西藏格玛铅锌矿区地质特征及综合找矿模式_蔡仲明.pdf

收稿日期2019-04-03 基金项目中国地质调查局地质调查项目 （编号 1212010818063） 。 作者简介蔡仲明 （1982） ， 男， 工程师。 总第 529 期 2020 年第 7 期 金属矿山 METAL MINE 西藏格玛铅锌矿区地质特征及综合找矿模式 蔡仲明 1， 2 杨骁 3 楚卢凯 1 杨瑞西 2， 4 岳国利 2， 4 （1. 河南省地质科学研究所， 河南 郑州 450001； 2. 河南省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室， 河南 郑州 450001； 3. 河南省航空物探遥感中心， 河南 郑州 450053； 4. 河南省地质调查院， 河南 郑州 450001） 摘要河南省地质调查院在国土资源大调查中， 在西藏念青唐古拉山地区发现并评价了拉屋铜锌多金属 矿、 尤卡朗银铅矿、 亚贵拉铅锌矿等一大批铜铅锌多金属矿 （区） 点。为扩大找矿成果， 对格玛村附近1 ∶5万水系沉 积物测量10-乙1铅锌银多金属异常进行了查证。通过土壤化探、 磁法测量缩小找矿靶区； 地质路线填图确定 （推 断） 矿化体位置； 激电中梯对隐伏矿体进行追索； 地质槽探工程揭露矿体； 垂直于矿化带布设激电测深剖面， 确定极 化体空间分布形态； 最后进行地质钻孔验证， 在研究区找出了一个中型铅锌银多金属矿床。总结了在自然条件恶 劣的古露尤卡乡铅锌银成矿带内， 发现、 评价铅锌银多金属矿床的找矿模式， 对于类似区域找矿勘探研究具有一 定的参考价值。 关键词铅锌银多金属矿水系沉积物测量槽探激电中梯激电测深找矿靶区 中图分类号P611， P612文献标志码A文章编号1001-1250 （2020） -07-122-08 DOI10.19614/ki.jsks.202007019 Geolgoical Characteristics and Integrated Prospecting Mode in Gema Pb-Zn Mining Area， Tibet Cai Zhongming1， 2Yang Xiao3Chu Lukai1Yang Ruixi2， 4Yue Guoli2， 4 （1. Henan Institute of Geosciences， Zhengzhou 450001， China； 2. Henan Key Laboratory for Metallogenic Geological Process of Metallic Minerals and Resource Utilization， Zhengzhou 450001， China； 3. Henan Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center， Zhengzhou 450053， China； 4. Henan Institute of Geological Survey， Zhengzhou 450001， China） AbstractIn the great investigation of territorial resources， a large number of copper， lead and zinc polymetallic ore （area）points， such as Lawu copper-zinc polymetallic ore， Youqialang silver-lead ore and Yaguila lead-zinc ore etc..were found and uated by Henan Institute of Geological Survey in Nyenchen Tanglha Mountain Area in Tibet.In order to ex⁃ pand the prospecting achievements of the area， the 10-乙1Pb-Zn-Ag polymetallic