黑龙江省嫩江县三合屯金矿区地球物理特征及找矿标志

2020-12-25 07:35石金国
世界有色金属 2020年7期
关键词:白垩磁性极化

石金国

(黑龙江省地质调查研究总院,黑龙江 哈尔滨 150036)

1 地质背景

三合屯金矿区行政区域隶属黑龙江省黑河市嫩江县管辖;大地构造背景位于兴蒙造山带东段,兴安地块与松嫩地块交汇部位,嫩江黑河断裂带的西北部。多宝山岛弧带和黑河蛇绿混杂岩带、新开岭微地块、塔溪火山弧的汇聚部位,黑河蛇绿混杂岩带和新开岭微地块呈北东向通过本区[1]。

矿区地层出露以下白垩统九峰山组(K1j)、下白垩统甘河组(K1g)、上白垩统嫩江组(K2n)为主,其中九峰山组火山岩该组地层可能为矿体形成的矿源及热源之一;侵入岩出露主要以早石炭世花岗质糜棱岩为主,原岩遭受大规模的糜棱岩化作用,形成糜棱岩和初糜棱岩。该糜棱岩为主要的赋矿岩体,是寻找金矿体的重要标志。

2 地球物理特征

该矿区的地球物理工作较全面,先后进行了高精度磁法测量、激电中梯测量、激电测深等工作,下面对其主要特征叙述如下。

2.1 高精度磁法测量特征

从岩(矿)石磁化率测量结果统计看出,岩石整体磁化率较低,仅甘河期玄武安山岩磁化率值极高,其余岩石磁化率平均值多在1.02~28.63之间,以嫩江组页岩磁化率最低,花岗质糜棱岩中磁化率变化不大,暗色矿物多的磁化率相应高一些,另外硅化黄铁矿化蚀变强的磁化率也相应高一些。玄武岩和玄武安山岩磁性较强,其它岩性均表现为弱(无)磁性,其中页岩和硅化角砾岩标本本次测定的磁化率多为负值,表现为抗(逆)磁性,花岗质糜棱岩个别标本表现为抗(逆)磁性,总体磁性较弱,凝灰岩、泥岩、糜棱片麻岩等表现为弱磁性。

从1:2万高磁平面等值线图看出,区内正磁异常主要分布于工作区西部、东部及南部,负磁异常主要分布于工作区中部。经统计,正异常占44.3%,负异常占55.7%。根据剖面平面图磁异常曲线的形态特征和幅值,区内磁异常主要分为三种类型。

2.1.1 低缓平稳的负磁场

分布范围较大,集中分布在中部偏北一带,从149线~10线均有大量分布。另外,70线中部、西部,90线西部也有少量分布。磁场强度弱,曲线低缓平稳,幅值-200nT~0nT。为弱(无)磁性的早石炭世花岗质糜棱岩(C1γ)反映。

2.1.2 低缓平稳的正磁场

磁场区内分布范围较大,主要分布在20线~100线绝大部分、149线~10线东部。磁场强度较弱,曲线低缓平稳,异常幅值0~200nT。为早石炭世(C1γ)弱硅化花岗质糜棱岩、糜棱片麻岩、花岗闪长质糜棱岩等的综合反映。

2.1.3 正负相间低值抖动磁场

磁场区内分布范围较小,主要分布在89线~0线西部,129线~40线东部也有零星分布,正负相间抖动范围较小。89线~0线西部异常强度较强,正负相间抖动幅值很大,曲线呈锯齿状跳动,幅值多在-1800nT~2000nT;129线~40线东部磁场强度较弱。在正负磁场抖动较强的范围内,岩性呈现多样化,有磁性较强的下白垩统(K1g)甘河组玄武安山岩、弱(无)磁性的上白垩统(K2n)嫩江组页岩、弱(无)磁性的早石炭世(C1γ)花岗质糜棱岩。从磁异常结果与工作区地质情况分布看,磁异常基本反映出工作区岩性分布状态。正负磁场转换区主要分布在工区西部和东部边缘地区,多反映地质单元接触部位,可为成矿有利地带,应予以重视。

由平面图划分出Ma-1正磁异常及Ma-2负磁异常。Ma-1正磁异常北部及西部未封闭,异常呈北东走向,异常区主要分布早白垩世甘河组玄武岩、玄武安山岩,表明磁异常与该中基性火山岩有关,为玄武安山岩铁镁含量较高所致;Ma-2负异常紧临Ma-1异常分布,异常呈北东向展布,且异常区有2列北东向高值串珠状异常,异常位于早白垩世甘河组之上,显示异常与沉积岩或火山碎屑岩有关。Ma-1正磁异常及Ma-2负磁异常分界处为玄武安山与沉积岩接触部位,同时Ma-1异常分枝贯入Ma-2异常,几乎切断了Ma-2异常,这与地质剖面中玄武安山岩侵入特征吻合。在Ma-2异常东侧为低缓平稳的负异常,该异常面积较大,为花岗质糜棱岩的反映,金异常及金矿体分布在该异常西侧,矿体靠近异常梯度变化部位,梯度带可能为断裂派生次级断裂部位(为容矿构造),表明此处对成矿极为有利。

