秦向紅 朱永泰 陳靜
摘要:朱拉金礦是內(nèi)蒙古重要的大型金礦床,金礦體(礦脈群)、巖漿巖、賦礦地層、近礦蝕變帶以及周圍地質(zhì)體之間存在某種物性差異,因而有明顯的地球物理異常特征,構(gòu)成了金礦床重要的地球物理找礦標志。作者在礦床地球物理特征研究的基礎(chǔ)上,總結(jié)地球物理找礦標志,以配合、指導正在進行中的其外圍找礦工作。
關(guān)鍵詞:金礦;高精度磁異常特征;激電異常特征;電磁異常特征;找礦標志
1.礦區(qū)地質(zhì)
朱拉扎嘎金礦區(qū)位于中元古代沙布根次——朱拉扎嘎毛道凹陷帶內(nèi),朱拉扎嘎毛道近SN向背斜褶皺軸部及朱拉扎嘎毛道NNW向斷裂構(gòu)造的南段。
區(qū)內(nèi)出露地層比較簡單,除第四系外,主要為中元古界長城系增隆昌組和薊縣系阿古魯溝組,巖性組合為一套濱海相碎屑巖沉積和碳酸鹽巖沉積。
區(qū)內(nèi)渣爾泰山群褶皺構(gòu)造大體可分為三期:早期為伸展體制下順層韌性剪切變形形成的順層掩臥褶皺、褶疊層;中期是在收縮體制下形成的以板理為變形面、軸面發(fā)生褶皺的大規(guī)模線型褶皺,該期褶皺具有區(qū)域性產(chǎn)生的軸面劈理總體產(chǎn)出狀態(tài)與板劈理近平行或斜交;晚期褶皺是以中期褶皺軸面為變形面產(chǎn)生的寬緩褶皺為主,褶皺軸呈近NNW向分布。
礦區(qū)位于背斜構(gòu)造的轉(zhuǎn)折部位,斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,主要有烏蘭內(nèi)哈沙推覆構(gòu)造、近SN向斷層、近EW向?qū)娱g斷裂和層間活動裂隙,其為礦液運移與沉淀提供了空間條件。其中近SN向的一組斷層規(guī)模較大,延伸出礦區(qū)外數(shù)公里,為礦區(qū)的主干斷層,并具有多期活動的特點。該斷層將礦區(qū)分為東西兩部分,斷層東部(下盤)以露頭礦為主,西部(上盤)以盲礦體為主,這是因為上盤相對下降所致。同時,該組斷層為礦區(qū)內(nèi)的主要導礦構(gòu)造之一,因為在破碎帶內(nèi)具有金礦化,說明在成礦之前形成;成礦后繼續(xù)活動并被閃長巖脈侵入充填和錯斷礦體。
2.礦區(qū)地球物理特征
1998年下半年,進行了0.544km2綜合物探普查(測網(wǎng)40m×20m),采用激電法(中梯)、高精度磁法和甚低頻電磁法,激電測深布置在已知鉆孔旁和激電異常較好區(qū)段。在18線兩側(cè)覆蓋區(qū)圈出0.5km2高視極化率(5%~20%)、中低視電阻率(1000,·m~800Ω·m)激電異常和低緩磁異常(10nT~130nT),局部伴有甚低頻電磁法(數(shù)量參數(shù)小而窄的異常)。
2.1巖礦石電磁性特征
原生礦石具有中等強度的磁性,與圍巖(其它巖礦石)存在明顯的磁性差異,可在地表引起足以觀測的磁異常,原生礦石的電性特征為低阻、高極化,與圍巖(其它巖礦石)存在顯著的電性差異,在選用適當?shù)挠^測方法和儀器時,在地表能夠觀測到由此引起的視極化率、視電阻率異常(表1)。
由鉆孔資料的分析研究已證實,珠拉扎嘎金礦原生礦石是以磁黃鐵礦為主的金屬硫化物礦體,金與磁黃鐵礦屬緊密共生關(guān)系,具體情況見表2。