anomaly of 1 ∶500 00 stream sediments survey around Gema Village was verified.The prospecting target area was reduced by soil geochemical and magnetic survey； the location of mineralized bodies was delineated（inferred）by geological route mapping； the hidden orebodies were tracked by IP intermediate gradient measurement ； the orebodies were revealed by exploration trenching engineering； the spa⁃ tial distribution of polarized body was determined by arranging IP sounding section perpendicular to the mineralization zones； finally， a medium-sized Pb-Zn polymetallic deposit was found in the study area by geological drilling verificaiton.The prospecting mode of finding and uating Pb-Zn polymetallic deposit in Gulu-Youkaxiang Pb-Zn-Ag metallogenic belt with adverse natural conditions was summarized.It has certain reference value for the prospecting and exploraiton study in similar areas. KeywordsPb-Zn-Ag polymetallic deposit， Stream sediment survey， Trenching， IP intermediate gradient， IP sounding， Prospecting target area Series No. 529 July2020 格玛铅锌矿区地处狮泉河纳木错嘉黎结合 带北侧， 隆格尔工布江达弧背断隆带中， 该区是我 国16个重要成矿区带之一雅鲁藏布江成矿带北 中部的一条主要的铅锌银多金属成矿带 ［1-5］。1 ∶ 5万 水系沉积物测量10-乙1Cu-Pb-Zn综合异常位于该 成矿带内。异常区在念青唐古拉山脉中东段， 海拔 地质与测量 122 ChaoXing 5 100～5 700 m， 山势陡峻， 河流下切， 交通不便。区内 仅开展过小比例尺基础地质工作， 未开展矿产评价工 作。本研究在10-乙1异常区开展了1 ∶ 10 000土壤测 量、 1 ∶ 10 000地质草测、 1 ∶ 5 000磁法测量、 1 ∶5 000激 电中梯剖面测量等工作， 发现综合土壤化探异常17 处 （其中17-甲、 6-甲两个见矿异常， 异常主要元素组 合为Pb-Zn-Ag） ， 磁异常2处， 激电异常4处。对发现 的物化探异常进行槽探施工， 依据探槽见矿情况和 激电中梯异常， 布置了激电测深剖面。依据激电测 深成果， 布置钻孔验证。全区共施工钻孔15个， 发现 铅锌银多金属矿体 14个， 共估算 （333） （3341） 矿石 量437.25万t。金属量 铅30.13万t， 平均品位6.89； 锌 7.61 万 t， 平均品位 1.74； 银 458.06 t， 平均品位 104.76 g/t； 伴生铜 1.73万 t， 平均品位 0.40。铅锌、 银资源量均达到了中型矿床规模。通过本次找矿工 作， 总结出了在自然条件恶劣的高海拔地区发现、 评 价铅锌矿的找矿模式， 可为相邻工作区寻找铅锌银 矿床提供参考。 