白德胜,李水平,纵 瑞,程 华,齐勇攀,张爱玲,孙 进,赵华奇
(河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院,河南郑州 450001)
河南省西部小秦岭地区是我国重要的金多金属矿集区,已发现了众多优势矿产,如金矿、钼矿、铅锌矿等(倪云鹏等,2019),以往较多的地质专家、学者对小秦岭金属矿集区的矿床地质特征、成矿模式模型、区域成矿预测和找矿潜力、远景等各方面开展了较为深入的研究和讨论(陈衍景等,1991;冯建之,2009;张灯堂等,2015;白德胜等,2017;程远等,2018;万卫等,2018;王耀升等,2018;张翔等,2019)。但一直以来,与小秦岭南部毗连的小河岩体、以及岩体以南区域的找矿勘查工作未被重视,勘查投入有限,研究程度较低,迄今为止尚未取得重大找矿进展。通过综合分析研判区域地层(岩性)、构造、岩体及1∶50000水系沉积物测量资料,结合存在的大规模、高强度金、银异常,认为小河断裂以南及其小河岩体周缘的董家埝地区具有形成金、银矿床的物源条件和构造空间,确定它为重点找矿方向及重点验证区。从2015年开始,以1∶50000水系沉积物异常为找矿靶区,开展了传统的地质、地球物理、地球化学相结合的综合勘查。勘查结果表明,董家埝地区具有良好的物化探异常反映。以地质信息为基础,物化探异常为导向,在小河岩体南接触部位构造蚀变带上,布置钻探工程,其深部见到了厚度较大的银多金属矿体,取得了良好的找矿效果,实现了近年来在豫西中元古界小河岩体南缘找矿方面的重大突破。截至目前,普查工作预估算(333)+(334)?银金属量1103.34 t,矿床规模达到大型。
找矿模型是类比预测及寻找同类型矿床的前提和基础,也是指导找矿勘查的主要途经,因此找矿模型的建立具有十分重要的实际意义(施俊法等,2011;李水平等,2016;王富春等,2016;杜保峰等,2019;缪宇等,2019)。以董家埝构造蚀变岩型银矿床为典型范例,在充分研究区域成矿地质背景、成矿规律以及矿床物化探异常响应特征基础上,系统总结了勘查构造蚀变岩型银矿床的地质、地球物理、地球化学综合找矿信息标志和有效的物化探优选方法组合流程,首次建立了该地区构造蚀变岩型银矿地质、地球物理、地球化学找矿模型,以期提高物探、化探方法在找矿勘查中的应用效果,或为类比寻找同类型银矿床提供示范作用。
豫西董家埝银矿区位于河南省与陕西省接壤的灵宝市朱阳镇,区域上处于华北板块南缘与秦岭褶皱带结合部位,大地构造位置属东西向秦岭造山带的北缘东延部分(白德胜等,2017;纵瑞等,2018),夹持于小河断裂与马超营断裂之间。小秦岭地质演化复杂,不同时期的岩浆作用发育,成矿地质背景极为优越,为区域重要的金及多金属成矿带。
小河断裂以南的中元古代小河花岗岩体(图1),面积约46 km2,其北部以小河断裂及小秦岭金多金属成矿带为界,南部与中元古界官道口群高山河组局部呈断层接触(白德胜等,2017)。该区地壳结构具明显的地台型基底和盖层双层结构型式,基底为太古宇太华群,以深层次强烈变质变形为主,盖层为中-新元古界官道口群及古生界寒武系,具浅层次脆性变形特点。区域断裂构造比较发育,以近EW向为主,主要有太要断裂、小河断裂、马超营断裂和栾川断裂等,它们控制了区域主断裂构造走向。区域内岩浆活动比较强烈、频繁,岩浆岩从阜平期、五台期、晋宁期、加里东期、印支期到燕山期均有发育,其中以晋宁期、燕山期最为发育。
图1 小秦岭地区区域地质简图(据白德胜等,2017)Fig.1 Sketch geological map of the Xiaoqinling area(after Bai et al.,2017)1-第四系沉积物;2-古近-新近系砂砾岩、细碎屑岩;3-三叠系砂岩;4-寒武系碳酸盐岩、碎屑岩;5-陶湾群;6-官道口群;7-熊耳群;8-太华群;9-中生代花岗岩;10-中元古代花岗岩;11-断层;12-金矿;13-钼矿 ;14-城镇;15-董家埝银矿1-Quaternary sediment;2-Paleogene-Neogene sandy conglomerate and fine clastic rock;3-Triassic sandstone;4-Cambrian carbonate rock and clastic rock;5-Taowan Group;6-Guandaokou Group;7-Xionger Group;8-Taihua Group;9-Mesozoic granite;10-Mid-Proterozoic granite;11-fault;12-gold ore;13-molybdenum ore;14-town;15-Dongjianian silver deposit
