李敏
[關(guān)鍵詞]銀鉛鋅多金屬礦;地球物理特征;地球化學(xué)特征;復(fù)興屯4區(qū)
大興安嶺地區(qū)是中國(guó)東部著名的中生代構(gòu)造— 巖漿巖帶的重要組成部分,復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造演化過(guò)程使其成為中國(guó)重要的有色金屬成礦帶。2015 年以來(lái),筆者依托內(nèi)蒙古自治區(qū)地勘基金項(xiàng)目《內(nèi)蒙古自治區(qū)科爾沁右翼前旗復(fù)興屯銀鉛鋅多金屬礦普查(集中勘查)》,一直從事復(fù)興屯一帶的勘探找礦工作,取得了較好的找礦成果。本文重點(diǎn)從復(fù)興屯4 區(qū)銀鉛鋅多金屬礦床的地球物理、地球化學(xué)及勘探過(guò)程和結(jié)果分析礦床地質(zhì)特征、礦體特征,總結(jié)礦床成因及找礦標(biāo)志,為該區(qū)域?qū)ふ彝?lèi)型礦床提供勘查思路和理論依據(jù)。
1 區(qū)域地質(zhì)背景
復(fù)興屯4區(qū)銀鉛鋅多金屬礦床位于科爾沁右翼前旗西部,其大地構(gòu)造位置位于中亞造山帶所屬的興蒙造山帶東段,大興安嶺中南部(圖1-a),處于賀根山斷裂南側(cè)(圖1-b)。在古生代至中生代地質(zhì)演化進(jìn)程中,區(qū)域先后經(jīng)歷了碰撞造山過(guò)程、碰撞后伸展作用過(guò)程及其間的構(gòu)造大轉(zhuǎn)換階段,期間火山巖漿作用強(qiáng)烈,形成了呈北北東向—北東向展布的大興安嶺火山巖帶,表現(xiàn)為條帶狀古生代基底隆起和中生代火山盆地的相間排列[1,2]。復(fù)興屯4區(qū)銀鉛鋅多金屬礦床位于大興安嶺成礦省,屬突泉—翁牛特Ag-Pb-Zn-Cu-Fe-Sn-REE成礦帶,索倫鎮(zhèn)—黃崗Fe-Sn-Cu-Pb-Zn-Ag成礦亞帶[3-5],該成礦帶為古亞洲洋及濱太平洋構(gòu)造體系相疊加所形成的巨型成礦域的重要組成部分。
區(qū)域內(nèi)出露地層主要為古生界二疊系下統(tǒng)大石寨組及二疊系上統(tǒng)林西組,中生界三疊系上統(tǒng)扎木欽安山玄武巖組,侏羅系中統(tǒng)新民組及塔木蘭溝組,侏羅系上統(tǒng)滿(mǎn)克頭鄂博組、瑪尼吐組,早白堊系下統(tǒng)白音高老組、梅勒?qǐng)D組[6]。
區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈,分侵入、噴出兩種形式。侵入巖出露面積較小,大面積被中生代火山巖覆蓋,主要為早白堊世侵入巖,其次為晚三疊世侵入巖,呈巖株?duì)睢r瘤狀、巖枝狀,較為零星。主要分布于區(qū)域內(nèi)北東向隆起帶兩側(cè)及其與北西向構(gòu)造的交匯處。區(qū)內(nèi)火山活動(dòng)自二疊—三疊紀(jì)中—基性火山噴發(fā)為前奏,中生代達(dá)到鼎盛時(shí)期,并以大規(guī)模中—酸性巖漿強(qiáng)烈頻繁噴出為特點(diǎn),早白堊世有所減弱,火山巖分布廣泛,火山巖種類(lèi)主要為酸性、中酸性火山熔巖、火山碎屑熔巖、沉積火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖等。
2 礦區(qū)地質(zhì)特征
區(qū)內(nèi)出露地層主要為二疊系中統(tǒng)大石寨組、侏羅系上統(tǒng)滿(mǎn)克頭鄂博組、瑪尼吐組、白音高老組,其中滿(mǎn)克頭鄂博組為主要賦礦地層之一[7](圖2)。礦區(qū)內(nèi)火山巖分布較廣,主要是晚侏羅世陸相火山活動(dòng)的產(chǎn)物,火山活動(dòng)時(shí)間從晚侏羅世—早白堊世,其中晚侏羅世火山活動(dòng)最為強(qiáng)烈且分布廣泛,是本區(qū)最主要的火山活動(dòng),以中—酸性巖類(lèi)為主[8]。礦區(qū)內(nèi)侵入巖主要發(fā)育白堊紀(jì)鉀長(zhǎng)花崗斑巖,分布于礦區(qū)南部,呈巖株?duì)町a(chǎn)出,出露面積約0.9 km2。礦區(qū)內(nèi)北東向及北西向斷裂較發(fā)育,北東向?yàn)閰^(qū)域主構(gòu)造方向,北西向斷裂多為其次一級(jí)構(gòu)造或派生構(gòu)造,局部形成類(lèi)棋盤(pán)格狀構(gòu)造。