1矿区地质特征 区内出露的地层仅有中侏罗统马里组， 岩浆岩 为早白垩世中酸性侵入岩， 构造主要为NEE向和NW 向脆性断裂， 矿 （化） 体均分布于中酸性侵入岩体外 接触带马里组中， 并受NEE向和NW向断裂构造带控 制 （图1） 。 1. 1地层 马里组 （J2m2） 在矿区内可划分3个岩性层 （1） 变质粉砂岩层 （mst） 。该层南倾单斜产出， 主 要岩性为变质粉砂岩， 局部夹变质石英杂砂岩、 变质 粉砂质泥岩。该层为区内主要的赋矿层位， 变质粉 砂岩含有微量黄铁矿、 磁铁矿、 褐铁矿。碳酸盐呈粒 状集合体、 团块状充填在变质粉砂质泥岩裂隙中， 金 属硫化物呈粒状集合体在碳酸盐脉中分布。 （2） 变质石英杂砂岩层 （mss） 。该层分布于矿区 中部。下部以变质石英杂砂岩为主， 局部过渡为变 质石英粉砂岩。受岩浆作用影响， 靠近花岗岩体接 触带附近有较强的绿帘石化、 碳酸盐化和黄铁矿化。 该层为区内的次要赋矿层位， 变质石英杂砂岩中含 有透闪石、 透辉石、 黑云母、 方铅矿、 闪锌矿， 黄铜矿 等。 （3） 砂质板岩层 （ssl） 。该层分布于矿区南部， 主 要岩性为砂质板岩。黄铁矿呈自形他形粒状， 含 量为 0.5～2， 多呈星散浸染状分布， 部分次生形 成褐铁矿。 区内第四系分布较广泛， 主要为残坡积物， 为物 理风化作用形成的块状岩石堆积体， 分布于河谷两 侧山脚地带及低缓山坡上， 厚度为1～10 m， 局部大 于20 m。 1. 2岩浆岩 沿矿区中部自东向西有大面积的中酸性侵入岩 出露， 呈岩株状产出， 其边部有岩枝和岩脉穿插于马 里组。岩石类型为黑云母花岗闪长岩、 黑云母二长 花岗岩， 副矿物中有磁铁矿。侵入岩控制了矿体的 大致分布范围， 铅锌矿 （化） 体均分布于花岗闪长岩 和二长花岗岩外接触带500 m范围内， 明显受岩体外 接触带控制。 1. 3构造 矿区断裂构造为NEE和NW向两组， 是区内的控 矿构造。已知的铅锌银多金属矿 （化） 体均产于这两 组断裂破碎带内。断裂破碎带控制了矿化体的产出 位置、 形态及规模。 2矿区物化探异常特征 2. 1地球化学特征 格玛矿区1 ∶ 5万水系沉积物10-乙1综合异常的 主要成矿元素有Cu、 Pb、 Zn、 Cd等， 强度高， 组合关系 好， 浓集中心突出， 且具有明显的分带性， 显示出良 2020年第7期蔡仲明等 西藏格玛铅锌矿区地质特征及综合找矿模式 123 ChaoXing 好的找矿前景。在10-乙1综合异常区中心带， 结合 地质路线观测， 布置了网度200 m40 m的土壤测量 工作， 控制面积为14.68 km2。测试项目为Cu、 Pb、 Zn、 Ag、 W、 Sn、 Mo、 Bi 等8种元素。 本研究通过开展土壤化探测量 ［6-8］在区内共圈出 了单元素异常70处， 圈定综合异常17个， 其中甲类 异常2个， 乙类异常2个， 丙类异常7个， 丁类异常6 个。以找矿效果最好的6-甲异常为例， 对异常特征 进行详细分析。该异常元素以Pb、 Ag、 Zn 为主， 伴生 Cu、 Bi， 各元素异常特征值参数取值见表1。通过聚 类分析， 第一类为Pb、 Ag、 Zn组合， 为一套中低温热 液元素特征组合； 第二类为W、 Bi、 Mo组合， 为一套中 高温热液元素特征。Cu、 Sn与其他元素之间相关性 均较差。 由土壤化探6-甲异常剖析图 （图2） 可知 异常呈 近EW向椭圆状展布， 面积约0.79 km2； Pb、 Zn、 Ag元 素异常套合好， Ag异常具有三级浓度分带， Pb异常具 有二级浓度分带， 浓集中心位于异常区中西部； 伴生 的Cu、 Bi元素异常面积、 规模均较小， 强度低， 与Pb、 Zn、 Ag异常套合不佳， 与聚类分析结果相符。 土壤化探6-甲异常面积大， 元素组合好， Pb、 Ag 异常规模大、 套合好、 浓度分带明显， 其中Pb异常为 格玛矿区内面积最大的异常。异常处于花岗闪长岩 体北侧外接触带附近， 成矿条件有利， 是区内最具找 矿价值的异常之一。经过进一步工作， 在异常区中 部发现并圈定出了Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ、 Ⅴ、 Ⅵ、 Ⅶ、 Ⅷ、 Ⅸ、 Ⅺ号 等9条铅锌矿体， 其中Ⅱ号矿体是区内规模最大的铅 锌矿体。 