矿区内出露的地层主要为太古宇太华群、中元古界官道口群高山河组和龙家园组、古生界寒武系馒头组和朱砂垌组以及第四系(图2);大面积出露二长花岗岩(中元古代小河岩体)和呈脉状产出的闪长岩。矿区内构造较为简单,以断裂为主。其中F1断裂构造为较大规模的含矿断裂,倾向160°~170°,倾角60°~78°,延伸约6 km,出露宽度2~145 m,下盘小河岩体,上盘为太华群深变质片麻岩及官道口群石英砂岩。主断裂面为岩体与地层接触带,带内岩性主要为硅化碎裂岩,少量构造角砾岩。矿体赋存于小河二长花岗岩与地层接触部位发育的F1构造蚀变带内,并受其严格控制,总体产状与F1基本一致,顶底板围岩主要为碎裂蚀变岩和构造角砾岩,主要蚀变为硅化、绢云母化和碳酸盐化等。银矿体中主要金属矿物为方铅矿、黝铜矿、闪锌矿、黄铜矿、硫锑铜银矿、辉银矿(螺状硫银矿)和自然银,其中黝铜矿是银的主要载体矿物,次生金属矿物为褐铁矿等,脉石矿物为石英、钾长石、斜长石、绢云母、绿泥石、高岭石、方解石等(杨睿娜等,2020)。银矿石主要结构为碎裂结构和粒状结构,主要构造为浸染状构造、脉状构造和网脉状构造。
图2 豫西董家埝矿区及区域地质简图(据纵瑞等,2018)Fig.2 Geological map of the Dongjianian deposit in western Henan(after Zong et al.,2018)1-第四系沉积物;2-寒武系;3-震旦系;4-冯家湾组;5-杜关组;6-巡检司组;7-龙家园组;8-高山河组;9-太华群;10-中元古代黑云二长花岗岩;11-早元古代角闪二长花岗岩;12-碎裂岩带;13-脆韧性断裂(石英脉);14-断裂;15-背斜构造;16-背形构造;17-向斜构 造;18-董家埝矿区1-Quaternary;2-Cambrian;3-Sinian;4-Fengjiawan Formation ;5-Duguan Formation;6-Xunjiansi Formation;7-Longjiayuan Formation;8-Gaoshanhe Formation;9-Taihua Group;10-Mid-Proterozoic biotite monzonitic granite;11-Early Proterozoic hornblende monzonitic granite;12-cataclastic rock belt;13-brittle or ductile fracture(quartz vein);14-fault;15-anticlinal structure;16-dorsal structure;17-synclinal structure;18-Dongjianian mine area
根据1∶5万水系沉积物异常分布位置,以及断裂构造F1展布方向特征,部署了1∶1万土壤地球化学测量范围。以董家埝-上董寨-焦家寨为分界线,分西南区、北东区两个区块进行剖面布设,剖面方向垂直于主断裂构造F1展布方向。西南区测网100 m×40 m,查证水系沉积物(8-乙3 Ag、W、Bi)异常,了解主构造F1的含矿性;北东区测网200 m×20 m,查明断裂构造F1内的金属元素分布规律和富集特征,以及调查有无隐伏矿体存在的可能。
本次两个土壤地球化学测量区块共采集土壤样品1860件,分析项目为Au、Ag、Ba、As、Sb、Bi、Pb、Zn、Cu、W、Mo和Co共12种元素,通过对分析元素数据进行处理,圈定综合异常4处(图3),编号分别为:1-甲3 Ag、Sb、Pb异常,2-丙3 Au、Ag异常,3-丁3 Au、Ag、Zn异常以及4-乙3 Ag、Sb、Zn异常。4个综合异常中,以1-甲3 Ag、Sb、Pb异常规模最大,强度最高,Ag异常最高值为20×10-6以上,异常组成元素以前缘、中部元素为主,三级浓度分带清晰,浓集中心明显,元素套合关系好(图4)。1-甲3 Ag、Sb、Pb异常呈椭圆状,长轴方向与构造蚀变带F1方向(北东向)一致、所处位置与构造F1北东段相吻合。通过实地调查,认定异常为蚀变、成矿作用所致,为矿致异常,具有较大的找矿潜力,为进一步工作的首选勘查区域或优先验证地段。
