周永红,宿志辉,候东升
(1. 内蒙古自治区有色地质勘查局 综合普查队,内蒙古 呼和浩特 010020; 2. 内蒙古藏霆矿业投资有限公司,内蒙古 呼和浩特 010020)
近年来,地球化学勘查在资源领域的运用愈来愈广,并在找矿实践中取得了较好的效果。据不完全统计,90%以上的贵金属和有色金属矿产均是依据区域化探成果发现的,地球化学勘查已经成为我国矿产资源勘查中必不可少的技术方法[1-3]。本文通过对矿区内的化探异常特征进行综合分析,认为化探异常对研究区的找矿工作具有重要的意义。
研究区大地构造位置位于兴安地槽褶皱系(Ⅲ),东乌珠穆沁旗早华力西地槽褶皱带(图1)[4]。区内出露地层主要为奥陶系中下统包尔汉图群布龙山组(O1-2b),石炭—二叠系下统宝力高庙组(C2P1b),侏罗系上统满克头鄂博组(J3m)及白音高老组(J3b),第四系(Qhal+pl)冲洪积物。
断裂构造较为发育,北东向断裂构造以压性断裂为主,多形成逆断层,断裂产于侏罗纪及之前的地质体内,区域上仅在本区北西侧见3条呈北东向展布的断裂构造。主要产于包尔汉图群布龙山组和满克头鄂博组第二岩段中。
矿区地层较为简单,主要为侏罗系上统满克头鄂博组、白音高老组陆相的火山碎屑岩,其次为第四系堆积物,现由老至新分述如下。
Q 第四系; N 新近系宝格达乌组; K 白垩系二连组和白彦花组; J 侏罗系玛尼特组、白音高老组和满头鄂博组; P 二叠系格根敖包组、阿尔陶勒盖组和宝力格庙组; C-D 石炭—泥盆系安格尔英乌拉组、塔尔巴格特组和巴润特花组; S 志留系巴润得勒组; O 奥陶系汗乌拉组; λπ25石英斑岩; γ25花岗岩; γ15印支期花岗岩; γ24-γ14华力期花岗岩、花岗闪长岩; F1二连—贺根山深断裂; F2东乌旗—伊和沙巴尔深大断裂; F3白云呼布尔—满都宝力格大断裂; F4巴润沙巴尔—朝不楞北大断裂; F5朝不楞西—乌拉盖断裂; ① 二连—贺根山深断裂; ② 锡林浩特断裂; ③ 大兴安岭主脊断裂; 1 铁多金属矿床; 2 铅锌银多金属矿床; 3 银金矿; 4 钨矿床; 5 地质界线; 6 铜矿床; 7 推测及实测断层
图1东乌旗地区地质概况
侏罗系上统满克头鄂博组二岩段(J3m2):分布于矿区中部,大致呈北东向展布,倾向北西,倾角40(°)。岩性组合表现为灰色、灰褐色流纹质含火山角砾凝灰岩,流纹岩,流纹质斑岩,灰褐色流纹质熔岩,紫红色英安质斑岩,紫红色安山玢岩,含集块角砾英安斑岩。与上覆地层白音高老组呈不整合接触。
侏罗系上统白音高老组(J3b):该地层主要分布于矿区北西部,大致呈北东向展布。倾向北西,倾角30(°)~50(°)。出露岩性主要表现为紫褐色含火山角砾凝灰岩,灰色安山质火山角砾熔结凝灰岩,灰、灰黄色火山角砾岩。该套地层在矿区内受构造影响较大,糜棱岩化、褐铁矿化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化等现象十分明显,矿体一部分产于岩石裂隙中,一部分呈浸染状、脉状、团块状产于围岩中。该套地层为本区的主要含矿岩系之一。
新生界第四系(Q4):冲积、湖积淤积、混合型草原砂土堆积。
矿区岩浆岩活动一般,出露的岩体是燕山期燕山早期浅红色钾长花岗岩(γ52),分布于矿区东南部,呈岩株、岩枝状产出。侵入于满克头鄂博组二岩段中。
岩石为浅红色,中细粒花岗结构,块状构造。主要由钾长石、斜长石、石英和黑云母组成。其中钾长石含量约50%,斜长石含量约10%,石英含量约30%,其余为黑云母等。钾长石和石英为他形粒状,有时互相交生构成文象结构。
矿区构造主要表现为北东向断裂构造,其产状为倾向北西,倾角30(°)~50(°)。由于矿区地表覆盖较厚,局部可见北东向断裂构造痕迹,受其控制,岩石破碎,并伴有褐铁矿化、硅化等蚀变现象,只在深部通过钻探施工,可见岩石裂隙较发育,沿裂隙可见铅锌矿体,呈网脉状产出。
通过1/5万土壤地球化学加密测量,本次工作共圈出4处叠加异常。异常圈定根据异常下限(T=X+2δ)计算结果,结合异常分布特征,确定实际使用异常下限值(见表1)。
表1 各元素异常下限表
注:Au、Hg单位是ng/g;其他μg/g。
各元素地球化学特征
通过表2的统计结果,研究区数据在未进行特异离差点剔除前,各元素变异系数各有不同。变异系数大,属于强变异的元素是Pb、Mo、Ag、Pb、Zn、As;属于较强变异的元素是Cu、W、Bi、Hg;较弱变异的元素是Au、Sn、Sb。说明研究区Pb、Mo、Ag、Pb、Zn、Cu、As成矿的可能性很大,为重点关注区。
表2 研究区元素地球化学特征值表
注:N 样品数;X 平均值;S 标准离差;Cv 变异系数;Au、Hg单位为ng/g;其他单位为μg/g 。
