综合物化探方法在穿心洞铅锌多金属矿勘查中的应用

许建立，张 鑫，殷 楠，张 杰，高雅坤

(内蒙古国土资源勘查开发有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010020)

2009年～2012年西安地质矿产勘查开发院在该地区进行了1∶50 000土壤测量，共圈出1∶50 000化探异常24处，经查证认为AP18为矿致异常。认为该地段寻找低-高温Pb、Ag、Zn、Mo多金属矿具有找矿前景。2015年～2016年，内蒙古国土资源勘查开发院针对该异常进行了1∶10 000地质修测、1∶10 000激电中梯测量、1∶10 000地球化学测量及1∶5 000地质、物化探综合剖面测量及激电测深工作。在此基础上对物化探异常进行了钻探工程验证，发现了铅锌矿(化)体多条。笔者就该矿床的地球物理、地球化学找矿标志进行总结，为本区域铅锌多金属矿找矿靶区的优选及物化探方法技术的运用提供依据。

1 矿床地质简况

勘查区内地层出露不全，主要为中生代正常沉积碎屑-火山碎屑沉积地层。中新生代地层单位划分为太平洋地层区，大兴安岭—燕山地层分区，乌兰浩特—赤峰地层区。

图1 矿区地质简图

勘查区内出露地层主要为侏罗系上统满克头鄂博组和第四系上更新统。满克头鄂博组岩性主要为流纹岩、流纹质熔结晶屑凝灰岩。流纹岩为暗紫红色，斑状结构，流纹构造。由斑晶和基质组成，斑晶石英、长石，含量约占20%。基质主要为隐晶质和玻璃质，含量约占80%。流纹质熔结晶屑凝灰岩为灰紫色，熔结凝灰结构，块状构造。火山碎屑物由<2mm的凝灰质组成，主要以晶屑、玻屑及岩屑为主，岩屑含量约占5%，玻屑含量约占20%，晶屑含量约占50%。填隙物为火山灰，含量约占25%。勘查区内侵入岩较发育，主要为白垩纪中细粒花岗岩(K1γ)、石英正长斑岩(K1ξoπ2)。其中，白垩纪中细粒花岗岩(K1γ)岩石风化面呈土黄色，新鲜面呈浅灰色，中细粒花岗结构，块状构造。岩石由斜长石35%、钾长石35%、石英25%、黑云母5%组成。石英正长斑岩(K1ξoπ2)新鲜面呈灰黄色，斑状结构，基质为隐晶质结构，块状构造。岩石由斑晶15%，基质85%，斑晶由石英、钾长石、少许黑云母组成，基质由长英质隐晶物质组成。勘查区内未发现大的构造断裂，主要发育为一些北东向、北西向的节理和裂隙。钻孔发现的矿体主要赋存于凝灰岩与花岗岩中接触带中，方铅矿、闪锌矿多呈星点状、侵染状分布；黄铁矿较发育，半自形粒状、不规则粒状，星散状分布。蚀变主要为褐铁矿化、黄铁矿化、铁锰矿化等。依据铅锌矿富集形态及矿体蚀变特征分析该矿床成因类型为热液型矿床。

2 物化探特征

为了进一步缩小找矿靶区，详细了解异常区的地球物理、地球化学特征，在1∶50 000化探异常上布置了1∶10 000土壤地球化学测量、1∶10 000激电中梯面积测量。并利用1∶5 000地质、土壤、激电综合剖面对异常进行了查证工作。

2.1 1∶10 000地球化学特征

通过1∶10 000土壤测量，在勘查区内圈出较好的1处化探异常Ht1，Ht1异常多呈北西向带状展布，形态呈似椭圆状，面积1.38km2，异常由Pb、Ag、Mo、Zn组成，异常强度高，具有内带，各元素套合性好，且有多个浓集中心，各元素异常最高值：Pb为5 850×10-6、Ag为2 410×10-9、Mo为167.8×10-6、Zn为899×10-6。异常特征见表1，剖析图见图2。

表1 Ht1组合异常特征

图2 Ht1化探异常剖析

2.2 1∶10 000物探特征

2.2.1 物性特征。矿区内岩性种类较单一，主要为流纹岩、凝灰岩、花岗岩、正长斑岩，岩(矿)石标本测定结果如表2所示。

表2 岩(矿)石电性参数统计

由表2分析可见，①电阻率特征：花岗岩呈现高阻特征，流纹岩以及正长斑岩属于低阻特征，凝灰岩显示为中电阻率值。②极化率特征：正长斑岩为高极化率特征，石英斑岩和凝灰岩极化率较低，但其变化范围较大，可能为地表标本由于风化等原因使得部分硫化物流失，含硫化物不均匀造成其变化较大。

