陳德利
(華北地質勘查局綜合普查大隊河北燕郊065201)
內蒙古自治區翁牛特旗二把伙銀多金屬礦的找礦啟示—唯物辯證法在地質找礦工作中的意義
陳德利
(華北地質勘查局綜合普查大隊河北燕郊065201)
近年來根據內蒙古翁牛特旗二把伙銀多金屬礦區地質特征及以往的小功率激電法、大功率激電法、大功率激電測深等物探工作成果的綜合分析,獲得了深部有尋找斑巖(隱爆角礫巖筒)型及裂隙充填侵入角礫巖型礦床前景。本文認為在熟練掌握基本成礦地質理論和基本勘查工作方法及其原理的基礎上,充分的運用唯物辨證法的指導思想,可以提高找礦效率,有可能取得根本突破,不但具有點上的意義,更重要的是具有面上的意義。
基本成礦地質理論基本勘查工作方法及其原理唯物辯證法次火山熱液礦床二把伙銀多金屬礦
內蒙古自治區翁牛特旗二把伙銀多金屬礦位于克什克騰旗土城子鎮南約12 km,轄屬于翁牛特旗毛山東鄉二把伙村。礦床為陸相火山、次火山巖型的淺成低溫熱液型礦床,并經后期次生淋濾富集[1]。該礦為一老礦山,解放前即有日本人在此進行過采礦,建國后又開展過多次地質工作[1][2][3]。經過多年的勘查和開采工作,礦山面臨資源危機,為此需要開展新一輪的找礦工作。
由于前期的淺成低溫熱液型的成礦認識和早期的物探異常成果被驗證,進一步的找礦工作缺乏理論指導,尤其是后期的物探工作成果缺乏地質解譯基礎,找礦工作陷入停滯狀態[1]。
本文在辨證法的思想指導下,掌握并運用基本成礦地質理論和基本勘查方法及其原理的基礎上,系統對礦區歷年地質及物探工作成果進行了分析總結,尤其在對物探工作進行了綜合解譯的基礎上,提出了新的成礦認識,并指出了找礦方向,充分的體現了辨證法在地質找礦工作中的意義。
1.1 地層
除第四系松散堆積物外,礦區出露地層為上侏羅統二把伙組(J3er)陸相火山噴發的酸性熔巖及碎屑巖。根據巖性組合、地層接觸關系、地層分布等因素,二把伙組可分為下段(J3er1)、上段(J3er2)。
1.2 構造
礦區構造為斷裂構造和火山機構。
1.2.1 斷裂構造
斷裂構造甚為發育,可分為北北西向和北東向兩組。
北北西向斷裂是區內主干控礦斷裂構造,規模較大(長>1 200 m),縱貫全區。斷裂走向330°~340°,傾向南西,傾角60°~70°。沿斷裂帶內侵入角礫巖、震裂巖發育,并見有斷層角礫巖。斷裂性質為張性正斷層,其中各地段構造表現強度不均。
北東向斷裂僅見于礦區西北角,長>650 m,走向北東,傾向北西,傾角約60°,切斷了北西向主干斷裂,斷裂性質為平移逆斷層。
1.2.2 火山機構
二把伙-油房裂隙-中心式火山噴發帶中二把伙復式火山機構表現為一個面積約3 km2的低緩穹狀隆起,穹隆內部為中酸性火山巖及同期潛火山巖。其主火山口區位于金硐山附近的山間谷內,主火山口區的東、南、北三側,分別有潛火山巖相流紋巖、石英斑巖體呈半環形分布。二把伙-油房斷裂帶過礦區切過火山口和潛火山巖體部位,其中發育侵入角礫巖脈及震裂碎裂巖。火山口區出露隱爆角礫巖脈顯示與深部由隱爆活動。據此推測,二把伙復式火山的中心地段主火山口區深部有隱爆角礫巖體存在。
1.3 火山巖
礦區火山巖類可分為五個巖相類型:爆發相、噴溢相、火山通道相、噴發-沉積相、潛火山相,不同巖相具有不同的巖性組合。
2.1 礦體地質
區內礦體走向330°~340°,傾向南西,傾角58°~70°,產于斷裂中隱爆角礫巖體發育地段。目前已揭露控制的銀多金屬礦體有五條,礦體長100~320 m,寬2~13.6 m,延深數十米~百余米。地表銀多金屬礦體形態比較直觀、簡單,呈脈狀、透鏡狀(圖1)。礦體由地表往下呈分枝復合現象,在深部形成一個近似板狀的大透鏡體。

圖1 二把伙銀多金屬礦區地質圖
2.2 礦石質量
礦石礦物主要為軟錳礦、硬錳礦和褐鐵礦。原生硫化物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、鋅銀銻黝銅礦、黃銅礦、含銀輝銅礦、硫銅銀多金屬礦等。除軟錳礦和黃鐵礦中呈類質同象混入物的銀以外,含銀和金的原生礦物有:螺狀硫銀多金屬礦、少銀黃鐵礦、自然銀、金銀多金屬礦、銀金礦等。脈石礦物有螢石、方解石、白云石、石英、玉髓。礦石構造多為角礫狀、脈狀、網脈狀、環帶狀等。
