刘 亮, 王 超, 孙占营, 余长荣, 赵相国
(四川省地质矿产勘查开发局川西北地质队, 绵阳 621010)
随着地质工作精度和广度的提高,露头富集矿越来越少,单一手段找矿已经不能满足找矿需求。而综合物化探方法能够迅速高效扫面,发现地球化学异常,尤其是针对浅覆盖区效果显著,可以最大限度地缩小找矿靶区[1-4],在投入有限的人力物力的情况下,能够取得较好的找矿效果[5-9]。鉴于此,2014年在青海多尔娘珊旗根玛地区进行综合物化探工作,在1∶50 000圈定的综合异常区域内,优选出异常规模大、套合性好的区域(HS-18)进行1∶10 000土壤剖面测量,激电中梯剖面测量、地质测量及槽探工程控制,以期发现有进一步工作价值的矿化体。结合区域成矿地质背景,总结区内综合物化探找矿标志,为研究区下一步地质找矿工作提供科学依据和参考。
1为三叠系上统清水河一段; 2为花岗斑岩脉; 3为石英脉; 4为砂岩; 5为板岩; 6为岩屑砂岩; 7为地质界线; 8为断层; 9为断层破碎带; 10为矿化体; 11为化探综合异常图1 研究区地质略图Fig.1 Geological sketch of the study area
珊旗根玛金锑矿化点位于巴颜喀拉边缘前陆盆地,达尔洛曲-多柯河复背斜核部,香根玛-玛拉逆断层与安满陀-多柯河逆断层破碎带,主构造线北西向展布,次级断裂发育,构造复杂。区内出露地层为三叠系上统清水河一段(T3q1),岩性为深灰-灰黑色粉砂质板岩、绢云母板岩[10]。区内岩石受断裂构造挤压破碎,后期沿构造侵入的花岗斑岩发育(图1),沿断层两侧有细小石英脉分布,岩体与清水河组一段接触带上形成面积较大的角岩化带。研究区位于北巴颜喀拉成矿带内,在成矿带内已发现40余处矿产地,矿种几乎全为金和锑[11-14],1∶20万化探在区内圈定出甲级异常,显示出良好的找矿潜力。
研究以多尔娘地区完成1∶5万水系沉积物测量为基础,完成测量面积1 248 km2,采集正点样品数5 516件,采样密度4.42个/km2。野外采用多点采样,采样粒级-10~+60目。采样介质为汇水盆地代表基岩成分的岩屑物质(中粗砂及少量细砂为主)。化探样品分析测试工作由四川省西南冶金地质测试中心实验室承担完成。分析元素为 Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Co、W、Mo、As、Sb、Bi、Hg、Sn、Ag、Au、Th、La、Y、Mn共19个元素。以地球化学图为依据(图2),结合工作区各元素分布分配特征和地质构造条件,对5 516个原始数据进行数理统计,确定异常下限值,Au为3.93×10-9、Sb为7.86×10-6,根据确定出的异常下限值,在地球化学图上直接圈定单元素异常,异常范围对应地球化学图上的元素富集区,颜色为红色区域。结合各元素地球化学特征、异常元素组合特征以及地区成矿潜力等因素进行综合异常圈定。
1∶5万水系沉积物测量成果显示有Hs(乙2)-18综合异常,异常呈北西向不规则椭圆状产于香根玛-玛拉逆断层两侧,面积1.9 km2。由二级金异常、二级砷异常、三级锑异常组成(表1);Au含量(4.5~12.4)×10-9, Sb含量(7.5~138)×10-6。该综合异常元素组合按规模由大到小为Sb-Au-As。Sb、Au元素为主成矿元素,伴生As等低温成矿元素,异常元素套合好。主成矿元素Sb、Au异常规模大,强度高,其中Sb具三级浓度分带,Au具二级浓度分带,Sb异常内带与Au异常中带重叠,形成以Sb、Au为中带,As为外带的轴向分带序列(图3)。
表1 珊旗根玛Hs(乙2)-18综合异常特征参数Table 1 Comprehensive anomaly characteristic parameter of Shanqigenma Hs(乙2)-18
图2 研究区1∶50 000水系沉积物测量Au、Sb因子计量场强图Fig.2 Measuring field intensity maps of Au and Sb factors for 1∶50 000 stream sediments in the study area
1为全新统沙砾石、淤泥及泥炭;2为三叠系上统清水河组一段;3为晚三叠世二长花岗斑岩;4为晚三叠世花岗闪长斑岩;5为角岩化带;6为板岩夹砂岩;7为断层及推测断层;8为地质界线;9为辉锑矿矿化点图3 珊旗根玛Hs(乙2)-18综合异常剖析图Fig.3 Anomalous map of Shanqigenma Hs(乙2)-18
Sb7异常呈不规则椭圆状,长轴呈北西向,异常规模大,具三级浓度带,Sbmax为138×10-6,衬值3.3,NAP值11.37,异常排序第2位。Au4异常呈椭圆状,长轴方向为北西向,异常规模较大,强度较高,浓集中心清晰,具二级浓度分带,Aumax为12.4×10-9,衬值1.94,NAP值2.21,异常排序第10位。As5呈椭圆状,长轴顺北西向,异常规模一般,具二级浓度带,Asmax为124×10-6,衬值1.62,NAP值1.1,异常排序第7位。主要单元素异常地球化学特征参数见表1,异常特征见图3。
对Hs(乙2)-18水系异常进行激电中梯剖面测量(图5、图6),13条激电剖面构成200 m×40 m的面积性测量区。测区内视极化率整体表现为北东高、南西低的特征(图7),分为北部高视极化率区和南部低视极化率区。
