應(yīng),且在Lm3東側(cè)有一硅質(zhì)石英脈。
DJ1異常區(qū)地表出露太古界烏拉山巖群黑云變粒巖。據(jù)物性資料,黑云變粒巖極化率算術(shù)平均值為4.57%;電阻率算術(shù)平均值為779.17Ω·m;DJ1異常視極化率ηs值很大一部分高于黑云變粒巖η平均值,而視電阻率ρs低于黑云變粒巖ρ平均值,說(shuō)明該部位存在隱伏低阻高極化體。激電測(cè)深斷面圖淺部激發(fā)極化效應(yīng)不明顯,ηs為1%~2%,反映了近地表硫化物分散,礦化弱;激電測(cè)深斷面圖較深部位呈現(xiàn)低阻較高極化特征,表明極化體埋藏較深。推斷DJ1異常是由太古界烏拉山巖群黑云變粒巖與金屬硫化礦(化)體激發(fā)極化效應(yīng)疊加所引起。
ZK01距測(cè)深剖面北西80m,鉆孔位置平推相當(dāng)于144點(diǎn)/128線,處于DJ1異常上。鉆孔中圈出3號(hào)銀鋅礦體:見礦位置136.69~139.80m,假厚3.11m,閃鋅礦,黃鐵礦化強(qiáng)烈,閃鋅礦多呈團(tuán)塊狀,局部見細(xì)脈狀閃鋅礦,脈寬1~5mm,黃鐵礦呈星散狀,粒度0.5~2mm。銀鋅礦石最高品位:Ag,125 g/t;Zn,7.41%。平均品位:Ag,70.60g/t;Zn,4.33%。礦化體基本位于DJ1異常中心點(diǎn)部位5.2%最大值附近,是屬同一個(gè)礦化帶上的異常,說(shuō)明激電異常與相對(duì)富集礦化體以及硫化物等關(guān)系密切。
綜合地質(zhì)、激電、物性、鉆探工作成果,查明激電異常是由太古界烏拉山巖群黑云變粒巖、相對(duì)富集礦化體以及硫化物激發(fā)極化效應(yīng)疊加所引起。
2.2.2 DJ3異常
DJ3異常帶位于工作區(qū)中部,DJ2異常帶東側(cè)250m附近(176~196)點(diǎn)/(126~140)線,與化探綜合異常HS84(5)甲3-1套合較好。以4.5%等值線為下限圈定異常,展布方向?yàn)楸睎|向45°左右,走向長(zhǎng)1 100m,寬160~320m,ηs極大值近7%。與之對(duì)應(yīng)的視電阻率ρs值在200~500Ω·m。異常呈現(xiàn)出中阻較高極化特征。
在DJ3異常上布置了130線激電測(cè)深剖面。自激電測(cè)深斷面圖上看,淺部呈現(xiàn)出低阻低極化特征。AB/2=50m以下部分,視極化率ηs值逐漸增大,與之對(duì)應(yīng)的視電阻率ρs值也逐漸增大,呈現(xiàn)出中阻較高極化特征,與DJ3異常平面特征相同,顯示出DJ3異常埋藏較深的特點(diǎn)。
DJ3異常地表出露太古界烏拉山巖群黑云變粒巖和侏羅系上統(tǒng)白音高老組流紋巖,在DJ3異常帶北部極大值附近有一北西向推斷斷層通過(guò),地表見褐鐵礦化構(gòu)造角礫巖。
DJ3異常區(qū)地表出露太古界烏拉山巖群黑云變粒巖。據(jù)物性資料,黑云變粒巖極化率算術(shù)平均值為4.57%;電阻率算術(shù)平均值為779.17Ω·m;DJ3異常視極化率ηs值大部分高于黑云變粒巖η平均值,而視電阻率ρs低于黑云變粒巖ρ平均值,說(shuō)明該部位存在隱伏的中低阻高極化體。推斷DJ3異常是由太古界烏拉山巖群黑云變粒巖與隱伏的金屬硫化礦(化)體激發(fā)極化效應(yīng)疊加所引起。
