内蒙古额尔古纳市虎拉林金矿区地电化学提取法寻找隐伏金矿研究(汤磊,罗先熔《地质与勘探》2007.3).pdf

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第 4 3 卷第 3 期 2 0 0 7年 5月 地 质 与 勘 探 GE OL OGY AND P R 0S P EC nNG V o 1 . 4 3 No . 3 Ma y, 2 0 07 内蒙古额尔古纳市虎拉林金矿 区地 电 化学提取法寻找隐伏金矿研究 汤 磊, 罗先熔 桂林工学院隐伏矿床预测研究所, 桂林5 4 1 0 0 4 [ 摘要] 地电化学提取法是在动态平衡原理的基础上, 利用人工电场提取深部的矿化或成矿 离 子, 进行成矿预测, 确定成矿靶区。为探明资源、 节省投入, 在虎拉林金矿区投入 了以地电化学提取为主 的找矿方法, 来找寻矿区隐伏的矿体。通过对地电化学提取异常和其他方法异常的综合分析, 确定在金 矿区具有一定的找矿潜力, 并证明了地电化学提取和其他方法在森林覆盖区寻找深部隐伏金矿床是可 行的 。 [ 关键词] 地电化学提取法 隐伏金矿 内蒙古虎拉林 [ 中图分类号] P 6 1 8 . 5 1 ; P 6 3 2 [ 文献标识码] A[ 文章编号] 0 4 9 5 5 3 3 1 2 0 0 7 0 3 0 0 6 8 0 6 为进一步探明内蒙古额尔古纳市虎拉林金矿区 的资源, 验证地电化学提取及其他方法在森林覆盖 区寻找深部隐伏金矿床的可行性, 在矿区开展了以 地电化学提取为主 的各种新 方法找矿评价研究 , 最 终总结出一套在森林覆盖区寻找深部隐伏金矿床的 有 效 组 合 方 法 , 从 而指 导 未 知 区 的深 部 找 矿 预 测 一 。 1 矿 区地质特征 内蒙古额尔古纳市虎拉林金矿床位于内蒙古自 治区恩和哈达镇毛河上游 , 大兴安岭山脉的北段 , 属 原始森林覆盖区, 区 内森林茂密 、 植被发育 、 地形平 缓、 河谷侵蚀切割程度轻。区内广泛出露侏罗系二 十二站组 , 岩性为砂岩 、 含砾砂岩 、 砂砾岩夹粉砂岩 及煤线。成矿区带上属额尔古纳成矿带北段 , 是产 于斑岩体附近的隐爆角砾岩型金矿床。矿区自然露 头较少 , 南东部分布大面积 的中侏罗统绣峰组陆源 碎屑岩 , 北西部 以燕 山期花岗斑岩、 石英斑 岩为主, 在岩体 与地层接触带附近发育爆破角砾岩。经地表 取样及工程揭露 , 在爆破 角砾岩 中以 Au含 量圈定 了与强硅化、 黄铁矿化有关的金矿体, 储量已达中型 规模 。 工作区位于额尔古纳隆起的北端 , 上黑龙江 凹 陷的边缘, 为多组区域性断裂构造的交会部位。区 域出露地层为古 生界下寒武统和上泥盆统 , 中生界 侏罗系和下白垩统 , 新生界上第三系 、 第 四系。区域 断裂构造发育 , 按展布方 向分为近东西 向、 北东向及 近南北 向 3组 , 主要 有额木尔河 断裂 , 呈 东西 向展 布 , 其规模最大 , 为基底断裂 ; 其次为乌玛一司洛夫 卡河大断裂 , 呈北东向展布 , 其与南北向北极村河及 恩和哈达河一毛河断裂的交会部位控制了金矿化的 产出。经物化探工作在矿 区内圈出物化探异 常 3 2 处, 其中物探异常 1 4处、 化探异常 1 8 处, 化探异常 中岩石异常 1 1 处、 土壤异常7 处。 区内金矿 化 体 主要 产于花 岗斑岩与其 围岩 的接触带部位 , 矿体与围岩界线不清 。共圈出 1 9条 矿 化 体, 矿体的总体走向近南北 向, 东倾, 倾角 6 0 。 ~ 7 0 。 , 其中以 1号 、 2号矿体为主要矿体 。