3 礦區(qū)地球物理特征
通過(guò)1∶1萬(wàn)激電中梯測(cè)量工作,依據(jù)礦區(qū)激電異常特征,由于火山巖地區(qū)巖性復(fù)雜且礦物質(zhì)含量極不均勻,因此激電異常表現(xiàn)的極其凌亂,為了增加異??尚哦?,突出重點(diǎn)異常,確定視極化率(ηs)異常下限值為2.1%,共圈定激電異常5處,編號(hào)為DJ1~DJ5(圖2)。其中DJ2、DJ5異常均發(fā)現(xiàn)銀鉛鋅礦(化)體,為重點(diǎn)異常,其異常特征如下。
DJ2異常由兩個(gè)子異常組成,編號(hào)分別為DJ2-1、DJ2-2,各次級(jí)異常以條帶狀產(chǎn)出,整體呈北西南東向展布。按2.1%獨(dú)立圈閉異常,異常北西側(cè)未封閉,長(zhǎng)約2.7 km,南北平均寬約200 m。DJ2異常視極化率值一般為2.1%~4.8%,視電阻率值一般為300~1200Ω·m,異常分布于電阻率高低梯級(jí)帶之間,異常呈低阻高極化特征。DJ2異常范圍較大,異常區(qū)第四系覆蓋較厚。為了進(jìn)一步研究該異常的深部特征,在P15剖面上布設(shè)了激電測(cè)深工作。測(cè)深斷面異常特征見(jiàn)圖3。斷面圖138點(diǎn)視極化率等值線稠密,200 m(解譯深度)以上異常垂直向下延伸,說(shuō)明引起異常的極化體產(chǎn)狀極陡。在200 m(解譯深度)以下,視極化率曲線呈160°方向向下延伸,異常底端未封閉。200點(diǎn)視極化率在地表附近高達(dá)3%的異常圈,異常近于地表,向下無(wú)明顯延伸;在深部260 m(解譯深度),出現(xiàn)1.8%仰翹異常,異常產(chǎn)狀較陡,底部未封閉,傾向北東。斷面內(nèi)138 號(hào)點(diǎn)處激電異常對(duì)應(yīng)的視電阻率200 m(解譯深度)以上相對(duì)呈低阻特征,ρs值一般為600Ω·m;隨著深度增加,視電阻率值相對(duì)周?chē)实妥?,但整體ρs值一般為800~1500Ω·m之間,異常傾向北東。200點(diǎn)視電阻率曲線垂向分布場(chǎng)值高,與左右兩側(cè)異常界線明晰,呈明顯突變接觸,ρs值一般為800~2800Ω·m之間,場(chǎng)值隨深度增加逐漸增大。深部激電異常特征表明,硫化地質(zhì)體的產(chǎn)出受控于斷裂構(gòu)造,分布于階梯狀斷裂帶及其左側(cè),推測(cè)形成機(jī)理為熱液攜帶硫化物沿?cái)鄬用嫔仙恋碛诟浇牧严吨小=?jīng)鉆孔ZK1501、ZK1502孔驗(yàn)證,深部地質(zhì)特征與激電異常特征相對(duì)應(yīng),并發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦體。鉛鋅礦呈星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀;黃鐵礦呈星點(diǎn)狀、立方體狀,沿裂隙面填充,與鉛鋅礦伴生。
DJ5異常位于礦區(qū)東南角,從等值線延伸方向來(lái)看,異常長(zhǎng)軸為北西南東西向。按2.1%圈定異常范圍,異常長(zhǎng)約1.8 km,寬約100~700 m,視極化率值一般為2.1%~4.5%;視電阻率一般為855~1815 Ω·m,異??傮w呈中阻高極化特征。在異常上共布設(shè)了7條激電剖面進(jìn)行查證,剖面激電異常重現(xiàn)性較好。
