蘇和明,周興良
(廣東省有色金屬地質局九四〇隊,廣東 清遠 511520)
陽山深坑鉛鋅多金屬礦前人做過比較系統的地質工作,特別對石寨區段開展了大比例尺的地質詳查,采用了化探、磁法、探槽和鉆孔揭露控制,但最終結論為“有礦無體”。至目前本單位于石寨區段在收集、分析前人資料基礎上,依據新的成礦理論為指導開展了系統地質工作[1]。在地表發現10條鉛鋅銅礦化脈,然由于構造復雜,礦化脈產狀變化大,地表薄厚不均,走向延伸不穩定,對下部工作帶來了干擾及困惑,未能下鉆,對其地下空間形態、賦存特征、品位變化限于前人資料成果沒有任何直接信息,甚至對深部是否賦存規模工業礦體有了幾分疑慮。
為此,論文通過對石寨區段地質成礦潛力分析總結,研究可控源音頻大地測深(CSAMT)剖面特征,初略分析了在地表10條銅鉛鋅礦化富集帶的中深部發現規模富礦的可能性。
石寨區段位于深坑礦區北東角,面積約2km2。礦區主要賦礦地層,化探綜合異常和物探綜合異常均位于石寨區段,目前地表揭露了10條銅鉛鋅礦脈,是礦區主要的礦化富集區。該區段出露一套淺海相碳酸鹽巖和海陸交互的碎屑巖,為下石炭系石凳子組C1ds,主要巖性為細晶灰巖、透閃石化泥晶灰巖和大理巖,化學活動性活潑,成礦作用中易被活化進而富集成礦元素,是主要的賦礦地層,厚度大于180m。該區段構造發育復雜,位于新華夏系、粵西北山字型和南嶺東西構造帶的交匯處,北東向白蓮虛斷裂和北西向連州~陽山大斷裂交匯于此,其次級構造錯綜復雜。斷裂構造為巖漿活動,成礦提供了良好的空間環境、成礦元素及物能轉化所需的動力,但地表出露的斷裂構造過于復雜,致其容礦條件不利。
石寨區段地表構造控礦,實質是地下深部隱伏花崗巖體上隆控巖控礦的表現,在其深部隱伏花崗巖突起位置具發現隱伏礦體的潛力[2]。其理由如下:
其一、區內發育的北東向斷裂構造與北東向透閃石化帶基本吻合,南部連陽巖體深部沿北東方向向本區延伸;石寨地段為斷裂構造交匯處,為巖體上隆提供便利條件,在多組斷裂交匯構成巖漿上侵控巖構造,控制了成礦侵入體的形態、產狀。
其二、石寨區段出現的透鏡狀面型大理巖,其成因為熱變質產物。連陽巖體周邊礦化點、礦床范圍,蝕變大理巖往往與花崗巖體有關,結合區域地質,推測石寨大理巖蝕變體熱能來自于深部隱伏巖體。
由此,推斷連陽巖體深部沿北東向斷裂侵伏,于石寨區段斷裂交匯有利部位,以巖枝或巖珠形式于上侵。巖漿侵入成礦作用活化了碳酸鹽巖,從而形成了相關的巖漿熱液成礦系列。
利用大深度探測技術CSAMT可控源音頻大地電磁法,在石寨區段進行了測深實驗。測深工作由兩家不同的資深物探隊A與B在同一勘探剖面完成[3]。取得的CSAMT電阻率異常二維反演斷面成果見圖1。CSAMT視電阻率當含礦(化)層為松散的構造破碎帶時,顯示相對低的視電阻率值,為致密的(充填型)硅化帶中,則顯示相對高的視電阻率值;巖體接觸帶的矽卡巖化及富水化會使巖體接觸帶在電性上呈現出低阻反應;可見本區采用電法尋找隱伏鉛多金屬礦(化)體,具有較好的電性條件。
結合石寨區段實際情況,同時便于后續可控源音頻大地電磁法的開展,異常特征由A具體概述。從A二維反演斷面圖可見分別在20~540、1120~1200、1440~1980號測點有明顯的低阻異常,異常均成明顯的帶狀特征,反映出斷裂破碎帶的特征,編號為L1~L3,推測異常由斷裂破碎帶引起。其中L1異常與氡異常較為吻合,L2異常與高磁異常、氡異常較為吻合。L3異常位于剖面東部,由兩個低阻帶組合而成。根據本區的地層特點及巖礦石的電性特征,推斷WF1~WF8斷裂構造,其中WF3、WF4構造方向為北東方向,WF1、WF2構造方向為北西方向,WF3向下延伸有與WF1相交的可能。
