王敦科,呼冬強,李永峰
(新疆地質礦產開發局第一區域地質調查大隊,新疆烏魯木齊830011)
新疆哈密望家山鎢礦床隱伏礦體找礦方法組合分析
王敦科*,呼冬強,李永峰
(新疆地質礦產開發局第一區域地質調查大隊,新疆烏魯木齊830011)
新疆哈密望家山鎢礦位于塔里木板塊北緣,中天山地塊內,沙泉子深大斷裂南側,區內成礦地質條件優越,地質工作程度較高,但是找礦工作一直未取得明顯進展,因此,有效的找礦方法組合是尋找隱伏礦體的關鍵。望家山鎢礦首先是在檢查1∶50000巖屑測量綜合異常時發現的礦化點,后經激電測量、可控源音頻大地電磁法(CSAMT)測量進一步定位,經鉆探驗證,深部發現了具有工業價值的隱伏白鎢礦體。通過對白鎢礦產出特征研究后發現,白鎢礦通常與磁鐵礦密切共生,因此我們又開展了高精度磁法測量,進一步發現了新的磁異常,這對尋找新的隱伏白鎢礦體具有重要的指示意義。在已有地質工作的基礎之上,充分總結了礦區找礦標志,建立了礦區內有效的找礦模型,以期能夠為礦區進一步尋找隱伏礦體提供了依據。
隱伏礦體;找礦方法組合;找礦模型;望家山鎢礦
礦產資源是人類賴以生存的物質基礎,是人類社會進步的根本保障。近些年,隨著淺部礦藏的減少,尋找深部隱伏礦體日益緊迫。哈密地區地質礦產勘探研究程度在新疆境內屬較高地區[1],亟需開展隱伏礦勘查工作。新疆哈密望家山鎢礦隱伏礦體的發現過程,充分體現了“化探定區、物探定位、鉆探定性”的找礦模型的有效性,為中天山地區尋找隱伏礦體積累了寶貴經驗。
望家山鎢礦位于那拉提—紅柳河縫合帶(也稱中天山地塊)上。東疆中天山地塊北以沙泉子斷裂為界,與覺羅塔格構造帶相鄰[2],其南以托克遜—干溝斷裂和星星峽斷裂為界,分別與南天山北緣和北山裂谷北緣相鄰。區域內出露地層有長城系星星峽群、薊縣系卡瓦布拉克群,大致呈向南凸出的弧形帶狀展布,組成中天山前寒武紀變質基底,即前人所謂的中天山結晶軸[3]。長城系星星峽群為一套淺?!獮I海相碎屑巖、火山巖夾碳酸鹽巖,變質程度深淺不均,主要有片麻巖、石英片巖,夾混合巖、大理巖等。薊縣系卡瓦布拉克群為一套淺?!獮I海相富硅質碳酸鹽巖建造,其下部以白云巖、大理巖為主,夾片巖及變質砂巖,上部以石英片巖、變質硬砂巖居多,夾砂礫巖、白云巖、大理巖及片麻巖,與長城系星星峽群整合接觸。區內海西中期巖漿活動頻繁劇烈,海西早期次之,以中—酸性侵入巖為主體,多呈巖株狀產出。區內以中深變質作用為主,混合巖化、動力變質作用較強,接觸變質作用次之。近EW向深大斷裂控制著地層、巖漿巖和變質巖的展布。根據董連慧近期《新疆礦產資源潛力評價》項目關于新疆成礦帶礦帶的劃分方案,礦區所在區域位于那拉提—紅柳河成礦區卡瓦布拉克—星星峽鐵、鉛、鋅、銀、銅鎳、稀有、稀土成礦帶。新疆哈密望家山一帶區域地質簡圖。
2.1地層
望家山鎢礦區出露地層主要為長城系星星峽群(CcX),受區域韌性剪切作用,呈狹長的透鏡體狀出露在礦區北部,根據巖石組合特征,從南向北依次分為3個巖性段,1段(CcX1):以大理巖為主,夾少量片巖,分布在正長花崗巖南部,南北寬50~1000m不等。地層走向近東西,整體南傾,普遍遭受強烈的碎裂巖化,地表蝕變強烈,褐鐵礦化普遍發育;2段(CcX2):以構造片巖為主,夾糜棱巖,呈透鏡體狀分布在礦區東北部,礦區出露規模不大,寬200~400m不等,巖性以構造片巖為主,為糜棱巖重結晶的產物,局部夾長英質糜棱巖;3段(CcX3):以長英質糜棱巖為主,呈透鏡體狀分布在礦區北部,巖性組合:長英質糜棱巖、構造片巖。

