內蒙古蘇尼特右旗別魯烏銅礦外圍礦區巖金礦物化探特征分析

張 盼, 李敬華, 蔡海濤, 江 娜

(華北地質勘查局五一九大隊，河北 保定 071051)

內蒙古自治區蘇尼特右旗別魯烏銅礦外圍礦區巖金礦是最近發現的一中型規模金礦床，位于烏力吉—錫林浩特元古代，華力西期，燕山期銅、鐵、鉻、金、螢石三級成礦帶(Ⅲ7)中部，白乃廟—哈達廟銅、金、螢石四級成礦帶(Ⅳ)北部，具有良好的金多金屬礦成礦地質條件。區域上已發現的礦種有銅、鎢、金、鐵、鉻、石灰巖、重晶石等數十種，其中具有工業價值的有白乃廟銅(鉬、金)多金屬礦(大型)、別魯烏圖銅硫礦(中型)、賽伊日金礦(中型)、哈達廟金礦(中型)、畢力赫金礦(大型)、谷那烏蘇銅礦(小型)等多個金多金屬礦床。

前期階段在工作區開展過地質填圖、槽探等工作，由于地表礦體地質特征不明顯，單一地質手段找礦效果較差，找礦工作沒有取得明顯進展。經過研判，后續工作采用地、物、化綜合找礦方法，在物化探異常套合較好并與構造疊加部位通過地表槽探揭露、深部鉆探驗證，在工作區北部(Ⅱ礦段)取得突破，發現全區主礦脈，整個礦床規模達到中型。地、物、化綜合找礦方法是本區最有效的找礦方法，且物化探特征在區域上極具代表性。

1 地質概況

礦區大地構造位置處于華北板塊(Ⅱ)北部內蒙古褶皺區(Ⅱ2)中，南北橫跨兩個三級構造單元，大致以烏蘭敖包渾迪斷裂帶(勘查區F19)為界：北部為蘇尼特右旗晚華力西褶皺帶(Ⅱ)；南部為溫都爾廟加里東褶皺帶(Ⅱ)。

全區共分為3個礦段，南部Ⅰ礦段礦脈分布于三疊紀閃長玢巖巖體中，北部Ⅱ、Ⅲ礦段礦脈分布于古生界上石炭統本巴圖組地層內。區內巖性較為簡單，主要巖性為變質巖屑砂巖、絹云千枚巖、碳質粉砂巖、結晶灰巖、閃長玢巖、英云閃長巖、花崗斑巖脈等。

區域上兩條北東東向大斷裂構造(F16、F19)在礦區北部通過，見圖1。由于兩大斷裂之間的擠壓作用，在靠近F19一側形成一寬數米至數十米、長數百米至數千米的變形擠壓帶。帶內巖石擠壓變形強烈，擠壓片理、糜棱巖化發育，以變形礦物石英壓扁拉長定向排列為代表，形成石英質的絹云千枚巖(礦區Ⅱ段主要賦礦圍巖)。構造帶蝕變見有硅化、碳酸鹽化、絹云母化、黃鐵礦化、千枚巖化、綠泥石化等蝕變普遍發育，對金礦的形成和空間分布起重要作用。本區主要礦體產于該構造帶內，是本區最重要的導礦和儲礦構造。

圖1 礦區一帶構造綱要簡圖1—全新統；2—上新統；3—中新統；4—中侏羅統；5—下二疊統；6—石炭系；7—頂志留統；8—中志留統；9—奧陶系哈拉組；10—溫都爾廟群哈爾哈達組；11—溫都爾廟群桑達來呼都格組；12—中元古界斜長角閃巖；13—二疊紀斜長花崗巖；14—三疊紀英云閃長巖；15—地質界線；16—不整合地質界線；17—正斷層/逆斷層；18—推測斷層；19—倒轉背向斜；20—斷層編號；21—韌性變形帶；22—礦區范圍

礦體賦存于構造蝕變帶中，嚴格受構造帶控制，近平行密集排列，礦體走向分段有變化，呈緩波狀展布。金礦體形態較為簡單，主要呈脈狀及透鏡狀。金礦石主要呈強硅化，并伴有團塊狀、條帶狀、細脈狀黃鐵礦化，多沿構造裂隙分布。黃鐵礦化蝕變帶范圍較大，寬幾米至數十米不等，與圍巖界線清晰，其中礦體范圍又遠小于黃鐵礦化蝕變范圍。黃鐵礦化有很強的激電效應，有利于采用激發極化法進行間接找礦[1]。