图3 董家埝矿区地质及土壤地球化学异常Fig.3 Geology and soil geochemistry anomalies in Dongjianian mining area1-第四系;2-馒头组;3-朱砂垌组;4-龙家园组;5-高山河组;6-二长花岗岩;7-地质界线;8-断层及编号;9-1∶5 万水系沉积物异常;10-1∶1万土壤地球化学异常;11-1∶1万土壤测量范围1-Quaternary;2-Mantou Formation;3-Zhushadong Formation;4-Longjiayuan Formation;5-Gaoshanhe Formation;6-monzonitic granite;7-geological boundary;8-faults and numbering;9-1∶50000 stream anomaly;10-1∶10000 soil anomaly;11-1∶10000 measuring range of soil
4-乙3 Ag、Sb、Zn异常其规模、强度次于1-甲3 Ag、Sb、Pb异常,但异常组成元素与1-甲3 Ag、Sb、Pb异常一样,也以前缘、中部元素为主,呈条带状展布,且长轴方向与1-甲3 Ag、Sb、Pb异常长轴方向及构造蚀变带F1方向相一致,分布位置与F1构造西南段相符合,处在官道口群地层与花岗岩体的接触带上,即该异常与1-甲3 Ag、Sb、Pb异常特征基本相似,显示出具有发现隐伏矿(化)体的可能。
岩(矿)石物理性质是地球物理找矿的基础(李水平等,2019)。表1列出了董家埝银矿区内主要岩(矿)石极化率、电阻率参数统计特征。表2为根据表1岩矿石物性特征进行的物性分级(或物性模型)。
表1 董家埝银矿区岩(矿)石电性参数统计特征
笔者将构造蚀变带中的银矿(化)石、蚀变岩、碎裂岩以及构造角砾岩,统一合并为构造蚀变岩进行整理计算和分级。矿区内岩(矿)石电阻率参数变化较大,岩石物性可分级为低阻、低-中阻、中-高阻和高阻4个级次;极化率参数总体相对偏低,物性分级为弱极化和微或无极化2个级次;由此归纳出,闪长岩具“高阻、微极化”,二长花岗岩具“低-中阻、微极化”,构造蚀变岩和石英砂岩具“中-高阻、弱极化”,斜长角闪片麻岩和泥岩具“低阻、微极化”,构造蚀变岩和石英砂岩表现的“中-高阻、弱极化”特征与矿区内其它岩石表现的“高阻、微极化”、“低-中阻、微极化”、“低阻、微极化”特征具有明显的不同和差异,它们引起的异常能够从其它岩石产生的异常中区分出来;构造蚀变岩和石英砂岩两者一同表现为“中-高阻、弱极化” 物性特征,构造蚀变带与银矿有关,石英砂岩则与银矿无关,它们引起的电性和激电异常,可通过土壤地球化学测量的Ag、Au、Pb、Zn元素异常来进行区分矿致异常和非矿异常。上述岩石物性特征表明,该矿区具有开展激发极化法工作的地球物理前提条件。
表2 董家埝银矿区岩(矿)石物性模型
为了进一步圈定深部银矿化带分布范围,在北东区块土壤地球化学测量1-甲3 Ag、Au、Sb异常区域,投入了时间域中间梯度装置激发极化法,供电极距AB=1200 m,测量极距MN=40 m,测量范围控制在AB中部800 m以内,测线垂直于断裂构造F1和土壤地球化学银异常长轴方向,NW340°,测网100 m×20 m。
激电中梯测量结果显示:由视电阻率(ρs)大于500 Ω·m圈定的中高阻异常(图5a)和由视极化率(ηs)1.2%作为异常下限圈定的相对高极化异常(图5b),基本上位于激电测区的中部,呈带状,长轴方向为近东西向,与断裂构造F1和土壤地球化学银异常展布方向相同,尤其视极化率参数异常具有明显的异常中心,异常规模较大,其形态、规模、展布方向及分布位置与1∶1万土壤地球化学异常(图5c)几乎完全一致,激电异常反映了地下深部构造蚀变矿化范围、位置等特征。激电中梯测量表明了构造蚀变带和银矿体具有“中高阻、弱极化”特性。
