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物化探方法在易县蔡家峪寻找多金属的应用效果

来源:《中国高新科技》杂志 时间:2018-03-07

调查区处在NNE向的乌龙沟—上黄旗深断裂和紫荆关—灵山深断裂中间部位,阜平横岭里—涞源镰巴岭铜、钼、铅、锌、银、金多金属勘查区,断裂发育,岩浆活动频繁而广泛,成矿地质条件优越。20世纪60~90年代,区内就开展了地质调查和物化探面测量工作,积累了大量基础地质资料,但没有取得找矿突破。2013年,我队在本区通过开展1∶10000土壤测量,确切地圈定异常范围;2014年,在该区实施地质电法综合剖面测量和钻探工程,在深部见到具有一定规模的多金属蚀变矿化体。

1 地质背景

调查区大地构造位置处于中朝准地台(2),燕山台褶带(22)西部的军都山岩浆岩带(25)西侧边缘的大河南台斜断块(215)的南端,上黄旗—乌龙沟深断裂和紫荆关—灵山深断裂之间的王安镇酸性杂岩体东北部边缘地带。

调查区内地层出露范围较小,主要在调查区南部出露少量侏罗系中统髫髻山组及第四系全新统地层。

髫髻山组主要岩性为灰色英安岩;第四系全新统,由磨圆度较好的冲积砂砾石组成。

区内构造以断裂为主,为多期次断裂构造活动叠加的蚀变破碎带,主要为NNW向和NEE向,次为NE向。

与成矿作用有关的主要是NNW组,其中蚀变较强的主要是SP10蚀变破碎带。

SP10蚀变带位于调查区中部,赋存于花岗岩中,由多个采坑、探槽控制,地表蚀变矿化带长约1500m,宽5~10m。产状为:62°~80°∠68°~75°。蚀变类型主要有强褐铁矿化、高岭土化、黄铁矿化、萤石化等。

区内岩浆活动强烈,主要是燕山晚期侵入的王安镇杂岩体,岩性为花岗闪长岩、斑状二长花岗岩、石英闪长岩,花岗岩及花岗正长岩仅在调查区的东南部见少量出露,脉岩较发育。

 

1 易县蔡家峪地质化探综合图

1-第四系;2-髫髻山组英安岩、安山岩;3-花岗岩;4-花岗正长岩;5-石英闪长岩;6-斑状二长花岗岩;7-花岗闪长岩;8-二长花岗岩;9-正长斑岩脉;10-闪长岩脉;11-花岗斑岩脉;12-蚀变矿化带及编号;13-金、银矿体及编号;14-地质界线;15-探槽及编号;16-老硐及编号;17-采坑及编号;18-产状;19-1:1万土壤测量范围;20-土壤异常范围及编号

 

2 地球化学特征

2.1 土壤测量

调查区地处太行山北段东麓,区内最高峰海拔1813m,相对高差300余m,残坡积物较发育,适宜开展土壤测量。

比例尺为1:1万,网度100m×40m,测线方向90°,采样粒级为-10~+60目。以校准后的手持GPS为准进行定点采样,并保留航点、航迹。采样深度一般在20~50cm,采样时在点线距1/10范围内不少于3处采集组合样,加工后的样品重量均大于150g,共取样5720件。项目部将送样单核对无误后连同样品一同送交华北有色地质勘查局燕郊中心实验室检测,分析了Ag、Cu、Pb、Zn、Au、As、Sb、Hg、W、Sn、Mo、Bi12种元素。检出限、报出率、分析方法的准确度和精密度、内检合格率、外业抽检合格率等指标均满足项目设计书及相关规范要求,分析质量可靠。

2.2 元素含量分布特征

对全区1:10000土壤测量分析结果进行了数理统计。结果表明,相对于中国土壤背景值平均值,调查区土壤测量中元素含量偏高的是Hg、Pb、Cu、Zn、W(浓集系数>1);与中国土壤背景值平均值相当的元素是Bi(浓集系数在1~0.8),其余元素Sn、Mo、Ag、As、Sb、Au等含量偏低(浓集系数<0.8)。

调查区土壤测量中变异系数(Cv)较大,分异能力较强(Cv1.2)的元素依次为Au、Bi;具有一定分异能力(1.2>Cv0.8)的元素依次为W、Ag。

2.3 地球化学异常特征

通过1:1万土壤地球化学测量工作,全区圈出10处土壤综合异常(图1),根据成矿地质条件综合分析,认为AP10异常找矿潜力较大。

AP10异常主要元素组合为Ag、Au、Pb、Zn、Cu等,长条状呈北北西向展布,多个浓集中心。其中,Ag极大值达250×10-6,平均值6.6×10-6Au极大值达580×10-9,平均值43×10-9Pb极大值达13500×10-6,平均值1975×10-6Zn极大值达4560×10-6,平均值797×10-6Cu极大值达2150×10-6,平均值274×10-6Ag、Bi、Au、Pb、Cu、Hg、Zn、As、Mo异常达3级浓度带(图2)。

 