3.1 小功率激電法
1983年冶金一公司物探二隊開展小功率激電掃面,共圈出三個激電異常。
3.1.1 η-1號異常
位于金硐山一帶,按視極化率ηs≥3%圈定,異常長450 m,寬200~290 m,最高值可達7%以上,與含礦蝕變破碎帶吻合。
3.1.2 η-2號異常
該異常位于η-1號和η-3號形成的異常帶東部,大致與之平行,按視極化率ηs≥3%值圈定,異常長1 500 m左右,寬80~200 m,最高值4%。異常分布在石英斑巖體南西部接觸帶附近及隱爆角礫巖與流紋巖的接觸帶附近,其附近同走向的隱爆角礫巖帶,有硅化、鐵錳礦化發育,并有對應的Pb、Zn化探異常。根據隱爆角礫巖的形態產狀及其和斷裂平行的關系,初步推測該異常為受北北西向含礦化侵入角礫巖脈的隱伏斷裂控制的。
3.1.3 η-3號異常
位于η-1號異常南部,火石山一帶,按視極化率ηs≥3%圈定,異常長700 m,寬60~150 m,最高值5%,異常與北西向蝕變破碎帶吻合。經地表工程揭露,礦體從異常東部穿過。
3.2 大功率激電法
礦區大功率電法等值線圖中有兩個異常集中區:礦區西部北北西向帶狀異常和礦區中部呈近圓形的等軸狀異常(圖2)。帶狀異常為低阻高極化,圓環狀異常為高阻高極化。這兩個異常集中區在帶狀異常中部相連接。

圖2 二把伙礦區大功率激電異常圖

圖3 01、02、23、27線大功率激電測深視電阻率、視極化率擬斷面圖
通過礦區地質特征和激電異常特征對比可知,北西向異常帶的異常源為含礦的北西向斷裂帶中的礦(化)體;環狀異常應為金硐山東、火石山北、1222高程點以西的山間谷地附近即主火口區深部的礦化斑巖(隱爆角礫巖)體。因此,均為礦致異常,反映深部礦(化)體特征。
根據冶金工業部地質研究所(1984),受巖株和巖筒體接觸帶構造控制的礦床,激電異常形態在平面上呈環帶狀;受線性構造控制的礦床呈帶狀[4]。
3.3 大功率激電測深
3.3.1 大功率測深異常特征
礦區01線、02線、23線、27線獲得4條測深擬斷面(圖3)。
01線:高程820 m以上,出現一上寬80 m,下寬20 m,呈筒狀垂直延深250 m的視極化率(ηs)5%以上的異常,最高達10%。
02線:高程930 m以上,以視極化率(ηs)4%圈定,異常近似筒狀,寬80 m;其中高程1 040 m處,異常濃集中心視極化率(ηs)高達12%。
23線:高程750 m以上空間,以視極化率(ηs)4%圈定,異常寬40 m,呈筒狀延深達350 m。其中高程750~850 m范圍內視極化率(ηs)值為5%。
27線:高程在950 m以上,以視極化率(ηs)4%圈定,異常寬度20~40 m,微向南西傾斜,呈筒柱狀,延深130 m。
所有的測深剖面的電阻率從上至下呈電阻增大的趨勢,極化率整體上也呈增大趨勢。
3.4 礦區地球物理總體解釋
小功率激電中梯掃面使用的儀器為中小功率,探測深度較淺,小于200 m,有效影響深度僅為100 m左右,反映了礦區淺部礦(化)體形態為條帶狀,具低阻高極化特征。
大功率剖面等值線圖顯示了條帶狀異常和環狀異常,通過和礦區的地質特征、礦化特征、圍巖蝕變特征對比,反映了構造-侵入角礫巖帶深部的礦化蝕變特征,及主火口區深部的斑巖(隱爆角礫巖筒)型礦化特征。
北西向的含礦斷裂帶的01線、02線、23線、27線大功率測深剖面和η-1、η-3異常位置相一致,也和大功率等值線圖中的條帶狀異常的位置一致,顯示淺部平面異常可以通過測深剖面和深部平面異常相連通,同時說明不同方法的物探工作成果得到了相互映證,進一步證實了礦區內物探工作方法的有效性。測深剖面的異常呈直立長筒狀,低阻高極化,根據影像特征,顯示礦化蝕變呈筒狀直立,成礦熱液是沿通道上升而來的。其中01線、02線顯示強烈的礦化蝕變,23線、27線顯示礦化蝕變相對較弱,和地表礦化特征及淺表物探特征一致。根據物探測深剖面異常綜合對比分析,環形異常源下限深度大于800m。