2. 2地球物理特征 2. 2. 1岩 （矿） 石物性特征 2. 2. 1. 1磁性特征 磁法勘探作为一种重要的地球物理方法， 依据 地质体中含磁性物的多少， 可将隐伏的地质体信息 提取出来 ［9-13］。区内岩矿石物性参数测定结果如表2 所示。 由表2可知 各类岩 （矿） 石样品中磁性物分布不 均匀， 感磁较大的岩 （矿） 石， 其剩磁往往也较大。综 合分析区内的岩 （矿） 石磁性特征可知 沉积岩磁性 弱； 侵入岩磁性较强， 且磁性物分布不均匀； 含金属 矿化岩石磁性强， 磁性物分布不均匀。含铁矿化和 硫化物矿化的层位能引起较高的磁异常， 因磁性物 含量极不均匀， 磁异常多为高频。花岗岩能引起范 围较大的异常， 场值相对弱， 异常多宽缓。 金属矿山2020年第7期总第529期 124 ChaoXing 2. 2. 1. 2岩 （矿） 石电性特征 区内岩 （矿） 石样品电性参数测定结果见表3。 由表3知 区内石英砂岩、 砂质板岩电阻率较高， 均值大于16 000 Ω m； 极化率较弱， 平均值不超过2。 花岗岩电阻率相对地层低， 平均值为12 061 Ω m； 极化 率变化范围较大， 为 0.3％～4.19， 与岩体从中心相 到边缘相硫化物含量分布不均匀有关。铅锌矿化、 铁矿化矿石电阻率全区最低， 但极化率较大， 最大为 11.31。跟据地质路线观测成果， 区内未见碳质干 扰层， 为在区内利用激电方法进行找矿提供了很好 的地电条件。 2. 2. 2物探异常特征 2. 2. 2. 1激电中梯异常特征 本研究围绕化探异常、 磁异常和矿化露头展开 1∶5 000 激电中梯测量［14-18］， 工作电极距 AB900～ 1 200 m、 MN40 m， 测量线路100 m， 点距为20 m， 在 矿区发现了 4 个激电异常。现以与土壤化探 6-甲 异常重合较好的激电中梯GJ-1异常为例进行叙述， GJ-1激电异常等值线分布如图3所示。 GJ-1号异常位于矿区东北部， 呈近EW向展布， 最大极化率为 7.3。本次以视极化率大于 2.5 圈 定异常 ［19］， 异常呈EW向带状分布， 长约2 500 m， 宽 约300 m。在视电阻率平面等值线图 （图4） 上， 该异 常区呈相对低阻， 故认为GJ-1异常具有低阻高极化 特征。经地表揭露， 在激电异常高值地段发现了9条 矿体， 编号为Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ、 Ⅴ、 Ⅵ、 Ⅶ、 Ⅷ、 Ⅸ、 Ⅺ号矿脉， 激电异常与矿脉位置基本吻合， 在矿脉中间极化率 最大， 矿脉两端尖灭处， 极化率减小。据图3， 激电异 常带向东西两端均未封闭， 延出中梯测量范围， 且在 东西两端均出现增大的特征， 推测矿脉沿构造带方 向有一定延伸。 2. 2. 2. 2激电测深异常特征 激电测深可以较好地反映矿化体的埋深 ［15， 20］， 本 研究依据矿区激电中梯测量成果， 垂直于GJ-1激电 中梯异常长轴方向布设了6条直流激电测深剖面 （图 3） ， 点距20 m， 采用等比装置， AB 最大为1 200 m。现 对主要剖面 M2P16 线的激电测深异常特征进行分 2020年第7期蔡仲明等 西藏格玛铅锌矿区地质特征及综合找矿模式 125 ChaoXing 析。M2P16线共完成测深点8个， 测深极化率拟断面 图 （图5 （a） ） 上显示， C3～C4号点当AB/2为100～150 m 时， 视极化率有最大值8.5， 视极化率异常向北倾， 推测极化体顶板埋深为 60～80 m； 当 AB/2 为 300～ 400 m时， 视极化率有最大值8.6， 视极化率异常分 布呈等轴状， 推测极化体深度为 180～240 m。视电 阻率断面图 （图5 （b） ） 在C3号点下方显示有近直立高 阻体， 极化体产在低阻与高阻的梯度带上。地表露 头矿脉赋存在石英杂砂岩中， 矿体部位构造角砾岩 化强烈， C4～C5号点之间地表见有矿化体， 钻孔在200 m、 300 m深处均见有矿体 （图5 （c） ） 。 