程继锋,陈 静,武 海
(1.河南省航空物探遥感中心,河南 郑州 450000;2.内蒙古玉坤矿山工程有限公司,内蒙古 鄂尔多斯 010499)
加疙瘩金多金属矿位于内蒙古自治区呼伦贝尔市额尔古纳市莫尔道嘎镇境内,地处大兴安岭山脉的西北麓。大地构造位置处于兴蒙地槽之额尔古纳地块北中部,额尔古纳复式背斜中段。受额尔古纳大断裂及得尔布干深断裂的控制[1]。区域内出露的地层自老到新分别有:上元古界加疙瘩群,及古生界寒武系、中生界侏罗系、新生界第四系腐殖土、残破积层。区域内侵入岩分面广泛,占全区面积的50%。海西期斑状花岗岩在分布面积较大,以岩基产出,受北东构造控制,北东向展布;燕山期中酸性岩脉发育,以岩枝、岩墙产出。与成矿关系密切。区内断裂、褶皱构造发育。受得尔布干深断裂、额尔古纳大断裂的控制,形成北东、北北东及北西向三个断裂系统,均为压性断裂,规模较大,控制着区内火山岩、矿产分布及变质作用。形成了以地垒、地堑为主的复杂构造形态。在元古代挤压隆起后形成额尔古纳复式背斜。在古生代,中生代断裂构造继续活动加以改造[2]。
莫尔道嘎-双尖山一带,1/10万水系沉积物地球化学异常具规模大,异常元素间套合好,浓集中心明显,呈南北向带状分布且与额尔古纳河群地层展布一致的特点[3]。整个异常带长约75 km,宽约20 km。自北向南由双尖山北(I号)、牛尔河脑(II号)、碱场至于里亚河南山(V号)、安格林林场(IV号)、加疙瘩南(IX)、腰店(VII号)、莫格拉(VIII号)、红旗林场(X号)、莫尔道嘎(XVII号) 等金铜多元素组合异常[4-5]。
研究区地层主要有上元古界加疙瘩群、寒武系下统额尔古纳河群、第四系全新统。①上元古界加疙瘩群:主要岩性角闪片岩、云母石英片岩、千枚岩、变粒岩、石英岩、大理岩等;②寒武系下统额尔古纳河群:岩层走向北西,倾向南西,倾角60°~80°。灰-灰黑色,鳞片变晶、粒状变晶结构、块状、片状、条带状构造。岩性由黑云角闪石片岩夹绢云母片岩、碳质板岩夹云母石英片岩、板岩夹大理岩。厚度50 m左右。与成矿关系密切;③第四系全新统现代河床冲洪积物:沿沟谷分布。为块石、砾石、砂、亚粘土和腐植土。厚度(1~4) m。
研究区南部出露一花岗岩体,呈岩枝状产出。花岗岩在西部出露地表,向东部埋深逐渐增大。岩体中部为灰白色斑状花岗岩,边部为灰绿色黑云母花岗闪长岩,二者界线不甚明显。与片岩接触带上具黄铁矿化、硅化。研究区内侵入岩较单一,为晚期石英脉,主要分布寒武系下统额尔古纳河群千枚岩和海西期细粒黑云母花岗闪长中。一般规模不大,长数十米,宽小于2 m。倾角较缓大约35°左右。
区内主要构造为一单斜,倾向南西。层间破碎带发育,宽度20 cm左右,延长(10~20) m。断裂构造发育,构成与地层近同向的构造挤压带、片理化和走向斜交断裂等。研究区中部在大理岩与板岩接触部位,发育一条走向北西,产状与地层近一致,宽度(2~40)m。表现为一构造角砾岩带,带内破碎物为板岩,大理岩角砾,泥状物。角砾呈棱角状,浑圆状,近破碎带大理岩具片理化、板岩破碎。带内硅化、绢云母化和褐铁矿化普遍。
研究区目前地表共发现2条矿化脉体,产于寒武系下统额尔古纳河群大理岩与板岩的岩性段中,主要受北西向构造角砾岩带所控制。倾向南西,倾角70°左右。矿体呈似层状、囊状,分枝复合、膨胀收缩、尖灭再现。经探槽工程验证矿体在走向间断,控矿构造面不平直,呈现参差,交错现象。构造带由大理岩和板岩碎块、角砾,断层泥,石英脉等组成。在断层面附近发育有宽(5~10)cm不等的断层泥,断层泥中有大理岩、板岩的角砾,角砾大小不一,具有棱角,无定向排列。断裂带并且向下呈“V”字形迅速尖灭。
矿化蚀变作用遍布全区,主要为硅化、黄铁矿化、绢云母化,次为绿泥石化、褐铁矿化等。硅化表现为石英条带、石英团块和石英脉,绢云母化主要出现在板岩和千枚岩中。褐铁矿化主要在石英脉裂隙、碎裂板岩(图1)、碎裂千枚岩(图2)中出现,应为黄铁矿遭受强烈的表生淋滤作用而成。
