以东台子铜矿化点为例浅谈综合物化探方法在找矿中的运用

岳继宗 江 辉, 刘 亮 杨鹏涛

(1.成都理工大学，四川 成都 610000；2.攀枝花市自然资源和规划局，四川 攀枝花 617000；3.四川省地质矿产勘查开发局川西北地质队，四川 绵阳 621000)

0 引言

研究区位于新疆东天山中段博格达山北麓，准噶尔盆地南缘(见图1)，卡拉麦里-莫钦乌拉板块碰撞带南侧，属博格达-哈尔里克铜多金属成矿带，在该成矿带中分布着大量的铜、金、钨、钼、铅、锌矿点[1-3]。研究区进行过少量石灰岩、油页岩、粘土矿等找矿工作，受填图理论、方法和精度限制，区内矿产潜力评价工作较为薄弱。综合物化探方法能够迅速高效扫面，测量圈定异常，并且可以最大限度的缩小找矿靶区，是区域地质调查和远景区找矿等工作中不可或缺的技术手段，越来越受到一线地质工作者的重视[4-7]。鉴于此，在1∶5万甘河子水系测量基础上，优选出异常规模大、套合性好的区域，进行大比例尺地、物、化综合剖面及槽探工作。结合区域成矿地质背景，总结区内物化探找矿标志，以期为该区下一步地质找矿工作提供依据。

1—第四系全新统残坡积物；2—石炭系上统柳树沟组；3—砂岩；4—灰岩；5—灰绿色的凝灰岩；6—紫红色火山角砾岩；7—地质界线；8—逆断层；9—地物化剖面及编号；10—铜矿化体；11—岩层产状；12—金异常；13—银异常；14—铅异常；15—锌异常

1 地质背景

2 水系沉积物地球化学特征

勘查地球化学找矿已取得了广泛的运用[10，11]。作为本次研究基础的1∶5万甘河子水系沉积物测量，共完成测量面积1 050 km2，采集正点样品数5 272件，采样密度5.02个/km2。野外采用多点采样，采样粒级-10～+60目。采样介质为岩屑物质(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完成。分析元素包括Au、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Ag在内的15个元素。以地球化学图为依据，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，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。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。综合异常的筛选通过模型类比法、聚类分析、因子分析、多变量叠加等方法，依据单元素异常强度、规模、元素组合等地球化学异常特征、所处地质背景和与已知矿异常的相似性等优选出异常规模较大、强度高，异常套合好，浓集中心明显的综合异常(Hs(乙3)-18)。

1∶5万水系沉积物测量成果显示，研究区内有Hs(乙3)-18综合异常(见图2)，异常呈不规则状，东部未封闭，长轴方向为北东-南西向，受断层及火山岩控制明显。异常元素组合为：Au-Ag-Zn-Pb，具三级浓度分带，中带中低温元素组合为：Au-Zn，内带低温元素组合为：Au。异常规模较大，内带元素强度较高。主要单元素异常地球化学特征参数见表1。

表1 Hs(乙3)-18综合异常参数统计表

该异常主成矿元素为Au、Ag，伴生元素Zn、Pb等元素，元素套合较好。主成矿元素异常规模大、强度高、浓集中心清晰，Au均具三级浓度分带，Ag具二级浓度分带。其中Au18异常呈面积大，强度高，具三级浓度分带，浓集中心清晰，单元素异常排序第二位。Ag7异常具二级浓度分带，单元素异常排序第三位。Zn5异常具二级浓度分带，单元素异常排序第一位。

3 综合物化探研究

查证工作完成1∶1万地质填图5.0 km2，地质矿产路线9条，1∶1万地球化学综合剖面ZP01、ZP03、ZP05、ZP07共4条，剖面间距400 m，长度共计10 km，其中ZP01、ZP05两条剖面增加了1∶1万磁法剖面测量，剖面长度共计5.1 km。槽探220 m3。

1—中二叠统塔什库拉组一段；2—上石炭统祁家沟组；3—上石炭统柳树沟组三段；4—上石炭统柳树沟组一段；5—二叠纪辉绿岩6—灰岩/砂岩；7—凝灰岩/火山角砾岩；8—地质界线/平行不整合界线；9—性质不明断层；10—韧性剪切带