2 AP10乙综合异常剖析图

1-第四系;2-花岗岩;3-花岗闪长岩;4-蚀变矿化带及编号;5-激电中梯剖面及编号;6-探槽及编号;7-老硐及编号;8-采坑及编号;9-竣工钻孔及编号

3 地球物理特征

为了进一步查证异常,区内开展了1:2000地质电法综合剖面测量(图2)。

3.1 电法剖面测量

使用了大功率WDFZ-10型直流激电发送系统,剖面测量采用中间梯度装置,供电极距AB=1200m,测量极距MN=40m,测量点距=20m。

按规范《时间域激发极化法技术规定》(DZ/T0070)相关公式进行计算,视极化率均方误差、视电阻率均方相对误差精度符合设计和规范要求。

3.2 岩石物性特征

调查区出露的主要岩性为花岗闪长岩和斑状二长花岗岩,其次为蚀变岩脉和闪长玢岩脉等。在区内共采集电参数标本162块,采用“标本法”进行了测定和统计。

从岩(矿)石电性参数测定统计结果看,调查区内蚀变岩的极化率值最大,其平均值为3.84%;花岗岩、斑状二长花岗岩、花岗闪长岩和闪长玢岩脉的极化率值变化较大,变化范围在1%~4%;正长斑岩脉极化率变化范围在1.72%~2.73%;闪长玢岩脉的电阻率最高,平均值达到14000Ω·m,花岗岩、斑状二长花岗岩、花岗闪长岩在6000Ω·m左右,由于蚀变岩蚀变程度不同,电阻率变化较大,最小几百,最大20000Ω·m以上。

3.3 电法异常特征

为了进一步剖析SP10矿化破碎带和化探异常AP10,了解异常源一定深度内产状、规模,布设了1∶2000地质激电中梯剖面测量工作P12~P19)共8条(图2),剖面点距为20m。其中,激电异常较清晰的是综合剖面P13。

P13剖面长0.4km,LD15处有相对较高的视极化率和视电阻率异常,视极化率峰值为3.3%(图3),异常宽20多m,蚀变岩石标本视极化率最高达16.8%,视电阻率最高6887Ω·m,蚀变矿化带两侧围岩分别为花岗岩和闪长玢岩,花岗岩标本视极化率平均2.4%,视电阻率2780闪长玢岩标本视极化率平均2.6%,视电阻率4135Ω·m,推测异常由蚀变带SP10及其围岩引起,且蚀变带有一定延深。

4 工程验证

根据AP10异常元素组合特征、地表槽探揭露和地质电法剖面成果,在地表蚀变矿化较强、物化探异常较吻合地段进行了深部工程验证(ZK4),发现两层银铜矿体。

矿体产于SP10号蚀变矿化带的中部,长约300m,地表宽3~8m,产状80°∠70°。

第一层为银铜低品位矿体:穿厚7.44m(56.52~63.96m),真厚4.54m,Ag加权平均品位:46.95×10-6Cu加权平均品位:0.42%。

第二层为银铜工业矿体:穿厚6.94m(65.86~72.80m),真厚4.24m,Ag加权平均品位:103.60×10-6Cu加权平均品位:1.46%。如图3所示。

 

 

3 蔡家峪多金属调查区P13地质电法综合剖面图

1-第四系松散堆积物;2-花岗岩;3-闪长玢岩;4-银铜矿体;5-产状;

6-钻孔位置及编号;7-极化率曲线;8-电阻率曲线

5 结论

1)SP10号蚀变矿化带为本区主要矿化带,其地表及浅部以金、银、铅矿化为主,深部以银铜矿化为主。反映本区存在多期次矿液活动,深部仍具有形成金银多金属矿的成矿条件,有必要进一步开展深部工程验证。

2)异常元素含量高、套合好、浓度分带清晰的化探乙类异常多与区内岩体内部或接触带上蚀变矿化有关,是圈定蚀变破碎带的重要标志。

3)物化探异常与蚀变矿化带吻合较好的地段,可以为下一步工作提供明确找矿信息。

参考文献

[1]郝伟,翟晓佳,王延军,等.河北省易县蔡家峪一带金多金属矿普查报告[R].2014年河北地质资料馆.

[2]邵跃.预查区地球化学异常评价及实例[C]//吴昌荣.地球化学异常评价文集,中国地质学会勘察地球化学专业委员会,1989.

[3]吴昌荣.区域化探异常评价程序与方法[C]//吴昌荣.地球化学异常评价文集,中国地质学会勘察地球化学专业委员会,1989.

[4]王秋印,程华生.内蒙古赤峰市松山区化探效果及金钼多金属矿床的发现[J].物探与化探,2011,35(2).

[5]程华生,闫晓辉,强超.内蒙古自治区锡林郭勒盟种蓄场化探效果及稀有多金属成矿带的发现[J].地质找矿与研究,2012,35(4).

[6]李敬华,李会恺,王凯垒.蔡家峪金多金属矿找矿标志浅析[J].世界有色金属,2016,(12).

 

基金项目:河北省地质勘查专项资金(任务书编号:冀国土资勘便字[2013]173号)。

 

(作者程华生供职于华北地质勘查局五一九大队)

 

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