图1 碎裂板岩中的褐铁矿化Fig.1 limonite mineralization in fragmented phyllite
图2 碎裂千枚岩中的褐铁矿化Fig.2 limonite mineralization in fragmented slates
根据《中央地质勘查基金项目任务书》2007[014]号要求,研究区累计完成1∶10 000土壤化探剖面测量33.14 km。采集、加工并分析土壤样品1 077件。研究区内整个化探工作范围以北西向小河为界分为西区和东区,以2×10-9为下限圈定11个土壤Au异常。西区自北而南有4个Au异常,分别编号为Au-1~Au-4。东区自北而南、自西而东有7个Au异常,依次编号为:Au-5~Au-11。
图3 研究区土壤化探金多金属异常示意图Fig.3 Schematic diagram for polymetallic abnormalities of soil geochemical gold exploration
2.2.1 Au-1异常
位于西东区西北端坡地,总体上呈东西向不规则条带状,东西长540 m、南北宽(10~140)m,面积大于28 000 m2。异常中段浓集中心土壤中Au含量达5.1×10-9,其东侧有Sb异常相伴。异常东段浓集中心在样点Au含量为5.2×10-9,与Cu异常套合完美。
2.2.2 Au-2异常
位于西区中部偏东鞍部偏下位置,总体上呈南北向哑铃状,东西宽(70~120) m、南北长约220 m,面积约21 000 m2。东西方向上连续三个点样品Au含量大于2.0×10-9。异常浓集中心与Cu异常及As异常套合完美,东西两侧有Sb异常相伴。
2.2.3 Au-3异常
位于西区西部山坡,总体上呈南北向椭圆形,东西宽60 m、南北长约110 m,面积约5 000 m2。异常浓集中心与点状Cu异常套合完美,只是规模太小。
2.2.4 Au-4异常
位于西区东南部陡坡,总体上呈南北向椭圆状,东西宽90 m、南北长约140 m,面积约10 500 m2。东西方向上连续四个点样品Au含量大于2.0×10-9,最高4.8×10-9。异常浓集中心与Pb异常套合完美,东侧100 m外尚有一个更小的Au异常。
2.2.5 Au-5异常
位于东区北端向东北倾斜的半坡上,东西长80 m、向北开口,面积大于1 600 m2。异常浓集中心JHT1448点伴有点状Pb异常。
2.2.6 Au-6异常
位于东区东北部,总体上呈北东30°方向不规则枣核状顺沟谷分布,长轴约510 m、短轴约200 m,面积约56 000 m2。在东西方向相邻三条剖面上均有异常,其中中间一条剖面上连续10个点样品 Au含量大于 2.0×10-9,最高 3.6×10-9。该异常与Cu异常套合完美,而As及Sb异常则略向西偏移。
2.2.7 Au-7异常
位于东区东北部倾向西北的山坡上,在Au-6异常东南侧。总体上呈不规则“A”字形,东西向最宽处约200 m、南北向最长约400 m,面积约54 000 m2。在东西方向相邻两条剖面上均有异常。该异常与Cu及As异常套合较为理想,而Sb异常有轻微东偏现象。
2.2.8 Au-8异常
位于东区西北部山梁上,为椭圆形点状异常。南北长约80 m、东西宽约50 m,面积约3 200 m2。该异常东侧有小的Zn异常。
2.2.9 Au-9异常
位于东区中部偏东位置,东北侧150 m外为Au-7异常、总体上呈南北向椭圆状,东西宽110 m、南北长约150 m,面积约12 000 m2。东西方向上连续四个点样品Au含量大于2.0×10-9,最高7.2×10-9。
2.2.10 Au-10异常
位于东区西部山梁,在Au-8异常南侧。总体上呈南北向椭圆状,东西宽70 m、南北长约120 m,面积约6 700 m2。相应的Bi异常和Zn异常略向北(上游)偏移。
2.2.11 Au-11异常