矿区 内地表覆盖层变化差异很大 , 在矿 区北面和南面地 表土壤层较厚 , 而其他地区地 表覆盖层全是厚达几 米的物理风化碎石。 2 地电化学提取法的基本原理及方法技术 对该方法的基本原理、 方法技术、 理论基础等方 面的研究已有系列文章 阐述 博 , 以下只作简单的 介绍。 [ 收稿 日 期] 2 0 0 6 0 4 2 8 [ 修订日期] 2 0 0 6 - 0 9 1 4 [ 责任编辑] 韩进国。 [ 基金项目] 武警黄金指挥部资助。 [ 第一作者简介] 汤磊 1 9 7 3 年一 , 男, 1 9 9 9年毕业于东北大学黄金学院, 获学士学位, 在读硕士生, 工程师, 现主要从事地球化学研究工作。 6 8 维普资讯 第 3期 汤磊等 内蒙古额尔古纳市虎拉林金矿区地电化学提取法寻找隐伏金矿研究 地 电化学提取法是以地下岩石中的离子动态平 衡状态为基础的地球化学方法。在人工电场的作用 下, 地下岩石中的离子动态平衡被破坏, 促使离子向 离子收集器中迁移。经过一定时间后 , 地下岩石 中 离子达到新 的动态平衡 , 离子收集器收集到的离子 达到“ 饱和状态” 。于是可以根据收集器收集到 的 样品 泡塑 中成矿离子的含量来判断深部是否有 隐伏矿存在 , 从而达到寻找隐伏矿 的 目的。该方法 的探测深度与破坏地下岩石离子动态平衡的手段有 关 。 ‘ J 此次地电化学提取法采用的设备是桂林工学院 隐伏矿床预测研究所 特制的离子收集 器和 电源系 统 。离子收集器是 由一定大小的精致碳棒 , 裹之 以 经过特殊处理的泡塑和滤纸组成的接 收电极 , 它的 一 端有导线引出与电源的负极相连 , 电源系统是 9 V 高能电池。首先沿剖面布置测点, 每隔一段距离设 置一个测点, 点距 根据实际情 况选择 该次工作点 距选为 4 0 m , 并在每 个测 点处挖 3 04 0 e m 深 的 坑 , 把碳棒 与 电池 的正负极 相连 , 将接 收电极 阴 极 置于其 中, 倒入配置好 的 2 0 %硝酸溶液提取液 , 用挖出的土回埋压紧。通电4 8 小时后断电, 挖出接 收电极 , 解开泡塑 , 最后送实验室分析泡塑所吸附的 相关离子。 3 地电化学提取法找矿可行性试验研究 - 6 ] 为 了检验该方法对 寻找隐伏金矿床的有效性 , 特选择已知 矿 出露 的 7 6线 、 6 8线 和 6 0线 进行试 验。 3 . 1 7 6 、 6 8 、 6 0线已知金矿体异常特征 额尔古纳 市虎 拉林 金矿 7 6 、 6 8 、 6 0号 剖面 上 4 2 0 4 4 0点之间有金矿体存在, 投入的地电提取法 在金矿体上方均有不同程度的异常反映。 3 . 1 . 1 7 6线已知矿体地 电提取 A u异常特征 图 1 根据计算结果, 7 6线 A u的背景值为 5 . 9 6 1 0 一, 异常下限为2 5 . 2 5 1 0 一, 测出结果如图 1 所 示 在该剖面的 4 1 24 3 6点之间, 测出异常强度为 1 0 1 0 一一 6 0 1 0 一, 异常高出背景 2 1 0倍, 异常 宽度 2 0 0 余米, 最高异常值位于4 3 2点处, 达 5 4 . 6 3 1 0 一, 异常高值区正是已知金矿体的赋存部位。 样号 国1 团2囡3 口 oL 图 1 内蒙古虎拉林金矿7 6线地电提取 A u异常剖面图 Q 一第四纪表层土 ; 1 一二十二站组 岩屑长石砂岩、 石英长石砂岩夹细砂岩 、 粉砂岩及煤 线 ; 2 一花 岗斑岩 ; 3 一矿化蚀变 带 ; 4 一金 矿体 3 . 1 . 2 6 8线已知矿体地电提取 A u异常特征 图2 根据计算结果, 6 8线地电提取 A u的背景值为 0 . 