在土壤地球化学测量银异常区域、激电中梯高极化异常区及F1构造蚀变带上,布置大功率时间域激电测深剖面4条,采用对称四极装置,ABmax=1200 m,ABmin=3 m,测量极距MN分别选择0.5 m、3 m、15 m和50 m,每条剖面长1300 m,间距200 m,点距100 m,银异常浓集中心、中梯异常中心及构造蚀变带处,加密至50 m或25 m,了解F1构造蚀变带在深部延伸情况和矿(化)体空间赋存状态。
图5 董家埝矿区激电异常剖析图Fig.5 Analysis of IP anomaly in the Dongjianian mining areaa-激电中梯视电阻率(ρs)平面图;b-激电中梯视极化率(ηs)平面图;c-地质图;1-第四系;2-闪长岩脉;3-二长花岗岩;4-高山河组;5-蚀变带;6-1∶1万土壤地球化学异常范围;7-断层及编 号;8-地质界线;9-激电测深剖面;10-激电中梯测量范围a-planar view of apparent resistivity (ρs ) IP measured using intermediate gradient array;b-planar view of apparent polarizability(ηs)IP measured using intermediate gradient array;c-geological map;1-Quaternary;2-diorite body;3-monzonitic granite;4-Gaoshanhe Formation;5-alteration zone;6-1∶10000 soil anomaly area;7-fault and numbering;8-geological boundary;9-IP sounding profile;10-IP intermediate gradient measuring range
图6为00线激电测深剖面测量结果,视电阻率ρs断面图6b中,明显存在着2个中-高电性体,以500 Ω·m等值线圈定,分别位于500号点和1000号点下方,2个中-高电性体规模大,形态规整,呈带状由浅部向深部陡倾斜连续延伸。与此对应的视极化率ηs断面图6c中,500号点和1000号点位置下方,则存在着2个明显的比周围背景较高的、由1.2%等值线圈定的弱极化异常体,其异常分布位置、形态、规模与图6b内的中高电性体基本相同。500号点下方的中高阻、弱极化异常,与土壤地球化学测量剖面中的Ag、Au、Pb、Zn异常(图6a)相对应,结合矿区岩石物性特征、矿床特征,推断该异常为矿致异常,是由F1构造蚀变带和银多金属矿(化)体引起,其带状连续延伸特征反映了F1构造蚀变带和银多金属矿(化)体在深部的延伸趋势,中-高阻、弱极化异常体向大号方向的倾斜状态(向南陡倾,倾角约70°以上)反映了F1构造蚀变带和银多金属矿(化)体的产状。1000号点下方的中-高阻、弱极化异常,对应的土壤地球化学测量剖面中则无异常显示,结合矿区岩石物性特征、矿床特征,推断为非矿异常,是由石英砂岩引起的,不具找矿意义。
图7为13线激电测深剖面测量结果,该断面分别在500号点和900号点左右下方,显示出彼此对应的中-高阻电性体及弱极化异常体,表现出的视电阻率和视极化率异常形态、分布位置及规模均与00线测深断面基本一致,中-高阻电性体及弱极化异常体两者均呈带状沿纵向往深部稳定连续延伸。结合矿区岩石物性特征、矿床特征和土壤地球化学测量异常特征,推断500号点左右下方的中-高阻电性异常及弱极化异常为矿致异常,与00线激电断面异常反映的是同一构造蚀变带和银多金属矿(化)带,即近EW向F1构造蚀变带的水平延伸方向及位置,同样地,中-高阻、弱极化异常体向大号方向的陡倾斜特征,反映了F1构造蚀变带及银多金属矿(化)体的深部产状信息。该剖面900号点左右下方的中-高阻电性异常及弱极化异常,结合矿区岩石物性特征、矿床特征和土壤地球化学测量异常,推断为非矿异常,是由含砾石英砂岩或石英砂岩引起的,不具找矿意义。
激电中梯和激电测深测量成果,佐证了土壤地球化学异常,查明了断裂构造带的中深部产状信息和空间展布特征,为钻探工程布置提供了重要依据。经对深部矿致激电异常进行钻探工程验证,达到了良好的找矿效果。