2 地球化學特征

2.1 元素組合特征

化探采用1∶1萬土壤測量，在參考鄰區化探資料基礎之上，經綜合分析，最后確定分析元素為12種：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、Mo、Sn、W。為了直觀地反映元素之間的組合規律，對研究區的原始土壤地球化學數據進行R型聚類分析[2-5]，見圖2。區內相關性最強的是Cu和Ag元素(相關系數為0.6142)，其次為As和Sb元素(相關系數為0.48)，而可以和Au元素劃在一個組的元素只有Ag、Cu和Pb，反映出本區這四個元素應系一個地質作用形成富集。其他元素與金礦(化)關系較小，不具找礦指示作用。

圖2 R型聚類分析譜系

2.2 元素濃集特征

對區內土壤地球化學樣品的地球化學參數進行了統計，由于礦區位于內蒙古北部，將區內元素富集特征值與華北地臺北緣區域化探掃面的元素豐度值進行了比較，見表1?？梢姷V區土壤中Au、Hg、As、Sb元素濃集系數K值大于2，為礦區相對富集元素，是區內主要成礦元素；而Ag、Pb、Zn、Sn元素濃集系數小于1，為相對貧化元素。

表1 工作區元素特征值一覽表

在相對富集元素中，只有Au的變異系數CV值大于2，反映了強分異特征易形成異常且富集成礦；As、Sb的變異系數CV值為1～2，表明這兩種元素在本區有一定集散，屬于分異型元素，當地質條件具備時易于局部富集，也有成礦的可能；Hg的變異系數小于1，為本區弱分異元素，呈均勻分布，不易于發生富集，成礦的可能性較小。顯然區內最容易成礦的元素只有Au。

2.3 元素分帶特征

化探工作開始之初，沒有進行深部地質鉆探等工程施工，只能求取異常元素在地表的橫向分帶。從上述元素組合特征可以看出，與成礦關系密切的元素為Au、Pb、Cu、Ag，根據地表異常寬度計算出元素的橫向分帶，其分帶序列為：Pb→Au→Ag→Cu，其中Pb為前緣元素，Cu為近礦元素。根據異常元素在地表的橫向分帶序列可以作為礦體剝蝕程度的判斷依據：前緣元素發育，反映礦體處于隱伏或剝蝕輕微；近礦元素發育，反映礦體遭受了較強剝蝕。

3 巖石地球物理特征

巖(礦)石物理性質是地球物理找礦的基礎[6-7]。為了解礦區不同巖礦石電性特征，在不同層位、不同露頭上選取主要巖性巖石標本實測了186個電性參數點，見表2。電性標本的測量采用面團法，測試位置選擇無電磁干擾地點，測量裝置為對稱四級裝置。由表2可以看出，相對于本地區發育的其他地層巖性，金礦石電阻率最高，極化率中等；絹云千枚巖、變質巖屑砂巖、結晶灰巖、花崗斑巖電阻率較低，極化率比較低；英云閃長巖、閃長玢巖電阻率較高，極化率較低；碳質粉砂巖電阻率最低，極化率最高。綜合分析認為，別魯烏外圍礦區巖金礦石具有高阻、中極化特征，巖礦石之間電性特征較為突出，差異較為明顯，說明使用電法手段在本區找礦是有效的。

表2 巖石電性參數統計表

4 異常分析模型

根據巖礦石物化探異常特征分析，物、化探異常存在較多干擾因素：區內花崗斑巖脈、閃長玢巖脈較為發育，根據以往經驗判斷，這兩種脈巖往往能引起較強的化探干擾異常；礦區北部，本巴圖組地層發育碳質粉砂巖，而碳質粉砂巖能引起較強的激電干擾異常。因此，能夠提前識別出物化探干擾異常是評價、解釋異常的關鍵。然而，本區碳質粉砂巖未出露地表，雖能引起較強的激電異常，但是在地表不能形成化探異常；花崗斑巖脈、閃長玢巖脈雖能引起較強的化探異常，但二者的極化率較低，不能形成較強的激電異常；只有硅化、黃鐵礦化較強的金礦石既能產生化探異常又能同時產生激電異常，而巖金礦脈的形成必須要有含礦熱液輸送的通道，此通道通常與大的斷裂構造有關。根據上述異常產生的特點，可以建立起本區以下異常分析模型：(1)單一出現的激電異常為下覆碳質粉砂巖地層引起，為激電干擾異常；(2)單一出現的化探異常多為花崗斑巖脈、閃長玢巖脈引起，為化探干擾異常；(3)激電異常與化探異常套合的綜合異?？梢猿醪脚卸榈V致異常，且與斷裂構造疊加部位成礦可能性最大。