9 21 0 一, 异常下 限为 1 . 0 91 0一, 在该 剖面 的 4 2 4 4 5 2 点之间, 测出强度为0 . 9 2 1 0 一一 4 . 2 5 1 0 I 9 的A u 异常, 异常高出背景 1 5 倍, 异常宽度为 2 0 0余米, 最高异常值位于 4 2 8点处, 达 4 . 2 5 1 0 一, 异常高值处正是已知金矿体赋存部位。异常 清晰地指示了金矿体的存在位置。 3 . 1 . 3 6 0 线已 知矿体地电提取 A u 异常特征 图3 根据计算 结果 , 6 0线 A u的背景值 为 0 . 9 0 1 0 一, 异常下限为 1 . 01 0 一, 在该剖面的 4 4 04 2 8 点处 , 测出一个三峰形态分 布的 A u异常, 异常强度 为 1 . 81 0一一 3 . 81 0 一, 异 常高 出背景 2 4倍 , 最高异常值 3 . 8 1 0 一, 位于4 1 8 点处, 该处正是已 6 9 伽 \ 丁 0一 \ }十 珈 m 瓣咖 瑚 维普资讯 岩; 3 一金矿体 岗斑 7 0 维普资讯 第 3期 汤磊等 内蒙古额尔古纳市虎拉林金矿区地电化学提取法寻找隐伏金矿研究 2 、 H y 一3 、 H y 一 4号化探 A u异常进行深部找矿评 价 , 根据 以往 的工作情 况及 3个化探 A u异常分布 的范围, 按2 0 0 m 4 0 m测网 异常中心地段加密到 2 0 m 布置 6条线 8 4, 7 6 , 6 8 , 6 0, 5 2 , 4 4 开展地 电提 取测量找矿评价工作 。由于虎拉林矿区地表覆盖层 变化差异大 , 在测区北 面 7 6线和南面 5 2线地表土 壤层较厚, 供电条件较好, 而其他剖面线地表覆盖层 全是厚达几米的物理风化碎石 , 给供电造成一定 困 难 , 因而给地 电提取分析 A u的结果造成极大差异 , 使 A u 异常的成图难以用统一的背景和异常下限做 出平面异常图, 只能按单条剖面异常特征进行分析 研究 。虽然不 同剖面上金含量相差较大 , 但 已 知矿上方不 同剖面线上 A u异 常的清晰度非常好 , 因此 , 金含量的差异不会影 响到对深部找矿的评价 预测。下面按由北到南的顺序, 对各条剖面的异常 特征进行逐一分析。 4 . 1 地电提取 A u异常剖面特征 4 . 1 . 1 8 4线地电提取 A u异常特征 图4 a 在该剖 面的 3 0 4~ 3 0 8 、 4 0 4 、 4 2 2点处 , 分别测 出 了强度为 1 . 71 0 一、 1 . 91 0一、 1 . 71 0 的单 峰 A u 异常, 异常高于背景 2 倍。异常狭小, 规模不大。 3 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 0 3 8 0 4 0 0 4 2 0 4 4 0 4 6 0 4 8 0 _1_2 Q m 图4 内蒙古虎拉林金矿地电提取 A u异常平剖面图及靶区划分图 D l~D 3 一异 常编号 ;I~Ⅲ一异 常靶 区编号 ; l 一异常 内带 ; 2 一异 常外带 71 维普资讯 地质与勘探 2 0 0 7正 4 . 1 . 2 7 6线地电提取 A u异常特征 图4 b 在 7 6线未知地段 的 3 2 03 4 0点之 间, 测 出异 常强度为9 . 8 1 0 一一 2 7 . 6 1 0 - 9 的 A u异常, 异常 高出背景 1 5 倍, 异常宽度为 2 0 0余米, 最高异常 值 2 7 . 