浓集系数反映元素的富集程度[11]，异常区内Zn呈强富集分布(见表2)，浓集系数为1.56，Au呈富集分布，Fe呈高背景分布。变异系数反映元素在研究区的变异程度[12]，区内Au、Pb变异系数大于1.5，呈强分异，特别是Au，变异系数为4.62，分布极不均匀，成矿可能性大，Zn、As两元素变异系数也大于1，存在一定分异；从极值来看，Au、Zn、Pb、Cu这四元素的极值分别为49.6×10-9、1 728.0×10-6、224.3×10-6、59.0×10-6，说明这些元素都可能在局部富集。

表2 东台子铜矿化点地化剖面特征参数统计表

ZP01剖面显示，除Zn、Pb、Cu外，其它各元素曲线起伏不大，呈平缓波折形态(见图3)。Zn、Pb两元素分别在37～38、40～41、47～48样点间出现峰值，其极值分别为492×10-6、224×10-6，Cu曲线在40～41号样点间也出现峰值，极值为49.4×10-6。峰值出现区域对应上石炭统柳树沟组中凝灰岩，并且在40～41号样点间可见断裂构造较为发育，与铜矿化线索十分吻合，推测异常是火山岩与构造的共同作用引起的。

磁测剖面曲线整体呈台阶锯齿状形态，出现一个较明显的波峰，磁测值在-97.8～80.5 nT之间，平均值-6.6 nT。磁测值01～06号点段出现正负值波动，在03、15、23号点分别出现三个负值极小值，磁测值分别为-62.9 nT、-72 nT和-97.8 nT，在05号点出现磁测值正值峰值，为80.5 nT。

ZP01磁测剖面处于C2l地层中和C2qj地层，C2l地层的主要岩性为火山角砾岩，凝灰岩，砂岩，粉砂岩及灰岩等，C2qj地层的主要岩性为泥岩，砂岩及灰岩。根据该区域内的地球物理特征及测区内的岩石物性测定的岩石磁性参数可以看出，C2l和C2qj地层中的砂岩、粉砂岩及灰岩等均是弱磁性岩石，在ZP11线北段有一北西-南东向断层通过，推测北段的磁测正负异常可能是由断层通过引起的，南段的台阶状负值异常可能是由岩石本身引起。

1—石炭系上统柳树沟组；2—岩屑砂岩；3—灰岩；4—火山角砾岩；5—凝灰岩；6—晶屑凝灰岩；7—逆断层；8—矿体；9—Cu剖面曲线；10—Pb剖面曲线；11—Zn剖面曲线；12—Au剖面曲线；13—磁测△T剖面曲线

ZP03剖面显示Zn、Pb、Au、Zn曲线出现较好的异常(见图4)，Zn曲线在18～28号样点间出现连续异常，其最高值1 728×10-6，Pb曲线分别在18～19、21号样点间出现峰值，其最高值82.4×10-6，Cu曲线在2、21号样点处出现峰值，极高值为59.0×10-6，Au曲线在21号样点处出现峰值，极高值为50×10-9。元素峰值出现区域对应地层为上石炭统柳树沟组灰岩及岩屑砂岩，异常范围与Hs-18号异常中、内带重叠较好。

1—石炭系上统柳树沟组；2—岩屑砂岩；3—灰岩；4—火山角砾岩；5—凝灰岩；6—逆断层；7—Cu剖面曲线；8—Pb剖面曲线；9—Zn剖面曲线；10—Au剖面曲线

ZP05剖面显示除Zn外，其它各元素曲线起伏不大，呈平缓波折形态(见图3)。Zn曲线分别在15～18、20～22号样点间出现峰值，其最高值550×10-6，峰值出现区域对应上石炭统柳树沟组中岩屑砂岩，细小裂隙较为发育，推测异常是由断层引起。

