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        河北省鉛鋅礦的礦體特征及其找礦方法

        2021-05-20 14:57:44
        中國(guó)金屬通報(bào) 2021年4期
        關(guān)鍵詞:橋頂激發(fā)極化張北

        劉 鵬

        (河北省地礦局第九地質(zhì)大隊(duì),河北 邢臺(tái) 054000)

        河北省礦產(chǎn)資源豐富,截止到2010年已經(jīng)發(fā)展的礦產(chǎn)資源種類(lèi)已經(jīng)多達(dá)162種,其中已經(jīng)查明資源儲(chǔ)量的礦產(chǎn)資源種類(lèi)的有116種,排在全國(guó)資源儲(chǔ)量前十名的礦產(chǎn)資源有12中,其中以鉛鋅礦資源儲(chǔ)量最多。河北省已經(jīng)開(kāi)發(fā)利用的鉛鋅礦產(chǎn)地多達(dá)152處,現(xiàn)有的鉛鋅礦山1624家,其中大型鉛鋅礦產(chǎn)地有49處。目前河北省鉛鋅礦礦石年開(kāi)采量已經(jīng)將近6.5萬(wàn)噸,鉛鋅礦采掘業(yè)年產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到95億元,已經(jīng)形成了以鉛鋅礦為主的礦業(yè)經(jīng)濟(jì)體系[1]。河北省鉛鋅礦地質(zhì)勘查早在1993年就開(kāi)始了,先后有大量地質(zhì)勘查小組對(duì)河北省開(kāi)展了勘查工作,并且先后發(fā)現(xiàn)了多處鉛鋅礦礦化現(xiàn)象,查明了包括張北蔡家營(yíng)、南趙莊、承德橋頂山、隆化北岔溝門(mén)、興隆高板河等大型鉛鋅礦礦段,但是目前對(duì)于河北省鉛鋅礦礦體特征還沒(méi)有具體研究資料,對(duì)于河北省深層鉛鋅礦找礦無(wú)法提供支撐依據(jù)。此外已經(jīng)探明的河北省鉛鋅礦資源已經(jīng)開(kāi)采完畢,鉛鋅礦資源尚嫌不足,導(dǎo)致河北省鉛鋅礦找礦工作具有較高的難度和較大的壓力,研究出鉛鋅礦礦體特征以及研發(fā)出先進(jìn)的找礦方法成為河北省鉛鋅礦業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急,為此提出河北省鉛鋅礦的礦體特征及其找礦方法研究。

        1 河北省鉛鋅礦的礦體特征

        河北省鉛鋅礦主要集中在河北省張北、承德、興隆等地區(qū),儲(chǔ)量較大且品質(zhì)較好的鉛鋅礦礦體主要分布在張北蔡家營(yíng)段、南趙莊段、承德橋頂山段、隆化北岔溝門(mén)段、興隆高板河段五個(gè)礦段,該五個(gè)礦段鉛鋅礦成因類(lèi)型以及圍巖是不同的,具體如下表所示。

        表1 河北省鉛鋅礦礦體賦存圍巖

        從上表中可以看出,河北省鉛鋅礦礦體主要分布于燕山期花崗閃長(zhǎng)巖體內(nèi),按照鉛鋅礦礦體的空間賦存位置,河北省鉛鋅礦礦體從東到西可劃分為蔡家營(yíng)、南趙莊、橋頂山、隆化北岔溝門(mén)、高板河五個(gè)區(qū)段,以下將分別從該五個(gè)區(qū)段分析總結(jié)出河北省鉛鋅礦礦體特征。

        1.1 張北蔡家營(yíng)段

        張北蔡家營(yíng)段面積為1.654km2,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦脈有12條,該段礦體產(chǎn)于寒武系-奧陶系燕山期花崗閃長(zhǎng)巖中,礦體走向基本呈NE15°~25°,整體傾向SE,傾斜角度范圍在55°~75°之間[2]。張北蔡家營(yíng)段鉛鋅礦礦體北端向東彎轉(zhuǎn)走向改為NE35°,隨后有恢復(fù)走向NE25°。礦體脈石長(zhǎng)度約1150m,礦體平均厚度為2.36m,最大延伸長(zhǎng)度約158m,下圖為張北蔡家營(yíng)段礦體特征。