图6 董家埝矿区00线地质-物探综合剖面Fig.6 Profiles of line 00 for geology-geophysical prospecting of the Dongjianian silver deposita-Ag、Au、Pb、Zn土壤地球化学测量剖面;b-激电测深视电阻率(ρs)断面图;c-激电测深视极化率(ηs)断面图;d-钻孔地质剖面图;1-第四系;2-中元古界高山河组;3-新太古宇太华群;4-二长花岗岩;5-残坡积物;6-二长花岗岩;7-构造蚀变岩;8-斜长角闪片麻岩;9-石英砂岩;10-断层及编号;11-角度不整合;12-银矿体;13-探槽及编号;14-钻孔及编号a-soil geochemistry survey profile of Ag,Au,Pb and Zn;b-profile of apparent resistivity(ρs )in IP sounding ;c-profile of apparent polarization rate(ηs )in IP sounding;d-geological profile of drilling;1-Quaternary;2-Mesoproterozoic Gaoshanhe Formation;3-Neoarchean Taihua Group;4-monzonitic granite;5-residual product;6-monzonitic granite;7-tectonic altered rock;8-amphibole gneiss;9-quartz sandstone;10-fault and number;11-angular unconformity;12-silver ore body;13-trenching and number;14-drilling and number
图7 董家埝矿区13线地质-物探综合剖面Fig.7 Profiles of line 13 for geology-geophysical prospecting of the Dongjianian silver deposita-激电测深视电阻率(ρs)断面图;b-激电测深视极化率(ηs)断面图;c-钻孔地质剖面图;1-第四系;2-中元古界高山河组;3-二长花岗岩;4-残坡积物;5-二长花岗岩;6-构造蚀变岩;7-含砾石英砂岩;8-石英砂岩;9-断层及编号;10-角度不整合;11-银矿体;12-钻孔及编号a-profile of apparent resistivity(ρs )in IP sounding ;b-profile of apparent polarization rate(ηs )in IP sounding;c-geological profile of drilling;1-Quaternary;2-Mesoproterozoic Gaoshanhe Formation;3-monzonitic granite;4-residual product;5-monzonitic granite;6-tectonic altered rock;7-gravel quartz sandstone;8-quartz sandstone;9-fault and number;10-angular unconformity;11-silver ore body;12-drilling and number
激发极化法(激电测深及激电中梯)探测深度有限(朱卫平等,2017),为了解和预测F1构造蚀变带更深部成矿空间及评价找矿远景,采用了具有较大穿透能力的音频大地电磁测深方法,进行地下深部空间地质填图,获取高分辨率的深部信息(祁民等,2019)。在揭露出的F1含矿构造带及激电测深剖面异常局部地段,布设音频大地电磁测深剖面,剖面方向与激电测深剖面一致,长750 m,点距50 m。
