地物化綜合勘查技術(shù)方法在大興安嶺北部化探異常查證中的應(yīng)用
——以魯特烏拉HS26異常查證為例

丁心科，張彥生，段先哲

1.浙江省核工業(yè)二六二大隊(duì)，浙江 湖州 313000；2.浙江省久核地質(zhì)生態(tài)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，浙江 湖州 313000；3.地災(zāi)防治與生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)研究(創(chuàng)新)中心，浙江 湖州 313000；4.內(nèi)蒙古自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局一〇八隊(duì)，內(nèi)蒙古 赤峰 024000；5.南華大學(xué) 資源環(huán)境與安全工程學(xué)院，湖南 衡陽 421000

魯特烏拉地區(qū)位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾市新巴爾虎右旗西南約92 km，屬克爾倫蘇木管轄。位于大興安嶺成礦帶北段，是北方重要的銀多金屬礦產(chǎn)區(qū)[1-5]。區(qū)內(nèi)大部分為草原牧場，覆蓋厚且廣泛發(fā)育，基巖露頭差，找礦難度大。研究區(qū)地處偏遠(yuǎn)的中蒙邊境，交通不便，自然環(huán)境惡劣，地質(zhì)工作程度偏低，僅在20世紀(jì)70年代開展過小比例尺度的基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作，奠定了研究區(qū)地質(zhì)工作的基礎(chǔ)。全面系統(tǒng)的區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作始于2011年—2014年內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查基金在此實(shí)施的礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查項(xiàng)目——“內(nèi)蒙古新巴爾虎右旗巴彥烏拉等四幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”，推動了研究區(qū)新一輪的地質(zhì)找礦工作[6-13]。魯特烏拉HS26地球化學(xué)異常即該礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查項(xiàng)目圈定出的以金銀元素為主的甲1類綜合異常。該異常地表礦化顯著、異常規(guī)模大、元素套合好、濃集中心明顯，找礦潛力較大。為查明異常特征和物質(zhì)來源，圈定地表礦化體，對其深部成礦潛力做出評價(jià)。首先通過路線調(diào)查和地質(zhì)、巖石綜合剖面測量等概略檢查手段，初步圈定出2條礦化體(Ⅰ號、Ⅱ號)，確定該異常具有金多金屬礦找礦前景。之后對地表出露較好的Ⅰ號礦化體直接進(jìn)行地表槽(井)探工程揭露，對地表露頭差、礦化連續(xù)性差的Ⅱ號礦(化)體和異常區(qū)地層巖體接觸帶上礦化蝕變發(fā)育部位，進(jìn)行了大比例尺地質(zhì)測量、物探激電剖面測量、激電測深、槽井探工程揭露等綜合勘查優(yōu)化方法組合進(jìn)行重點(diǎn)檢查，實(shí)現(xiàn)了對該異常區(qū)資源潛力的快速評價(jià)，并取得了較好的找礦效果[13-20]。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于大興安嶺北段西坡，大地構(gòu)造位置屬薩彥—中蒙古—額爾古納興凱造山帶[21]，前中生代地層分區(qū)屬北疆—興安地層大區(qū)—興安地層區(qū)—額爾古納地層分區(qū)，中、新生代地層分區(qū)屬瀕太平洋地層區(qū)之大興安嶺—燕山地層分區(qū)之博克圖—二連浩特地層小區(qū)[22]。區(qū)域上出露地層有中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組(J2tm)中基性火山巖，上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組(J3mk)陸相中酸性火山巖系圖1。侵入巖主要有晚侏羅世花崗斑巖(J3γπ)，巖體形態(tài)受北東向主斷裂和北西向次級斷裂控制，與區(qū)域構(gòu)造線一致；研究區(qū)內(nèi)脈巖較多，規(guī)模較小，以石英脈為主，次為花崗巖脈，其中石英脈與礦化關(guān)系密切。區(qū)域構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造，斷裂構(gòu)造與礦產(chǎn)關(guān)系密切，魯特烏拉銀鉬礦點(diǎn)即產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶中。

