綜合物化探方法在穿心洞鉛鋅多金屬礦勘查中的應用

許建立，張 鑫，殷 楠，張 杰，高雅坤

(內蒙古國土資源勘查開發有限責任公司，內蒙古 呼和浩特 010020)

2009年～2012年西安地質礦產勘查開發院在該地區進行了1∶50 000土壤測量，共圈出1∶50 000化探異常24處，經查證認為AP18為礦致異常。認為該地段尋找低-高溫Pb、Ag、Zn、Mo多金屬礦具有找礦前景。2015年～2016年，內蒙古國土資源勘查開發院針對該異常進行了1∶10 000地質修測、1∶10 000激電中梯測量、1∶10 000地球化學測量及1∶5 000地質、物化探綜合剖面測量及激電測深工作。在此基礎上對物化探異常進行了鉆探工程驗證，發現了鉛鋅礦(化)體多條。筆者就該礦床的地球物理、地球化學找礦標志進行總結，為本區域鉛鋅多金屬礦找礦靶區的優選及物化探方法技術的運用提供依據。

1 礦床地質簡況

勘查區內地層出露不全，主要為中生代正常沉積碎屑-火山碎屑沉積地層。中新生代地層單位劃分為太平洋地層區，大興安嶺—燕山地層分區，烏蘭浩特—赤峰地層區。

圖1 礦區地質簡圖

勘查區內出露地層主要為侏羅系上統滿克頭鄂博組和第四系上更新統。滿克頭鄂博組巖性主要為流紋巖、流紋質熔結晶屑凝灰巖。流紋巖為暗紫紅色，斑狀結構，流紋構造。由斑晶和基質組成，斑晶石英、長石，含量約占20%。基質主要為隱晶質和玻璃質，含量約占80%。流紋質熔結晶屑凝灰巖為灰紫色，熔結凝灰結構，塊狀構造。火山碎屑物由<2mm的凝灰質組成，主要以晶屑、玻屑及巖屑為主，巖屑含量約占5%，玻屑含量約占20%，晶屑含量約占50%。填隙物為火山灰，含量約占25%。勘查區內侵入巖較發育，主要為白堊紀中細粒花崗巖(K1γ)、石英正長斑巖(K1ξoπ2)。其中，白堊紀中細粒花崗巖(K1γ)巖石風化面呈土黃色，新鮮面呈淺灰色，中細粒花崗結構，塊狀構造。巖石由斜長石35%、鉀長石35%、石英25%、黑云母5%組成。石英正長斑巖(K1ξoπ2)新鮮面呈灰黃色，斑狀結構，基質為隱晶質結構，塊狀構造。巖石由斑晶15%，基質85%，斑晶由石英、鉀長石、少許黑云母組成，基質由長英質隱晶物質組成。勘查區內未發現大的構造斷裂，主要發育為一些北東向、北西向的節理和裂隙。鉆孔發現的礦體主要賦存于凝灰巖與花崗巖中接觸帶中，方鉛礦、閃鋅礦多呈星點狀、侵染狀分布；黃鐵礦較發育，半自形粒狀、不規則粒狀，星散狀分布。蝕變主要為褐鐵礦化、黃鐵礦化、鐵錳礦化等。依據鉛鋅礦富集形態及礦體蝕變特征分析該礦床成因類型為熱液型礦床。

2 物化探特征

為了進一步縮小找礦靶區，詳細了解異常區的地球物理、地球化學特征，在1∶50 000化探異常上布置了1∶10 000土壤地球化學測量、1∶10 000激電中梯面積測量。并利用1∶5 000地質、土壤、激電綜合剖面對異常進行了查證工作。

2.1 1∶10 000地球化學特征

通過1∶10 000土壤測量，在勘查區內圈出較好的1處化探異常Ht1，Ht1異常多呈北西向帶狀展布，形態呈似橢圓狀，面積1.38km2，異常由Pb、Ag、Mo、Zn組成，異常強度高，具有內帶，各元素套合性好，且有多個濃集中心，各元素異常最高值：Pb為5 850×10-6、Ag為2 410×10-9、Mo為167.8×10-6、Zn為899×10-6。異常特征見表1，剖析圖見圖2。

表1 Ht1組合異常特征

圖2 Ht1化探異常剖析

2.2 1∶10 000物探特征

2.2.1 物性特征。礦區內巖性種類較單一，主要為流紋巖、凝灰巖、花崗巖、正長斑巖，巖(礦)石標本測定結果如表2所示。

表2 巖(礦)石電性參數統計

由表2分析可見，①電阻率特征：花崗巖呈現高阻特征，流紋巖以及正長斑巖屬于低阻特征，凝灰巖顯示為中電阻率值。②極化率特征：正長斑巖為高極化率特征，石英斑巖和凝灰巖極化率較低，但其變化范圍較大，可能為地表標本由于風化等原因使得部分硫化物流失，含硫化物不均勻造成其變化較大。