        圖1 河北省鉛鋅礦張北蔡家營(yíng)段礦體特征

        從圖1中可以看出,張北蔡家營(yíng)段鉛鋅礦礦體與中性巖脈密切共生,礦體主要產(chǎn)于花崗閃長(zhǎng)巖的上下盤(pán),還有部分礦體產(chǎn)于破基巖中,還有部分礦體產(chǎn)于兩種不同巖性脈巖中,從而形成了脈巖與礦體之間的空間關(guān)系[3]。張北蔡家營(yíng)段礦體具備明顯的方向性排列。張北蔡家營(yíng)段鉛鋅礦類(lèi)型為接觸交代型,部分礦體由于含礦熱液接觸破碎地段交代花干閃長(zhǎng)巖的結(jié)果,從而使鉛鋅礦礦體形態(tài)比較復(fù)雜多樣,該段礦體主要成不規(guī)則塊狀,有時(shí)則具有囊狀和腫瘤狀,這與鉛鋅礦成因有直接關(guān)系。

        1.2 南趙莊段

        河北省鉛鋅礦南趙莊段礦體面積約2.36km2,礦體主要產(chǎn)于白堊系燕山期石英斑巖中,整體走向呈西北向,傾角約35°,傾向西南,礦體延伸265m,平均厚度為0.86m。南趙莊段礦體主要受到北北西方向節(jié)理的控制,以填充為主,部分脈段有交代圍巖的現(xiàn)象,整體發(fā)育比較好。該段鉛鋅礦礦體成為類(lèi)型為火山熱液型,收到火山熱液的影響和控制,礦體的形態(tài)比較簡(jiǎn)單,呈透鏡狀。南趙莊段礦體形態(tài)雖然比較簡(jiǎn)單,但是在后期經(jīng)過(guò)了形態(tài)變化,這與礦體的圍巖條件有直接的關(guān)系,處于巖脈上盤(pán)處的礦體形態(tài)比較復(fù)雜,在石英斑巖中呈板狀體產(chǎn)出,而達(dá)到脈巖下盤(pán)時(shí)礦體在石英斑巖中才呈透鏡狀產(chǎn)出,并且品味比較良好。礦體最大的特點(diǎn)是伴隨礦體發(fā)育有交代暈,顯示了南趙莊段鉛鋅礦礦體特點(diǎn)。

        1.3 承德橋頂山段

        河北省承德橋頂山段的鉛鋅礦礦體主要產(chǎn)于侏羅系燕山期花崗斑巖中,面積約2.36km2,共存有36條礦脈,主要位于承德橋頂山段西北部。礦體整體走向呈西南向,向東傾斜,傾斜角度在75°~85°之間,礦體整體長(zhǎng)度約1850m,礦體厚度變化比較大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于張北蔡家營(yíng)段和南趙莊段礦體平均厚度,約為3.15m,并且具有明顯的延伸情況,主要向南延伸,延伸長(zhǎng)度約560m。

        承德橋頂山段鉛鋅礦礦體成因類(lèi)型為斑巖型,收到東南方向的節(jié)理控制,產(chǎn)于花崗斑巖中,大部分區(qū)域礦體產(chǎn)于中性巖脈的下盤(pán),并且在鉛鋅礦礦體延伸200m上具有較大的形態(tài)變化特征,礦體形態(tài)特征為塊狀。在承德橋頂山段礦體西北部地表出露比較密的500m范圍內(nèi)礦體的連續(xù)性比較好,連續(xù)長(zhǎng)度約1250m。在礦體形成后由于收到了強(qiáng)烈的構(gòu)造切割作用,導(dǎo)致承德橋頂山段礦體中部比北部高出約350m,礦體中有用金屬元素的含量變化比較大,主要以鉛、鋅變化為主。

