多種物探方法在內蒙古二道河銅鉛鋅銀礦勘查中的應用研究

牛興國　黨月輝　楊發亭

摘要：二道河銅鉛鋅銀礦床的成礦地質條件和產出的大地構造背景優越，其礦區及外圍存在隱伏礦體的可能性較大。為深入研究外圍的找礦潛力，2014年中國地質調查局組織進行整裝勘查，在礦區開展了物探工作。首先在已知礦區進行了地面高精度磁測、激電中梯剖面和音頻大地電磁測量等物探方法對比，總結物探異常的找礦標志，建立了礦床地質—地球物理找礦模型；然后按照從已知到未知的原則，在工作區礦體外圍開展了相同方法的物探工作，新發現異常（與礦致異常對比）重現性良好，顯示在主礦帶的外圍具有很好的找礦前景。

關鍵詞：二道河銅鉛鋅銀礦；地質—地球物理；找礦模型；找礦前景

1. 地質概況

測區位于古亞洲構造域與環太平洋構造域交匯部位，屬夾持于賀根山、烏奴爾—鄂倫春斷裂和德爾布干斷裂之間的大興安嶺北段晚古生代增生造山帶，西伯利亞古板塊（東北亞克拉通）大陸邊緣向南增生部分一級構造單元，大興安嶺中華力西優地槽褶皺帶，處于三級構造單元阿爾山復背斜南東翼與烏蘭浩特復向斜北西翼上。

本區在古生代加里東晚期處于地槽的沉降階段，屬火山—沉積巖系優地槽，形成了中奧陶世一套海相噴溢酸性—中基性火山巖建造，中晚奧陶世洋盆逐漸關閉，構造環境相對穩定，中生代受濱西太平洋構造和庫拉板塊向西俯沖的影響，構造活動逐漸增強，在測區形成北東向展布的山間斷陷盆地，沉積了一套上三疊統粗碎屑巖夾中性火山巖建造（柴河組），之后又沉積了中侏羅統陸相中基性火山巖夾沉積巖建造—塔木蘭溝組。中生代中晚期燕山運動（晚侏羅—早白堊世構造巖漿活動）使基底斷裂再次復活，發育了北北東向的斷裂隆起帶和坳陷帶，斷隆邊緣往往是火山—巖漿的高熱活動區，火山機構沿深大斷裂或次級斷裂頻繁出現，具有良好的熱動源，伴隨熱液活動帶來大量金屬成礦元素，在有利的地質構造環境沉淀成礦；是大興安嶺地區最重要的北東向陸相中—酸性火山巖帶，也是大興安嶺中段有色金屬成礦區帶，該帶分布多個銀鉛鋅銅礦床（點），具有良好成礦條件和地質背景。

1.1 地層

礦區出露的地層主要為中下奧陶統多寶山組（O1—2d）、中上奧陶統裸河組（O2—3lh）和侏羅系上統滿克頭鄂博組（J3m）。

①奧陶系

工作區奧陶系呈北東向展布，出露面積約9.89km2，被晚二疊世鉀長花崗巖及閃長巖侵入及中生代火山巖覆蓋。根據地層層序、巖性特征、沉積建造與區域對比，劃歸中下奧陶統多寶山組和中上奧陶統裸河組。各組特征簡述如下：

多寶山組（O1—2d）

總體呈北東向條帶狀展布，與裸河組呈斷層或平行不整合接觸，被滿克頭鄂博組酸性火山巖角度不整合覆蓋，出露面積2.25km2，劃分爆發相與噴發—沉積相兩個非正式填圖單位。巖石類型主要有變質流紋質含火山角礫玻屑弱熔結凝灰巖、變質火山角礫（多屑）凝灰巖、變質凝灰質含礫中粗粒長石巖屑砂巖夾大理巖、變質凝灰質砂質礫巖、變質流紋質含火山角礫沉玻屑凝灰巖、變質沉凝灰巖等。