6 X 1 0 - 9 位于剖面的 3 3 6点处 , 该异常 的出露 部位正好位于 H y 一 2异常的分布位置, 且异常的浓 集中心正是地 电提取 A u异常最高值的出露位置。 4 . 1 . 3 6 8线地电提取 A u异常特征 图4 c 在 6 8线未知地段的 3 2 03 2 8点之 间, 测 出一 个强度为 3 . 9 X 1 0 一 一5 X 1 0 - 9 的 A u异常, 异常宽 8 0余米, 异常分布在侏罗系中; 另在剖面的 3 4 4和 3 5 6点处测出两个单峰弱异常, 单峰弱异常分布位 置是 H y一 2异常的分布部位 。 4 . 1 . 4 6 0线地 电提取 A u异常特征 图 4 d 在剖面 的 3 2 43 4 2点之 间, 测 出一个 强度为 1 . 7 X 1 0 一~1 . 9 X 1 0 A u 异常, 异常宽 1 6 0余米, 异常高出背景2 倍 , 该异常基本与 H y 一 2异常相吻 合 ; 另在 3 7 6 m处 出现一个单峰异常 , 异常值为 1 . 8 2 X1 0一, 高出背景 2倍。 4 . 1 . 5 5 2线地电提取 A u异常特征 图4 e 在该剖面上测出4个 A u异常。第一个 A u异 常单峰单点位 于 3 2 8点处 , 异常值为 1 1 . 5 X 1 0 一, 高出背景5倍, 该点正是侏罗系与岩体的接触带部 位 ; 第二个异常呈双峰形态分布于剖面的 3 7 23 8 0 点之间, 异常强度为2 . 0 X 1 0 一一 2 1 X 1 0 一, 高出背 景 11 0倍 , 该 异常位置与 H y一 3异常相吻合 ; 第 三个异常呈单峰形态出现在 4 2 4 4 3 6点处, 异常强 度为 3 X 1 0 ~一 9 X 1 0 一, 高出背景 1 4倍, 该异常 出现位置与已知金矿体向南延伸方向相吻合; 第四 个异常呈双峰形态出现在剖面的 4 6 0点处 , 异常强 度为 3 X l 0 一一 1 5 X 1 0 一, 高出背景值 1 7 倍。 4 . 1 . 6 4 4线地电提取 A u异常特征 图4 f 泡塑 中 A u的分析结果如图 4 f 所示 , A u的背景 值为 0 . 8 7 X 1 0 一, 异常下限为 1 . 2 0 X 1 0 一。在 3 2 0 3 4 8区间出现明显异常 , 异常强度为 1 . 7 2 X 1 0 - 9 2 . 0 8 X 1 0 一, 高出背景值 2倍 以上 , 异常宽度 约 3 0 0 m; 3 6 84 2 4区间 出现 分散 的单峰异 常 ; 4 5 2 4 6 4点之间出现弱异常。 4 . 2 地电提取 A u异常平面特征 在分析 了各剖面异常特征的基 础上 , 在测 区内 共圈出了 3条带状分布的金异常 图 4 , 按照分布 的平面位置, 将异常从东到西分别编为 D 、 D 、 D , 号 1 D 号异常位于测 区东部 , 呈长条带状分布 , 7 2 异常长达 1 2 0 0余米, 平均宽度 2 0 0余米, 异常浓集 中心分布在4 2 0 4 4 0点之 间, 与 H y一 4异常 内浓度 相吻合, 完好反映了已知金矿体的赋存位置和矿体 向 S N方向延伸的特征 。 2 D 号异常位于测 区中部, 呈带状分布 , 异常 长达 8 0 0 余米, 平均宽度 5 0 余米, 异常浓集中心位 于3 6 0 点处, 异常规模较小, 紧靠 H y 一 2异常外带。 3 D 号异常位于测 区西部 , 呈长条带状分布 , 异常长达 1 2 0 0 m, 平均宽 1 5 0 余米, 异常浓集中心分 布在 3 2 0 3 4 0点之间, 异常基本上沿着侏罗系与岩 体的接触带分布。 