綜上所述，流紋巖為低阻低極化率特征，凝灰巖為中阻較高極化率特征，正長斑巖為低阻高極化率特征。由此可見，說明該地區使用激發極化法尋找鉛鋅等多金屬具有較充分的地球物理條件。

2.2.2 激電中梯面積測量異常特征。對研究區投入了1∶10 000激電中梯面積測量。從極化率平面等值線平面圖看，視極化率等值線總體北西走向，中部高，兩邊低，極化率背景值基本在4%左右，以6%為異常下限，圈定極化率異常Dηs1。Dηs1由2個強度和面積較小且分離的局部異常組成，且每個局部異常又有2個極值中心。左邊局部異常不規則形狀，內部小局部異常近橢圓狀北西走向，沿走向平行排列，極大值為6.6%；右邊局部異常啞鈴狀近南北走向，2個極值中心對稱分布，極大值為6.6%。以6%為異常下限，2個局部異常面積分別為0.065km2和0.069km2。推測該子異常為金屬硫化物引起，見圖3。

圖3 穿心洞鉛鋅多金屬礦勘查區視極化率等值線平面

2.3 1∶5 000綜合剖面特征

為了對Ht1異常與Dηs1激電異常進行進一步研究，布置了一條1∶5 000綜合剖面工作。在1∶10 000視極化率異常區異常重現，P3地、物、化綜合剖面特征介紹如下(見圖4)。

圖4 P3綜合剖面

根據激電剖面顯示，該異常由兩個子異常組成，分別位于剖面的114點～130點和134點～158點，總體寬約440m，ηs極大值為6.20%，對應的視電阻率為1 000Ω·m～2 000Ω·m，為中阻高極化率特征，為了研究該異常的深部特征，在異常部位布置了11個激電測深點，由測深斷面圖可見(見圖5)，在122點及142點見有兩高阻體，該高阻體淺部分離，在AB/2為65m以下連成一體，推測該高阻體為同一種巖性引起，由視極化率測深斷面圖可見，在122點及138點AB/2=3m就有激電異常反映，該異常與地表的兩條礦化蝕變帶相對應，其1∶5 000化探剖面也反映出該段有Pb、Ag、Mo、Zn等高值異常，異常位于花崗斑巖與褐鐵礦化流紋質熔結晶屑凝灰巖的接觸部位一側凝灰巖中，綜合物化探及地質資料，推測該異常由于火山熱液活動及后期巖體的侵入在凝灰巖中金屬硫化物的富集引起。

圖5 激電測深斷面

3 鉆探驗證

2016年，對物化探綜合異常進行了深部鉆探驗證。ZK0-1在36.8m～166.91m陸續見礦共7層，累積見礦厚度21.9m。Pb最高品位3.33%，Mo最高品味0.31%；ZK8-1在11.2m～163.8m陸續見礦共5層，累積見礦厚度15m，Pb最高品位5.76%，Zn最高品位1.53%，Mo最高品味0.063%；ZK0-3在101.7m～103.7m見礦1層， Pb品位1.29%；ZK4-1在32.0m～67.0m陸續見礦共3層，累積見礦厚度11m。Zn最高品位0.83%，Mo最高品味0.093%；ZK3-1在165.6m～166.6m見礦1層，Pb品位0.79%，Zn品味1.28%，Ag品味9.89g/t。金屬礦物主要為方鉛礦和閃鋅礦。方鉛礦為銀灰色，立方體狀，粒度<1mm～3mm，含量不等，零星或集合體分布；閃鋅礦為銀灰色，粒度<0.2mm，呈星點狀分布于巖石中。蝕變主要為黃鐵礦化、褐鐵礦化、方鉛礦化及弱的高嶺土化。

4 結論

①首先利用1∶50 000化探測量成果圈定成礦靶區，在此基礎上開展大比例尺的 物化探測量工作，確定主攻礦種。本礦區Pb、Zn、Ag、Mo元素異常的疊加出現是該礦床的一個地球化學找礦標志。②本礦區成礦地段的視電阻率在600Ω·m～1 500Ω·m、視極化率在3.0%～4.5%，在等值線平面圖中顯示在視極化率梯級帶上，中低阻中極化率是該礦床的地球物理找礦標志。③通過物探化探結果結合鉆孔中的見礦情況分析，在侵入巖與地層接觸部位中成礦元素發生了較明顯的局部富集，形成了多條礦體、礦化體。