1、赤峰市红岭铅锌矿外围浩布高浑迪地区物化探异常特征及找矿方向 王承洋 刘杰 王可勇 宋建中 魏良民 防灾科技学院地震科学系 防灾科技学院外语系 吉林大学地球科学学院 赤峰山金红岭有色矿业有限责任公司 摘 要： 浩布高浑迪地区是红岭铅锌矿外围探矿的重点工作区之一, 为了查明该区的成矿地质条件及找矿前景, 同时为红岭铅锌矿外围地区找矿工作提供依据, 对浩布高浑迪地区进行地质填图、地球化学测量及地球物理测量 (激电中梯、高精度磁法) 的综合研究工作。结果表明: (1) 研究区内发育 DJ-8、DJ-11 等多处激电异常及 M-5 号磁异常, 异常范围内视极化率最高可达 8.2%, 视电阻率最低为 51
2、02 000m, 磁异常峰值约为 150 n T; (2) 研究区内发育 HT-1、HT-2及 HT-5 等多处组合异常, 异常范围内 Cu, Pb, Zn 等主成矿元素含量明显高于背景值, 且部分化探组合异常与物探异常间具有良好的空间位置匹配关系; (3) 同时结合物化探测量成果及具体成矿条件, 在浩布高浑迪地区内圈定了号和号两个找矿靶区, 并取得了一定的找矿成果。综合研究表明, 地质-物化探综合找矿方法在红岭铅锌矿外围探矿具有良好的效果。关键词： 浩布高浑迪; 物化探异常特征; 找矿方向; 作者简介：王承洋 (1988) , 男, 山东曲阜人, 博士, 讲师, 主要从事矿产普查与勘探研究方
3、面的教学和研究工作。E-mail:收稿日期：2017-03-05基金：河北省高等学校科学技术研究项目 (QN2017406) Characteristics of geophysical and geochemical anomalies and prospecting direction in the Haobugaohundi area of the outer area of Hongling Pb-Zn deposit in Chifeng CityWANG Chengyang LIU Jie WANG Keyong SONG Jianzhong WEI Liangmin Depart
4、ment of Earthquake Science, Institute of Disaster Prevention Science and Technology; Department of Foreign Languages, Institute of Disaster Prevention Science and Technology; College of Earth Sciences, Jilin University; Chifeng Hongling Nonferrous Mining Limited Liability Company; Abstract： Haobugao
5、hundi is one of the key working areas in outer peripheral area of Hongling Pb-Zn deposit.In order to find out the metallogenic geological conditions and prospecting potential of this area, comprehensive work was carried out including geological mapping, geochemical survey and geophysical survey ( po
6、larization method and high precision magnetic method) . The results show that ( 1) the area developed several geophysical anomalies, such as DJ-8 IP anomaly and M5 high accuracy magnetic; ( 2) the area also developed several geophysical assemblage anomalies, such as HT-1, HT-2 and HT-5 anomaly. The
7、abnormal range of Cu, Pb, Zn and other main metallogenic elements content was significantly higher than the background value. The space position of different geophysical and geochemical anomalies matched well; ( 3) through the combination of geophysical and geochemical surveying results and the spec