為了進(jìn)一步研究該異常的深部特征,在P18剖面上布設(shè)了激電測(cè)深工作,剖面測(cè)深斷面異常特征見(jiàn)圖4。
斷面內(nèi)激電異常呈次級(jí)疊加狀態(tài),122點(diǎn)視極化率曲線稠密,300 m(解譯深度)以上異常垂直向下延伸,說(shuō)明引起異常的極化體產(chǎn)狀極陡。在300 m(解譯深度)以下,視極化率曲線略微呈向右延伸之勢(shì),異常底端未封閉。70~126點(diǎn)視極化率在地表附近出現(xiàn)高極化異常,異常近于地表,向下無(wú)明顯延伸;102點(diǎn)處視極化率曲線垂向分布場(chǎng)值相對(duì)較低,與左右兩側(cè)異常界線明晰,呈明顯突變接觸,ηs 值一般為0.9%~2.1%。視電阻率異常顯示,斷面內(nèi)脈狀波動(dòng)分布廣泛,異常特征明顯,垂向延伸大,ρs 值一般為800~1700 Ω·m,等值線延伸方向判斷,地質(zhì)體產(chǎn)狀較陡。異常特征表明,該斷面上斷裂較發(fā)育,硫化地質(zhì)體的產(chǎn)出受控于斷層構(gòu)造,斷層面傾向北東,異常呈中阻高極化特征,推測(cè)熱液沿其裂隙運(yùn)移使其間地質(zhì)體硅化,由激電異常特征結(jié)合地質(zhì)環(huán)境分析,該類(lèi)激電異常場(chǎng)源物質(zhì)主要為沿裂隙充填的硫化物。
經(jīng)鉆孔ZK1801、ZK1802對(duì)深部激電異常進(jìn)行驗(yàn)證,鉆孔中均見(jiàn)多層銀鉛鋅礦體,見(jiàn)礦地段巖芯中普遍見(jiàn)高嶺土化,呈浸染狀、團(tuán)塊狀、薄膜狀分布,鉛鋅礦化呈團(tuán)塊狀、脈狀、不規(guī)則脈狀、條帶狀分布,鉛鋅礦化與黃鐵礦伴生產(chǎn)出,黃鐵礦呈團(tuán)塊狀,鑲嵌在脈中。由鉆孔資料判斷,原生地質(zhì)體生成之后,受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng),巖體出現(xiàn)裂隙,含礦熱液沿裂隙充填其間。由于鉛鋅礦化與黃鐵礦伴生產(chǎn)出,故視極化率值相對(duì)較高,激電異常為含礦熱液沿裂隙充填其間所引起。
4 礦區(qū)地球化學(xué)特征
通過(guò)1∶1萬(wàn)土壤測(cè)量工作,根據(jù)各元素的重合程度,結(jié)合異常的地質(zhì)成因、元素地球化學(xué)性質(zhì)及其組合規(guī)律,礦區(qū)共圈定化探綜合異常40 處,編號(hào)4AP1~4AP40,其中4AP11異常元素整體套合較好,濃集中心明顯,強(qiáng)度較高,規(guī)模大,具有較好的找礦指示意義。
4AP11位于礦區(qū)東北部,異常區(qū)北部出露瑪尼吐組灰黑色英安質(zhì)含角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r,南部出露滿(mǎn)克頭鄂博組灰紫色流紋質(zhì)含角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r、灰白色流紋質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r。異常區(qū)內(nèi)分布有兩條礦化蝕變帶,中部發(fā)育有兩條北西向的閃長(zhǎng)玢巖脈,中部及東部分別發(fā)育有一條北東向的閃長(zhǎng)玢巖。異常區(qū)北部發(fā)育有一條北東向的正斷層F4,一條北西向的斷層F2。異常整體呈北西向展布,主要元素為Ag、Pb、Zn、Au、Mo、Cu,異常濃度分級(jí)為4級(jí),元素整體套合較好,濃集中心明顯,強(qiáng)度較高,規(guī)模大。各元素異常特征見(jiàn)表1。
5 工程驗(yàn)證及結(jié)果