二把伙銀多金屬礦是火山、次火山作用形成的。礦床由區域斷裂和火山機構共同控制。礦物組分是以含銀的低溫礦物組合為主,并形成次生石英巖化和青盤巖化的低溫蝕變。成礦物質來源為主火口區的潛火山巖體,淺表礦床成因為火山、次火山淺成低溫熱液礦床。根據歷年的勘查和開采工作資料[1][2][3],礦區資源/儲量已然不多,需要做進一步找礦工作。結合區域及礦區成礦系列和物探成果,礦區內應尋找裂隙充填(熱液角礫巖)型和斑巖(隱爆角礫巖筒)型Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo硫化礦床;找礦遠景區為金硐山和主火口區深部,其中金硐山區深部為成礦流體到達地表的主通道區,主火口區深部為礦源地,也是主礦產區。
二把伙礦區以往地質理論為淺成低溫熱源型,勘查技術方法是以淺部為主。這套地質理論和技術方法在找礦初期起到積極作用,但是隨著淺部礦產資源枯竭,這些理論和方法在找礦作用方面受到了局限,必須尋找新的找礦理論和勘查方法。
根據唯物辯證法中系統論的觀點,每個研究對象可以看成一個系統,同時它也是更高一級系統的一部分。二把伙地表淺部淺成低溫熱液礦床找礦意義已然不大了,這時需要對該系統否定,對其更高一級的系統或其它系統進行研究。根據礦區地質特征,選擇更高一級的系統,即礦床系列進行研究,而將其作為新的系統的一部分考慮。通過對二把伙礦區的礦床系列的初步研究,認為礦區的成礦作用是火山-次火山熱液作用。礦區包含三種礦床類型:斑巖(隱爆角礫巖)型、裂隙充填(熱液或侵入角礫巖)及淺成低溫熱液型。礦區的成礦系列認識,否定了淺成低溫熱液型礦床成因認識作為整個礦區的找礦理論依據,肯定了其作為整個火山-次火山熱液成礦系統的一個部分存在的作用,并以此為基礎獲得了系統的礦床系列的認識。
勘查技術方面的否定之否定的認識主要體現在對小功率激電法的“揚棄”方面。肯定了激發極化法在找礦中的工作原理,否定其因為功率小而探測深度有限的一面。在肯定工作原理的基礎上,進一步肯定深部采用功率較大的探測深度大的大功率激電法,從而使礦床系列理論認識指導下的深部礦床地質特征和深部物探成果相互吻合,達到找礦預測效果。
綜觀看來,二把伙銀多金屬礦的找礦歷史體現了唯物辯證法的規律。
如果把二把伙礦區的礦床系列作為一個初級系統,那么具有二把伙礦區相似的成礦地質作用的高一級的系統二把伙-油房構造巖漿成礦帶和更高一級的大興安嶺-燕山中生界火山隆起成礦帶,其找礦前景將會如何呢?有多少潛在礦(化)點可以經過工作轉化為有找礦前景的地段呢?應該說潛力很大,而做到這些就需要我們在唯物辨證法的思想指導下,成功的運用成礦地質理論和勘查方法手段。作為范例的二把伙礦區的勘查工作只是這個大系統中的一個勘查工作的縮影。
我國的礦產資源特征是“大礦少,小礦多”,從唯物辯證法的角度看,這是一個階段性的認識。如果二把伙礦區的找礦工作具有普遍意義,我國的“大礦少,小礦多”可否向“地表出露大礦較少,深部隱伏大礦較多”轉變一些呢?從這一點講,二把伙礦區的找礦分析研究就顯得較有意義了。
[1]華北地質勘查局綜合普查大隊.內蒙古二把伙銀多金屬礦普查地質報告[R].河北:華北地質勘查局綜合普查大隊檔案室,1992.
[2]河北省地礦局區域地質調查大隊.內蒙古二把伙地區1:25 000區域地質調查報告[R].河北:華北地質勘查局綜合普查大隊檔案室,1991.
[3]冶金工業部第一冶金地質勘探公司第二物探大隊.內蒙古翁牛特旗毛山東地區分散流工作報告[R].河北:華北地質勘查局綜合普查大隊檔案室,1982.
[4]冶金工業部地質研究所.中國斑巖銅礦[M].北京:科學出版社,1984.
[5]邵躍.熱液礦床巖石測量(原生暈法)找礦[M].北京:地質出版社,1997.
[6]莫茜.馬克思主義哲學基本原理[M].北京:北京郵電大學出版社,2003.
收稿:2014-01-26