物化探方法在内蒙古各少敖包银铅锌多金属矿区勘查中的应用

李宝友 石志清 杨志光 王永在 冯海龙 云 燕

1.内蒙古自治区第三地质矿产勘查开发院 内蒙古呼和浩特 010010;
2.内蒙古地质勘查有限责任公司 内蒙古呼和浩特 010010

各少敖包银铅锌多金属矿普查区位于苏尼特右旗中北部,其大地构造位置属于华北板块北缘晚古生代陆缘增生带,宝力道、二道井增生混杂岩带的宝音图—锡林浩特火山型被动陆缘锡林浩特微板块(Ⅲ级)东南边缘。区域走向为北西向、北东向的构造架构,矿集区主要分布于一向斜分布区的核部,控矿地层以区内二叠系中统哲斯组为主,控矿构造以北西向断裂为主。区域上发现有二道井铁矿床、卡巴铁矿床、白音敖包铁矿床、昌特敖包金矿、白音宝力道金矿等多处矿床(点)。各少敖包西南区1:1 万综合地质图如图1 所示。

图1 各少敖包西南区1∶1 万综合地质图

2.1 1∶20 万地球化学测量

工作区位于1∶20 万地球化学测量10 乙3 综合异常区内。10 乙3 异常元素组合为As、Sb、Hg、W、Mo,其次有Au、Ag、Cd、Pb、Zn。元素衬度普遍较高,规模较大,浓度分级最高达4 级,异常区地表出露二叠系中统哲斯组(P2zs)千枚状板岩、片理化变质长石砂岩等,次生热液石英细脉发育。

2.2 1∶2.5 万土壤地球化学测量

在各少敖包矿区内10 乙3 土壤地球化学综合异常中心区布置了1∶2.5 万土壤地球化学测量,采样点位按自由网布设,基岩裸露区、浅覆盖区和第四系控制区的采样密度分别为80.17、25.42 和3.32 件/ km2。

2.2.1 1∶2.5 万土壤测量元素组合特征

(1) Pb、Zn、Ag、Au、W、As、Sb 为本区主要寻找银铅锌矿指示元素。

(2)Pb、Zn、Ag、Au、W 等元素变异系数最大,组合特征明显,异常整体规模较大,具有明显的集中区域和浓集中心、浓集分带,异常套合性较好。

(3)区内多金属元素高值区基本为北东向展布,主要分布在矿区二叠系哲斯组碳质泥质板岩、千枚状板岩以及构造裂隙中。铅、锌的最大值为大于1000×10-6;
银元素最大值0.9×10-6;
铜异常为低缓不规则状,最大值为90×10-6,面积较小;
钨元素最高值为299.2×10-6;
锡元素最高值为40.5×10-6;
钼元素最高值为10.35×10-6;
铋元素最高值为0.93×10-6。区内多发育的褐铁矿化碎裂石英脉,有大面积低缓金异常分布,金元素最高值为63.88×10-9;
汞元素最高值为251.34×10-9;
砷元素最高值为555.34×10-6;
锑元素最高值为90.75×10-6。

2.2.2 重点异常查证及解释推断

(1)AP2- 1 异常,为本区主体异常,位于工作区新宝拉格音阿日音浩饶北部二叠系中统哲斯组浅褐紫色千枚状板岩、碳质泥质板岩夹变质长石石英砂岩(P2zsmsl)及浅灰绿色片理化变质长石石英砂岩夹灰色泥质板岩(P2zsmss)地层中。岩石十分破碎,局部地段可见褐铁矿化碎裂石英细脉贯入。该异常由12 种元素组成,各元素套合好,浓集中心明显,其中Pb、Zn、Ag 元素分布面积大,富集成矿。结果显示,Au 最高27.16×10-9、W 最高299.2×10-6、Pb 最高>1000×10-6、Zn 最高>1000×10-6。

(2)AP2- 2 异常,位于二叠系中统哲斯组浅灰绿色片理化变质长石石英砂岩夹灰色泥质板岩(P2zsmss)及侏罗系上统满克头鄂博组浅灰白色流纹质晶屑凝灰岩(J3mktf)地层中。岩石受后期构造影响变得十分破碎,呈近东西向分布。地表局部地段可见松散分布的石英碎石。该异常由9 种元素套合构成,其中Pb、Au、As、Sb 异常最大,Zn、Ag 次之;
Au、Ag、Pb、Zn 衬度较大。分析认为,Au、Ag、Pb、Zn 异常与次生热液脉有关,其次受后期构造影响。地表W 异常面积最大,且个别地段达到边界品位。Pb 最高大于92×10-6、Zn 最高大于444.75×10-6、Au 最高14.43×10-9、As 最高251.75×10-6、W 最高261.8×10-6。

3.1 1∶20 万航磁磁场特征

3.2 矿区激电异常特征

3.2.1 电性参数特征

本次激电中梯测量工作共测定电性参数标本187 块,根据标本电性参数统计分析可以得出以下结论:

