内蒙赵家围子银铅锌多金属矿床成矿远景.pdf

第 2 3 卷 第 4期 2 0 0 7年 8月 有色矿冶 N0N F ERR0US M I NI NG AND M ETALLURGY V D 1 ． 2 3． N o 4 Au g e s t 2 0 0 7 文章编号 1 0 0 7 9 6 7 X 2 0 0 7 0 4 0 0 0 3 0 4 内蒙赵家围子银铅锌多金属矿床成矿远景 陈伟军 一， 刘 红涛 1 ． 中国科学院 研究生院 ， 北京 1 0 0 0 4 9 ； 2 ． 中国科学院 地质与地球物理研 究所 ． 北 京 1 0 0 0 2 9 摘要 内蒙赵家围子银铅锌多金属矿床产于二叠系下统火 山碎屑岩和大理岩、 结晶灰岩中。矿 体的产出受 S E E向和近 E W 向断裂构造控制， 矿石类型主要为蚀变角砾岩型。E H 4连续 电导率测量表明， 该矿床深部存在明显的地球物理异常， 异常强大、 清晰， 显示了矿床深部 具有 良好的成矿 前景。 关键词 蚀变角砾岩型银铅锌矿床； E H4 连续电导率测量； 赵家围子； 内蒙 中图分类号 P 6 1 9 ． 2 文献 标识码 A 0 概述 目前， 随着我国国民经济飞速发展对矿产资源 需求的 日益增长， 新一轮的找矿工作 已经如火如荼 的开展起来。当今找矿的主体的对象 已转 向了隐伏 矿、 深部矿、 难识别矿⋯。 因此， 如何快速 有效 的对 隐伏矿进行定位和预测评价就显得尤为重要起来。 隐伏矿床定位预测理论与方法研 究也 已成为矿产资 源普查与勘探 、 成矿预测学等学科领域 的前沿和热 点[ i - 3 ] ， 尤其是各种预测研究 的技术方法取得 了很 大 的发 展， 呈 现 出 多 样 化 交 叉 组 合 使 用 的新 局 面n】 。其中， E H4连续电导率成像等高精度的地球 物理探测技术有 了飞跃性 的进展， 这些地 球物理新 技术与矿田构造、 矿床地质研 究所获得 的矿化地质 模型相结合在隐伏矿预测中得到 了广泛而成功的应 用[ 4 -- 5 ] 。内蒙 赵家 围子 银铅锌 多金属 矿 区位于 内 蒙古 自治区阿鲁科 尔沁旗双胜镇赵 家围子村北 1 0 0 m， 有关的地质资料仅 限于 1 2 0 0 0 0 0区域地质 图 及其说 明书 1 9 7 1 年 ， 邻 区衙 门庙一带 曾做过 1 5 0 0 0 0地质测量。因此， 本地 区地质工作 程度非常 低。本文介绍了矿 区的基 本地质特征及 E H 4连续 电导率成像系统在该矿床深部预测中的应用。 1 矿区地质特征概述 矿区的大地构造位置属于兴安地槽褶皱系的南 段， 东西向古亚洲洋构 造域与北北 东向滨太平洋构 造域在此强烈叠加[ 引， 成矿条件优越。 矿区出露的地层主要为二叠系下统大石寨组、 侏罗系中统新民组和上统满克头鄂博组、 玛尼吐组， 以及第四系松散堆积 。大石寨组是赵家 围子矿床 的容矿围岩， 分为上下两段 ， 总厚度超过 2 0 0 0 I T I ， 其中矿区出露的是其上部， 岩性为灰黑色、 灰绿色英 安岩、 安山岩、 流纹 质晶屑凝灰岩 、 深灰色斑点状砂 板岩和灰色含生物碎屑的鲕状灰岩。矿区主要的岩 浆岩为岩株状海西 晚期 早二叠世 侵入岩， 岩性为 辉绿岩和细粒辉长岩， 岩石普遍发育绿泥石化， 侵入 大石寨组。断裂控矿在矿 区表现十分突出， 本地区 的一级断裂构 造总体 上成 NE向和 E W 向 E W 向 构造主要受下构造层 的基底构造控制 ； NE向构造 则是继承基底断裂的基础上受到了燕 山期 NE向构 造的进一步改 造。本 区控矿断 裂构 造系统主要为 S E E向和近 E W 向， 它们可能属于低序次断裂矿化 系统。早二叠世岩浆活动均受 NE向断裂构造 的控 制， 而侏罗系岩浆活动则受 NE向和 NW 向断裂交 叉部位控制。区内与岩浆活动有关的多金属矿产的 形成， 可能与这些 区域构造存在密切的时空关系。 2 矿床地质特征 矿区内仅 出露一条规模较 大的矿化带 图 1 ， 走向为 3 1 0 。 ～3 2 0 。 ， T C 5 、 TC 6和 T C 7控制的矿化 带走向长度 已达 1 0 0 m 以上， 宽 1 0～4 5 m； 倾 向 S W， 倾角变化于 6 0 。 ～7 0 。 。在矿化带的近地表风化 带带 内 0 N2 0 m深度 ， 表层 0 ～1 ． 5 m的深度普遍 发育一层坚硬的钙化壳 ， 其下逐渐过渡为灰褐色蜂 窝状强 淋滤带， 其厚度变 化于 0 ． 5 ～3 m， 一般 1 m 左右。灰褐色蜂窝状强淋滤带之下， 开始出现灰黑 - 收稿日期 2 0 0 6 1 2 一 O 4 作者简介 陈伟军 1 9 8 1 一 ． 男． 硕士 研究生。 主要研究方向为矿物学、 岩石学、 矿床学。 维普资讯 4 有色矿冶 第 2 3 卷 色、 褐黑色、 土黄色和杂色的褐铁矿化 一硅化、 赭石 化、 碳酸盐化、 土 化的碎裂岩构造 一滑塌砾岩， 胶结 物为灰褐色和黑色岩粉及细小填隙角砾。角砾的大 小不一。 直径 5 ～3 0 c m， 形态有棱角状 一次棱角状 、 浑圆状 一圆状。推测原岩为安山质 一英安质火山凝 灰岩或安山质角砾熔 岩。围岩蚀变类型 主要 有硅 化、 绢云母化、 碳酸盐化 组成的矿物为菱铁矿、 锰菱 铁矿、 铁白云石和方解石 、 黄铁矿化、 青盘岩化与褐 铁矿化等。围岩蚀变 分带总体上 比较明显， 自矿体 向两侧依次表现为 1 硅化 一黄铁矿 化 一碳酸盐 化 ； 2 硅化 一绢 云母化 一黄铁矿 化 一碳 酸盐 化； 3 青盘岩化 一碳酸盐化 。其中， 1 和 2 主要发 育在矿体与紧邻矿体的部位 ； 而 3 则发育在矿化带 外侧。 属于远矿围岩蚀变。 上述矿床地质特征。 尤其控矿构造、 蚀变特征和 矿区岩石类型及其空间分布， 对于 隐伏矿预测 区的 选择、 物探测线部署和地 球物理异常解释 以及工程 验证方案的选择都十分重要[ 4 1 。 图 1 赵家围子矿区地质简图及地球物理测线部署 1 第四系土壤或松散堆积； 2 火山碎屑岩； 3 大理岩／ 结晶灰岩； 4 矿化蚀变角砾岩； 5 矿体／ 矿化体 6 浅井I 7 探槽及编号； 8 E H 4 测线 3 E H4 连续电导率测量 本次工作对赵家围子银铅锌矿床深部及外围成 矿远景评价采用 了 E H4连 续 电导率成像系统。该 系统属于部分可控源与天然场源相结合的一种大地 电磁测量系统， 为 目前 国际上最为先进 的一种 电磁 勘探手段【 4 ] 。E H 4系统 的原理和工作特点有研 究 者已经对 其进行过专 门的论述【 7 ] ， 这 里不再讨论。 由于 E H4技术是比较昂贵的地球物理测量手段。 同 时也为了取得测量的最佳效果 。 因此在开展 E H 4测 量之前。 首先在矿 区开展了 VL F 甚低频 快速扫面 工作 测量结果略 ， 以尽可能准确地确定潜在的断 裂构造系统 。 圈定 E H4测量 的靶 区。 实践证 明这种 方法是十分迅速和有效的 ] 。以矿 区 VL F扫面的 结果为依据 ， 结合具体的地质地形条件， 在矿区实旅 了 3条 E H4连续 电导率剖面测量 L 0 2 、 L 0 6和 I 1 0 图 1 。线长 4 0 0 m， 点距采用 2 0 m的密集展开性 E H 4测量， 以获得详细的深部地质构造和矿化信 息。E H4测线位置与 VL F测线重合 ， 其中 I 1 0线 的南段 位于 赵家 围子村 内无 法布 线， 其 南起点 从 1 2 0 m处开始。 3 ． 1 典型解释剖面的选择 选择 L 0 6线作为 E H4典型解释剖面进行研究 性测量。该剖面所在的位 置发育有矿化带露头， 可 以用于分析和研究其测深影像与实际的矿带露头的 对应关系， 以确定矿带的 E H4地球物理判别特征。 3 ． 2 测量结果与解译 各测线的测量结果如下 L 0 6 线 测量结果 图 2 显示， 可清楚辨别 的异 常有 3处。 编号 分别 为 I、 Ⅱ、 Ⅲ。 I号 异常位 于 1 0 0 m点附近， 异常较为清晰， 强度较大， 视 电阻率 值小于 5 0 0 r i m， 该异常宽约 5 0 m， 延深约 1 0 0 m， 异 常产状较陡， 几近直立， 异 常与 已知矿体相对应， 但 向下延伸不大 ； Ⅱ号异常位于 1 5 0 m点附近， 异常较 清晰。 