綜合物化探方法在小井鉛多金屬礦勘查中的應用

趙彥博　楊小鋒　陳碧華

摘要：小井鉛多金屬礦區地表植被發育，地質找礦標志不明顯，地表槽探工作開展難度較大，效果不明顯，綜合物化探方法找礦效果顯著，通過總結礦區的地球物理、地球化學標志，對相同地質條件的其他地段尋找該類型礦床，具有重要意義。

關鍵詞：地球物理；地球化學；綜合利用；找礦標志；鉛多金屬礦

1996年內蒙古第二物化探隊在多倫縣黑山咀地區開展了1：5萬水系沉積物測量，圈出Ag、Pb、zn、Mo等多金屬異常多處。2015年內蒙古國土資源勘查開發院對1：5萬水系沉積物測量發現的化探異常進行了地質勘查工作。主要投入了1：1萬地質填圖、1：1萬激電中梯測量、1：1萬土壤地球化學測量和1：5千地質、土壤、激電綜合剖面測量工作。在此基礎上對物化探異常進行了鉆探工程驗證，發現了小井鉛多金屬礦。

根據目前鉆孔控制，估算礦床Cu金屬量105.23噸、Pb金屬量5839.22噸、Zn金屬量2329.42噸、Ag金屬量4376.81kg。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

礦區內地層出露不全，主要為古生代和中生代正常沉積碎屑一火山碎屑沉積地層。古生代地層單位劃分為內蒙古草原（赤峰一哈爾濱）地層區，烏蘭浩特一哈爾濱地層分區，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-赤峰地層小區。

礦區內出露地層主要為侏羅系上統滿克頭鄂博組和第四系全新統。滿克頭鄂博組巖性為灰白色屑晶屑凝灰巖，屑晶屑凝灰結構、碎屑熔巖結構、斑雜狀構造、塊狀構造。

礦物成份：晶屑由長石、石英組成，粒徑1mm～3mm，晶形一般呈次棱角狀，圓狀及長圓柱狀，含量5%～10%；巖屑由早期結晶的火山巖及火山灰物質組成，含量各地不均，一般為1%～3%；次火山脈巖較為發育，有石英二長斑巖脈、鐵錳質霏細巖脈；區內未發現大的構造斷裂，主要發育為一些北東向、北西向及南北向的節理和裂隙，其構造形跡表現為后期脈巖的充填。

鉆孔發現的礦體主要賦存于晶屑巖屑凝灰巖及破碎晶屑巖屑凝灰巖中，方鉛礦、閃鋅礦多呈星點狀、細脈狀、侵染狀分布，局部見團塊狀。黃鐵礦較發育，晶型多為不規則粒狀，呈網脈狀、細脈狀、團塊狀分布。局部見少量晶型較好的黃鐵礦呈立方體出現。裂隙面黃鐵礦主要呈薄膜狀。蝕變主要為高嶺土化、硅化、局部見螢石化、綠簾石化、鉀化等。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1：5萬化探異常上布置了1：1萬土壤地球化學測量、激電中梯面積測量（線距100m，點距40m）。并利用1：5千地質、土壤、激電綜合剖面對異常進行了查證工作（點距20m）。

2.1 1：1萬地球化學特征

1：1萬土壤測量在礦區內圈出主要找礦元素Cu、Pb、zn、Ag、組成的綜合異常多處，其中AP4異常較為典型，異常區出露巖性主要為侏羅系上統滿克頭鄂博組晶屑巖屑凝灰巖。異常多呈北西向帶狀展布。并伴有Au、Mo、Sn、Bi、Co、Hg、As元素。各元素異常吻合較好，其中Au、Mo、Sn、Bi、Hg、As多呈單點異常出現。Cu、Ph、zn、Ag、Co異常面積較大，有多處濃集中心，成礦元素最大值Cu：230.9×10^-6、Ag：10.0×10^-6、Zn：1000.0×10^-6、Ph：1000.0×10^-6。該異常濃集中心清晰，離差較大，濃度分級Cu、Ag為4級；Pb、Zn為3級，異常特征值見表1，剖析圖見圖2。

2.2 1：1萬物探特征

2.2.1物性特征

礦區內巖性種類較單一，主要為侏羅系上統滿克頭鄂博組晶屑巖屑凝灰巖，巖（礦）石標本測定結果如下表2。

由表2分析可見：（1）晶屑巖屑凝灰巖的電阻率變化范圍較大，呈中高阻，鉛、鋅礦晶屑巖屑凝灰巖和鉛鋅礦化鐵錳質霏細巖脈電阻率變化范圍相近，顯示中低阻，但均小于晶屑巖屑凝灰巖。（2）鐵錳質霏細巖脈極化率強度較大，鉛、鋅礦晶屑巖屑凝灰巖次之，晶屑巖屑凝灰巖最小。（3）通過巖（礦）石標本測定，反映出礦致異常為中低阻高極化特點。

