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内蒙古自治区扎鲁特旗巴格贝银铅锌多金属矿综合勘查效果

2021-12-20吴晓飞马为雷清

西部资源 2021年5期

吴晓飞 马为 雷清

摘要:内蒙古自治区扎鲁特旗巴格贝银铅锌多金属矿成矿条件好,本文利用音频大地电磁(AMT)及瞬变电磁测深法(TEM)多种物探手段进行了勘查,通过结合已有磁法、电测深成果及矿区地质特征分析了深部低阻、高极化特征的隐伏矿体及其分布范围,预测了找矿有利部位,钻孔验证在低阻异常区见工业铅锌银多金属矿体,证实综合勘查方法在本区取得良好的找矿效果,为邻区类似矿产勘探提供参考。

关键词:银铅锌多金属矿;综合物探勘查;找矿模型;巴格贝

1.引言

综合物探方法是克服地球物理勘查多解性的有效手段。本次工作通过音频大地电磁测深(AMT)与瞬变电磁测深法(TEM)结合的物探方法进行研究,利用AMT在区域性电阻率异常反应明显和TEM对异常反演更加细致的特点,发挥综合物探方法在隐伏矿产勘查中的作用。笔者认为物探方法的选择需要针对矿区的具体地质特征,在分析本区已知资料的基础上[1-3],针对性地选择适合的、能反映矿体差异、先验的成矿模型等特征的参数,如电阻率、磁性等,再确定勘查方法,最后通过合理有效的资料处理方法和综合地质解释手段,获得精确的推断成果。

内蒙古自治区扎鲁特旗巴格贝矿区地处大兴安岭中南段多金属成矿带,成矿条件较好,前人已开展了地质测量、激电中梯及土壤地球化学等测量工作。激电测深结果显示:几条主要蚀变矿化破碎带深部均出现低阻高极化异常,异常产状与蚀变矿化破碎带产状一致,蚀变矿化破碎带深部具有很大的找矿潜力;土壤地球化学测量成果显示:本区化探异常发育,强度高,与蚀变矿化破碎带吻合好,区内As元素异常值高,范围大,显示剥蚀程度浅,推测本区成矿有多期,主成矿期形成的矿体可能埋藏较深;本区发育有一岩浆上侵形成的穹隆构造,岩浆期后含矿热液沿穹隆构造周边的放射状、环状断裂裂隙充填交代成矿,由于岩浆的脉冲作用,造成多期成矿互相叠加,较晚一次岩浆脉冲形成主成矿期,推测埋藏深度为500m~ 800m,深部的富含硫化物的隐伏岩体可能形成斑岩型矿床,认为矿区深部有形成斑岩型及脉状矿床的前景。

本次综合物探工作通过对实测数据进行TEM数据一维反演和AMT数据二维反演,获得了剖面电阻率模型,结果吻合前人所推测结论[1、2],并且加以钻探验证,在巴格贝银铅锌多金属矿取得了很好的勘查效果。也证实了综合勘查方法的有效性。

2.区域及矿区地质特征

2.1区域地质背景

研究区古生代地层属于华北板块北缘晚古生代增生区,中生代地层属于大兴岭火山岩带同兴—宝石火山喷发带的中部(内蒙古自治区地质矿产局,1991)。区域内的断裂构造比较发育,特别是北东向和北西向的断裂非常发育,控制了区域上的基本构造格局,部分大型的区域性断裂甚至控制了部分火山机构的分布。区域内岩浆岩出露较少,区内的侵入岩与中生代火山岩相伴,呈北东向条带状产出。巴格贝矿区处于北东向黄岗梁—甘珠尔庙主脊深断裂、嫩江—八里罕深断裂与北西向呼虎尔河大断裂、霍林河大断裂所围限的一个菱形块体内。

2.2矿区地质特征

2.2.1地层

矿区地层包括侏罗系及二叠系。侏罗系上统满克头鄂博组在全区广泛分布,是一套陆相喷发相、喷溢相火山岩,主要为酸性火山碎屑岩及酸性火山熔岩组成,岩层倾向南西,倾角约20°。侏罗系上统梅勒图组主要为安山岩,气孔构造和杏仁构造比较发育。二叠系下统哲斯组岩性主要为凝灰质板岩、细砂岩、泥页岩,与上覆侏罗系呈角度不整合接触。

2.2.2构造

矿区处于毛道营子—嘎亥图背斜的西翼,地层呈单斜构造,走向NW,倾向SW,倾角9°~22°。区内褶皱不发育,断裂构造发育,按走向可分为两组,一组走向306°左右,另一组走向330°左右。后者为前者派生的次级断裂构造,与成矿关系最为密切,构成矿区的主要矿化蚀变构造破碎带,硅化和褐铁矿化尤为强烈,成为矿体、矿化体的赋存空间。

2.2.3侵入岩

区内侵入岩主要为海西期闪长岩脉,局部有闪长岩、花岗岩小岩株出露。同时发育有少量石英斑岩脉、闪长玢岩脉等。

2.2.4地球化学特征

区内1∶1万土壤地球化学测量显示成矿元素Au、Ag、Pb、Zn、Mo普遍较高,其中w(Pb)最高值为778×10-6,w(Zn)最高值为21090×10-6,w(Ag)最高值为10×10-6,且异常元素套合性强,总体对应蚀变矿化破碎带,表明带内有铅锌银元素富集。此外区内As元素异常值高,范围大,显示本区剥蚀程度浅,矿体埋藏较深,找矿潜力较好。

综上,本区蚀变构造破碎带发育,为成矿物质的富集成矿创造了有利条件,结合区域成矿地质背景分析,本区具备形成火山热液型及斑岩型多金属矿床的成矿地质条件,找矿前景可观。