图8 董家埝矿区00线音频大地电磁测深二维反演电阻率断面图Fig.8 Two-dimensional inversion resistivity cross-section of line 00 audio magnetotelluric sounding in Dongjianian mining area1-电阻率等值线;2-已揭露的构造矿化蚀变带;3-推测有利找矿空间1-resistivity isoline;2-exposed tectonic-mineralized alteration zone;3-speculated favorable prospecting space
00线二维视电阻率-深度反演断面图(图8)中明显存在三个不同的电性体(层):小于300 Ω·m的低电性体、介于300~1000 Ω·m之间的中等电性体和大于1000 Ω·m以上的高电性体;低电性体位于地表及浅部,分布于中-高电阻率电性体之上,主要由第四系和风化残坡积物引起;中等电性体和高电性体分布于中-深部,高电性体主要是由二长花岗岩、花岗岩和石英砂岩引起;中等电性区规模大,呈带状纵向分布,从浅部往深部稳定延伸,连续性较好,是该断面内电性体的主体,其形态陡立,略向大号点方向倾斜;结合矿区构造蚀变带和银矿石具有的“中-高阻”电性特征和浅地表F1构造蚀变带地质特征,中等电性区域推测为有利找矿部位,中等电性区域或中等电性体呈带状沿垂向延伸较大,表明F1构造蚀变带在深部依然存在,且具有较好的延续性,其形态特征一定程度上反映了F1构造蚀变带的产状,中-高电性异常体向下继续延伸迹象,预示出深部仍具有良好的找矿远景。
音频大地电磁测深不仅佐证了激电测深发现的中深部异常,而且反映了F1构造蚀变带在更深部的分布状态,圈定了地下更深处存在的成矿有利空间。
根据董家埝银矿床地质特征、地球物理、地球化学异常等多源信息,总结和建立该银矿床地质-地球物理-地球化学综合找矿模式(表3)和模型(图9)。
根据董家埝银矿区勘查实践经验,对找矿勘查的物化探方法进行了优选和组合,总结的综合勘查流程及找矿模式为:
(1)优选找矿靶区:首先收集或开展1∶5万水系沉积物测量,圈定银异常分布区域,选择规模较大、强度较高的银异常区作为找矿靶区。
表3 董家埝银矿地质-地球物理-地球化学综合找矿模式
续表3
图9 董家埝银矿床地质-地球物理-地球化学综合找矿模型Fig.9 The geological-geophysical-geochemical prospecting model for the Dongjianian silver deposita-土壤地球化学测量剖面;b-激电中梯测量剖面;c-岩石物性剖面;d-地质剖面;1-低中阻微极化体;2-中高阻弱极化体;3-低阻微极化体;4-银矿体;5-二长花岗岩;6-斜长角闪片麻岩;7-构 造蚀变带;8-角度不整合a-soil geochemistry survey profile;b-IP measurement profile with intermediate gradient array;c-petrophysical profile;d-geological profile;1-micropolarized body with low and medium resistance;2-weak polarization body with medium-high resistance;3-micropolarized body with low resistance;4-silver orebody;5-monzogranite;6-amphibole gneiss;7-tectonic altered zone;8-angular unconformity
(2)圈定矿化富集部位:在选择找矿靶区内进行1∶1万土壤地球化学测量,查证水系沉积物异常,了解异常所处构造的含矿性或金属元素分布规律和富集特征。
(3)确定赋矿部位并了解其产状:以土壤地球化学测量银富集异常区为目标,布置激电中梯、激电测深测量剖面,查明断裂和矿(化)体的深部延伸特征。
(4)了解地下更深空间成矿信息:以激电测深异常为基础,布设音频大地电磁测深了解更深空间内构造蚀变带和矿(化)体分布状态,预测找矿远景。
(1)地质找矿标志
银矿(化)体赋存在构造破碎带内,特别是近东西向构造破碎带,矿化富集明显,是重要的找矿目标。
