馬勝勝
(黑龍江省第五地質勘查院,黑龍江 哈爾濱 150000)
銅鉬礦床一般與磁鐵礦具有明顯的共生關系,因此,可以通過尋找深部隱伏的磁鐵礦的空間位置判斷銅鉬礦床的空間展布特征。因此,尋找銅鉬礦床時使用物探技術具有良好的應用效果。本文以黑龍江某銅鉬礦床為研究對象,采用可控源音頻大地電磁法探索深部找礦效果,為該礦床的深部找礦勘查提供參考。
礦區出露地層較為簡單,以新元古界黃松群和新近系地層為主,前者主要出露新元古界黃松群之楊木組,巖性以二云鈉長片巖(可含石榴子石)、云母石英片巖、角閃石片麻巖等,為一套中—深變質巖系[1];后者為新近系火山巖組合,根據區域巖石組合劃分,可將其劃分為新近系寧安玄武巖和新近系雞東玄武巖。此外,礦區內出露少量的新近系下亮子組泥巖。
礦區構造較為發育,其中褶皺構造總體呈北東—南西向展布,褶皺軸跡走向越30°,代表褶皺為黑松山復背斜。礦區斷裂構造較為復雜,以密敦深斷裂為主體,伴隨有一系列大致平行展布的平行斷裂體系以及派生出的呈北東向、近東西向展布的次級斷裂,為礦區主要的含礦熱液以及巖漿運移的通道,與區內銅鉬礦床的形成關系密切。
礦區巖漿巖發育,巖石類型出露較多,多以巖株、巖脈為主,具有多期次侵位的特征。根據區域研究同位素研究資料顯示[2,3],礦區巖漿巖以燕山晚期為主,印支期和燕山早期次之。礦區巖漿巖以酸性花崗巖類為主,巖性較復雜,常見的有花崗閃長巖、花崗閃長斑巖、閃長玢巖、花崗斑巖等,其中花崗閃長斑巖與區域銅鉬礦床的形成關系密切。
研究區銅鉬礦床的形成與燕山晚期的花崗閃長斑巖具有明顯的成因關系,其中角礫巖是銅鉬礦床主要的賦礦巖石。根據角礫巖成因以及附存狀態,可將礦區角礫巖分成兩類:一是以花崗閃長斑巖脈或者其它脈巖為主的角礫巖;二是以地層角礫為主的礫巖,多為片巖角礫。其中,與銅鉬礦床有關的角礫以前者為主,即花崗閃長斑巖角礫巖。
銅鉬礦體的形成與燕山晚期的花崗閃長斑巖具有明顯的成因關系,在空間展布位置上和成礦時代上均具有較高的耦合度,銅鉬礦體的空間展布具有較強的規律性,其中鉬礦體主要賦存在燕山晚期花崗閃長斑巖與新元古界黃松群楊木組的接觸帶上,且主要位于接觸帶內側的花崗閃長斑巖角礫巖中,銅礦體主要賦存在燕山晚期花崗閃長斑巖與新元古界黃松群楊木組的接觸帶的內側的花崗閃長斑巖角礫巖和外側的片巖角礫巖中。
此外,伴生的金礦體主要展布于燕山晚期花崗閃長斑巖與新元古界黃松群楊木組的外接觸帶或者遠離巖體中心的片巖地層中[4]。總體上,該銅鉬礦床具有自巖體中心至片巖地層的變化規律為:鉬(銅)礦體→銅礦體→銅金礦體→金礦體。
根據上文礦區地質概況可知,礦區出露地層簡單,巖性較為單一,因此磁干擾因素較少。此外,銅鉬礦體與磁鐵礦伴生,而磁鐵礦的磁性與賦礦巖石以及賦礦圍巖的磁性存在明顯的差異。礦區不同巖性的磁性變化較大,從小到大依次為玄武巖、角閃片麻巖、角礫巖、花崗閃長斑巖、含磁鐵礦銅鉬礦體;礦區內不同巖性的視電阻率變化較大,從小到大依次為銅鉬礦體、角礫巖、玄武巖、花崗閃長斑巖、花崗閃長巖等。此外,礦區銅鉬礦體受斷裂控制明顯,而本區域的斷裂破碎帶賦水性較強,總體呈現出更低的低阻。因此,選擇可控源音頻大地電磁法尋找深部隱伏礦體具有較高的可行性。
對礦區進行了系統的可控源音頻大地電磁法測量,最終獲得5個磁異常區,編號分別為C1、C2、C3、C4和C5。結合礦區地質勘查資料等,認為C1高磁異常為玄武巖引起的磁異常,C5異常可能為花崗閃長巖體誘發的,C2、C3和C4異常為孤立的弱磁異常,可能與深部隱伏的銅鉬礦床關系密切。為了驗證C2、C3和C4異常,本文選擇C3異常區進行了剖面解譯工作。
結果顯示,剖面處的弱磁異常與C3磁異常具有良好的對應關系,可能與深部銅鉬礦體具有良好的耦合關系,根據電磁法測量成果顯示,礦體多賦存于低阻帶內或者高阻與低阻的接觸帶上。因此,礦區深部仍然具有巨大的找礦潛力,尤其是C2、C3和C4異常所反映的深部地質體,是今后找礦勘查的重點。對C3異常區所反映的解譯成果,有目的性的進行了鉆孔驗證工作,結果表明,所施工的兩個鉆孔均見礦,銅鉬礦體累計厚度可達300m以上,品位較高、礦體變化較穩定。因此,使用可控源音頻大地電磁法在該區域進行類似礦床的深部勘查具有良好的應用效果。
綜上所述,本文在分析礦區基本賦存規律的基礎上,采用可控源音頻大地電磁法分析了磁異常與深部礦體的關系,并取得了良好的應用效果。
此外,由于礦區銅鉬礦體伴生磁鐵礦,使得電磁法找礦效果更加突出,礦區磁性略高而電阻較低的區域是主要的找礦部位。尤其是與深部花崗閃長斑巖體形成的接觸帶位置,更是有利的找礦部位。