综上所述，流纹岩为低阻低极化率特征，凝灰岩为中阻较高极化率特征，正长斑岩为低阻高极化率特征。由此可见，说明该地区使用激发极化法寻找铅锌等多金属具有较充分的地球物理条件。

2.2.2 激电中梯面积测量异常特征。对研究区投入了1∶10 000激电中梯面积测量。从极化率平面等值线平面图看，视极化率等值线总体北西走向，中部高，两边低，极化率背景值基本在4%左右，以6%为异常下限，圈定极化率异常Dηs1。Dηs1由2个强度和面积较小且分离的局部异常组成，且每个局部异常又有2个极值中心。左边局部异常不规则形状，内部小局部异常近椭圆状北西走向，沿走向平行排列，极大值为6.6%；右边局部异常哑铃状近南北走向，2个极值中心对称分布，极大值为6.6%。以6%为异常下限，2个局部异常面积分别为0.065km2和0.069km2。推测该子异常为金属硫化物引起，见图3。

图3 穿心洞铅锌多金属矿勘查区视极化率等值线平面

2.3 1∶5 000综合剖面特征

为了对Ht1异常与Dηs1激电异常进行进一步研究，布置了一条1∶5 000综合剖面工作。在1∶10 000视极化率异常区异常重现，P3地、物、化综合剖面特征介绍如下(见图4)。

图4 P3综合剖面

根据激电剖面显示，该异常由两个子异常组成，分别位于剖面的114点～130点和134点～158点，总体宽约440m，ηs极大值为6.20%，对应的视电阻率为1 000Ω·m～2 000Ω·m，为中阻高极化率特征，为了研究该异常的深部特征，在异常部位布置了11个激电测深点，由测深断面图可见(见图5)，在122点及142点见有两高阻体，该高阻体浅部分离，在AB/2为65m以下连成一体，推测该高阻体为同一种岩性引起，由视极化率测深断面图可见，在122点及138点AB/2=3m就有激电异常反映，该异常与地表的两条矿化蚀变带相对应，其1∶5 000化探剖面也反映出该段有Pb、Ag、Mo、Zn等高值异常，异常位于花岗斑岩与褐铁矿化流纹质熔结晶屑凝灰岩的接触部位一侧凝灰岩中，综合物化探及地质资料，推测该异常由于火山热液活动及后期岩体的侵入在凝灰岩中金属硫化物的富集引起。

图5 激电测深断面

3 钻探验证

2016年，对物化探综合异常进行了深部钻探验证。ZK0-1在36.8m～166.91m陆续见矿共7层，累积见矿厚度21.9m。Pb最高品位3.33%，Mo最高品味0.31%；ZK8-1在11.2m～163.8m陆续见矿共5层，累积见矿厚度15m，Pb最高品位5.76%，Zn最高品位1.53%，Mo最高品味0.063%；ZK0-3在101.7m～103.7m见矿1层， Pb品位1.29%；ZK4-1在32.0m～67.0m陆续见矿共3层，累积见矿厚度11m。Zn最高品位0.83%，Mo最高品味0.093%；ZK3-1在165.6m～166.6m见矿1层，Pb品位0.79%，Zn品味1.28%，Ag品味9.89g/t。金属矿物主要为方铅矿和闪锌矿。方铅矿为银灰色，立方体状，粒度<1mm～3mm，含量不等，零星或集合体分布；闪锌矿为银灰色，粒度<0.2mm，呈星点状分布于岩石中。蚀变主要为黄铁矿化、褐铁矿化、方铅矿化及弱的高岭土化。

4 结论

①首先利用1∶50 000化探测量成果圈定成矿靶区，在此基础上开展大比例尺的 物化探测量工作，确定主攻矿种。本矿区Pb、Zn、Ag、Mo元素异常的叠加出现是该矿床的一个地球化学找矿标志。②本矿区成矿地段的视电阻率在600Ω·m～1 500Ω·m、视极化率在3.0%～4.5%，在等值线平面图中显示在视极化率梯级带上，中低阻中极化率是该矿床的地球物理找矿标志。③通过物探化探结果结合钻孔中的见矿情况分析，在侵入岩与地层接触部位中成矿元素发生了较明显的局部富集，形成了多条矿体、矿化体。