由上表可知,金品位與磁黃鐵礦的含量呈正相關(guān)關(guān)系。而不同類型的原生礦,因其所含磁黃鐵礦等金屬硫化物的數(shù)量不同,其物性特征略有差異,但總體特征為低阻、高極化、高磁。金屬硫化物含量高的礦石,其磁性和視極化率明顯高于含量相對較低的巖礦石,同時其視電阻率明顯低于含量相對較低的巖礦石。而圍巖則與地表各類巖石的情況一致,均為無磁性,低極化率,相對較高的電阻率。
2.2高精度磁異常特征
礦區(qū)內(nèi)磁異常,大致以22勘探線為界,分為南北兩個正磁異常,異常排列方向同激電異常走向基本一致,為同源異常。
南磁異常在10線248點形成磁異常中心,異常向西,北側(cè)等值線梯度較大,而向東、南兩側(cè)梯度較小,并向南延伸未封閉。中心異常值最大135.1nT,一般為10nT~50nT,經(jīng)鉆孔ZK10-2、ZK10-3、ZK10-4驗證,該磁異常主要由磁黃鐵礦引起,而且該處的金礦化也是比較連續(xù)的。
北磁異常寬緩,異常中心未封閉,異常向北延伸出測區(qū),異??傮w表現(xiàn)出寬緩特征,推斷為礦異常所致(圖1)。
2.3激電異常特征
礦區(qū)內(nèi),視極化率走向為40°,視極化率最大值ηs=20%。在北西、南東兩側(cè)出現(xiàn)明顯梯級帶,異常逐漸減小,并向正常場(ηs<5%,ps>800Ω·m)過渡,異常向北東、南西兩側(cè)均未封閉,也無封閉趨勢。異常具面積大、規(guī)律性強、清晰、明顯的特點。
視電阻率同視極化率同樣,具面積大、規(guī)模性強、清晰、明顯的特點,在測區(qū)西南角和測區(qū)南東側(cè)具明顯的高視電阻率異常區(qū),除此外均為低視電阻率異常區(qū),異??傮w走向40°左右,視電阻率最小值為ps>102Ω·m。異常在北東、南西兩側(cè)未封閉(圖2)。
礦區(qū)激電異常特征,是金礦體(或礦化體)所含金屬硫化物的綜合反映,因此激電異常間接地反映了金礦體(或礦化體)的存在。
2.4電磁異常特征
根據(jù)相位激電測深、瞬變電磁測深對高精度磁法異常驗證的結(jié)果,斷面電阻率總體分布與地層產(chǎn)狀基本一致,電阻率異常與相位異常不重合(圖3),電阻率異常值很低,產(chǎn)狀較陡;相位異常強度較大,產(chǎn)狀較緩。高阻異常一般出現(xiàn)磁異常邊緣或磁異常梯度帶上。根據(jù)電磁異常對比結(jié)果,礦區(qū)內(nèi)電阻率斷面均無明顯與磁異常對應的電阻率異常,故而推斷礦區(qū)內(nèi)巖體不是引起磁異常的主要原因。根據(jù)鉆孔驗證的結(jié)果,排除碳質(zhì)巖層的影響,高相位異常是礦區(qū)內(nèi)最有意義的異常,而且異常多位于已知礦體附近。
3.地球物理找礦標志(1)物性特征:金礦原生礦因與以磁黃鐵礦為主的金屬硫化物關(guān)系密切,原生金礦與圍巖有著非常明顯的物性差異,可從其它巖石中明顯分辯。
(2)地球物理特征:目前已知礦區(qū)內(nèi)及其外圍已進行了地面高精度磁測、激電中間梯度、激電測深和甚低頻電磁法測量,各方法所圈定的異常吻合較好,能較好地反映礦體的空間分布特征,經(jīng)鉆孔驗證,高磁、高極化、低阻異常為礦致異常。所以,高極化、低電阻、高磁異常區(qū)為重要的礦體(或礦化體)分布區(qū)。測區(qū)良好的磁異常顯示了在礦區(qū)外圍具有更大找礦空間。