矿体围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、碳酸盐化等,以硅化、绢云母化与银矿化关系最为密切,在矿石中银的富集程度与硅化强弱呈正相关性,与绢云母化呈负相关性。
矿区内F1构造蚀变带处于小河岩体与地层的接触部位,此部位是含矿热液活动频繁部位,岩浆侵入为热液活动提供动力,也为银矿床的形成创造了有利条件,岩浆岩可作为其找矿标志。
(2)地球物理找矿标志
构造蚀变带和银矿(化)体呈现弱极化、中-高电阻率异常特征,激电中梯可以大致圈定构造蚀变带和银矿(化)体的分布范围和延伸方向,激电测深可以查明构造蚀变带和银(化)矿体深部延伸特征。
(3)地球化学找矿标志
土壤地球化学测量圈定的Ag元素异常是重要的找矿标志。成矿元素Ag异常强度高,与伴生元素Sb、Pb 和 Zn异常浓集中心一致,套合关系较好。
进入21世纪以来,发现各种类型矿床的难度逐渐加大,单一找矿方法难以奏效,多学科综合信息找矿方法已成为矿产勘查的主流,是矿床勘查获得成功的重要途径(王瑞廷等,2015;钟福军等,2017;程兴国等,2018;何鹏等,2018;刘啟能等,2018;毕炳坤等,2019;邱辉等,2019;Yuan et al.,2019;邰文星等,2019;李飞等,2020;刘诚等,2020;马晓东,2021)。地质-地球物理-地球化学综合找矿方法组合和工作流程,在豫西董家埝银矿的发现中起到了至关重要的作用。1∶5万水系沉积物测量异常,为选择银矿找矿靶区提供了有效线索。1∶1万土壤地球化学测量,为水系异常提供佐证,缩小了找矿靶区,圈出了矿化富集部位,为下一步开展地球物理勘查工作提供了重要依据。激电中梯和激电测深方法验证了土壤地球化学异常,查明了构造蚀变带和银矿体深部延伸特征,起到了空间定位作用,为钻探工程布置提供了良好的地球物理信息。从1∶5万水系沉积物异常选择找矿靶区、到1∶1万土壤地球化学测量及激电中梯圈出矿化带、再到激电测深查明深部延伸特征及最终钻探验证,各种找矿方法之间相互配合,相互印证,综合找矿方法获得的多元异常信息,有效地避免了单一地质勘查方法的造成的地质解释局限性。
以上述工作成果为依据,对物化探异常区段进行了地表槽探、深部钻探等工程查证,在F1构造蚀变带浅部和深部均发现了品位较均匀、厚度较稳定的银矿体(其中圈定的M1-I银矿体,Ag平均品位164.0×10-6,平均总厚度7.06 m);同时,银矿体中伴生有益元素Au、Pb和Zn的含量有随深度增加而增高的趋势,Au、Pb和Zn的含量与银矿体中Ag的含量呈正比关系。工作成果表明,物化探方法组合和工作流程选择正确,程序合理,目前矿区仍在勘探中,基本查明矿体在走向上由西向东及倾向上由浅到深均有厚度增大、品位增高的趋势(纵瑞等,2018)。截至目前,普查工作预估算(333)+(334)?银金属量1103.34 t,其矿床规模达到大型(杨睿娜等,2020)。同时,在4-乙3异常区内的槽探工程中,也已经揭露到与1-甲3异常相类似矿化特征的银矿化体。
依据1-甲3异常银铅锌矿体、4-乙3异常银矿化体的产出特征,初步认为区域上位于小河岩体与中元古界管道口群接触带附近的近东西向断裂构造可能具有较大的找矿前景。
豫西小秦岭小河花岗岩体南缘董家埝银矿的发现是传统的地质、地球物理、地球化学综合勘查技术方法相结合的成功应用,它的发现对区域地质找矿方向具有一定指示意义,为矿区周边或类似成矿条件地区乃至整个秦岭造山带的区域找矿提供了范例。
董家埝银矿有效的地质、地球物理和地球化学找矿标志(岩体与地层接触部位产出的构造蚀变带,中高阻、弱极化特征和Ag、Sb、Pb和Zn为主的元素组合异常),合理的找矿技术实施方案(1∶1万土壤地球化学测量,配合激电中梯测量,激电测深及音频大地电磁测量),为地质-地球物理-地球化学综合找矿模式建立奠定了基础。其总结的找矿模式、建立的找矿模型对今后在该地区以及类似地区寻找银矿床具有重要的借鉴作用和推广意义,将发挥事半功倍的效果。
豫西小秦岭地区构造、岩浆活动强烈,成矿作用显著,提高物化探方法在实际应用中的投入,加强对小河岩体及其周边区域的地质、物化探资料研究,将会发现更多、更大规模的矿产地。
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