ZK04孔所見巖性主要為太古界烏拉山巖群黑云變粒巖地層和侏羅系上統(tǒng)白音高老組流紋巖,變粒巖與流紋巖呈斷層接觸,兩地層中均存在局部黃鐵礦化呈團(tuán)塊狀或沿裂隙發(fā)育,且ZK04孔中圈出3條礦體,其中金礦體(Au)最高品位:5.67 g/t,平均品位4.88g/t;螢石礦體(CaF2)最高品位:66.14%,平均品位54.99%;銀礦體(Ag)最高品位:130 g/t,平均品位100.25g/t。礦化體基本位于DJ3異常中心點(diǎn)部位6.1%最大值附近,是屬同一個(gè)礦化帶上的異常,所對(duì)應(yīng)的激電測(cè)深ηs值為1.8%~6.5%,ρs值300~500Ω·m。推斷DJ3異常北部與北西向斷層關(guān)系密切,是成礦有利部位,高極化主要是硫化物礦化體引起;南部異常同屬DJ3異常帶中的一部分,應(yīng)是同一礦帶引起的異常,異常主要與局部黃鐵礦化、硅化含石英脈綜合因素有關(guān)。
鉆孔ZK01、ZK05孔內(nèi)見礦情況與推斷的極化體對(duì)應(yīng)的深度基本吻合??傮w上看,驗(yàn)證結(jié)果與解釋推斷基本一致,與局部存在相對(duì)富集礦化體或硫化物等引起低阻中高極化異?;緦?duì)應(yīng);鉆孔ZK02、 ZK03 與孔內(nèi)硫化物礦化、蝕變情況與推斷的極化體對(duì)應(yīng)的深度和部位基本相吻合。驗(yàn)證結(jié)果與解釋推斷基本一致,極化體與局部存在相對(duì)富集硫化物等引起低中阻中極化異常基本對(duì)應(yīng);鉆孔ZK04孔內(nèi)變粒巖與流紋巖兩地層中均存在局部黃鐵礦化呈團(tuán)塊狀或沿裂隙發(fā)育,高極化主要是硫化物等礦化體引起,驗(yàn)證結(jié)果與解釋推斷基本一致。
綜上所述,本次的激電中梯測(cè)量所采用的工作方法及技術(shù)要求是適用和正確的,對(duì)指導(dǎo)本區(qū)的找礦工作是有效的。
該礦體為已知礦體中最大規(guī)模礦體,地表表現(xiàn)為硅化、褐鐵礦化,礦體賦存于黑云變粒巖內(nèi);物探異常表現(xiàn)為低阻高極化特征。地表由探槽TC7、TC8及TC9控制,地表已控制礦體長(zhǎng)度38m,厚度1m??滩蹣悠犯咧捣植加赥C7探槽H6號(hào)樣品中,Pb最高品位為0.60%,其它元素含量均小于邊界品位。深部由0號(hào)勘探線ZK01及ZK05號(hào)鉆孔控制。
控制礦體延伸174m,賦存標(biāo)高1 420~1 253m,礦體呈不規(guī)則脈狀,局部見小團(tuán)塊狀閃鋅礦富集,呈陡傾斜線形延伸,在空間上呈右行斜列,推測(cè)在傾斜方向上具分枝復(fù)合等現(xiàn)象,沿走向或傾向上具膨縮現(xiàn)象。
(a)激電測(cè)深η s斷面圖;(b)激電測(cè)深ρ s斷面圖
礦體總體傾向285°,傾角約70°,礦體產(chǎn)狀總體比較穩(wěn)定。礦體的圍巖為黑云變粒巖,蝕變?yōu)榫G泥石化、硅化,蝕變較弱且分布不均。
礦體厚度3.11m,礦石最高品位:Ag,125 g/t;Zn,7.41%。平均品位:Ag,70.60g/t;Zn,4.33%。
該礦體屬隱伏礦體,礦體規(guī)模較小,礦體賦存于褐鐵礦化綠泥石化黑云變粒巖內(nèi), 控制工程為16勘探線 鉆孔ZK04。