針對(duì)土壤綜合異常4AP11及激電異常進(jìn)行異常查證,礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)4 條礦化蝕變帶(編號(hào)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),經(jīng)槽探、鉆探工程驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)并控制鉛鋅銀礦體32條,其中Ⅰ號(hào)礦(化)蝕變帶發(fā)現(xiàn)鉛鋅銀礦體16條,為主礦段,位于4AP11異常內(nèi);Ⅲ號(hào)礦(化)蝕變帶發(fā)現(xiàn)1條鉛鋅礦體,位于DJ2激電異常內(nèi)。礦體賦存于晚侏羅世到早白堊世的酸性、中酸性火山碎屑巖中,礦體多呈脈狀、透鏡狀。礦體普遍具黃鐵礦化、硅化、方鉛礦化、閃鋅礦化,多呈粒狀、細(xì)網(wǎng)脈狀產(chǎn)出,少量呈團(tuán)塊狀、細(xì)脈浸染狀,局部伴有少量磁鐵礦化、螢石礦化、碳酸鹽化,綠泥石化。
Ⅰ號(hào)礦化蝕變帶:位于礦區(qū)東北部4AP11化探異常內(nèi),地表出露滿(mǎn)克頭鄂博組流紋質(zhì)含角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r與瑪尼吐組英安質(zhì)含角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r,礦(化)蝕變帶的分布與北西向斷裂構(gòu)造關(guān)系密切,斷層發(fā)育處地表巖石較破碎,普遍具褐鐵礦化、鐵錳礦化,發(fā)育硅質(zhì)細(xì)脈。礦(化)蝕變帶呈北西約300°展布,蝕變帶長(zhǎng)近1300 m,寬約300 m。經(jīng)槽探工程控制圈定4條鉛鋅銀礦(化)體,礦(化)體斷續(xù)長(zhǎng)100~340 m,寬4~8 m,施工鉆孔4ZK1401、4ZK1802 對(duì)地表銀鉛鋅礦(化)體進(jìn)行深部驗(yàn)證,共發(fā)現(xiàn)16層銀鉛鋅礦體(編號(hào)Ⅰ-1~Ⅰ-16),其中Ⅰ-1、Ⅰ-16為主要礦體,其特征敘述如下。
Ⅰ-1鉛鋅銀礦體:由4ZK1401孔控制,礦體為盲礦體,見(jiàn)礦深度141.92~155.10 m,礦體假厚13.18 m,Pb+Zn平均品位3.20%,Pb+Zn最高品位8%。礦體中共生一層Ag礦體,假厚5m,Ag最高品位436 g/t,平均品位151.2 g/t;伴生Cu、Mo 礦化,Cu 品位0.10%~0.17%,Mo 品位0.012%~0.027%。礦體賦存于流紋質(zhì)角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r中,巖石局部為構(gòu)造破碎帶,巖石中褐鐵礦化呈星點(diǎn)狀、薄膜狀分布、黃鐵礦化、鉛鋅礦化呈星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀分布,局部可見(jiàn)星點(diǎn)狀黃銅礦化。礦體多呈細(xì)脈狀,礦體產(chǎn)狀230°∠25°。
Ⅰ-16鉛鋅銀礦體:由4ZK1802孔控制,礦體為盲礦體,見(jiàn)礦深度145.10~158.8 m,礦體假厚13.7 m,Pb+Zn平均品位1.65%,Pb+Zn最高品位5.31%;Ag最高品位631 g/t,平均品位101.26 g/t;伴生Mo礦化,Mo品位0.02%~0.048%。礦體賦存于流紋質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r中,巖石較破碎,普遍具高嶺土化,黃鐵礦化呈星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀分布,鉛鋅礦化呈團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀、細(xì)網(wǎng)脈狀分布。礦體產(chǎn)狀230°∠25°。