3.矿床及物性特征

3.1矿床特征

巴格貝矿区地表已发现多条矿化脉带,性质为断裂构造破碎带,其中Ⅰ、Ⅵ号脉带的南东段Ag、Pb、Zn多金属矿化好,矿脉产状稳定,走向306°,围岩为英安质凝灰岩,地表有多个探槽控制,取样结果银铅已达边界品位。其中Pb、Zn矿体累加水平厚度2.5m~10.5m,Pb+Zn平均品位1.02%,伴生Ag品位7.0×10-6左右。金属矿物主要有黄铁矿、磁黄铁矿、钛铁矿、磁铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、毒砂等,脉石矿物主要有石英、斜长石、方解石、高岭石、绢云母、绿泥石、绿帘石等。此外,Ⅵ号脉带地表工程揭示深部可能存在隐伏密集铅锌银矿体。

3.2物性特征

区内岩石电性整体为高阻,侏罗系凝灰岩平均电阻率大于6000Ω·m,闪长岩体电阻率略低,矿化蚀变岩电阻最低(见表1)。激电中梯剖面测量揭示,剖面视极化率异常幅值较小,与电阻率峰值具有较好的对应性,矿区南东部视极化率范围3.15%~7.4%,对应视电阻率范围709Ω·m~2244Ω·m,划分的中阻高极化异常带走向与蚀变破碎带一致,且南部第四系覆盖区也有异常显示,预示了深部高极化体的存在。

4.综合物探勘查思路及技术方法

4.1勘查思路

通过研究已有勘查成果及矿体、围岩电性特征可知,本区具有断裂构造控矿的中低温火山热液型矿床特征,矿体一般具有低阻特征,具备了物探间接找矿的前提。根据前期勘探资料[1-2],物探工作的突破点为寻找矿区南东深部低阻隐伏异常,重点为深部的闪长岩、侏罗系地层的底部及二叠系地层等部位。

音频大地电磁测深(AMT)方法择勘探深度大,与不受地形影响产生静态偏移的瞬变电磁测深法(TEM)配合工作,可兼顾深、浅勘探效果,提高地质解释精度。

4.2物探方法

在已有磁测及中梯工作的基础上,在工区Ⅰ、Ⅵ号脉带南东段、垂直矿脉走向布设部署两条TEM/AMT综合剖面,点距40m,测线总长4km。仪器使用加拿大凤凰公司V8多功能电法仪及ProTEM57/67瞬变电磁仪。其中AMT采用单点张量观测,观测频率段320Hz~0.35Hz;TEM使用中心回线装置,发射框40m×40m,发射电流12A,关断时间22μs。

数据处理中利用TEM数据校正了AMT存在的静态偏移。推断解释中结合了岩石地球化学、中梯、电测深等多项成果,与本次实测的AMT、TEM剖面进行了综合地质解释。

5.物探异常处理及地质解释

对实测数据进行了编辑、处理,计算了TEM数据一维反演和AMT数据二维反演结果,获得了剖面电阻率模型(TEM深度300m;AMT深度1000m)。以48线综合成果(图2)分析,瞬变电磁揭示浅部300m内电阻率断面表现上部高阻、下部低阻的二元特征,300m处存在若干低阻异常,得到了反映性特征的AMT剖面成果证实。剖面的两端存在低阻区,电测深、中梯资料也表现为低阻高极化特征,符合矿化蚀变带特征。岩石地球化学分析表明,在低阻异常区内存在银、锌的富集。剖面中部表现为完整的高阻区,表现岩性相对均一。

已有地质特征表明[1],本区的蚀变矿化破碎带深部具有很大的找矿潜力,矿体由多期形成,且埋深较大。综合地质、物探勘查成果认为,剖面两侧端点可由高、低电阻率过渡带划分控矿断裂F1、F2,断裂附近呈低阻特征,符合矿化破碎带的特点,低阻区域应为富矿体位置的指示。剖面中部覆盖区为岩性均一的高阻英安质凝灰岩,内部未见低阻矿化显示。

依据勘查结果分别在48线布设钻孔4个,其中南侧ZK48-2在230.78m处见铅锌银矿体,Ag最高品位60.4×10- 6,Zn最高品位1.87﹪,Pb最高品位0.87﹪,厚25.1m;北側ZK48-3号钻孔在123.3m~176.6m间见多层矿体,厚23.3m,Pb+Zn平均品位2.26﹪,伴生Ag平均品位36.1×10-6。结合钻孔分析,本区以岩浆热液型矿床,深部热液通过断裂通道上涌,金属矿物则在断裂附近形成的闪长岩体内部破碎带位置富集,矿体深度较大。

6.结语

通过在内蒙古巴格贝矿区开展综合物探勘查,在银铅锌多金属矿勘查取得了良好找矿效果。物探方法的选择需要在针对矿区成矿类型、物性资料等研究成果,首先确定间接勘查的目标,即具有低阻特征断裂破碎位置,再选择电磁法开展工作。物探资料处理采用AMT、TEM联合地质解释的方法,实现多方法成果相互印证,依据综合勘查结果钻遇工业银铅锌矿体,获得了良好的勘查效果,也证实了综合勘查方法的有效性。

参考文献:

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[2]郭灿,朱微,李培凤,等;内蒙古扎鲁特旗巴格贝铅锌多金属矿成矿地质特征及找矿远景预测[A], 2014年度(第三十届)中国有色金属工业企业管理现代化成果暨优秀论文集, 2014: 401-403.

[3]王纪昆.河北省丰宁县二道沟银多金属矿区地球物理特征及找矿方向[J].地质调查与研究, 2017, 40(03): 231-237.