根据图2各元素聚类分析结果,Ag、Hg相关性好,可能反映控矿容矿构造;Pb、Zn、As、Sb相关性好,相关系数大于0.8,反映测区有明显的热液活动,且Pb、Zn、As、Sb可能是主要的成矿元素。特别是Pb、Zn,对于在该区寻找热液型铅锌银多金属矿床具有较好的指示意义。该区Sn、W、Mo、Bi总体反映了中酸性火山岩富含亲酸性元素的特征。
图2 研究区元素聚类谱系图
通过1/5万土壤地球化学加密测量,共圈出4处叠加异常。异常编号为AS1、AS2、AS3、AS4。其中AS1号异常规模较大,元素套合较好。且与DJ号激电异常相吻合,该异常区地表铁锰矿化发育,深部通过钻探验证见Ag、Pb、Zn工业矿体。各异常特征如下。
1)AS1地球化学叠加异常
异常形态总体为串珠状,面积约1.6 km2。元素组合为Ag、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Mo、Sn。异常规模中等,强度较高,有两处明显的浓集中心,可细分为AS1-1、AS1-2两个子异常。Ag、Pb、Zn、As、Sb具有四级以上浓度分带。单元素Ag异常呈椭圆状,分布面积约1 km2,Ag最高含量达到6.57 μg/g,单元素Pb异常呈椭圆状,分布面积约0.8 km2,Pb最高含量达到2 020 μg/g,单元素Zn异常呈椭圆状,分布面积约0.75 km2,最高含量达到1 310 μg/g。其中Ag、Pb、Zn单元素异常相当吻合,套合较好。其特征见图3。
其中AS1-1号异常区所出露地层为上侏罗统白音高老组,地表具明显的铁锰矿化,元素组合特征具有中低温热液活动的特点,该异常与DJ1号激电异常套合较好,通过深部钻孔验证,见铅锌工业矿体。
图3 AS1-1、AS1-2号化探异常剖析图
2)AS2地球化学叠加异常
异常形态总体为串珠状,异常面积2.5 km2左右。元素组合为Ag、As、Sb、Mo、W为主,并有规模较小的Hg、Pb异常套合。有3处浓集中心,细分为AS2-1、AS2-2、AS2-3 3个子异常,各子异常均以Ag为主成矿元素。规模中等、强度中等,单元素Ag异常呈不规则状,大致呈北东向串珠状展布,分布面积约1.5 km2,Ag含量最高0.72 μg/g。Pb异常呈单点状零星分布。单元素W异常呈北东向串珠状展布,分布面积约2 km2,W含量最高7.4 μg/g。单元素Mo异常呈北东向串珠状展布,分布面积约1 km2,W含量最高12.2 μg/g。As具有四级浓度分带,Sb、Ag、Mo具有三级浓度分带。元素组合特征具有低温热液活动的特点。Mo、W异常指示深部有岩体存在的可能性。地表通过拣块样品分析未见明显矿化。
3)AS3地球化学叠加异常
异常形态为串珠状,面积约4 km2。元素组合为Cu、Pb、Zn、As、Sb、Ag、Mo、W、Sn,元素组合复杂,异常元素套合较好,有3个明显的浓集中心,该异常又细分为AS3-1、AS3-2、AS3-3 3个子异常,异常区主要出露燕山期钾长花岗岩。该异常规模中等,强度中等,Pb、Zn、As、Sb、Ag、Mo具三级浓度分带,其他元素具有二级或一级浓度分带。异常组合特征表明本区有多期热液活动的特点,其中单元素Ag异常呈环状,分布面积约3 km2,Ag含量最高0.45 μg/g。单元素Pb异常呈环状串珠状展布,分布面积约2 km2,Pb含量最高178 μg/g。单元素Zn异常呈串珠状展布,分布面积约2 km2,Zn含量最高669 μg/g。Mo异常显著,分布面积较大,约2 km2,具明显的浓集中心,Mo含量最高45 μg/g。通过地表槽探揭露,在AS3-2号化探异常区可见钼矿化显示,产于钾长花岗岩岩石裂隙中,规模较小,Mo品位为0.08%。
4)AS4地球化学综合异常
该异常位于矿区南侧,异常形态为不规则状,面积约2 km2。元素组合为As、Sb、Mo、W、Au、Ag,异常元素套合较好,强度一般、有两处明显的浓集中心,As、Sb三级浓度分带,Mo、W、Au具有二级浓度分带Ag为一级浓度分带。异常以远程元素组合为主,说明矿体未遭受剥蚀,Mo、W异常的出现是隐伏岩体侵位所形成,异常区主要出露满克头鄂博组酸性火山碎屑岩。
综上所述,根据对该研究区地球化学特征分析,岩浆区具有较好的成矿地质地球化学环境,是寻找Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo等矿产的有利地区。根据各组合异常特征,最重要且具有成矿潜力的异常是AS1,通过对其进行深部钻探验证,见规模不等的铅锌矿化体,同时在AS3号化探异常与激电异常套合较好,部位经槽探揭露,在花岗岩体中见钼矿化显示。研究区具有良好的找矿前景。