5 综合异常评价与找矿预测 通过对虎拉林矿区地电提取金异常及其他物化 探方法 土壤吸附相态汞、 土壤离子电导率 取得异 常的分析 , 结合地质成矿条件 的综合分析 , 按照异常 的规模、 大小、 强弱、 变化、 吻合程度、 异常出现的地 质部位及其他一些地质因素, 将测区内的综合异常 划分为3个级别的异常靶区 1 I 类异常靶区。 I 类异常靶区的划分标准 ①具备较强的地电提取金异常; ②异常具备内外带 分布, 浓集中心平均宽度达到 1 0 0 m; ③异常强度均 要高出背景 2倍以上 , 规模长度达 1 0 0 0 m, 平均宽达 2 0 0 m。根据上述标准 , 测区 内的 D . 异常分布 区域 为 I 类成矿异常靶 区。在该靶区 内, I类异常靶 区 D 异常 , 准确 地指示 了已知金 矿体 的赋存 地质 部 位。从异常的形态规模和强度来看, 该金矿体具有 一 定的规模, 往深部有可能存在隐伏金矿体, 但向南 北延伸都有尖灭趋势存在。因此, 建议支队在该区 高值异常集中区即4 2 0 4 4 0点处, 加大深部工程的 揭露 , 力争在寻找隐伏金矿体上有所突破。 2 Ⅱ类异常靶区。 Ⅱ类异常靶 区的划分标准 ①地电提取 A u异常强度不大但分布较集中; ②具 备较完整的内外带分布; ③异常规模比 I 类异常靶 区要小。按 以上标准 , D 异常划归为 Ⅱ类异 常靶 区。根据异常特征分析 , 可推测 Ⅱ类 异常靶 区也是 寻找隐伏金矿的有利地段 , 值得进一步去做工作。 3 Ⅲ类异常靶区。Ⅲ类异常靶 区的划分标准 ①方法异常存在, 但异常规模明显小于 I、 Ⅱ类异 常; ②具备较完整的内外带分布, 但地电提取 A u异 常强度较小 。出现在区内的 D 异常划归为 Ⅲ类异 常靶区。根据 Ⅲ类异常的平剖 面特征 , 推测在 Ⅲ类 靶 区内去寻找具有一定规模 的金矿可能性不大 , 但 从异常所处 的地质部位和异常有规模 的分布来 看 , 维普资讯 第 3期 汤磊等 内蒙古额尔古纳市虎拉林金矿区地电化学提取法寻找隐伏金矿研究 也不排除在该靶区内沿着异常分布的轴线去寻找零 星分散金矿脉 。 6 结论与认识 1 通过在内蒙古额尔古纳市虎拉林 金矿开展 以地 电化学提取法为主的找矿试验研究 , 表 明利用 多种方法组合, 在大兴安岭森林覆盖区寻找隐伏金 矿方法是可行 的, 效果是明显的, 值得推广应用。 2 未知区的找矿预测 中发现 了 3个较有利的 成矿靶区, 并提出了在 I 类靶区内重点寻找深部隐 伏金矿 ; 建议对 Ⅱ类异常靶 区进行山地工程揭露 , 主 要是沿接触带布置工程 , 经过对接触带的工程揭露 , 可能会有新的突破 ; 在 Ⅲ类异常靶区带 , 提出了一个 找矿新思路, 即去寻找接触带型的金矿体。 3 建议 在 7 6 6 0线 的 4 2 0 4 4 0点之间加大 深部探矿力度, 达到寻找隐伏金矿的目的。 [ 参考文献] [ 1 ] 雷斯 I O C, 地电化学勘探法[ M] . 张肇元, 崔霖沛, 译.北京 地质出版社, 1 9 8 6 2 4 4 2 9 8 . 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Ke y wo r d s g e oe l e c t roc h e mi c al e x t r a c t i o n me t h o d,b u rie d g o l d o r e,Hu l ali n,I n n e r Mo n g o l i a 73 维普资讯
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