A與B成果圖中雖局部異常有差異,但整體異常形態相近似,近地表異常區較為零散,解釋了近地表巖層受構造作用嚴重干擾的現象,復雜的產狀,零散的巖體不利于形成較為圈閉的容礦空間,對富礦形成不利。
石寨區段中深部找礦大致可分為以下三個層次,其關系為依次遞進,又互為基礎,相互驗證補充。
其一、依據地質構造和成礦理論的分析類比研究,總結出礦體空間分布規律,建立成礦模式,運用模式找尋同類隱伏礦體。類比分析一面是與連陽巖體相關的礦床進行相互分析類比,一方面和粵北超大型凡口鉛鋅礦類比。連陽巖體周邊下石炭系石凳子組灰巖及其大理巖化帶、矽卡巖帶范圍分布著桃錫坑鉛鋅多金屬礦點、牛尾塘鉛鋅多金屬礦點、琶逕鉛鋅礦點、企眉山鉛鋅多金屬礦點、青石巖鉛鋅礦點、梅子挖鉛鋅礦點、松崩銅礦點、青石巖砷礦點等多金屬礦,其北東向還有大坪鉛鋅多金屬礦和陸仔控鉛鋅礦,此兩礦區為中型礦床,有豐富的勘查成果。
其二、在石寨區段針對①~⑩號礦脈及其外圍,進行深部找礦—立體填圖,利用物探大地電磁測深和三維可視技術,刻畫石寨區段三維結構。認識其地下物質和結構的特征及差異,重點追蹤已知容礦層位、含礦巖體(接觸帶)、控礦斷裂(破碎帶)和重要物理、化學界面等的空間展部,探索和發現深部礦產資源,對地下時空結構和控礦要素、機制進行研究,總結規律,建立模型,預測成礦可能性和深度范圍。
最后、在石寨區段不同層次探測的基礎上,在其中深部預測區(重點異常帶)部署一批1000m深的控制鉆。主要目的了解其淺層物質組成和地質結構;驗證地球物理綜合探測結果,并為深部探測解釋提供標準;揭示地殼淺表的含礦性,研究成礦元素在地殼淺表的富集規律,研究深部成礦規律。
石寨區段進行中深部找礦,目前條件限制,對于礦區地表至500m范圍礦化體特征、賦存狀態及空間展布信息不足,因此需客觀地開展。可以由以下幾方面逐步開展。
(1)深入展開地質工作,主要查明控礦、容礦構造特征;結合前人鉆孔資料和目前工作成果利用三維可視技術大致建立石寨區段立體圖,概略了解地下物質結構及其差異,重點了解①~⑩礦化脈的容礦地層,構造特征,物理、化學界面的空間展布。
(2)盡快完成可控源大地電磁測深工作量,對石寨區段深部高阻體及可辨識的構造做系統的解譯,同時結合地質、化探資料、成礦理論細致刻畫石寨區段三維結構,重點分析、研究10條礦脈中深部成礦的時、空、物質分布規律,構筑適合的成礦模式。建立找礦模式。用模式來指導深部找礦工作。
(3)對成礦預測部位布置驗證鉆孔,依據鉆孔信息修改立體圖及預測模型,如果驗證與預測成果相距甚遠,考慮增選高分辨金屬礦地震技術或地-井TEM(軸向單分量或三分量)方法。金屬礦地震技術特別適合于研究程度較高的礦區查明深部控礦構造、圈定容巖體甚至直接尋找深部隱伏礦體。
(4)檢驗成果,系統布孔,不斷總結規律,實現中深部找礦突破。
深坑礦區石寨區段類比周邊鉛鋅多金屬礦床具有相類似的成礦條件,較其主要賦礦于泥盆系地層,石寨區段出露石炭系地層,加之地表構造發育,錯綜復雜不利于形成有規模的工業富礦,在其中深部下伏的泥盆系中也極有可能賦存與大坪,陸仔控,甚至和凡口鉛鋅礦類似的礦體。
可控源音頻測深視電阻率異常也表明淺部異常零散,排除干擾因素外,也有巖層受構造作用嚴重干擾直觀反應,錯綜復雜的構造不利于形成圈閉的容礦空間,對富礦形成不利;但中深部高阻異常帶及深部推斷的花崗巖體均具有找到規模工業礦體的潛力,在其相關的異常界面和異常突起范圍都有可能是突變成礦的有利場所,是中深部找礦的重點區域。
致謝:在本文的撰寫過程中得到廣東省有色金屬地質局九四〇隊李高翔書記的指導和幫助,特此感謝!