翟晓佳 闫晓辉 李俊祥 程华生
(华北地质勘查局五一九大队河北保定071051)
河北省赤城县正沟银多金属矿的土壤地球化学找矿效果
翟晓佳闫晓辉李俊祥程华生
(华北地质勘查局五一九大队河北保定071051)
在河北省张家口市山区,根据景观地质条件,运用土壤地球化学测量方法发现了大量的多金属异常带,找矿潜力巨大。如在正沟一带矿产调查中,通过土壤地球化学测量工作,圈定出了10处异常,且在AP5异常等处通过异常检查,圈两层银多金属矿体,显示出土壤地球化学测量在该地区具有良好的找矿效果。
土壤地球化学测量找矿效果正沟河北省
张家口市周边地区近年来陆续发现一批多金属矿床。上世纪七十年代开始,有不少地勘单位在该区从事区域地质调查、矿产普查等工作,获得一批地质成果和找矿线索。此外本区周边分布有众多矿床、矿点,诸如青羊沟铅锌矿床、万全寺银金矿床、彭家沟银矿床等。但本区总体地质研究和矿产勘查程度偏低,已知的矿产和矿化信息较少。
正沟银多金属矿的发现,对该区科研及当地经济发展将发挥积极的促进作用。
1.1成矿地质背景
区域上处于中朝准地台(Ⅰ2)内蒙地轴(Ⅱ21)沽源陷断束(Ⅲ22)大滩中断凹(Ⅳ23)南西端,东邻上黄旗岩浆岩亚带(Ⅳ25),南接红旗营子台穹(Ⅳ24)。
图1 正沟银多金属矿区地物化综合图
区内主要出露上太古界单塔子群(Ardn)、中侏罗统后城组(J2h)、上侏罗统白旗组(J3b)、上侏罗统张家口组(J3z)和第四系(Q)地层。
区内断裂构造发育,由NW向、NNE向两组构造组成,以NW向为主。
区内岩浆活动强烈,以晚侏罗世火山活动为主,侵入活动为辅。火山岩广泛分布,侵入岩多呈岩株或脉岩出露,岩性包括石英正长斑岩(λξπ)、花岗斑岩(rπ)、二长斑岩(ηπ)、辉绿岩(βμ)等。
1.2地球化学景观
本区属中低山区,地势高差明显,海拔标高1170~1892m,相对高差722m。当地属于温带—暖温带、半湿润—半干旱的大陆性季风气候。残破积物较发育,适宜开展土壤测量。
测量工作是以三个国家三角点作为起算点,经由GPS做静态测量进行E级GPS控制测量,作为测区的基础控制点,再用动态RTK测量进行物化探测网布设,用红布条做标记。坐标系统采用西安80坐标系和1985年国家高程基准。
测网测线方位55°,网度100m×20m。
根据本区景观地球化学特征,选择土壤地球化学测量方法。踏勘阶段针对不同景观区进行了野外取样实验,并结合相似地区前期矿调工作经验,本次工作确定采样粒级为-10~+60目。为增强样品代表性,土壤样在采样点周围点线距的1/10范围内,至少有三处及以上的刨坑取样,采样避免了各种污染。取样层位为B+C层或C层(30~50cm)。取样重量保证了过筛后送测试的单个样品重量满足分析要求为准,样品烘干完全过筛后重量不少于150g,筛下物均不大于原样重量的3%。采样编号统一要求,用2H铅笔逐点认真填好野外记录卡,字迹工整清晰,无重抄和涂改,也无漏记项。土壤样品的最终野外加工是在驻地完成。样品加工按规范程序进行,防止了样品之间的相互污染。
3.1元素含量及分异特征
为讨论元素在各地质单元中的分布特征及元素在各地质单元的集散程度,特引入浓度克拉克值kk及变异系数Cv,前者即本区元素含量平均值与中国土壤背景值比值,后者为本区元素含量标准离差与本区单元元素含量平均值比值。通过对本区分别统计元素的极大值、平均值、变异系数、浓度克拉克值等参数,来反映本区元素含量分布特征。
由表1看出,相对于中国土壤背景值,预查区土壤测量中元素含量偏高的是HgAgW(Kk>1.2);与中国土壤背景值相当的元素是AsZnPbSnCuBiMo(Kk值在1.2~0.8间)。
通过土壤测量元素变异系数分析,Ag元素(Cv>0.8)变异系数相对较大;AuPbMoHg元素(Cv>0.4)具有一定分异能力。
综合分析,本区土壤测量中Ag具一定高背景切分异能力较强,而AuPbMoHg具有一定分异能力,存在局部富集趋势。区内岩浆活动频繁,线性构造发育,蚀变矿化强烈,具有找寻银多金属矿的前提。
表1 预查区1:10000土壤地球化学测量元素含量特征表
3.2化探异常特征
3.2.1异常的划分与分类
(1)异常的划分。根据区内确定的主要矿种、异常元素套合情况、异常所处地质背景等条件来划分化探综合异常。
(2)异常分类。本区共圈出10处综合异常(图1)。
编号顺序:从上到下、自左至右。将本区内综合异常初步分为乙、丙两类,其中乙类异常1处,丙类异常9处(见表2)[3-5]。
表2 异常分类表
3.2.2化探异常特征
AP5乙综合异常。
异常由Pb Zn Ag Au Sn Cu等元素组成,套合较好,呈不规则状NE向展布。衬度较高的是Pb Mo等,规模较大的包括Pb Zn等。Pb达2级浓度带,Pb的极大值达177×10-6,平均值为60.77×10-6。