        1.4 隆化北岔溝門(mén)段

        河北省鉛鋅礦隆化北岔溝門(mén)段是河北省鉛鋅礦最北的區(qū)段,鉛鋅礦礦體主要產(chǎn)于侏羅系燕山期花崗巖、正長(zhǎng)斑巖中,礦體成因類(lèi)型為巖漿熱液型,面積約1.36km2,礦體規(guī)模比較小。由于收到北西方向節(jié)理的控制,大多數(shù)礦脈長(zhǎng)數(shù)十米至600m,最大礦脈位于隆化北岔溝門(mén)段西北部,礦體整體走向北75°傾向55°,傾斜角度在85°~95°范圍內(nèi),礦體長(zhǎng)度約760m,礦體厚度比較小,約0.26m。礦體厚度主要收到儲(chǔ)礦空間變化影響,隆化北岔溝門(mén)段鉛鋅礦賦礦空間比較小,并且形態(tài)比較復(fù)雜,因此導(dǎo)致鉛鋅礦礦體厚度比較小,并且礦體形態(tài)呈腫瘤狀,礦體膨大和縮小現(xiàn)象也比較明顯。

        1.5 興隆高板河段

        河北省鉛鋅礦興隆高板河段礦體主要產(chǎn)于燕山期閃長(zhǎng)巖脈中,礦體主要成因類(lèi)型為沉積型,總面積約2.76km2,比較大的礦脈約16條,其中最大的礦脈長(zhǎng)度約750m。礦體整體走向?yàn)楸蔽?5°,并且向西傾斜,傾斜角度約86°,礦體整體長(zhǎng)度約2450m,礦體厚度比較大,約3.45m,目前已知延伸長(zhǎng)度為365m。興隆高板河段鉛鋅礦礦體受到西北方向節(jié)理控制,大部分礦體位于圍巖上盤(pán),該區(qū)段礦體的最大特征是與閃長(zhǎng)巖具有著密切的共生關(guān)系,礦體與閃長(zhǎng)巖的交代作用比較發(fā)育,礦體變化比較明顯,時(shí)而變薄,時(shí)而變厚,已致興隆高板河段鉛鋅礦礦體形狀呈鏡片狀。

        2 河北省鉛鋅礦找礦方法

        河北省鉛鋅礦淺層礦源已經(jīng)開(kāi)采完畢,為了尋找出深部鉛鋅礦,本文提出基于激發(fā)極化法的找礦方法,利用激發(fā)極化法對(duì)河北省鉛鋅礦深層地質(zhì)勘查,根據(jù)探測(cè)數(shù)據(jù)確定出鉛鋅礦找礦靶區(qū),其找礦流程如下所示。

        圖2 基于激發(fā)極化法的找礦方法流程圖

        首先選取LIHJ/SD5625型號(hào)激發(fā)極化儀作為測(cè)量設(shè)備,在測(cè)量前需要對(duì)激發(fā)極化儀電性參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和設(shè)定。然后利用激發(fā)極化儀向河北省鉛鋅礦礦山發(fā)射電磁波,利用接受裝置接受到電磁波反射回來(lái)的反射信號(hào),由于電磁波接觸到不同介質(zhì)所反射回來(lái)的信號(hào)是不同的,根據(jù)各個(gè)地質(zhì)電磁特征對(duì)反射信號(hào)進(jìn)行處理和分析,繪制出視極化率曲線,根據(jù)曲線的變化規(guī)律確定測(cè)量區(qū)域是否存在鉛鋅礦化特征,如果存在可以根據(jù)測(cè)量時(shí)所現(xiàn)實(shí)的GPS空間坐標(biāo)獲取到鉛鋅礦具體位置。最后根據(jù)分析結(jié)果圈定鉛鋅礦找礦靶區(qū),以此完成了基于激發(fā)極化法的河北省鉛鋅礦找礦,進(jìn)而完成了河北省鉛鋅礦的礦體特征及其找礦方法研究。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        本文結(jié)合有關(guān)地質(zhì)資料,以及河北省鉛鋅礦勘查經(jīng)驗(yàn),對(duì)河北省鉛鋅礦礦體特征進(jìn)行了總結(jié)和分析,并且提出了一套適用于河北省鉛鋅礦的找礦方法,本文研究對(duì)快速圈定可靠的鉛鋅礦靶區(qū)以及增加河北省鉛鋅礦儲(chǔ)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,對(duì)河北省鉛鋅礦采礦業(yè)未來(lái)發(fā)展具有一定的促進(jìn)意義。

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