3矿床地质特征 3. 1赋矿层位及矿化特征 矿体均分布于矿区中东部花岗闪长岩体南北两 侧外接触带， 受 NEE向和 NW 向两组断裂破碎带控 制。其中， Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ、 Ⅴ号矿体规模相对较大， 为 区内的主要矿体。矿化与硅化关系最为密切， 其次 是碳酸盐化。一般硅化、 碳酸盐化越强的地段， 矿体 往往较厚， 品位较高。 3. 2矿体特征 区内矿体均呈脉状， 沿走向、 倾向呈舒缓波状变 化， 产状往往较陡， 呈相距60～500 m断续分布的平行 矿脉集群。 金属矿山2020年第7期总第529期 126 ChaoXing Ⅱ号矿体是全区现查明规模最大的主矿体， 位 于矿区中北部， 大致呈NEE向展布于花岗闪长岩体 北侧外接触带， 赋存于F3断裂破碎带的中下部。矿 体出露标高5 617 m， 最低5 494 m。沿矿体走向160 ～240 m， 控制矿体斜深 103～306 m。矿体呈脉状， 产状不稳定， 东段沿地表有尖灭再现现象， 深部连续 性较好， 内部无夹石， 矿体形态复杂程度中等。矿体 沿走向、 倾向呈舒缓波状变化， 地表总体向南陡倾， 倾向164～187， 倾角77～84。矿体深部产状变化 较大， 矿体单工程最大厚度为 8.89 m， 最小厚度为 0.85 m， 矿体平均厚度为 2.89 m， 属厚度较稳定型。 矿体厚度变化总体呈中间厚、 两侧薄， 地表厚、 深部 薄的变化趋势。 Ⅱ号矿体Pb最高品位23.81， 单工程平均品位 1.16～12.05， 矿体平均品位 6.58/； Zn最高品位 6.07， 单工程平均品位0.26～3.72， 矿体平均品 位1.45； Ag最高品位506 g/t， 单工程平均品位24.14 ～350.90 g/t， 矿体平均品位 114.15 g/t； Cu 最高品位 2.83， 单工程平均品位0.08～1.63， 矿体平均品 位0.46。 3. 3矿石特征 矿石结构类型主要为半自形他形粒状结构、 乳滴状结构、 交代残留结构、 结状结构、 填隙结构和 粒状、 纤状变晶结构等； 矿石构造以脉状、 浸染状构 造为主， 次为网脉状、 团块状、 角砾状构造。矿石金 属矿物主要有方铅矿、 闪锌矿、 黄铜矿、 黄铁矿， 其次 有少量磁铁矿和微量的磁黄铁矿、 毒砂； 脉石矿物主 要为石英， 少量绢云母、 白云母、 方解石、 绿泥石、 钾 长石、 斜长石等； 次生矿物有铜蓝、 孔雀石、 赤铁矿、 针铁矿、 褐铁矿等。矿石中金属硫化矿物多呈脉状、 浸染状、 团块状赋存于石英脉和碳酸盐脉中， 其次有 少量呈细脉状、 细网脉状和稀疏浸染状赋存于石英 脉两侧的围岩中。矿石在地表主要为氧化物矿， 在 地表以下1～3 m为原生矿。 3. 4围岩蚀变 矿体边界与围岩界线一般较清晰， 局部呈渐变 过渡关系。顶底板围岩主要为角岩化粉砂岩、 绢云 （黑云） 石英角岩， 局部为角岩化石英杂砂岩等。围 岩蚀变主要为硅化、 角岩化、 碳酸盐化、 绿泥石化， 其 次为绿帘石化、 纤闪石化、 透闪石化、 透辉石化等。 由地表观察， 矿体西段硅化、 绿帘石化、 透闪石化、 透 辉石化等围岩蚀变较强， 东段则相对较弱。 3. 5资源量估算 参照 固体矿产资源/储量分类 （GB/T 17766 1999） 、铜、 铅、 锌、 银、 镍、 钼矿地质勘查规范 （DZ/T 02142002） 、固体矿产推断的内蕴经济资源量和 经工程验证的预测资源量估算技术要求 （DD 2002- 01） 等相关规范， 全区共估算 （333） （3341） 矿石量 437.25万t。金属量铅30.13万t， 平均品位6.89； 锌 7.61 万 t， 平 均 品 位 1.74； 银 458.06 t， 平 均 品 位 104.76 g/t； 伴生铜 1.73万 t， 平均品位 0.40。其中， （333） 矿石量241.84万t， 占全区总矿石量的55.31。 3. 6矿床成因 格玛铅锌矿床的成因类型为与岩浆岩有关的热 液交代充填型， 证据如下 （1） 成矿物质来源。