表2 综合异常特征参数统计Table 2 Comprehensive statistical of anomaly characteristic parameters
(1)北部高视极化率异常区贯穿测量区,整体表现为两端宽,中部窄,北西宽240~460 m,南东宽400~450 m,中部宽100~130 m。视极化率值大部分在2.6%以上,局部低于2%。视极化率等值线密度较大,多处形成椭圆状高视极化率中心。视电阻率值在区内北东高,南西低,梯度带明显,与断裂带位置吻合度较高;整体表现为高极化低电阻的特征。
图4 珊旗根玛锑金矿化点土壤综合异常剖析Fig.4 Anomalous soil profile of Sb, Au mineralization point in Shanqigenma
图5 视电阻率剖面Fig.5 Apparent resistivity profile plan
图6 视极化率剖面Fig.6 Apparent polarity profile plane
北西向断裂带经探槽揭露,沿断层破碎带出露宽15~50 cm的石英脉及花岗斑岩脉,硅化-褐铁矿化强烈,局部可见辉锑矿矿化。推测该高视极化率异常由断层破碎带内的褐铁矿化和辉锑矿石所致。
图7 珊旗根玛锑金矿化点激电综合异常图Fig.7 Integrated IP anomaly map of Shanqigenma antimony gold mineralization point
(2)南部低视极化率异常区整体表现平静, 等值线密度稀疏,变化较小,视极化率值在2%以下,视电阻率值400 Ω·m以下,表现为低极化低电阻的特征。推测该低视极化率区为砂岩、板岩的反映。
(3)激电异常与矿化的关系。经探槽揭露显示,断层产状30°∠65°,岩石挤压破碎,后期侵入的石英脉和花岗斑岩发育,硅化-褐铁矿化强烈。化学分析样结果显示金含量0.2~2.08 g/t。据标本测试结果显示,褐铁矿化石英脉和花岗斑岩视电阻率均值分别为600、980 Ω·m,视极化率均值在0.64%和1.12%,属于低极化高阻岩类,无法形成高视极化率异常。
同时在断层破碎带中,可见辉锑矿化,局部呈团块状产出,辉锑矿晶体铅灰色,针状、长柱状,矿石呈柱状、致密状集合体产出,标本测试结果显示,辉锑矿石视极化率均值为2.11%,视电阻率均值为264.7 Ω·m,属于低阻高极化岩类,能够形成该区的高视极化率异常。据此推断,该高视极化率区应为辉锑矿化所致。
图8 珊旗根玛锑金矿化点探槽素描图Fig.8 Trough sketch of Antimony-Gold mineralization point in Shanqigenma
异常区内发现一金锑矿化体,矿化体产于三叠系上统清水河一段板岩中,位于HS-15异常中带内及土壤异常内带。异常受断层控制,呈北西-南东走向。经探槽揭露(图8),断层破碎带宽度0.5~20 m,沿断层破碎带断续出露宽15~50 cm的石英脉及花岗斑岩脉,硅化-褐铁矿化强烈(图9),含金岩石为褐铁矿化脉石英,矿化体产状230°∠65°,平均厚度1.06 m,长度大于200 m。在探槽中取连续刻槽20件,样品分析结果显示,板岩中有11件样品金品位大于0.2 g/t,一般为0.23~0.53 g/t,石英脉中金品位为2.08 g/t。
在断层破碎带中见辉锑矿化,呈不均匀团块状产出,辉锑矿晶体铅灰色,针状、长柱状,矿石呈柱状、致密状集合体产出。在20件化学分析样中,未达到边界品位,可能与风化淋滤作用有关;所取团块状辉锑矿经分析含锑5.41%,表明深部仍有发现辉锑矿潜力。
研究区金矿和锑矿成矿类型均属构造热液型。金矿的成矿物质来源于三叠系上统清水河一段板岩,后期热液顺断裂构造运移,造成金元素的活化迁移,进而在接触带附近的蚀变带富集成矿;锑矿的成矿物质来源于后期侵入的花岗斑岩岩脉,岩脉顺断裂构造运移过程中,在萃取、交代、分异等复杂地质过程中,形成锑矿。因而初步总结研究区内的找矿标志,目标由大到小依次为三叠系上统清水河组黑色板岩-断层破碎带-花岗斑岩、石英岩脉-硅化-褐铁矿化、辉锑矿化。
(1)1∶5万水系沉积物(Hs-18)显示成矿元素为Sb、Au,伴生As,异常元素套合好。金具二级浓度分带,含量(4.5~12.4)×10-9;锑具三级浓度分带,含量(7.5~138)×10-6。Sb异常内带与Au异常中带重叠,形成以Sb、Au为中带,As为外带的轴向分带序列。
(2)1∶1万土壤测量显示异常组合为Au-As-Sb,其异常总体走向受北西向断层控制。异常主成矿元素为Au、Sb,伴生有As元素异常;各元素套合性较好,Au、Sb、As异常规模大,强度高,浓集中心清晰,且均具三级浓度分带,其中Au元素极大值350×10-9,Sb元素极大值380×10-6。
图9 矿化蚀变花岗斑岩脉Fig.9 Mineralized altered granite porphyry veins
(3)激电中梯剖面测量结果显示,测区内视极化率分为北部高视极化率区和南部低视极化率区;北部高视极化率异常由断层破碎带内的褐铁矿化和辉锑矿石所致,是区内辉锑矿化的反映和线索。
(5)含矿地层为三叠系清水河组一段(T3q1),深灰-灰黑色粉砂质板岩、绢云母板岩,后期石英脉、花岗斑岩岩脉发育,金锑矿化即位于后期岩脉与地层接触带,受断层控制明显;矿化蚀变表现为辉锑矿化、硅化-褐铁矿化,含金岩石为褐铁矿化脉石英,含锑岩石为蚀变花岗斑岩。