异常区位于大面积侏罗系上统张家口组二段覆盖区,岩性为流纹岩(λ)。NW向蚀变岩脉(SP5)贯穿异常区,有较强的黄铁矿化、褐铁矿化、硅化等。
表3 AP5乙综合异常参数统计表
图2 Ap5乙综合异常剖析图
根据本区土壤地球化学测量异常特征,异常查证工作主要采用1∶10000地质简测、1∶2000地质物探综合剖面测量、槽探、钻探工程揭露等地质调查方法,对矿(化)体进行追索圈定,利用手持GPS定位,确定矿(化)体的位置。
本次异常查证工作在地表共圈出7条蚀变破碎带(SP1—SP7),物化探异常带和北西向蚀变破碎带基本吻合。其中,SP5蚀变破碎带规模最大,走向300-320°,长2400米,宽1.5—12米,沿走向呈舒缓波状。围岩为张家口组中段流纹岩、流纹质角砾凝灰岩,其主要蚀变是硅化、褐铁矿化、高岭土化、绿泥石化等,蚀变强烈。地表由TC5-TC10、TC12、TC13、TC15、TC17-TC19等22个探槽控制。蚀变破碎带北西端TC7见Mo矿体一条,厚度1.5米,品位0.03-0.034%。
通过对AP5异常区内进行槽探(TC19)工程揭露,见Ag矿化,达5.9×10-6。根据AP5号化探异常,实施了两条1∶2000地物剖面即P5、P6号地物剖面,点距10m。
①P5剖面出露的岩性主要为流纹岩,剖面西端出露流纹质角砾凝灰岩和第四系。剖面出现较明显的激电异常,异常宽度100m左右,异常幅值超过3%,所处的地质环境均为流纹岩,剖面的视电阻率ρs值上下跳跃明显。进行激电测深后,出现较明显的激电异常,异常位置与剖面异常位置相对应。视电阻率异常部位与视极化率异常部位相对应,呈明显的高阻低极化特征。极化体的中心埋深在100m左右,和SP5号矿化蚀变带对应较好。
②P6剖面出露的岩性主要为流纹岩,剖面西端有第四系覆盖。剖面出现较明显的激电异常,异常宽度200m左右,异常幅值超过3%。
P5、P6两处地物剖面均有激电异常显示,且P5号地物剖面激电测深发现深部有极化体存在,显示出两处异常好的银多金属矿找矿前景[6]。
结合物探及化探异常,在SP5矿化蚀变带中部实施了一个钻孔进行验证,即ZK5-1(图1)。
ZK5-1号孔在67.54~87.70m处见铅锌银钼矿体,穿厚20.16m,加权平均品位:Pb+Zn2.84﹪、Ag63.06g/t、Mo0.037﹪。其中有两层工业矿体:
第一层为银铅锌钼多金属矿体,穿厚4.15m(67.54~71.69),真厚2.08m,含量变化在:Ag53.3~168.0g/t、Pb+Zn0.61~2.90﹪、Mo0.014~0.043﹪之间,加权平均品位:Ag 105g/t、Pb 1.61﹪、Mo 0.026﹪。
第二层为铅锌银钼多金属矿体:
①铅锌矿体穿厚10.26m(77.44~87.70),真厚5.13m,含量变化在:Pb+Zn1.1~10.26﹪,加权平均品位:Pb+Zn4.7﹪;
②银钼矿体穿厚4.4m(82.29~86.69),真厚2.2m,含量变化在:Ag51~188g/t,mo 0.032~0.23﹪,加权平均品位:Ag 114g/t;Mo0.099﹪。
显示出该区深部具较大的银多金属矿找矿前景。
(1)在中低山区、植被覆盖厚的地区,化探工作采用土壤地球化学测量方法,在残坡积层中采集土壤样品发现的异常,可为地质综合找矿提供较直接、可靠的化探信息[7]。
(2)化探方法需要与地质、磁法、电法密切配合,找矿效果才能更理想。
(3)对于经过反复论证过的异常要及时进行浅表工程揭露(槽探、浅井等)以及钻探验证,及时总结经验与教训。
[1]阮天健、朱有光《地球化学找矿》,1985年地质出版社。
[2]袁见齐、朱上庆、翟裕生主编《矿床学》,1985年地质出版社。
[3]邵跃。矿区地球化学异常评价及实例[A]//吴昌荣编,地球化学异常评价文集[C]。中国地质学会勘察地球化学专业委员会出版,1989:48-59
[4]夏广清。内蒙东乌旗地区土壤地球化学测量及找矿效果[J]。矿产与地质,2005,19(6):634-639
[5]吴昌荣。区域化探异常评价程序与方法[A]//吴昌荣编,地球化学异常评价文集[C]。中国地质学会勘察地球化学专业委员会出版,1989:157-181。
[6]高珍权,等。新疆其克纳铜矿成矿环境及找矿前景[J]。矿产与地质,2005,19(6):624-628
[7]程华生,等。土壤地球化学测量方法在内蒙古东乌旗查干楚鲁银铅锌多金属矿区的应用及找矿效果[J]。《物探与化探》,NO.632,2007
F407.1[文献码]B
1000-405X(2015)-7-86-3
翟晓佳(1986~),男,化探助理工程师,研究方向为地球化学找矿。