綜合物化探在找鉛鋅礦中的應用

趙 凈，張朝陽

（山東省地礦工程勘察院，山東 濟南 250014）

綜合物化探在礦產資源勘探中具有非常重要的應用價值，其技術主要包括重力、磁力、電法、化探等多種探測手段，而且近幾年來隨著綜合物探技術的不斷發展，借助于新型技術的融入使得綜合物探技術水平得到了不斷的進步與提升。三維高精度重磁技術是一種借助于正交網的觀測方法，通過該方法可以有效提升重力值的觀測精度，相比于常規的觀測方法可以使精度提高約一個數量級[1]。此外非地震綜合技術也是現階段綜合物探法中的重要技術之一。在該方法中將電法和地震技術聯合應用進行綜合勘探，基于測井資料獲得電阻率和速度之間的關系，然后將所測得的電阻斷面轉變為速度帶面可以為精準的處理鑒定速度模型[2]。而土壤化探、高精度磁法以及激電中梯等相應勘查方法是是礦石探測的重要方法，在本研究中進行大興安嶺北部腹地鉛鋅礦找礦的過程中就充分運用了綜合物化探方法，并取得良好的應用效果。

1 大興安嶺北段地質概述

大興安嶺北段腹地的鉛鋅礦床所在地位于西伯利亞板塊東南區域邊緣鄂倫春晚古生代陸緣增生帶，從大興安嶺北段的圖里河到克一河分別分布著鋅、鎢、鉬、金、鉛等多種礦帶。該礦帶距西部地區的海拉爾市有310公里，而東部距鄂倫春自治旗阿里河鎮有90公里。在對該地區的寬帶進行找礦的過程中采用1:10000的土壤測量和高精度磁法以及激光電梯的綜合物探法[3]。在圈定異常礦帶的基礎之上通過后期的槽探和鉆探工程，對該地區的物化碳進行異常驗證最終確定了大興安嶺北段區域的上坑過火山巖型鉛鋅礦。通過對該礦床進行分布地區的鉆孔探測以及淺表層地區的槽探工程，專家估計預算該地區的礦金屬資源礦產存儲量至少為5萬噸，屬于我國鉛鋅礦床的中等規模以上。

2 大興安嶺北段礦區基本地質特征研究

通過對該地區的地質特征進行探測，該礦區的露出地層部分屬于一種陸向中性偏酸性的火山巖，而該火山巖的性質主要表現為巖屑的凝灰巖，包括流紋質晶屑巖屑凝灰巖、屑凝灰巖、角礫巖屑晶屑凝灰巖、角礫凝灰巖幾種成分構成。該礦區的中東部屬于初露的火山機構，占地大約有2公里的范圍，該處地勢相對較高，屬于獨立的錐形山，而火山通道則是被白堊紀時期的流紋斑巖填充，表現為環形，放射狀斷裂構造發育。而此環境和放射狀的斷裂發育形狀是導礦的構造，也是該地區的儲礦構造[4]。而火山的構造和形成對于該地區的礦化蝕變發揮著重要的控制作用。在大約0.8平方公里的早白堊紀流紋斑巖出露面積中，沿著巖石的孔洞可以發現較為明顯的鉛鋅礦、褐鐵礦、硅礦等，而礦的形成形狀主要包括細脈狀團塊狀以及薄膜狀。最終通過探測該地區總共發現的金屬礦體種類達到49條之多，而以鉛鋅銅為主要礦帶。礦石的結構形成主要包括凝灰角礫結構，構造形狀主要包括塊狀、流紋狀、層狀三種類型。該礦帶的圍巖是便屬于綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、綠簾石化4種類型，所產出的金屬礦物主要包括方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，然后以黃銅礦、磁鐵礦、毒砂各礦帶共同組成該地區的陸相火山巖型礦石類型。

3 該礦區鉛鋅礦找礦過程中的物化探應用

在該地區找礦的過程中通過不止1:1萬土壤地球化學高精度磁測機電中梯面積測量，共占地16平方公里。在進行測量時所用測線方位為90度所用線距為100m，所用電鋸為40m，采用物化探重復取樣的方法重復測量進行質量檢查與計算，獲得準確的檢測結果。