區(qū)域上處于中—俄—蒙交接部位，成礦條件優(yōu)越，在大興安嶺西坡、蒙古東部喬巴山地區(qū)、俄羅斯東后貝加爾已相繼發(fā)現(xiàn)大型、超大型鈾、金、銀、鉛鋅、鐵及螢石等礦床多處，是一個多種礦產(chǎn)成礦的密集區(qū)。研究區(qū)位于中國境內(nèi)德爾布干燕山期銅(鉬)、金、銀、鉛、鋅成礦帶上，周邊中生代火山-巖漿活動強(qiáng)烈，伴隨巖漿侵入及火山噴發(fā)，形成眾多的內(nèi)生金屬礦床。如甲烏拉、查干布拉根火山-次火山熱液型銀鉛鋅礦床、額仁陶勒蓋火山-次火山熱液型銀錳礦床，烏努克吐山斑巖型銅鉬礦等。區(qū)域上在研究區(qū)一帶發(fā)育有金、銀、銅、鉛、鋅地球化學(xué)塊體異常，找礦前景較好。通過目前開展的1∶5萬礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查及后續(xù)的礦產(chǎn)勘查工作，有望獲得金多金屬找礦突破[23]。

2 異常區(qū)地質(zhì)特征

異常區(qū)主要出露侏羅紀(jì)地層，包括中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組和上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組(見圖2)。塔木蘭溝組呈北東向展布，傾角20°左右。巖石組合為玄武巖、安山玄武巖、青盤巖化安山巖，局部偶夾少量砂巖、粉砂巖等。滿克頭鄂博組巖性組合以酸性熔結(jié)火山碎屑巖為主夾少量酸性熔巖。

侵入巖出露晚侏羅世花崗斑巖體，侵入塔木蘭溝組中，其內(nèi)見有較多的塔木蘭溝組捕虜體。巖石呈斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)呈包含微晶結(jié)構(gòu)，斑晶由斜長石、石英組成，粒度在0.5 mm～2 mm之間，斑晶占11%左右；基質(zhì)以微晶長石、石英為主，少數(shù)為霏細(xì)-微晶長石。

巖體中見大量褐鐵礦化石英脈，巖體與地層接觸部位分布有HS26地化異常，異常規(guī)模較大，元素組合較復(fù)雜，主要異常元素Ag、Au等峰值較高。副礦物中含較多的磁鐵礦、褐鐵礦等；微量元素中Ag、Zn、Co、As、Bi含量較高。侵入體的內(nèi)外接觸帶可見綠簾石化、綠泥石化、云英巖化及次生石英巖化、褐鐵礦化等蝕變現(xiàn)象。巖體中發(fā)育較多的沿?cái)嗔哑扑閹秩氲氖⒚}，常發(fā)生硅化、鐵錳礦化等蝕變現(xiàn)象。

1-上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組；2-中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組；3-晚侏羅世花崗斑巖；4-玄武安山巖；5-流紋質(zhì)含角礫晶屑凝灰?guī)r；6-流紋質(zhì)熔結(jié)晶屑凝灰?guī)r；7-沸石化流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r；8-花崗斑巖；9-石英脈；10-實(shí)測地質(zhì)界線；11-實(shí)測平行不整合地質(zhì)界線；12-實(shí)測性質(zhì)不明斷層；13-流面產(chǎn)狀；14-硅化；15-銀鉬礦點(diǎn)；16-1∶5萬化探綜合異常及編號

1-上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組；2-中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組；3-晚侏羅世花崗斑巖；4-石英脈；5-實(shí)測地質(zhì)界線；6-實(shí)測平行不整合地質(zhì)界線；7-探槽位置；8-探槽編號；9-淺井位置；10-淺井編號；11-激電剖面位置及編號；12-激電測深點(diǎn)位置；13-巖石剖面；14-巖石剖面編號；15-銀鉬礦化體；16-1∶5萬化探綜合異常及編號