圖1 新疆哈密望家山一帶區域地質簡圖
2.2構造
礦區位于韌性剪切帶內,地質體普遍遭受不同程度的糜棱巖化??傮w構造線北北東向,共發現斷層5條,由南向北依次編號為F1、F2、F3、F4、F5。F2、F3、F4斷層為逆斷層,南傾,傾角70°~80°,斷層長2~4km不等,斷層地表發育強烈的碎裂巖化,可見10~40m碎裂巖化帶,為礦區主要的熱液活動通道,斷層帶附近發育強烈的褐鐵礦化,控制了地表蝕變帶的范圍。
2.3巖漿巖
礦區內出露的侵入巖主要為南部的二長花崗巖,呈東西向分布,在區內長約4.5km,寬0.5~2km,為中—細粒結構,巖石結構均勻。巖體接觸帶附近發育強烈的糜棱巖化、褐鐵礦化、角巖化。閃長玢巖脈侵入二長花崗巖內,寬5~10m,長50~200m不等,無明顯的礦化蝕變。
鎢礦化蝕變帶分布在礦區中部,近東西走向,發育在二長花崗巖與大理巖外接觸帶上,地表為褐黃色褐鐵礦化大理巖帶,走向75°,寬200~400m,礦區內延伸1.3km,延伸出圖外。地表可見褐鐵礦化、螢石化、電氣石化、硅化、白鎢礦化、銣礦化,鉆孔見有黃鐵礦化、磁鐵礦化、螢石化、硅化、鉀化、綠簾石化、綠泥石化、白鎢礦化、云英巖化。賦礦巖石主體為大理巖,經熱液蝕變為:變粒巖、片巖、黃鐵絹英巖、矽卡巖,含礦巖石為變粒巖、片巖、白云石大理巖。
礦區目前圈定礦體主要為Ⅱ、Ⅲ號隱伏鎢礦體,Ⅱ號鎢礦體呈層狀,由鉆孔ZKW9101控制,走向75°,長200m,厚10.7m,鎢平均品位0.12%,傾角50°,向深部逐漸尖滅,含礦巖石含白鎢礦變粒巖、云母片巖。Ⅲ號鎢礦體呈層狀,由鉆孔ZKW9101、ZKW9103控制,走向75°,長200m,厚8.5m,鎢平均品位0.13%,傾角50°,深部延伸穩定,目前控制斜深400m,含礦巖主要為白云石大理巖。
礦石特征:含礦巖石為陽起石巖、白云母片巖、變粒巖、白云石大理巖,礦石礦物有磁鐵礦、黃鐵礦、白鎢礦,脈石礦物有陽起石、云母、石英、長石、螢石。礦石礦物以稀疏浸染狀、細脈狀分布為主,個別見稠密浸染狀分布。
4.1勘查地球化學方法
望家山鎢礦首先是在檢查1∶50000巖屑測量Hy-37號綜合異常時發現的有價值的礦產地。Hy-37號綜合異常以Au、Ag、Pb元素異常為主,伴生As、Sb,總體表現為低溫元素異常,異常組合具前緣暈特征。經異常查證工作,在地表發現強烈的為低溫熱液蝕變,主要為碳酸鹽化、綠泥石化和經黃鐵礦氧化的褐鐵礦化,未發現明顯的鎢礦化信息。結合異常區ETM遙感蝕變信息異常區發育強烈的羥基、鐵染異常,說明異常區發生了強烈的熱液活動。異常區位于尖山子斷裂帶內,深部有形成熱液礦床的有利條件。
4.2勘查地球物理方法
4.2.1大功率激電測量
在Hy-37號異常內,為了驗證深部是否存在金屬硫化物,開展了1∶1萬激電測量,從測量數據及電阻率和極化率等值線平面圖來看,極化率最大值為8.78%,以3.5%為異常下限圈定了一線性異常帶。異常帶呈北東東向展布,異常帶東西長1300m,南北寬200~400m,對應電阻率大部分在200~1200Ω·m,屬于低阻高極化異常。激電異常帶與地表蝕變帶及遙感信息羥基、鐵染異常帶套合良好,證明異帶常深部很可能存在金屬硫化物礦體。