延深约 1 0 0 m， 下部可能与 Ⅲ号异常相连， 视 电阻率值小于 3 0 0 r i m ， 异常宽约3 0 m， 异常产状近 直立， 异常的位置 刚好是 Q J 1和 Q j 3所在的位置， 与 已知的矿体相对应， ； I ] I 号异常位于 2 0 0 m 点到 3 5 0 m点之间， 异常较前两者更为强大和清晰， 异常 的电阻率值小于 3 0 0 r i m， 异常带宽约 5 0 ～1 0 0 m、 延伸超过 6 0 0 m， 产状近直立， 该异常为未知异常。 L 0 6 线是建立矿 区 E H 4测深解释模型 的剖面 图 2 ， 因此沿本测线的 T C 6所揭露的地质 一矿化 现象和构造特征是 建立解释模型 的基础。T C 6从 约 1 1 0 m开 始向北 延伸到 2 7 0 m 附近。该探槽从 1 2 0 m 附近就开始出现岩石 破碎和 角砾状矿化， 在 1 4 0 m处就出现 了良好 的角砾状矿化体， 主矿化带 主要位 于 1 4 0～1 6 0 m， 1 6 0～2 1 0 m 发 育破碎带， 2 1 0 ～2 5 0 m 为青灰 色火 山碎 屑岩， 岩石也较为破 碎。根据上述剖面地质情况。 可以认为 E H4剖面的 高阻与低阻之间的梯度带 1 4 0～1 6 0 m 为 主矿 化 带。 而 E H4剖面中的近于直 立的低阻带。 应主要反 映的是 晚期 含水断裂。E H 4剖面浅层近水平分布 低阻带。 主要反映的是地表松散沉积物或土壤 一般 湿度较大 。值得注 意的是， E H4低 阻和高 阻异常 带一般都有一定程度的放大 。 因而不能完全依据异 常的宽度来机械地厘定待测地质体的确切尺度。由 维普资讯 第 4期 陈伟军等 内蒙赵家围子银铅锌多金属矿床成矿远景 5 于矿化系统与北侧相邻的晚期断层距 离较近 ， 因而 后者的强烈低阻特征对矿化系统的中等低阻属性产 生了较大的反演屏蔽效应， 进而使矿化带的 E H 4影 像特征减弱。但 T C 6的揭露情况使我 们基本认定 强烈低阻带南侧 的梯度带为矿化带所在的位置。 总体而言， 本测线探测到的巨大的近 直立 E H4 低阻带 Ⅲ号异常 ， 其核 心部分应 当反 映了赵家 围 子矿区的主矿化系统 一矿化角砾 岩带 图 1 ； 其强 烈的低阻垂向延伸不仅有矿化系统本身的贡献， 也 有 N E向晚期断裂的叠加效应 。 。 推 耐 磨 }曩 图2 赵家围子矿区 O 6线 E H 4测深剖面图 图 3 剖面图 L 0 2线 测量结果表 明 图 3 ， 低阻异常主要位 于地下 1 0 0 m以上和 1 2 0 ～2 4 0 m点之间。前者近 于水平层状， 视 电阻率值 小于 5 0 0／ 2 m， 厚 度约 1 0 0 m， 应该是 由地表 的土壤 层引起 的。后者产状近 直 立， 上部宽约 5 0 m， 地下 2 5 0 m 以下异常宽度超过 1 0 0 m， 视 电阻率值小于 5 0 0 Q m。异 常在地下 5 5 0 m 以下有进一步加宽和变强的趋势。 1 ． 0 2线 E H4测深剖面所显示的图像结构 图 3 与 L 0 6线的十分相似， 即表层 的土壤低阻带和一个 巨大的、 近直立的强烈低阻异常。二者 的主要差异 在于后者的强烈低阻带有 明显的南倾趋势。考虑主 矿化系统 一矿化角砾岩带 图 1 3 0 0 。 ～3 2 0 。 方位的 N W 向自然延伸， 本近直立的低阻异常带可能主要 由矿化构造系统 引起， 而非 N E向晚期构造 的低阻 叠加。因此， 本勘探线所在位置虽然完全为土壤覆 盖。 E H4测深仍然可以有效地发现矿化系统并定位 其空间位置。 L 1 0线 根据地质推测 图 1 ， 主矿化带的北边 界在 L 1 0勘探线应位于村北 1 2 0 m测点附近， 而矿 化带的主体则刚好通 过村 子。因此， L 1 0线的 E H 4 测线 1 2 0 ～4 0 0 m 的计划探测 目标 为 A主矿 带的北边界的大致位置 ； B I I 号 VL F异常的深 部性质 ； C N E 向 VL F异常 可能为晚期断层 深部特征 。 