Ⅲ號(hào)礦(化)蝕變帶:位于礦區(qū)東北部,以DJ2激電異常為依據(jù)圈定。DJ2激電異常分布于電阻率高低梯級(jí)帶之間,呈低阻高極化特征。礦(化)蝕變帶地表覆蓋較厚,僅在西南端出露流紋質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r,地表巖石較破碎,普遍可見(jiàn)褐鐵礦化呈星點(diǎn)狀分布,局部可見(jiàn)高嶺土化、綠泥石化,風(fēng)化面可見(jiàn)鐵錳染現(xiàn)象。經(jīng)4ZK1502孔深部驗(yàn)證,在鉆孔345.99~348.99m處見(jiàn)假厚3 m的鉛鋅礦體(編號(hào)Ⅲ-1),礦體Pb+Zn平均品位3.46%,Pb+Zn最高品位8.15%。賦礦圍巖為英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r,巖石中可見(jiàn)黃鐵礦化、碳酸鹽化、鉛鋅礦化。鉛鋅礦化呈星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀分布,脈寬2~5 mm。通過(guò)4ZK1502驗(yàn)證,DJ2屬礦致異常。
6 找礦標(biāo)志
6.1 蝕變及礦化標(biāo)志
礦體常產(chǎn)在晚侏羅世—早白堊世滿(mǎn)克頭鄂博組中酸性火山—碎屑巖分布區(qū)內(nèi)。蝕變強(qiáng)烈且相互疊加部位,是找礦有利地段[9]。礦區(qū)內(nèi)賦礦圍巖蝕變較強(qiáng)烈,普遍具鐵錳礦化、褐鐵礦化、綠泥石化、高嶺石化和硅化。近地表氧化帶具鐵錳礦化、褐鐵礦化,偶見(jiàn)方鉛礦化、閃鋅礦化,以星點(diǎn)狀、脈狀或蜂窩狀、浸染狀產(chǎn)出,巖石常具淬火面現(xiàn)象。
6.2 構(gòu)造標(biāo)志
礦區(qū)內(nèi)礦(化)體的形成與分布與構(gòu)造有直接關(guān)系,北西向構(gòu)造及北東向構(gòu)造為區(qū)內(nèi)的主要含礦控礦構(gòu)造,為含礦熱液的運(yùn)移和賦存提供了良好的通道和空間,構(gòu)造交匯疊加部位是成礦的有利地段[10-13] 。
6.3 地球物理異常標(biāo)志
礦區(qū)內(nèi)礦致激電異常多呈北西向條帶狀、面狀分布,激電異常特征表現(xiàn)為低阻高極化特征,見(jiàn)礦鉆孔所處激電測(cè)深斷面圖特征反映深部存在低阻高極化異常體,故在物化探異常套合較好地段是找礦有利地段。
6.4 地球化學(xué)異常標(biāo)志
礦區(qū)分布有1∶5 萬(wàn)異常,主要成礦元素Zn、Pb、Au、Mo,濃度高,濃集中心、濃度分帶明顯,標(biāo)準(zhǔn)離差較大。1∶1萬(wàn)土壤異常重現(xiàn)性好,元素異常強(qiáng)度高,具有中低溫?zé)嵋盒豌U鋅銀多金屬礦元素組合特征。故在地球化學(xué)異常特征表現(xiàn)較好地段是找礦有利地段。
7 結(jié)論
復(fù)興屯4區(qū)銀鉛鋅多金屬礦的發(fā)現(xiàn)過(guò)程:小比例尺化探圈定靶區(qū)→大比例綜合物化探結(jié)合成礦地質(zhì)分析縮小靶區(qū)→深部激電測(cè)深結(jié)合鉆探工程驗(yàn)證。該礦床發(fā)現(xiàn)于地表覆蓋厚、礦化不顯著等找礦線索不明顯的大興安嶺淺覆蓋地區(qū),在該地區(qū)合理運(yùn)用地質(zhì)、化探、物探等手段,尤其是有針對(duì)性地開(kāi)展深部物探工作進(jìn)行隱伏礦體探測(cè)效果最佳,為區(qū)域勘查提供了新思路并總結(jié)了較好的找礦經(jīng)驗(yàn)[14]。