8、ific metallogenic conditions, the direction of ore search is proposed. The study shows that the geological geophysical and geochemical prospecting method is effective in periphery prospecting of the Hongling deposit.Keyword： Haobugaohundi area; geophysical and geochemical anomalies; prospecting dire
9、ction; Received： 2017-03-050 引言红岭铅锌矿是内蒙古东南部地区的一大型矽卡岩型铅锌多金属矿床, 其行政区划隶属于内蒙古自治区赤峰市巴林左旗1。自建成投产以来, 该矿床在为我国提供大量优质矿产品的同时, 也为地方经济发展做出了重要的贡献。然而近年来随着矿山生产能力的快速增长, 同时矿山深部探矿前景不佳, 矿山储备资源量愈发匮乏。因此, 矿区外围地区的找矿工作成为矿山寻找接替资源、延长服务年限的突破口。矿区外围隐伏矿产资源的勘探一直是找矿勘查工作领域的重点与难点, 而运用地质、地球物理、地球化学的综合勘探方法对于寻找隐伏矿床常具有良好的效果2。长期以来, 对包括研究区在
10、内的大兴安岭南段地区的区域找矿工作进行了深入的探讨。陈宏威3及辛江4对大兴安岭中南段不同类型矿床成矿地质特征进行总结的基础上, 分析了该区不同类型矿床的主要控矿因素和找矿标志, 并建立了相关的成矿-找矿模型;申伍军等5利用大兴安岭地区 120 万区域化探扫面数据和 1100 万中蒙边界地球化学填图数据, 分析了该区铅锌银等成矿元素的分布特点, 并建立了该区预测大型矿床的地球化学指标。王长明6及王淼等7分析了地层、岩浆岩等地质条件与铅锌矿产的关系, 在此基础上建立了综合信息找矿模型, 并指出了区域找矿方向。浩布高浑迪地区位于红岭主矿区的北东方向 5 km 处, 该区二叠系地层发育, 构造-岩浆活
11、动频繁, 成矿地质条件优越。本文在对红岭铅锌矿的地质特征和成矿条件进行总结的基础上, 探讨了红岭铅锌矿外围浩布高浑迪地区的地质及物化探异常特点, 并进一步构建了该区地质-地球物理-地球化学综合找矿模型, 圈定了找矿靶区, 为该区下一步找矿工作提供了有力的依据。1 红岭铅锌矿床地质特征红岭铅锌矿位于大兴安岭南段火山-岩浆岩带内, 其在大地构造位置上隶属于天山-兴蒙造山带东段。区域范围内长期以来先后受到古西伯利亚板块与华北板块、古亚洲板块与太平洋板块之间相互作用的强烈影响, 致使该区地质构造作用强烈而复杂, 岩浆活动频繁, 为内生金属成矿作用提供了有利条件。除红岭铅锌矿以外, 大兴安岭南段地区还分
12、布有白音诺尔铅锌矿、双尖子山银多金属矿、大井锡铜矿等其他的中-大型内生多金属矿床8。1.1 矿区地质特征红岭铅锌矿区出露的地层单元主要为二叠系大石寨组、侏罗系满克头鄂博组以及第四系。大石寨组主要分布于矿区中部, 由上下两个岩性段组成:其上段岩性以粉砂质板岩、变质粉砂岩为主, 局部夹大理岩透镜体, 下段岩性以蚀变安山岩为主。大石寨组上段砂板岩的层间破碎带及其与大理岩的接触部位是主要的含矿层位。大石寨组地层整体呈北东-南西向展布, 地层倾向北西, 倾角较陡。满克头鄂博组分布于矿区南部及北东的大部分范围内, 分布面积较广, 其岩性主体为一套以流纹质角砾熔岩为主的陆相火山岩建造, 与大石寨组呈不整合接
13、触, 地层倾角整体较缓9 (图 1) 。受多起构造变形作用的影响, 矿区褶皱及断裂构造发育。浩布高倒转背斜是矿区最大的褶皱构造, 其位于矿区中部地带。该背斜为一轴面倾向北西的倒转背斜, 核部由大石寨组下段的蚀变安山岩构成, 两翼主要由大石寨组上段砂板岩构成。区内工业矿体主要赋存在浩布高倒转背斜的北东翼, 其北西翼地层缺失大理岩, 同时矿化也较弱。矿区的断裂构造以 NE 和 NW 向为主, 其中 NE 向构造是重要的容矿、导矿构造, 而 NW 向构造多为成矿后构造1 (图 1) 。矿区及其外围地区岩浆岩侵入体发育, 其主要类型有中粗粒碱长花岗岩、细粒黑云母花岗岩、斑状花岗岩及花岗斑岩等10 (图
14、 1) , 形成时代约为 140 Ma。其中, 中粗粒碱长花岗岩的侵位可能与区内铅锌多金属矿化之间具有密切的成因联系1。1.2 矿化特征红岭铅锌矿区主要发育矽卡岩型铅锌多金属矿化, 矿化明显受燕山期花岗质侵入体与二叠系地层的接触外接触带控制, 区内主要工业矿体均产于二叠纪地层中 (图 1) 。矿区矿石以原生矽卡岩型矿石为主, 氧化矿石不发育。矿石中主要的矿石矿物有闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、磁铁矿等, 脉石矿物主要为钙铝榴石、钙铁榴石、钙铁辉石、锰钙铁辉石、透辉石、透闪石、黑柱石、石英、方解石等。该矿床常见的矿石结构有半自形-它形粒状结构、交代溶蚀结构、交代残余结构、交代残骸结构、固溶体分离结构、