I 1 0线的测量结果表 明 图 4 ， 低阻异常主要 位于地下 1 0 0 m以上和 1 2 0 m点附近。前者近于水 平层状 ， 视 电阻率值小于 5 0 0 I 2 m， 厚度约 1 0 0 r r l ， 应 该是由地表的土壤层引起 的。后者产状近直立， 视 电阻率值小于 3 0 0 Q m， 向下延伸超过 2 5 0 m。异常 在地下 5 5 0 m 以下有进一步加宽和变强的趋势。另 外在 2 4 0 ～2 8 0 m 点之间 出现一个近直立 的弱低阻 异常带， 异常强度较弱， 延伸约 2 0 0 r n 。 L 1 0 线 E H4测深剖面 图 4 可 以看 出 A 本测线所在位置 的近地表水平低阻层较 厚， 推测其 松散覆盖层应厚于 L 0 6线一带 ； B 1 2 0 m测点附 近 出现的低阻带， 应为主矿化带的北边界， 进而验证 了前述地质推测的可靠性； C 2 4 0 ～2 8 0 m 点区 间的弱 低 阻异 常 带， 该 位 置 刚好 相 当 于 N E E向 VI F低阻 异常 所 在 的地 方。这 种耦 合性 表 明 由 VL F扫面发现的 N E E向低阻异常可能是规模不大 的矿后断层或成矿期 次级 断层， 尽管它 们有一定的 平面延伸， 但低 阻强度不 大， 因而 当其独立发育时 离主矿化断裂较远时 构造发育较弱。这也从另一 个侧面说 明， 在 L 0 6线和 L 0 2线探测到 的近直立强 烈低阻带主要是 由主控矿断裂引起的。 图 4 赵 篆 区1 0 谶蛰 测 深 剖 面 图 图 4赵 家 囝 旷 区1 O 糍 ‘ 测 深 剖 面 图 4 矿体的深部预测 矿区内 3条 E H4测线的测量结果表明， 已知含 维普资讯 6 有色矿冶 第 2 3 卷 矿构造带具有明显 的电阻率异常， 异常强度大且连 续， 平面延伸长度大于 9 0 0 m， 宽度大于 5 0 m， 向深 部延伸大于 6 0 0 m。此外， 已知矿体 区段 主要为浅 部， 1 0 0 m以上 如 L 0 6线的 1 0 0 m点和 1 5 0 m点， 浅部 电阻率异常区与 已知矿体有很好的吻合性。综 合地质、 地球物理方面的特征考虑， 我们认为矿区内 主含矿构造带上的电阻率异常为矿化异常， 深部具 有 良好的成矿前景。 5 结论 1 赵家围子银铅锌多金属矿床是产于二叠系 下统火山碎屑岩和大理岩 、 结晶灰岩中， 受 S E E向 和近 E W 向断裂构造控制的蚀变角砾岩型矿床。 2 E H4连续 电导率测量在赵家 围子矿区得到 了很好的应用， 再次证明了该 方法在覆盖 区寻找 隐 伏矿体的可靠性。测量结果表 明， 赵家 围子矿床深 部存在明显的地球物理异常， 这些异常为矿化异常， 深部具有良好 的找矿前景， 是一个值得进一步勘查 投入的新的潜力矿床。 参考文献 [ 1 ] 马立成 ， 扬兴科 ， 王磊 ， 等 ． 东天 山石英 滩金矿 田控矿 构造与 原 生晕深部预测 [ J ] ． 地质与勘探， 2 0 0 6 。 4 2 2 2 4 --2 8 ． [ 2 ] 张均． 矿体定位预测的研究现状与趋向[ J ] ． 地球科学进展， 1 9 9 7 。 1 2 3 2 4 2 --2 4 6 ． [ 3 ] 张均 ． 矿体定位预测的研 究现状与趋 向[ J ] ． 地球科学进展 ， 1 9 9 7 ， 1 2 3 2 4 2～2 4 6 ． [ 4 ] 刘 红涛。 杨 秀瑛 ， 于 昌明， 等 ． 用 VL F 、 EH 4和 C S AMT方法寻 找隐伏矿 一以赤峰柴胡栏子金矿床为例[ J ] ． 地球物理学进展， 2 0 0 4 。 1 9 2 2 7 6～2 8 5 ． [ 5 ] 贾 长顺 ， 曾庆栋， 徐九华 ， 等 ． 综 合物化探技 术在黄土覆 盖区隐 伏金矿体预测 中的应用 [ J ] ， 黄金， 2 0 0 5 ， 2 6 7 8 ～l 1 ． [ 6 ] 叶杰， 刘建 明， 张 安立 ， 等 ． 沉积 喷 流型矿 化的 岩石 学证据 [ J ] ． 