異常區(qū)構(gòu)造主要以斷裂構(gòu)造最為發(fā)育，斷裂構(gòu)造與礦產(chǎn)關(guān)系密切。其中花崗斑巖中發(fā)育一NE向構(gòu)造破碎帶，寬約30 m，帶內(nèi)具褐鐵礦化、硅化等礦化蝕變。魯特烏拉銀鉬礦點(diǎn)即產(chǎn)于此構(gòu)造破碎帶中。

3 1∶5萬土壤測量HS26地球化學(xué)異常特征

1∶5萬土壤地球化學(xué)測量在特魯烏拉南部圈出HS26甲1綜合異常。異常呈北東—南西向不規(guī)則帶狀，長2 200 m，寬2 000 m，面積約2.81 km2。異常元素組合為Au、Ag、As、Sb(詳見表1)。異常以Au、Ag元素為主，疊加有As、Sb、W、Mo元素異常。其中Au元素峰值為15.40×10-9，襯值為7.19，具4級濃度分帶，面積為1.61 km2；Ag元素異常峰值為720×10-9，襯值為0.26，具3級濃度分帶，面積為1.32 km2；綜合異常中各種單元素異常地球化學(xué)參數(shù)見表1，主要元素異常分布特征見圖3。異常由破碎帶中礦化蝕變引起。

表1 HS26異常參數(shù)一覽表

1-上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組；2-中侏羅統(tǒng)塔木蘭溝組；3-晚侏羅世花崗斑巖；4-石英脈；5-性質(zhì)不明斷層；6- 1∶5萬化探綜合異常及編號

4 異常查證方法

4.1 概略檢查

為了解HS26甲1綜合異常區(qū)地質(zhì)特征和找礦潛力，采用地表地質(zhì)路線追索、化探剖面測量和化學(xué)樣品采集檢測方法組合進(jìn)行概略檢查。

地質(zhì)調(diào)查路線垂直綜合異常長軸方向，穿透異常，點(diǎn)距40 m～80 m，路線總長約3.2 km。地質(zhì)路線調(diào)查發(fā)現(xiàn)異常區(qū)內(nèi)石英脈較發(fā)育，礦化蝕變普遍較弱。礦化較強(qiáng)的石英脈有兩條，編號為Ⅰ、Ⅱ號(見圖2)。其中Ⅰ號礦化石英脈位于異常區(qū)西部，走向約310°，斷續(xù)延長120 m，寬度不一，約3 m～15 m。石英脈發(fā)生較為明顯的硅化、褐鐵礦化現(xiàn)象。地表揀塊取化學(xué)基本分析樣3件，對Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素分析，結(jié)果顯示Ag 8.9×10-6,其它元素含量偏低，無礦化顯示；Ⅱ號礦化石英脈發(fā)育于構(gòu)造破碎帶中，破碎帶總體走向約47°，點(diǎn)槽揭露可見寬度達(dá)22 m，巖石破碎強(qiáng)烈，發(fā)育有構(gòu)造角礫巖。石英脈走向與破碎帶一致，寬約5 m～8 m，斷續(xù)長約400 m，見硅化、絹云母化、褐鐵礦化等蝕變現(xiàn)象。取化學(xué)分析樣兩件，結(jié)果顯示除Ag元素外其它元素含量較低，Ag含量分別為21.6×10-6、26.2×10-6，接近邊界品位。

在異常中心垂直異常長軸方向布設(shè)化探巖石剖面一條HIPV，方位35°，長度約1 500 m(其位置見圖2)。分析結(jié)果顯示元素高值異常區(qū)正好對應(yīng)Ⅱ號礦化石英脈出露位置，高值區(qū)內(nèi)Ag元素含量>2 500×10-9，初步證實(shí)該異常由礦化引起。

4.2 重點(diǎn)檢查

為查明異常的物質(zhì)來源和起因，詳細(xì)圈定引起異常的蝕變和礦化體范圍。重點(diǎn)圍繞概略檢查初步圈定出的Ⅰ、Ⅱ礦化體和異常區(qū)內(nèi)地層和巖體接觸帶上發(fā)育礦化蝕變部位，采用地表槽(井)探工程直接揭露或物探激電剖面測量、激電測深、槽(井)探工程揭露的優(yōu)化方法組合來準(zhǔn)確定位地表礦(化)體分布狀態(tài)和規(guī)模，預(yù)測資源前景和深部成礦潛力。