5 物、化探異常評價

5.1 異常性質判定

通過1∶1萬地球化學測量，最終在礦區內圈定化探綜合異常8處，為AP1～AP8，見圖3，其中乙類異常5處，分別為AP1、AP2、AP3、AP4、AP8。AP1分布于礦區Ⅲ礦段西部，異常面積為0.48 km2，異常由Au、As、W、Sb、Ag、Cu等元素組成，以Ag、Cu元素為主，呈東西向串珠狀展布，且有一定套合；Au、As、W、Sb、Ag、Cu均位于異常帶內，其中Au、Ag、Cu峰值分別為300×10-9、10 000×10-9和1 000×10-6。AP2異常出露于Ⅲ礦段中西部，異常由W、Au、As、Mo、Bi、Sb、Cu 等元素組成，W、Au、As、Mo異常點較多，Au峰值達62.7×10-9。AP3異常位于Ⅲ礦段東部，異常元素組合包括Au、As、Sb、W、Mo等，Au峰值達77.58×10-9。AP4異常位于Ⅱ礦段中北部，礦區內異常面積為1.7 km2，向東未封閉，延出探礦權東邊界，異常由W、Au、As、Sb、Hg、Mo、Sn、Bi等元素組成，總體沿東西向展布，W、Au、As、Sb元素異常點較多，W、Au元素異常襯度較高，W、Au元素峰值分別達309.2×10-6、124.5×10-9。AP8異常分布于礦區中南部(Ⅰ礦段內)，主要以Au、Ag為主的多金屬異常，異常向西及向南均未封閉，在礦區內呈扇形分布，礦區內異常面積為4.20 km2，其中Au峰值達854×10-9，Ag峰值達2 405×10-9。

物探圈出DJ1、DJ2兩個激電異常，見圖3。DJ1異常位于礦區北部，呈寬帶狀近東西向展布，規模較大，且在東部較強。極化率異常區與化探異常套合區域對應的電阻率相對偏低，變化范圍為200～450 Ω·m，顯示了本區主要極化率異常呈中阻高極化的特點。DJ2異常位于礦區西南部，北東走向，呈帶狀，強度低，規模小。

根據異常分析模型判斷：化探AP1、AP2、AP3、AP4異常與物探DJ1激電異常套合較好，異常應為硅化、黃鐵礦化金礦石引起，但不與構造疊加。值得注意的是化探AP4異常部位DJ1激電異常較強，且對應一構造擠壓破碎帶。AP8化探異常雖無激電異常對應，但規模較大，有多條北向構造在異常區域通過，且元素套合較好，也應重點檢查驗證。DJ2激電異常無化探異常，套合也不與構造對應，為單一的激電異常，應為其他因素引起的干擾異常。

5.2 礦體剝蝕程度及產狀

根據元素異常分帶特征，在礦區西部與成礦關系密切的以Ag、Cu元素異常為主，在礦區中部 Au、Ag、Cu元素異常并存，而在礦區東部變為以Ag元素異常為主，從西向東近礦元素異常逐漸減弱，前緣元素異常逐漸增強。根據異常分析模型推斷：礦區西部礦體剝蝕程度較強，礦區東部礦體處于隱伏或剝蝕程度較低。為查明礦體產狀，在AP4化探異常中部ⅡE88勘查線布設了激電測深剖面，采用對稱四極裝置，獲得了較為清晰的礦體在深部的空間分布特征，反映礦體向北傾斜。

5.3 異常檢查

經后期地表槽探工程和深部鉆探工程驗證，AP1、AP2、AP3、AP8化探異常區域發現多條小規模金低品位礦化體，工業礦體不成規模，礦化體多在地表出露。在AP4化探與激電異常套合且與構造疊加部位發現全區主礦脈，地表斷續出露，長1 960 m，寬1～30 m，傾向340°～0°，傾角主要為 50°～80°，在主礦脈內圈定金工業礦體33條，主要金礦體5條。金礦體厚度穩定，品位均勻，埋深相對較深，且向東有逐漸變深趨勢。經檢查在AP5、AP6、AP7化探異常部位發現規模數量不等的花崗斑巖及閃長玢巖脈體。

通過檢查驗證，證實了對異常性質、剝蝕程度及礦體產狀的推斷。

6 結論

(1)本區物化探特征明顯，物、化探方法是比較有效的找礦方法，化探是直接找礦方法，物探是間接手段，物、化探能相互驗證異常性質。

(2)在勘查初始階段，通過物化探異常特征并結合本區地質條件建立起的異常分析模型雖然簡單，卻是評價、解釋異常的關鍵所在，有很重要的實用價值，激電剖面和測深數據為深部驗證工程布置提供最佳施工空間位置。

(3)綜合物、化探異?？梢猿醪脚卸榈V致異常，且與構造疊加部位成礦可能性最大。