2.2 激电中梯测量特征

对矿区六种岩(矿)石类型重新进行了电性测量,分别为泥岩、页岩、硅化角砾岩、玄武岩、凝灰岩、花岗质糜棱岩。极化率以安山岩为最高,页岩为最低;电阻率以花岗闪长质糜棱岩为最高,泥岩最低。石英脉为中高极化率高电阻率;安山岩为高极化率中等电阻率;硅化角砾岩和硅化糜棱岩为中等极化率高电阻率;花岗质糜棱岩为花岗质糜棱岩为中低极化率中等电阻率;泥岩、页岩、凝灰岩、玄武岩均为低极化率低电阻率。从视极化率等值线平面图可以看出,视极化率一般在1.8%以下,背景场内条带形状的等值线相对密集带,大体走向近于北东向。区内视极化率异常主要分布在工作区的北部、西部和东部地段,多呈条带状展布。划分有意义的面积性异常共有6处。视电阻率等值线显得凌乱,形状、面积大小不一的条带状异常遍布全区,北表现为大面积的高阻区,视电阻率一般在800-3000Ω·m左右,局部与视极化率异常对应,呈高极化率高阻反映。西部和南部区域内电阻率相对较低,变化也较大,视电阻率变化范围大部在800Ω·m以下,西部地段在100Ω·m,该地段为第四系,含水砂砾岩,电阻率较低。根据区内视电阻率异常的分布特征,共圈定9处局部异常。

总体而言,高电阻率异常及高极化率异常呈北东向带状产出,金矿体串珠状断续产于高电阻率异常及高极化率异常内,表明带状高电阻率异常及高极化率异常由金矿体引起,该异常是寻找金矿体重要靶区。

2.3 激电测深

前人和本次工作共施工了8条激电测深剖面,现对其中3条进行叙述。

2.3.1 线激电测深

剖面72-60号点分布低阻低极化率异常,深度在0~50m左右。96-80号点低阻高极化率异常,视极化率异常由88号点向深部稳定延伸,产状倾向NW,倾角约65°,AB/2=40m处向两端膨大延伸,东部未封闭。视极化率一般在2.0%~3.5%,88号点AB/2=100m,视极化率值达到饱和,极值3.9%。其视极化率异常与高视电阻率异常对应,形态相近,视电阻率值一般在600Ω·m~1300Ω·m,背景值600Ω·m以下。经槽探、钻探深部查证,在地下50m位置附近,发现金矿化体,矿体发育在低极化与高极化、低阻与高阻的梯度带上,与下白垩统九峰山组与早石炭世花岗质糜棱岩的接触带相吻合。

2.3.2 线激电测深

剖面右侧总体表现为高阻高极化,左侧表现为低阻低极化。反演电阻率反映地质体连续性较好,而反演极化率反映地质体成断续分布。纵深方向视电祖率普遍较低,局部分布有高阻体,视极化率绝大部分小于3%。110-66点,深部出现高阻体,视极化率均较高;98-70点,综合测深剖面出现两高阻体高极化体,极化体倾角近直立,推断由断裂构造控制;178号点150m深度至98号点左右的地表,电阻率与极化率均表现为中高异常与低值异常的一条梯度带,尤其是电阻率梯度带方向性更为明显。经槽探、钻探深部查证,在地表及地下25m~60m位置均发现金矿体,且邻近该线的25线也发现金矿体,矿体发育在低极化与高极化、低阻与高阻的梯度带上,与下白垩统九峰山组和早石炭世花岗质糜棱岩的接触带相吻合。

2.3.3 线激电测深

剖面反演电阻率与0线相似度极高,表明量剖面地下地质环境大体相同。138-110点的50m~150m深度位置,反演结果表现为一低阻高极化体,且极化体边界明显,幅值较高。134点200m~250m深度处电阻率梯度带明显向下错动,但错动幅度较小,也进一步说明该部位有断裂构造存在的可能性。视极化率绝大部分小于3%,整体表现为低阻低极化。126-82点,较大测深极距出现高阻体,视极化率1.4%左右,推断为19线、0线相同点位,埋深大致相同的高阻体往南延伸的反映;剖面深部出现一中低极化体,条带状分布,贯穿整个剖面。测深剖面138-114点中深部出现一低阻高极化体,下部为一中低极化率条带,推断该极化率体与矿化蚀变相关。经槽探、钻探深部查证,在地表及地下20m~35m和50m~60m位置发现金矿化体及金矿体,矿体发育在低极化与高极化、低阻与高阻的梯度带上,与下白垩统九峰山组和早石炭世花岗质糜棱岩的接触带相吻合。

2.3.4 线激电测深

剖面电阻率和极化率在中深部连续性较好,但两种参数的相关度不高,反演电阻率主要表现为两处近直立高阻体,地表为低阻至中高阻的梯度带,在132点纵深方向两高阻体被一低阻条带切断,在136点纵深方向,出现一近直立的极化率梯度带,方向明显,与上述低阻条带相关,推断为断裂构造。反演视极化率与20线相似,但高极化体的分布范围和幅值均有所减小。极化率绝大部分小于3%,中上部分表现为低阻低极化。148-128点,较大测量极距出现高极化体,视电阻率较低;122点和108点中上部视极化率和视电阻率均表现为中低,且均呈直立条带状分布,推断该异常与断裂构造相关。经槽探、钻探深部查证,矿体发育在低极化与高极化、低阻与高阻的梯度带上,与下白垩统九峰山组和早石炭世花岗质糜棱岩的接触带相吻合。在地表及地下20m和100m位置发现金矿体及金矿化体,且邻近该线的5线也发现金矿化体。

3 地球物理找矿标志

通过本矿区的地球物理工作,结合矿区地质条件,确定其地球物理找矿标志:①矿石多具抗磁性或弱磁性;中(高)等极化率高电阻率;②矿体多存在于地质单元接触部位,表现为正负相间低值抖动磁场;③矿体多呈带状高电阻率异常及高极化率异常;④矿体多发育在低极化与高极化、低阻与高阻的梯度带上。

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