4.2.2可控源音頻大地電磁法(CSAMT)
為了進一步了解異常區深部情況,在激電異常區內開展了可控源音頻大地電磁法(CSAMT)剖面測量。剖面長1.6km,橫穿激電異常區。剖面上巖石組成可分為3類:頂部含炭質碎裂巖化大理巖(電阻率<500Ω·m)、中上部強蝕變長英質巖石(電阻率<500Ω·m)、中下部弱蝕變長英質巖石(電阻率<500Ω·m),電性差異界面向北傾40°左右,近直立低阻帶反映的是直立斷層帶。結合激電異常和CSAMT異常,在異常中心部署了ZKW9101號鉆孔。經鉆孔驗證,在異常深部發現了Ⅱ、Ⅲ號隱伏鎢礦體,并發現伴生有黃鐵礦化和強烈的磁鐵礦化。黃鐵礦化從地表到深部普遍發育,解釋了激電異常的來源。磁鐵礦化與白鎢礦化緊密伴生,并在白鎢礦的上部出現。
4.2.3高精度磁法測量
后經ZKW9101的后排孔ZKW9103進一步驗證了磁鐵礦與白鎢礦共生的規律。于是在工作區開展了高精度磁法測量。圈定磁異常C-1、C-2、C-3。C-3磁異常與激電異常、地表蝕變帶套合良好,由深部鉆孔中的磁體礦引起。從磁測等值線平面圖中看,C-1磁異常,為正負伴生的條帶狀磁異常,呈近東西向搌布,長約1000m,寬約300m,異常極大值為402.3nT,極小值為-274.7nT。C-2磁異常位于18、19、20、21、22線的中部,為一面狀展布的正負伴生的磁異常,呈近北東向搌布,長約800m,寬約450m,異常極大值為826.8nT,極小值為258.2nT。根據C-1、C-2磁異常特征,結合白鎢礦和磁鐵礦共生的規律。C-1、C-2異常深部存在白鎢礦體可能性很大,值得進一步開展鉆探工作驗證。

表1 望家山鎢礦找礦模型
望家山鎢礦形成與長城系星星峽群碳酸巖建造密切相關,因此地表大理巖是尋找地表蝕變帶的明顯標志。區域性深斷裂及次級斷裂則是含礦熱水運移重要部位和通道,沿沙泉子深斷裂南側尖山子斷裂帶分布有W、Sn、Mo、Bi元素異常,是尋找該類型礦床主要地球化學標志。含礦地層物性特征與圍巖常存在明顯差異,尤其表現在地磁異常和激電異常特征上,因此地磁異常和激電異常分布是尋找該類型礦床重要間接標志。地表蝕變帶在遙感ETM蝕變信息中表現為強的羥基鐵染和泥化信息,為間接的找礦標志。根據已有地質、物探、化探、遙感資料,對望家山鎢礦建立了找礦模型,具體見表1、圖2。

圖2 望家山91線綜合剖面圖
(1)望家山鎢礦床隱伏礦體勘查過程表明1∶5萬巖屑測量、激電測量、大地電磁法(CSAMT)剖面測量和磁法測量在礦區內為有效的找礦方法組合。充分體現了“化探定區、物探定位、鉆探定性”的找礦模式在礦區內的有效性。
(2)通過總結望家山鎢礦床的有利成礦地質條件、有效的技術手段及各種重要的找礦標志,建立了望家山鎢礦尋找隱伏礦體的找礦模型。
[1]陳世平.新疆哈密地區礦產資源成礦規律及評價研究[R].中國地質科學院,2006.
[2]秦克章,等.東天山主要礦床類型、成礦區帶劃分與成礦遠景區優選[J].新疆地質,2003,21(2):143-150.
[3]秦克章,等.東天山板塊構造分區、演化與成礦地質背景研究[J].新疆地質,2002,20(4):302-308.
P61
A
1004-5716(2016)05-0102-05
2015-05-13
王敦科(1984-),男(漢族),新疆阿克蘇人,工程師,現從事地質礦產勘查工作。