裸河組（O2—3lh）

總體呈北東向條帶狀展布，與下伏多寶山組呈平行不整合接觸，被滿克頭鄂博組角度不整合覆蓋，出露面積7.64km2。該組為細碎屑沉積巖建造，劃分為變質石英細砂巖、變質粉砂巖、長石石英砂巖、粉砂質板巖、大理巖五個非正式填圖單位。

②侏羅系上統滿克頭鄂博組（J3m）

出露于工作區西部，出露面積2.62km2。角度不整合覆于多寶山組、裸河組和中二疊世鉀長花崗巖之上。劃分出空落相、火山碎屑流相、噴溢相三個非正式填圖單位。巖性主要有流紋質含角礫凝灰巖、流紋質熔結凝灰巖、流紋質玻屑凝灰巖及流紋巖。

③第四系全新統（Qhal+fl）沖積相及泥沼相

主要分布于東西向及北西向溝谷比較低洼平緩地段，出露面積1.95km2。多為砂質土、亞砂土及砂礫石層及淤泥，厚度一般為2m～7m。

主要分布于東西向及北西向溝谷比較低洼平緩地段，出露面積1.95km2。多為砂質土、亞砂土及砂礫石層及淤泥，厚度一般為2m～7m。

1.2 巖漿巖

工作區巖漿活動較強烈，巖體受北東向構造控制，依據巖性、接觸關系及區域對比劃分為中二疊世中細粒鉀長花崗巖（P2ξγ）及晚二疊世細粒閃長巖（P3δ）兩個非正式填圖單位。

①中二疊世中細粒鉀長花崗巖（P2ξγ）

出露于工作區南東角及北西角，向南及向北均延出工作區，出露面積1.02km2。巖性為黑云母鉀長花崗巖，侵入多寶山組及裸河組，被滿克頭鄂博組不整合覆蓋。

②晚二疊世細粒閃長巖（P3δ）

出露于工作區中部，侵入多寶山組及裸河組，長軸方向與地層圍巖產狀一致，并與北東向斷裂構造平行，出露面積0.40km2。巖石類型主要有角閃石閃長巖和石英閃長巖。

③脈巖

受北東向構造控制，走向均為北東向，主要有細粒花崗斑巖、流紋斑巖、閃長巖、花崗閃長巖、鉀長花崗巖、安山玢巖等。

1.3 構造

工作區構造線主體呈北東向，褶皺和斷裂均較發育，同時沿層間斷裂及成礦后期斷裂充填了中性—中酸性脈巖，與成礦關系密切的閃長巖和花崗斑巖巖枝、巖脈正是沿著層間破碎帶上侵就位，含礦熱液與富鈣質巖石交代蝕變且有元素沉淀富集而形成矽卡巖型銅鉛鋅銀礦床。

①褶皺構造

工作區內褶皺構造共識別出6個，均表現在奧陶系中上統裸河組內，形成于加里東旋回晚期。事實上，多寶山組（D1-2d）同樣卷入褶皺，只是緣于巖石露頭欠佳而未能目擊到。工作區地層褶皺軸長均較短，且多在同一巖性中體現，野外僅是通過產狀的變化來識別出來 。褶皺未導致地層倒轉，地層層序正常。

②斷裂構造

工作區斷裂構造較發育，識別斷裂8條，其成生時期均為燕山旋回中晚期，主體為北東向壓性斷層，少數為北西向平移斷層。這些斷層的存在不僅使地層展布受到明顯改造，同時對已形成的鉛鋅礦體產生了破壞作用。

1.4 礦體地質特征

已發現銅鉛鋅銀礦體42條，其中地表出露的有28個，盲礦體14個。按鉛、鋅、銀、銅組分含量，有鉛礦體8條，鋅礦體8條，銀礦體4條，銅礦體1條，鉛鋅礦體7條，鉛鋅銀銅礦體2條，鉛鋅銀礦體8條，鋅銀礦體1條，銀銅礦體2條，鉛銀礦體1條。礦體形態呈大透鏡狀、脈狀或似層狀。