控制礦體延伸64.7m,標(biāo)高1 410.7~1 350m,埋深24~85m,礦體呈不規(guī)則脈狀或細(xì)脈狀,呈陡傾斜線形延伸,在空間上沿8號(hào)、11號(hào)礦體上盤右行斜列,推測(cè)在傾斜方向上具分枝復(fù)合等現(xiàn)象,沿走向或傾向上具膨縮現(xiàn)象。
礦體總體傾向285°,傾角約70°,礦體產(chǎn)狀總體比較穩(wěn)定。礦體的圍巖為褐鐵礦化綠泥石化黑云變粒巖,蝕變?yōu)楹骤F礦化、綠泥石化。
礦體厚度2m,礦石中Au最高品位為5.67g/t,平均品位4.88 g/t。
該礦體屬隱伏礦體,礦體規(guī)模較小,礦體賦存于流紋巖內(nèi),控制工程為16勘探線 鉆孔ZK04。
控制礦體延伸80m,賦存標(biāo)高1 202.7~1 135.8m,埋深166~368m,礦體呈不規(guī)則脈狀或細(xì)脈狀,呈陡傾斜線形延伸,在空間上沿8號(hào)礦體下盤右行斜列,推測(cè)在傾斜方向上具分枝復(fù)合等現(xiàn)象,沿走向或傾向上具膨縮現(xiàn)象。
礦體總體傾向285°,傾角約70°,礦體產(chǎn)狀總體比較穩(wěn)定。礦體的圍巖為流紋巖,蝕變?yōu)楣杌?/p>
礦體假厚度2m,礦石中Ag最高品位為130g/t,其平均品位100.25 g/t。
表1 主礦體地質(zhì)特征一覽表Table 1 Data sheet of main orebody geological features
區(qū)域上位于白云鄂博—寶昌元古代、古生代、燕山期金、鐵、稀土、鎢、銅、鎳Ⅲ級(jí)成礦帶的東段,大地構(gòu)造位置處于華北地臺(tái)與內(nèi)蒙地槽的接合部位,與金銀多金屬成礦密切的地層以太古界中淺變質(zhì)巖系為主,晚侏羅世中酸性、酸性火山巖發(fā)育,酸性噴出巖與金銀礦關(guān)系密切,斷裂及構(gòu)造破碎帶(韌性剪切帶)發(fā)育,斷裂為金銀礦體的容礦構(gòu)造,大斷裂的活動(dòng)為巖漿活動(dòng)、巖漿熱液上侵提供了通道。富含大量的Au、Pb、Zn、Ag金屬熱液沿?cái)嗔蚜严稁?gòu)造充填,由于物理?xiàng)l件中的溫度及壓強(qiáng)的變化而儲(chǔ)集沉淀成礦。本區(qū)為中溫?zé)嵋毫严冻涮钚偷V床。
(1)區(qū)內(nèi)硅化、綠泥石化、高嶺土化、絹云母化和黃鐵礦化是尋找鉛鋅銀多金屬礦化的重要標(biāo)志;次生石英巖化和螢石化是尋找金礦化的標(biāo)志之一。
(2)區(qū)內(nèi)Pb、Zn、Ag、Cu、Bi、Mo、As、Sb、Hg等多元素綜合異常是尋找鉛鋅銀多金屬礦化的重要找礦標(biāo)志。
(3)地化異常區(qū)內(nèi)1∶1萬(wàn)激電中梯測(cè)量呈低阻高極化(ηs為4.0%~7.2%)激電異?;蛑械葮O化激電異常區(qū)也是多金屬礦床的重要找礦標(biāo)志。區(qū)內(nèi)正、負(fù)地磁異常轉(zhuǎn)換區(qū)也是成礦的有利地段。
(4)以尋找韌性剪切帶型及構(gòu)造蝕變巖型金礦是本區(qū)重要的找礦方向
目前本地區(qū)已發(fā)現(xiàn)金、鉻鎳、銅、鉛、鋅、多金屬等礦產(chǎn)多處,其中距離本區(qū)較近的礦床有2處:毛東廟小型金銅礦床及伊胡塞金礦床。兩處礦床斷裂構(gòu)造性質(zhì)、巖漿活動(dòng)期次、圍巖蝕變、賦礦巖石及成礦類型與本區(qū)具有相似性,可供類比分析研究。