由此可見，說明該地區使用激發極化法尋找鉛鋅鉬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

礦區內1：1萬激電中梯測量，以視極化率（ηs）≥2.50%圈定異常，共圈出2處激電異常編號DJ1、DJ2。見圖3、圖4。

DJ1激電異常位于測區西北部，出巖性為露晶屑巖屑凝灰巖及流紋巖。由5個不同極值的子異常組成，西側、北側未封閉。控制長約1300m，寬約600m，呈北西向不規則條面狀展布，視極化率極大值為4.36%，對應的視電阻率為600Ω·m～1200Ω·m，總體呈中高阻高極化特征。針對視極化率高值區布置了ZK3、ZK5進行驗證，鉆孔中具有星散狀黃鐵礦分布，有的裂隙見有鐵錳礦化物質，呈斑雜狀、不規則狀分布，推測該子異常為金屬硫化物引起。

DJ2激電異常位于測區中西部，出巖性為露晶屑巖屑凝灰巖，南北長約300m，東西寬約100m，呈不規則條帶狀，南北走展布。視極化率極大值為3.38%，對應的視電阻率值為500Ω·m～700Ω·m，具中阻中極化特征。該異常與AP4土壤綜合異常東半部套合好。

2.3 1：5千綜合剖面特征

為了對AP4異常與DJ2激電異常進行進一步研究，布置了P10、P13、P14、P15四條1：5千綜合剖面工作。其中P14、P15剖面具有一定的代表性，介紹如下：P14剖面108點～114點、122點～128點異常好，以cu、Pb、zn、Ag為主，伴有Au、W、As、Bi，各元素套合好，主要元素Cu、Pb、zn、Ag強度變化大，一般Cu<10×10^-6、Pb>100×10^-6、Zn>100×10^-6、Ag（0.5～1）×10^-6，最高值Cu：49.3×10^-6、Pb：1000×10^-6、Zn：1000×10^-6、Ag：4.27×10^-6。激電異常與對應的土壤異常吻合好，視極化率2.0%～3.3%，視電阻率在500Ω·m～700Ω·m之間，地質剖面與1號礦化體吻合見圖5。

P15剖面112點～132點異常好，以Cu、Pb、Zn、Ag為主，伴有Mo、Au、As、Bi，各元素套合好，主要元素個別點強度低一般Pb（800～1000）×10^-6、Zn（400～600）×10^-6、Cu（20～40）×10^-6、Ag（1-3）×10^-6，最高值Pb：1000×10^-6、Zn：1000×10^-6、Cu：46.0×10^-6、Ag：3.93×10^-6。激電異常與對應的土壤異常吻合好，視極化率2.0%～2.8%，視電阻率在500Ω·m～700Ω·m之間，地質剖面與1號礦化體吻合，見圖5。

3.鉆探驗證

2016年，對物化探綜合異常進行了深部鉆探驗證。ZK4在孔深為28.80m-29.50m，見到了一條鉛鋅礦化體。ZK1、ZK2、ZK6深部發現了多層礦（化）體。尤其是ZK6中共見礦體7條，其中130.40m～142.90m處見礦，礦體真厚度10.24m，軸夾角45。，賦存于擠壓破碎帶中，由碎裂晶屑巖屑凝灰巖組成。該礦體Pb、Zn、Ag、Cu均達到工業品位，最高品位Pb：23.36%、Zn：3.71%、Ag：221 g/t、Cu：0.68%，平均品位Ph：9.25%；Zn：1.63%；Ag：87.56g/t；Cu：0.28%。礦體中方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦呈細脈狀、侵染狀、局部見團塊狀分布，黃鐵礦晶型一般為不規則粒狀，少數呈小立方體。蝕變主要為高嶺土化。綠泥石化、綠簾石化、鉀化，局部見螢石化呈集塊狀分布。

4.結論

（1）利用1：5萬化探成果圈定成礦靶區；在此基礎上開展1：1萬土壤地球化學測量，進一步縮小找礦靶區；根據化探異常特征，結合地質環境以及地球物理異常特征等因素，初步判斷成礦主要元素，確定主攻礦種。Cu、Ph、Zn、Ag元素異常的疊加出現是該礦床的一個找礦標志。

（2）本礦區成礦地段視電阻率在500fl·m～700Ω·m、視極化率在2.5%～3.0%，并非視極化率越大對成礦越有利，通過ZK5、ZK3對視極化率異常的驗證結果顯示，視極化率大于3.5%時，黃鐵礦較發育，是引起激電異常的主要因素。中低阻中極化率是該礦床的找礦標志。

（3）通過對物化探找礦標志的建立，綜合分析物化探資料的相互關系，抓住契合點，結合地質蝕變特征，三管齊下，才有可能在找礦上有所突破。