15、填隙结构、碎裂结构等;常见的矿石构造为块状构造、脉状构造、条带状构造、角砾状构造。矿区矽卡岩化、钾化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化及绿帘石化等围岩蚀变现象广发发育, 矽卡岩化与矿化关系最为紧密。红岭矿床的形成明显经历了矽卡岩期和石英硫化物期两期, 前者可进一步划分为石榴石矽卡岩阶段和石英-磁铁矿阶段, 是铁矿化的主要阶段。后者主要由多金属硫化物-石英和多金属硫化物-石英-碳酸盐等两个阶段组成, 是铅锌矿化的主要阶段1。2 成矿地质条件及找矿勘查工作2.1 成矿地质条件浩布高浑迪地区位于红岭主矿区北东 5 km 处, 其主体位于浩布高倒转背斜北西翼的延伸方向上。该地区主要出露地层单元相对简单, 主要
16、为二叠系大石寨组和侏罗系满克头鄂博组。其中, 大石寨组岩性主要为泥质板岩、粉砂质板岩, 满克头鄂博组岩性主要为流纹质凝灰岩、流纹质含角砾熔岩。区内大石寨组地层总体构成一轴迹略呈向北西凸弧形的向斜构造, 该向斜南西段轴向 N45E, 北东段轴向 N70E, 总体呈 N6570E 延伸。该向斜轴长约 8.0 km, 两翼宽度不等, 北东端最宽处 2.5 km, 向斜南东翼产状:3257783, 北西翼产状 1501656063。浩布高浑迪地区岩浆岩类侵入体比较发育, 其类型主要为花岗斑岩、闪长玢岩和流纹斑岩等。其中, 花岗斑岩呈岩株状产出, 出露面积约 1 km。各类岩脉的走向多呈 NE 和 NN
17、E 向, 倾角较陡, 宽度一般小于 1.5 m (图 1) 。综上所述, 浩布高浑迪地区二叠系地层广泛发育, 构造及岩浆活动强烈, 其具备与红岭铅锌多金属矿区相似的成矿地质条件, 是红岭铅锌矿外围找矿工作的有利地段。2.2 找矿勘查工作鉴于研究区有利的成矿地质条件和良好的找矿潜力, 地质、物探、化探等多种找矿勘探技术手段开始不断的应用到该区中。20122014 年, 吉林大学地质调查研究院在该区进行了 11 万地质填图工作, 在区内发现多处具有明显矿化现象的蚀变带, 并对该区铅锌成矿的地质条件和控矿因素进行了总结。同期, 内蒙古赤峰地质矿产勘查研究院对包括研究区在内的红岭铅锌矿外围地区外围地区
18、开展了激电中梯面积测量和高精度磁法扫面测量, 激电测量使用仪器为加拿大凤凰公司生产的 V8 型大功率激电仪, 磁法测量使用加拿大 GEM 公司生产的GSM-19T 型质子磁力仪, 两仪器相关参数见参考文献11。结合上述地质及物探勘查工作, 吉林大学地调院进一步在该区开展了 11 万原生岩石地球化学测量 (规则网, 100 m40 m) , 采样介质为基岩与岩屑, 分析元素为 Au, Ag, Cu, Pb, Zn, W, Sn, Mo, Bi, Fe 等 10 个元素。3 物探与化探异常特征3.1 物探异常特征岩矿石物性参数测定结果表明, 红岭铅锌矿及其外围的浩布高浑迪地区的不同类型矿石具有高极
19、化率、低电阻率 (氧化矿电阻较高) 、高密度的特点, 部分磁铁矿矿石还具有较强的磁性, 而矿体围岩基本上属于高电阻、低极化率、低密度、弱磁性岩石, 二者物性差异明显9 (表 1) 。由上可知, 在该区内寻找以铅锌为主的矿 (化) 体, 因其与其他类型地质体存在明显的物性差异而具备了物探前提。地表或近地表氧化类型矿体因距地表较近, 尤能获得较为明显的异常。本文将浩布高浑迪地区主要的激电异常及磁异常特征分述如下 (图 2 (a) - (b) ) 。表 1 浩布高矿区岩 (矿) 石物性参数 Tab.1 Parameters of physical property of rock core in H
20、aobugao mining area 下载原表 DJ8 号激电异常位于浩布高浑迪地区北部, 呈北东向条带状展布, 异常未封闭。该异常长轴约 900 m, 宽约 400 m, 视极化率最大值 8.2%, 视电阻率为 5102 000m。该异常分布于二叠系粉砂质板岩与侏罗系火山岩的接触带附近。DJ11 号激电异常由 DJ11-1 至 DJ11-4 四个子异常构成, 异常呈东西向条带状展布。异常视极化率平均值为 4.36%, DJ11-1 视电阻率异常对应的为高阻, 最高值为 4 500m, DJ11-2 至 DJ11-4 异常视电阻率异常为低阻。该异常分布于燕山期花岗岩侵入体与二叠系粉砂质板岩的
21、接触带附近, 具有良好的找矿潜力。M5 号磁异常位于研究区中部, 异常面积较大但异常值较小, 总体呈面状分布, 异常北部未封闭。异常长约 2 100 m, 宽约 1 700 m, 整体呈北西走向。异常峰值为 150 n T, 明显高于背景值。异常区地表出露岩性主要为粉砂质板岩, 高值部分有花岗斑岩、流纹岩脉及流纹岩分布。3.2 化探异常特征元素统计特征显示, 研究区内除 Ag, Pb, Sn 等元素外, 其他元素均不服从对数正态分布 (图 3) 。本文利用迭代计算方法计算各元素的异常下限值, 计算过程如下:先将原始数据取对数值进行标准化处理, 然后用迭代计算剔除异常高 (低) 值, 直至数据符合正态分布。最后, 以剔除高值后数据的均值作为元素的背景值, 以背景值加上 13 倍均方差为异常下限12。