磁测剖面曲线整体呈锯齿状形态，有一个较为明显的负值波峰，磁测值在-76.0～70.8 nT之间，平均值16.9 nT。磁测值在南段变化不大，从36～43号点开始出现负值，并在37号点出现极小值，为-76.0 nT，43号点之后均为磁测正值。

ZP05磁测剖面处于C2l地层中，C2l地层的主要岩性为火山角砾岩，凝灰岩，砂岩，粉砂岩及灰岩等。根据该区域内的地球物理特征及测区内的岩石物性测定的岩石磁性参数可以看出，C2l地层中的砂岩、粉砂岩及灰岩等均是弱磁性岩石，凝灰岩和火山角砾岩的磁性稍高，推测引起该磁测剖面上南段的正值段，为C2l地层中的凝灰岩和火山角砾岩本身岩石磁性显示，而在36号附近引进的负值异常，推测该段可能是火山角砾岩和灰岩的接触带引起。

ZP07剖面上各元素的曲线平稳，呈平缓波浪状，无明显异常。

4 矿体特征

综合地质、综合物化探的研究，选择各类异常集中的有利地段进行探槽施工(见图5)，研究区内发现铜矿化体一处，产于柳树沟组第三段(C2l3)火山岩中。矿体长>50 m，厚0.4～0.8 m，走向北西-南东向，倾向北北东，倾角70°。矿化蚀变类型为黄铜矿化及黄铁矿化，由表生作用形成的孔雀石化、褐铁矿化等(见图6)，含矿岩石为碎裂凝灰岩。主要矿石矿物为黄铜矿，呈星点状、团块状不均匀分布。矿体围岩蚀变强烈，为褐铁矿化。该矿体由TC13、TC15两条探槽控制，Cu品位0.019%～0.15%，该矿化体明显受断层控制，矿化体主要赋存于断层破碎带及节理裂隙中，铜矿化围岩蚀变强烈，主要为褐铁矿化，岩石类型主要为火山岩，说明铜矿化成因类型为构造-火山岩型，具有进一步工作潜力。其找矿过程可以初步概况为1∶5万水系沉积物综合异常→1∶1万综合物化探异常→黄铜矿化及黄铁矿化→褐铁矿化、孔雀石化等。

图6 矿化体野外蚀变特征

通过本次研究工作，对1∶5万圈定的综合异常进行了验证，证实了Hs(乙3)-18综合异常的存在，进一步缩小和定位了异常位置，该异常以Au为主成矿元素，规模较大浓集中心清晰。异常区内中基性火山岩发育，为成矿提供了丰富的物质来源，异常区内褶皱、断裂发育，为Au、Cu等金属元素的活化迁移提供了动力条件及导矿和容矿空间。结合1∶1万综合剖面分析了引起异常的原因，并对异常区地质环境进行了较为详细的解剖，对其找矿常前景进行了分析。综合物化探方法在地质找矿(尤其是金属矿)中的运用是有效的。

1—浮土；2—残坡积物；3—凝灰岩；4—采样位置及编号；5—断层产状；6—断层；7—铜矿化体

5 结语

1)东台子铜矿化点位于Hs-18乙3类异常内，该异常元素组合为Au-Ag-Zn-Pb，具三级浓度分带，主成矿元素为Au、Ag，伴生元素Zn、Pb等元素，元素套合较好。Au均具三级浓度分带，Ag具二级浓度分带。

2)1∶1万地球化学综合剖面显示区内Zn呈强富集分布，浓集系数为1.56，Au呈富集分布，Fe呈高背景分布；Au、Pb变异系数大于1.5，呈强分异；Zn、As变异系数大于1，存在一定分异。磁测剖面对Cu的伴生元素Zn具有较好的显示。

3)铜矿化体产于柳树沟组第三段(C2l3)火山岩中，成矿物质来源为中基性火山岩。矿体长度大于50 m，厚0.4～0.8 m，走向北西-南东向，倾向北东，倾角70°。TC13、TC15两条探槽控制的Cu品位为0.019%～0.15%。围岩蚀变主要为褐铁矿化，矿化蚀变为孔雀石化和黄铜矿化，成因类型为构造-火山岩型。