矿床成矿物质来源具有双 源性， 矿石中的Pb、 Zn、 Cu、 Ag等成矿物质主要来源 于岩体， 其次有少量来源于地层中的变质粉砂岩、 变 质石英杂砂岩。 （2） 矿体空间分布。矿体均分布于花岗闪长岩 岩体外接触带的中侏罗统马里组变质粉砂岩、 变质 石英杂砂岩中， 矿体具体产出位置和形态受NEE和 NW向构造破碎带控制。 （3） 围岩蚀变。围岩蚀变为硅化、 角岩化， 次为 绿帘石化， 显示出以中高温热蚀变为主， 伴有接触 交代变质作用的特点。 （4） 岩石特征。赋矿岩石主要为碎裂角岩化粉 砂岩， 其次为石英脉。方铅矿、 闪锌矿、 黄铁矿、 黄铜 矿等金属硫化矿物在石英脉中多呈浸染状和团块状 分布， 在角岩化粉砂岩中则多呈细网脉状和稀疏浸 染状分布， 说明区内成矿作用以充填为主， 其次为交 代作用。 综上所述， 格玛铅锌矿床成矿过程大致为 ①燕 山运动使区内马里组发生了变质变形， 形成了NEE 向和NW向两组断裂破碎带； ②燕山晚期岩浆活动使 NEE和NW向两组断裂破碎带进一步错动、 破碎， 为 含矿热液上升、 运移提供了通道； ③含矿热液在沿断 裂构造破碎带和节理裂隙上升、 运移的过程中不断 萃取围岩中的成矿元素， 随着温压条件及介质酸碱 度的变化， 在有利部位沉淀充填 （为主） 、 交代 （次要） 围岩。 4综合找矿模式 4. 1化探测量缩小找矿靶区 在水系沉积物测量成果以及地质路线发现的成 矿有利带上， 进行1 ∶10 000土壤地球化学测量。元 素组合好、 异常强度高、 浓集中心突出， 并具有较好 的浓度分带的多金属土壤地球化学异常为成矿有利 部位。 4. 2地质路线调查发现露头矿 （化） 体 具有碎裂或碎裂岩化结构并伴有角岩化、 强硅 2020年第7期蔡仲明等 西藏格玛铅锌矿区地质特征及综合找矿模式 127 ChaoXing 化的变质粉砂岩、 变质石英杂砂岩为找矿的岩性标 志。燕山期侵入体外接触带1 000 m范围内为铅锌银 多金属成矿的有利地段； NEE、 NW向构造破碎带为 区内的赋矿构造， 并控制了矿 （化） 体的形状、 规模； 地表具有明显的铁染现象， 褐铁矿化发育， 并常见有 孔雀石化、 蓝铜矿化等， 常指示隐伏矿体的存在。强 硅化、 碳酸盐化为最明显的蚀变标志， 角岩化、 绿帘 石化、 绿泥石化也为找矿常见的蚀变标志。 4. 3物探测量提供隐伏矿体信息 （1） 磁异常与矿体的关系。用磁异常圈定岩体 的隐伏范围， 划定成矿有利区域， 马里组地层上的孤 立高磁异常点， 可直接指示铅锌矿 （化） 体。 （2） 激电异常与矿体的关系。激电中梯剖面测 量中， 极化率≥2.5的区域为成矿有利部位， 极化率 的高低直接反映了含金属硫化物的多少， 是寻找多 金属矿产的重要物理参数。 （3） 电阻率异常与矿体的关系。矿体多产于构 造角砾岩等构造带内， 沿构造带多含水， 形成低阻， 呈团块状、 网脉状的矿石也为低阻体， 因而区内低阻 体为找矿另一标志。 4. 4工程揭露评价矿床 对隐伏矿体进行槽探工程、 钻探工程控制， 并对 矿体成矿潜力进行评价。 5结语 以西藏格玛村附近1 ∶ 5万水系沉积物测量10-乙 1 铅锌银多金属异常为例， 构建了综合找矿模型， 取得 了理想的找矿效果。本研究构建的综合找矿模型 为 ①化探异常缩小靶区； ②地质路线观测确定矿 （化） 体位置及延伸； ③物探手段追索覆盖层下矿体 的赋存状态； ④槽探揭露确定矿、 非矿和矿体规模； ⑤物探手段推测矿体深部空间分布； ⑥钻探验证、 评 价矿床成矿潜力。该模型可用于人烟稀少、 自然环 境恶劣、 交通不便、 矿产普查程度较低的地区， 如西 藏念青唐古拉山地区有较好的适用性。 致谢 本文在撰写过程中， 得到河南省地质调查院裴 中朝教授级高级工程师的指导， 在此表示感谢 参 考 文 献 蔡志超， 罗雪， 李新法， 等.西藏工布江达亚贵拉铅锌银矿床 地质地球化学特征及成因探讨 ［J］ .地质找矿论丛， 2016， 31 （2） 172-181. 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