(1)Ⅰ號礦化體

鑒于Ⅰ號礦化體地表出露較好，礦化體連續(xù)性較好。重點(diǎn)檢查在Ⅰ號礦化體礦化蝕變較強(qiáng)部位施工兩條探槽(TC5-1、TC5-2)及一個淺井工程(QJ5-1)進(jìn)行地表控制(其分布見圖2)。

其中TC5-1控制礦化體寬度6.4 m，礦化體為褐鐵礦化石英脈，圍巖為塔木蘭溝組玄武安山巖，礦化體與圍巖接觸界面清晰，產(chǎn)狀75°∠79°；TC5-2控制礦化體寬度15.5 m，礦化體為硅化、褐鐵礦化石英脈，產(chǎn)狀為30°∠71°。圍巖為花崗斑巖，礦化體與圍巖界線清晰，圍巖呈灰白色，未見明顯礦化現(xiàn)象；QJ5-1控制礦化體深度6.9 m。從化學(xué)基本分析結(jié)果來看，Ⅰ號礦化體除Ag有微弱的礦化顯示外，其它元素含量普遍較低，在QJ5-1內(nèi)采集的化學(xué)樣Mo元素也有礦化顯示，Mo最高值為0.01×10-2，接近工業(yè)品位。說明Ⅰ號礦化體地表礦化不連續(xù)，礦化不均勻。

(2)Ⅱ號礦化體

在Ⅱ號礦化體上(即Ⅴ-2區(qū))施測5條激電剖面(剖面編號Ⅴ-2-1～Ⅴ-2-5)，單條剖面長約1 km，線距100 m，點(diǎn)距20 m，AB距1 500 m，由西向東觀測；激電測深點(diǎn)6個，點(diǎn)距40 m，探測深度500 m。

從Ⅱ號礦化體電阻率等值線平面圖(圖4)、極化率等值線平面圖(圖5)可以看出:電阻率值一般在150 ΩM～550 ΩM間變化，為低阻背景顯示，僅在中西部550～600點(diǎn)之間為近南北向高阻異常區(qū)；極化率值一般在0.6%～1%間變化，同樣在550～600點(diǎn)間為一近南北向高值區(qū)，與高阻異常區(qū)良好對應(yīng)，推測為一隱伏硅化礦化體。

圖4 魯特烏拉銀鉬礦點(diǎn)Ⅱ號礦體視電阻率等值線平面圖

圖5 魯特烏拉銀鉬礦點(diǎn)Ⅱ號礦體視極化率等值線平面圖

從激電測深電阻率、極化率等值線斷面圖(圖6)中可看出，電阻率值一般在50 Ω·M～270 Ω·M間變化，高阻區(qū)位于0～80點(diǎn)間300 m以下處；極化率值一般在0.25%～0.65%間變化，中部200 m以下有一垂直極化率低值異常，呈近橢圓形，其兩側(cè)極化率值偏高，推測Ⅱ號礦(化)體在深部200 m以下分支、礦化體延深可達(dá)500 m以上。

通過電測深工作，可以看出Ⅱ號礦(化)體隨深度增加礦化程度增強(qiáng)，礦脈在深度200 m以下區(qū)域具分叉現(xiàn)象。

圖6 Ⅱ號礦體激電測深視電阻率(ρa(bǔ))、視極化率(ηa)等值線斷面圖

根據(jù)激電測量成果，施工探槽TC5-3及淺井QJ5-3對Ⅱ號礦(化)體進(jìn)行控制。通過探槽TC5-3揭露，Ⅱ號礦(化)體發(fā)育于構(gòu)造破碎帶中，破碎帶寬度約22.5 m，礦(化)體為兩條礦化石英脈，間隔1.9 m，產(chǎn)狀139°∠74°，寬度分別為5.6 m、5.5 m，斷續(xù)延長約400 m。由化學(xué)基本分析結(jié)果來看，Ag含量相對較高，最高值達(dá)21.80×10-6；MO有多件樣品大于0.01×10-2，最高達(dá)0.06×10-2，達(dá)到并超過邊界品位。其它元素含量則普遍較低。