二道河礦床1號礦段已完成詳查工作。該礦段面積12km2，圈出20條礦體，均嚴格受北東向構造控制，主礦體為1號礦體。1號礦體長度720m，埋深1m～329m，控制斜深366米，地表出露厚度20m～148m，平均厚度76m，鉆探控制最大厚度240m。礦體呈大透鏡狀、似層狀、條帶狀、脈狀，走向40°～55°，傾向北西，傾角40°～65°，具有膨脹收縮、分枝復合特點。截至2012年底，1號礦床提交銅鉛鋅銀內蘊經濟資源量（332+333）礦石量2186.63萬噸，金屬量Pb298621.29t、Zn1175518.07t、Ag2360.84t、Cu1225.98t；礦床平均品位Pb1.44%、Zn5.56%、Ag133.50g/t、Cu0.94%。

經鉆孔巖芯編錄和地質剖面測量，確定二道河鉛鋅銀礦賦存于中下奧陶統多寶山組和中上奧陶統裸河組地層中。容礦巖石主要為矽卡巖、矽卡巖化變質（粉）砂巖、矽卡巖化大理巖、矽卡巖化結晶灰巖、矽卡巖化灰巖等。工作區與成礦關系密切的主要為閃長巖和花崗斑巖。

2. 礦區地球物理特征

2.1 物性特征

1、電性特征：通過對礦區鉆孔中各種巖性測定，工區內大理巖、閃長巖、凝灰巖、流紋斑巖及砂巖視充電率一般在2ms～15ms左右，電阻率在3000Ω·M～15000Ω·M之間，呈現低極化高阻特征。礦體、氧化礦類巖石充電率最高，一般在25ms～90ms左右，對應為低電阻特征。礦化蝕變帶充電率較高，具有中、高充電率特征。

2、磁性特征：礦區內凝灰巖和流紋斑巖磁性最強，礦體和氧化礦有弱磁性，其他巖性磁性較弱。

2.2 磁異常、激電異常特征

2009年～2010年度內蒙古第三地質勘查有限責任公司在二道河銅多金屬普查區分別開展過1∶1萬磁法、激電中梯短導線測量工作，圈出多處不規則片狀及帶狀形態電、磁異常。2014年開展整裝勘查項目時，主要在二礦區作了激電中梯剖面測量、高精度磁法剖面測量、激電測深和音頻大激電測深工作。

電、磁異常與地層走向一致，形態規則，吻合較好。磁異常多與接觸帶和構造有關，基本反映了本區北東向和北西向總體巖性和構造格局，以北東向為主，并呈現明顯的規律性。

激電異常分布于奧陶系裸河組和侏羅系滿克頭鄂博組地層中，呈帶狀沿北東向展布，與主構造線方向一致，視充電率異常主體位于低阻帶內，顯示低阻高極化的特征，分布在侏羅系火山巖中的主要激電異常與化探異常相吻合，經工程驗證為鉛鋅銀礦體。

3. 地質—地球物理找礦模型

本次工作以以往工作成果為依據，共布置了六條剖面。在已知礦體開展了1∶5000磁、電綜合剖面工作（P4、P5、P6），在此基礎上在P4的112點至148點布設了激電測深及音頻大地電磁測深測量，以構建地質—地球物理模型。

P4、P5、P6線穿過工作區Ⅰ礦段的1、2號礦體，是二道河重點工作區的主要成礦帶，該區域上以往系統施工有許多鉆孔，因此，布置了3條物探地質物探綜合剖面，在已知礦體上尋找規律，指導未知異常上的找礦工作。在實測的3條綜合物探剖面上，各剖面磁異常、視充電率和視電阻率強度上有所差異，但總體變化趨勢基本一致，且在礦體位置均呈現低電阻率、高充電率、高磁異常特征。