(1)工作区地表采集的千枚状板岩、碳质泥质板岩、石英脉、变质长石砂岩等岩性多为低阻低极化、高阻低极化特征,极化率级次差别不大,电阻率级次差别较大。

(2)工作区视极化率具有高极化背景,与该区分布的含黄铁矿化碳泥质板岩类正相关。

(3)银铅锌矿石为显著的低阻高极化特征,明显区别于其他围岩电性特征,为本区布置激电测量工作的地球物理依据。

(4)工作区内地层为碳质泥质板岩、砂岩类及其含硫化物矿化均具有较高的极化率、低电阻率特征,可形成较强的低阻高极化率异常。强硅化蚀变后,电阻率明显升高,可形成高电阻率异常带,成为本区的电性干扰异常,给本区的激电测量工作及异常认识增加了困难。

3.2.2 电场特征

1∶1 万激电中梯面积测量成果显示:在测区的西部、西北部、北部、东北部出现明显激电异常,ηs 极大值为19.93%、对应ρs值约为54Ω·m。测区的南部、东南部、东部为背景场区域,其视极化率值均小于(或等于)6.00%,所对应的视电阻率值大都小于50Ω·m。整个激电测区的视极化率背景值略有不同。视极化率异常中心下限为ηs=6.00%~8.00%,激电异常中心均表现为高极化率、中低电阻率异常。视极化率异常曲线除极个别封闭外,主体异常均未封闭,异常中心连续性好、形态完整。

区内视电阻率背景值普遍较低,其视电阻率值除测区西部有个别为130~300Ω·m 孤区外,其余均在130Ω·m 以下,东南部区更低于50Ω·m。激电面积测量所反映的视电阻率总体为低阻值。

通过地质、物化探综合勘查工作,选择在异常浓集中心突出的AP2- 1、AP2- 2 异常、低阻高极化率异常降低过度段区、矿化蚀变出露地段及物化探异常特征成矿赋集有利区段布置了槽、钻探验证。在各少敖包西南区二叠系中统哲斯组千枚状板岩、碳质泥质板岩夹灰白色变质长石石英砂岩中圈出4 个银铅锌矿化带(编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ)。其中,Ⅰ号矿带发现1 条铅锌矿体、Ⅱ号矿带发现20 条银铅锌矿体和2 条金矿体、Ⅳ号矿带发现5 条银铅锌矿体、Ⅴ号矿带发现1 条银铅锌矿化体,累计共发现27条银铅锌矿体与2 条金矿体。矿体走向100°~300°,倾向30°~210°,倾角30°~45°,矿体推测长度200~350m,矿体厚度0.82~4.72m。以规模最大的Ⅱ号矿带为例Pb 最高品位0.17×10-2~3.13×10-2,平均品位0.13×10-2~1.93×10-2;
Zn 最 高 品 位0.83×10-2~6.19×10-2,平均品位0.71×10-2~2.11×10-2;
Ag 最高品位30.1×10-6~282×10-6,平均品位12.92×10-6~149.81×10-6,并向西延伸1000 余m。首次在地表Ⅵ、Ⅶ号铅锌矿化体内发现了钨矿化体,深部未见矿。其中Ⅵ- 1~Ⅵ- 5 号铅锌矿体赋存在侏罗系上统满克头鄂博组流纹质晶屑凝灰岩中,矿体长度50~150m,矿体厚度0.82~10.3m,WO3最高品位0.26×10-2~0.75×10-2,平均品位0.21×10-2~0.3×10-2。Ⅶ- 1~Ⅶ- 3 号为铅锌矿体,矿体赋存在褐铁矿化石英脉中,矿体长度40~150m,矿 体 厚 度0.7 ~1.96m,WO3最 高 品 位0.08×10-2~0.25×10-2,平均品位0.08×10-2~0.11×10-2。整体来看,新发现的矿(化)体规模较大,地表钨锑矿化蚀变带宽30余米,长断续延伸500 余米。该区有望成为一处中型银铅锌多金属及金钨锑多金属矿产地。矿区还有部分物化异常没有查证,见矿潜力较大,有待于进一步工作。

(1)由于本区一部分采样区存在风成沙土覆盖,给土壤化学采样工作造成困难,在使用采样铲加大采样深度才能取得合格样品。

(2)由于本区分布为二叠系中统哲斯组(P2zsmsl)的千枚状板岩、含黄铁矿化碳质泥质板岩及夹变质长石石英砂岩的低电阻率地层,给激电测量工作形成了困难,测量中采取了减小供电极距并对加强了供电电极布设措施,取得二次场数值达到规范要求完成施测工作。

(3)因为矿(化)体的规模、矿化程度、埋深及含黄铁矿化碳质泥质板砂岩类含矿地层高极化背景场的存在,在P5、P2 的综合剖面激电中梯剖面、激电测深视极化率拟深度综合断面图矿致激电异常受到一定干扰,在通过视电阻率断面特征上选择在高极化率对应低电阻率异常区相对高、低电阻率变异接触过渡区段、靠近高阻体一侧布设钻孔验证,得以完成勘查验证工作。

物化探综合找矿方法在各少敖包银铅锌矿的发现中起到了至关重要的作用,为在内蒙古低山丘陵草原景观区进行地质、土壤地球化学、激电等地物化探结合的方法,在黄铁矿化碳质板砂岩等含碳类成矿地质体中的找矿勘查工作提供了较为可行的方法借鉴,并为后续相同景观区、同类型矿床的工程勘查、其他区域找矿方向和类似地区成矿条件的研究提供了借鉴和示范,也为各少敖包矿产资源的开发、挖掘提供了有力帮助。

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