(3)花崗斑巖體與塔木蘭溝組中基性火山巖接觸帶

異常區(qū)內(nèi)兩大地質(zhì)單元為魯特烏拉花崗斑巖體與塔木蘭溝組中基性火山巖，二者接觸帶位于HS26號異常中部。為了驗(yàn)證其礦化蝕變情況，在該區(qū)(編號為Ⅴ-1)布設(shè)激電中梯剖面5條及電測深點(diǎn)6個。

從視電阻率等值線平面圖(圖7)中看出，電阻率值在150 Ω·M～600 Ω·M之間變化，總體呈低阻顯示。在花崗斑巖與塔木蘭溝組火山巖接觸界面處存在一近北西向的高阻異常區(qū)，推測由接觸蝕變帶或隱伏巖脈引起。視電阻率剖面圖中反映的電阻率變化情況與平面圖吻合良好。

圖7 Ⅴ-1區(qū)視電阻率等值線平面圖

由極化率等值線平面圖(圖8)中看出，極化率一般在0.6%～1.15%間變化，中部的極化率高值異常與北西向高阻異常對應(yīng)，異常值在0.95%～1.15%之間，與各線極化率剖面圖顯示一致。

從激電測深電阻率、極化率等值線斷面圖(圖9)來看，電阻率值一般在100 Ω·M～380 Ω·M間，中部150 m深度以下見一電阻率高值異常，推測為一隱伏巖脈；極化率值一般在0.6%～0.8%間，變化相對平緩，僅在深度450 m～500 m處見一較高極化率異常。

圖8 Ⅴ-1區(qū)視極化率等值線平面圖

圖9 Ⅴ-1區(qū)激電測深視電阻率(ρa(bǔ))、視極化率(ηa)等值線斷面圖

總體上看，花崗斑巖與塔木蘭溝組中基性火山巖接觸帶及其附近地段電阻率、極化率值均較低，反映出巖石礦化較弱，成礦的可能性偏小。

5 結(jié)論

(1)研究區(qū)Ⅰ號礦化體斷續(xù)延長1 200 m，出露寬度3 m～16 m。化學(xué)分析Ag元素最高含量4.92×10-6，Mo最高為0.01×10-2，其它元素含量均偏低。礦化體與圍巖界線清晰，不見構(gòu)造破碎現(xiàn)象，地表礦化蝕變?nèi)酰畈砍傻V潛力小，可進(jìn)一步工作意義不大。

(2)Ⅱ號礦(化)體發(fā)育于構(gòu)造破碎帶中，破碎帶寬約22.5 m，礦(化)體寬5 m～12 m(具分支復(fù)合現(xiàn)象)，斷續(xù)出露長約400 m。化學(xué)基本分析Ag最高為21.80×10-6，MO有多件樣品大于0.01×10-2，最高達(dá)0.06×10-2，達(dá)到并超過邊界品位。激電剖面及激電測深反映隨深度增加礦化有增強(qiáng)趨勢。該礦(化)體有進(jìn)一步工作價(jià)值。

(3)花崗斑巖與塔木蘭溝組中基性火山巖接觸帶處電阻率及極化率均較低，反映出其礦化蝕變程度較弱。地表觀察和鄰區(qū)異常查證工作中對鉀長花崗巖與塔木蘭溝組接觸帶處的槽井探工程揭露情況與物探激電成果相一致。

(4)針對1∶5萬土壤測量圈定的HS26綜合異常，采用大比例尺地質(zhì)測量、物探激電剖面測量、激電測深以及槽井探工程揭露等綜合勘查優(yōu)化方法組合，實(shí)現(xiàn)了對該異常區(qū)資源潛力的快速評價(jià)，并取得了較好的找礦效果，為該地區(qū)化探異常綜合查證提供了參考和示范。