3.1 土壤測量特征

通過對該礦區進行1:1萬的土壤測量，其結果顯示該地區的鉛、鋅、銀、銅鉬、鉍等相關元素共同構成綜合異常，而成礦的主要元素為鉛和鋅，伴生元素包括銀、銅鉬、鉍使得該礦區成規則面型分布，共分布面積大約為4.7平方公里。進一步檢測顯示該礦區的濃度城中心顯示結果，而且個濃度分帶非常清晰，異常強度較高[5]。檢測后綜合異常結果處于火山口中心流紋斑巖、流紋質角礫凝灰巖以及其他的角礫巖分布區。而該地區的鉛、鋅元素所占面積分別達到3.94和3.36平方公里，鉛元素含有29個樣品元素，且含量值達到3000×10-6，鋅有4個樣品元素含量達到3000×10-6，這兩種元素的異常濃度中心具有統一性。

3.2 高精度磁探測特征

通過對該地區的高精度探測特征顯示主要包括物性特征和磁異常特征。物性特征為該地區外表所露出的巖性和鉆孔巖性通過參數測定得到鉛鋅礦化和角礫凝灰巖磁性較弱有密切的關系，而且該地區的凝灰巖磁性基本沒有。而通過檢測結果顯示雌性較高的巖性屬于流流紋質巖屑晶屑凝灰巖，這一結果顯示對結果顯示在該礦帶出現的含礦地質帶與圍巖有一定的物性差異[6,7]。而高精度此法檢測圈定出火山口，并簽訂了鉛鋅礦化原體的邊界范圍，為找礦作出了進一步的指導工作。

通過采用1:1萬的高精度磁異常等值線進行檢測，以200nT的磁場強度作為分界值圈定該地區的弱磁異常區域，最終圈定的區域呈現出不規則的橢圓形，不斷向上延伸而且高度不斷增大，最終隨著其形狀的不斷變化異常從不規則圓形變成規則橢圓形，而此異常值也由正變成負，整體地勢呈現出錐形山脊，最終確定為該地區為火山口，礦體的形成受火山熱液影響較大。在該地區顯示出的磁異常有兩條斷裂帶共同構成，其中一條斷裂帶由北向東，而且在北東向呈現出梯度帶的分布，梯度帶的分布越來越明顯，整體表現出由北向東傾斜的特征。由此預測該地質構造下的下切深度較大，可能屬于礦構造。而另一條斷裂帶則由北向西，此異常顯示出串珠狀。

3.3 大功率激電特征

對該礦區的外露區域進行主要巖性和鉆孔巖性實時物性探測，在視極化率方面顯示角礫凝灰巖以及流質斑巖的值較高，分別達到1.63%和1.38%。而隨著礦脈的不斷增多，而其他原始的視極化率也呈現出不斷升高的趨勢。而檢測結果顯示該地區的視電阻率變化較小，含礦巖石屬于電阻較小異常而圍巖則屬于電阻較高異常，綜合結果顯示該地區采用機激電中梯進行鉛鋅礦尋找充分滿足地球物理條件。以該地區托河林場鉛鋅礦曲巖礦石磁磁性進行檢測為例，其結果如下表一所示。而在積淀異常方面通過物化探測以2%作為視極化率下限圈定得到激電中梯異常，將其編號為DJSI，該異常狀態屬于等軸狀，走向不明顯總面積大約為1.9平方公里，其測得的最大視極化率為6.8%，而測得到最大是電阻率為3100歐姆·米，最小是電阻率為2100歐姆·米。而所確定的區域為火山口偏北方向，綜合反應出該區域的深部鉛鋅礦硫化物特征。

4 礦產驗證

后期通過對大興安嶺北段礦帶進行鉆探勘測，基于槽探和鉆探兩種方式，鉆探孔深達到391.30m：而獲得的礦石厚度達到124.23m，從3.7m到243.1cm均存在礦帶。而在該礦帶中同樣證實以鉛鋅為主礦，其中鉛的平均礦品達到2.14%左右，最低為0.35%，而鋅的平均礦品達到1.98%左右，最低為0.24%鉆探孔深為436.35m，獲得礦可視厚度為148.08m，從22m至342.9m均存在礦帶。鉛的平均品位最高可達到1.24%，而鋅的平均品位最高達到2.38%。最終在工礦區共獲得鉛、鋅、銅等多金屬礦體49條，有35條屬于隱伏礦體而有14條則屬于露地表空氣，其中鋅礦體30條鉛礦體15條，鉛鋅礦體三條銅礦僅1條。而這一結果充分證明上述土壤化探高精度磁法和激電中梯綜合物探法在大興安嶺北部找礦準確性較高。