魏濟宇
(甘肅鐵道綜合工程勘察院有限公司,甘肅 蘭州 730000)
內蒙古東北部紅花爾基地區處于大興安嶺成礦帶西部,是我國重要的金鉛鋅鎢鉬多金屬礦產區。該區地表多被草原覆蓋,巖石露頭少、水系不發育、表層土壤中風成沙的干擾明顯,造成采用常規的水系沉積物、土壤地球化學測量等方法很難達到地質普查找礦的目的;此外,目前在草原覆蓋區開展主要以探槽、坑探等方法進行化探異常查證,此類方法對植被破壞嚴重,無法滿足綠色勘查理念的工作要求,因此快速穿透覆蓋層,采取目的層樣品,對環境破壞小成為該區地質礦產勘查工作需要解決的關鍵問題。故如何利用綜合物化探方法和技術獲取地表及深部礦化信息,是本次研究課題的主要目的。通過對綜合物化探找礦方法在該紅花爾基地區地質找礦工作中的應用效果進行研究,總結出一套在內蒙古東北部紅花爾基地區尋找隱伏礦體行之有效的綜合物化探找礦方法,進而提高草原厚覆蓋區深部找礦的命中率;同時總結紅花爾基礦床物化探綜合找礦模型,為區域內尋找相似類型礦床提供依據。
紅花爾基鎢礦所處大地構造位置為興安褶皺系之次級喜桂圖旗中華力西褶皺帶中,屬于烏奴爾晚古生代島弧地體中的紅花爾基—免渡河隆起區,蒙古鄂霍茨克洋碰撞造山帶南側,在大興安嶺成礦帶西坡貴金屬及多金屬成礦帶內[1]。
(1)土壤樣品采集。2006年圍繞1:20萬Cu異常開展了1:5萬土壤采樣工作,采集樣品介質為距地表30cm~110cm的B、C層巖屑、黃土、棕色土壤等。粒級為-5目~+40目,采樣密度為8個點/km2。
(2)取樣效果分析。從圖1可知:土壤測量僅能在覆蓋層小于1.5m的位置采集到合格樣品,存在部分地球化學樣品采集質量不高(未挖到B層)、采集的表層土壤樣品中摻有大量風積物等因素,致使發現的異常強度低、規模小,不能全面了解該地區異常分布具體特征。

圖1 紅花爾基鎢礦土壤地球化學測量異常剖析圖
總體來說該地區異常查證難度大、取得異常效果較差,同時該地區由于基巖出露較差,地表地質填圖對地層及礦化蝕變特征認識不足,制約了綜合研究工作。
(3)淺鉆方法選取原因。2010年施工地下管道過程中,在第四系覆蓋層下的二長花崗巖中發現巖石有輝鉬礦化現象。該發現證實原1:5萬土壤、地質填圖工作遠不能滿足紅花爾基地區工作的要求,研究資料最終選擇1:5萬基巖淺鉆法在該區進行巖石地球化學及地質填圖工作。
(1)淺鉆樣品采集。布點原則及采樣密度:采樣的布置主要為不規則網,采樣密度一般為8個點/km2,重點異常區加密采樣密度至32點/km2。采樣方法及介質:基巖淺鉆孔深入基巖面以下2m,連續采取代表性的巖芯碎塊、碎屑,組合為巖石地球化學測量樣品,樣品重量大于500g。
(2)地球化學背景及異常下限。從表1可知:W、Mo、Au富集程度明顯,分異系數較高,具有較高的成礦潛力[2],元素背景特征值統計見表1。

表1 元素背景特征值統計表
單元素異常下限確定方法為:各元素背景平均值[利用迭加剔除法剔除高值(X+3S)和低值(X-3S)]加2倍標準離差求出理論異常下限,再結合地球化學圖及點位數據圖確定出實用異常下限。
根據各元素異常分布情況和相互關系,共圈定出3處綜合異常,見圖2。

圖2 紅花爾基鎢礦淺鉆地球化學測量異常剖析圖
(1)Ⅰ號綜合異常。該異常位于礦區東南部,整體呈條帶狀近北西西向展布,面積約7.36km2,異常南、東部未封閉。該異常元素以高溫熱液元素組合W、Mo、Bi為主,伴有As、Sb、Cu、Pb、Ag。W、Mo、Bi、As、Sb異常強度高、規模大,濃集中心明顯,有內帶出現,元素套和性好,各元素最高含量分別為:W162×10-6、Mo180×10-6、Bi382×10-6、As573×10-6、Sb25×10-6,其 中W、Mo為主成礦元素,As、Sb則反映了較強的前緣暈元素異常特征,說明深部礦體剝蝕程度不高[3]。經基巖淺鉆填圖發現:異常區出露主要地層為奧陶系裸河組,異常中心見北西向走向的侏羅紀二長花崗巖體,南部局部出露石英巖脈,巖石普遍見硅化、褐鐵礦化、云英巖化現象。
(2)Ⅲ號綜合異常。該異常位于礦區東北部,呈條帶狀近北東向展布,面積約5.98km2。該異常元素組合以Au、Pb、Zn、Ag為主,伴有As、Sb、Cu。其中Au異常強度高、規模大、形態規整,濃集中心明顯,有內帶出現,最高含量達149×10-9,其它元素規模較小,呈零散狀分布,此外淺鉆取樣見細脈狀方鉛礦化,原巖光譜分析Pb:3069×10-6、Zn :3700×10-6、Ag :20g/t。
經基巖淺鉆填圖發現:該異常展布在奧陶系裸河組地層之上,巖石普遍見褐鐵礦化、硅化現象。
(1)Ⅰ號綜合異常查證。經鉆探工程在奧陶系裸河組與侏羅紀花崗巖外接觸帶內,發現一處大型規模石英細脈—網脈型鎢、鉬礦床,進一步勘查儲量有望增加。
(2)Ⅲ號綜合異常查證。通過鉆探工程在奧陶系裸河組地層中,發現一條厚約35m的金礦化體,化學分析最高品位0.86g/t,伴有黃鐵礦發育,對比江西巋美山鎢礦外圍金礦礦化富集規律,該異常內具尋找微細浸染型金礦體的潛力。
(1)通過對研究區化探背景場特征的提取分析,推斷出該地區尋找W、Mo、Au礦體有較大潛力,在后期普查、詳查驗證了上述推斷。因此筆者認為,化探背景場資料不但包含大量的基礎地質特征信息,可獲取到評價化探所必須的成礦地質環境依據,還能夠明確勘查區主攻礦種方向,對區內找礦前景做出較全面、準確的評價。
(2)淺鉆方法在紅花爾基礦區應用效果表明:該方法取樣覆蓋面積大,獲得的地球化學數據及地質填圖信息質量高,圈定的異常強度高、規模大,對礦帶反映準確度、清晰程度高;該方法通過野外觀察和采樣同步進行的方式,達到通過一次野外測量施工,同時獲取區內地質和礦化的宏觀和微觀信息的目的,在覆蓋層下能夠提取更多有用找礦信息;該方法以鉆代槽對1:5萬土壤異常進行了查證,彌補了槽探施工困難問題。
(3)淺鉆方法在紅花爾基礦區找礦的成礦,說明其在內蒙古東北部草原覆蓋區大比例找礦中行之可效,為相似類型地球化學景觀區找礦提供了借鑒意義。
(4)淺鉆施工對草原破壞程度小,是一種行之有效的綠色勘查新方法。