以P4物探地質綜合剖面圖（圖1）為例，可以看出，鉛鋅礦體呈低阻高充電率反映，以視充電率大于100ms，視電阻率小于1800Ω·m的等值線范圍基本反映了礦體的產出部位，礦體兩側的閃長巖和花崗斑巖為高祖低充電率反映。AMT反演斷面和激電測深電阻率斷面異常形態和位置基本一致，幾種物探方法相互驗證相互補充并與地質吻合。

在收集研究以往資料基礎上，通過以上工作結合地質資料和物性統計結果，初步總結以下幾點二道河工作區的地質—地球物理找礦標志（地質—地球物理模型）：

①本區發現的鉛鋅銀銅多金屬礦體均賦存在層間構造破碎帶（侏羅系上統滿克頭鄂博組中酸性熔巖、凝灰巖破碎物）中，在奧陶系裸河組灰巖與巖體接觸帶矽卡巖中。礦體產狀向北西傾斜。

②礦體有明顯的激電異常，反映為高充電率，低電阻率特征。視充電率為 100ms～130ms，視電阻率為 600Ω·m～1800Ω·m。激電異常是主要找礦標志。

③磁異常和礦體基本對應，異常值為 700nT～1000nT。因為基性巖體等影響，磁異常雖不能作為直接找礦標志，但磁異常的附近若同時存在激電異常，則有礦體存在，所以磁異常可作為間接找礦標志，配合激電異常進行綜合分析。

④音頻大地電磁測深反演斷面圖與礦體及地質內容（含礦構造破碎帶）吻合的較好，礦體上對應的卡尼亞電阻率為低阻，值在200Ω·m～600Ω·m之間。音頻大地電磁測深可以尋找容礦構造，作為間接找礦標志。

4. 礦體外圍探索

在礦體外圍布置了三條P1、P2、P3剖面，在此基礎上在P2的122點～136點以及144點～156點兩個區域內布設了激電測深和音頻大地電磁測深工作。

P3平行于P4布設，位于P4剖面西南角。結果顯示，物探異常特征與P4類似，128點～156點之間出現低阻高極化高磁區域（視充電率最大值為120ms，視電阻率低至200Ω·m，最大磁異常值為900nT），異常區域對應地層為碎裂中細粒黑云母閃長巖，異常兩側無異常區域對應為凝灰巖和砂巖，結合地質資料推測分析認為128～156異常為I礦段成礦帶（1、2、8號礦體）延伸的礦（化）體引起，具有很好的找礦前景。

P2的Ms測深斷面圖上顯示，以100ms為異常下限，圈出了兩個對稱的透鏡狀的高視充電率異常，其中122點～136點處高充電率異常對應的對稱四極測深視電阻率和音頻大地電磁測深的卡尼亞電阻率均為低阻顯示，對應△T磁異常曲線有弱磁性，整個異常總體表現為低阻高極化高磁異常特征，與P4已知礦體建立的地球物理模型類似。異常對應位置地表發現一條寬度約0.7m的北西走向的鉛鋅礦化蝕變構造帶，結合音頻大地電磁測深結果推測有容礦構造的存在，且該異常段對應的化探異常結果較好，Pb、Zn等主成礦元素均存在峰值（Pb達3.4×10-6），推測該激電異常可能是由Pb、Zn等硫化物伴生的多金屬礦床引起。

綜上所述，根據本次在二道河重點工作區的物探工作取得了以下主要成果：

5. 結語

（1）礦區Ⅰ礦段主礦體具有低電阻率、高充電率、弱磁特征，可引起高阻、高極化高磁組合異常。

（2）P3的128點～156點之間，P2的122點～136點出現的低阻高極化高磁區域，結合本次開展的工作成果推測深部有隱伏礦體。

參考文獻：

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