岩石学报， 2 0 0 2 ， 1 8 4 5 8 6 ～5 9 2 ． [ 7 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e r a l i z a t i o n wa s a l t e r e d b r e c c i a o n e ．Th e r e s u l t s o f EH4 El e c t r i c a l Co nd u c t i v i t y I ma gi n g s y s t e m me a s u r e me n t s h o we d a c l e a r g e o p h y s i c a l a b no r mi t y i n de p t h o f t h e Zha o j i a we i z i AgP bZ n d e p o s i t wa s f o u n d ．Th e a b n o r mi t y wa s o b v i o u s a n d v i s i b l e ． Th e Z h a o j i a we i z i AgP bZ n d e p o s i t ha d a go o d me t a l l o g e ni c pr o s p e c t ． Ke y wo r d s a l t e r e d b r e c c i a t y p e AgP bZ n mi n e r a l i z a t i o n；E H4 e l e c t r i c a l c o n d u c t i v i t y me a s u r e me n t Z h a o j i a we i z i ；I n n e r M o ng o l i a n 上接第 2页 平均 品位 0 ． 4 8 ％。C K 3孔， 孔深到 1 3 9 ． 5 9 m， 终孔时镍的品位仍 然在 0 ． 2 9 ％， 其 中在 9 7 ． 0 --9 9 ． 0 m， 镍平均品位大于 1 ％。这是单一风 化壳型矿床不可能有的现象， 说明深部矿 化 体仍 然存在。因此 ， 可推测该矿床现在查 明的只是 原生 镍矿的氧化部分， 其深部有原生镍矿存在， 通过有效 的地质勘查工作， 该区的找矿会有较大的突破。 T h e O r e De p o s i t Ch a r a c t e r a n d F o r ma t i o n Di s c u s s i n g o f Da j i n d i n g z i Ni c k e l Or e BAO Mi n g x u e ， Z HAO J i e x i n ， LI Yu n g u o L a o z u o s h a n G o l d Mi n e L u o b e i c o u rt t y ， L u o b e i 1 5 4 6 2 5 ， C h i n a Ab s t r a c t Th e g e o g r a p h i c c h a r a c t e r o f d a j i n d i n g z i n i c k e l o r e wa s i n t r o d u c e d i n d e t a i l ． Th e a n a l y s i s s h o we d t h a t t h i s o r e wa s c o n c l u d e d t o b e n i c ke l s ul ph i d e bu t n o t we a t h e r i n g s h e l l d e p o s i t ． A n e w i de a f o r f ur t h e r e x pl o i t i n g t he o r e wa s p o i n t e d o u t ． Ke y wo r d s ni c ke l ； Ge o l o gy c h a r a c t e r i s t i c； M i n e r a l d e p o s i t c a u s e o f f o r m a t i o n 维普资讯