位于东区东南部山坡下,呈南北向椭圆状,东西宽65 m、南北长约150 m,面积约7 000 m2。相应的As异常和Cu异常略向北(上游)偏移明显。
在1/5万水系沉积物测量金异常区HS-1和HS-2的基础上,开展了较为系统的1∶5 000土壤剖面测量。以2×10-9为下限圈定了大小共11个土壤Au异常,其中东部、西部各4个(图1)。研究区东北部的4个Au异常与As异常套合完美,其中一个是Au、As、Sb三元素套合[6]。结合探槽揭露情况,认为这些异常多数与小型花岗岩体与围岩的接触带有关,少数可能与细小的透镜状石英脉有关。研究区西部的Au-As异常呈NNE向,可能与此方向的隐伏断裂构造相关,而Au异常则呈NW向延伸,与山脊走向及岩层走向平行。通过槽探揭露,在6TC1内揭露HS-1内4号土壤金异常,砂岩中发育一条8 m宽的构造蚀变带。在(23.4~28.2) m范围内发育3条石英脉,宽度(0.1~0.5)m,产状 290°∠50°。在 1TC1内揭露 HS-2内 3、4、5号土壤金异常,异常位于花岗岩与加疙瘩群接触带,金异常均由破碎带引起[7]。
研究区东北部的4个Au异常与As异常套合完美,其中一个是Au、As、Sb三元素套合。结合探槽揭露情况,认为这些异常多数与小型花岗岩体与围岩的接触带有关,少数可能与细小的透镜状石英脉有关。
物探工作对于化探异常的配合、查明断裂构造的产状、规模及确定岩体与围岩接触带产状均有一定的指导作用,异常特征比较明显[8]。A研究区激电异常分为三个(图4、图5):AIP-1、AIP-2、AIP-3;其中AIP-1与AIP-2异常走向分布一致,但两者电阻率不一样。AIP-1异常西北方向没有封闭,AIP-2西南方向也没有封闭,它们各自都有延伸。AIP-3异常特征为低阻高极化,可能与含碳地层有关;AIP-1异常特征为高阻高极化;AIP-2的特征中低阻高极化。
图4 研究区电阻率平面等值线示意图Fig.4 planar contours schematic diagram of specific resistance in study area
图5 研究区物探综合平面图Fig.5 Comprehensive plan view for geophysical exploration of study area
B研究区激电异常分为4个:BIP-1、BIP-2、BIP-3、BIP-4;就其异常规模均比A区小。其中BIP-1与AIP-4异常为低阻高极化特征。BIP-2在高阻的接触带上。BIP-3为高阻高极化的特征。从电阻率的分布看,高阻区在研究区的北边走向南北向,但在1测线有转北西向的趋势。B区的高阻区可能为花岗岩与地层的反映,A区的东南角的电阻率也有类似的特征。
综上所述,研究区的激电异常特征可分为三类:高阻高极化:AIP-1、BIP-3;中阻高极化:AIP-2、BIP-2;低阻高极化:AIP-3、BIP-1、BIP-4。B区的花岗岩与围岩的分界较为明显,近南北向但有可能在研究区的南部向南东方向变化。
研究区位于我国著名的吉拉林-满归铜、金多金属成矿带,该矿化蚀变带内已发现有多处砂(岩) 金矿(点) 床、多金属矿(点) 床及矿化点有几十处,其中矿床有得耳布尔铅锌(银) 矿、二道河子铅锌(银) 矿、下护林铅锌(银) 矿、小伊谋盖沟金矿、下吉宝沟金矿、双尖山砂金矿点、加疙瘩南金矿化点、莫格拉金矿化点、莫尔道嘎金银矿点、加疙瘩砂金矿等[9]。该区是武警黄金研究所(1990年)利用多源信息在全国范围内圈定的金矿远景区之一,划分为老加疙瘩Ⅲ级金成矿远景区。
从大地构造分析,本地区处于兴蒙地槽之额尔古纳地块北中部,额尔古纳复式背斜中段。受额尔古纳大断裂及得尔布干深断裂的控制。按地质力学观点即大兴安岭新华系第三隆起带,为有利成矿地带。
莫尔道嘎-漠河地区是我国重要的金、铜、铅、锌等多金属成矿区之一,区内以铜、多金属矿床为主。区内南东部以金及铅、锌矿床为主,北西部多形成金矿床,而中部以铜、多金属矿床为主,并且矿床具有北东成带、北西成行的分布特征。根据区域成矿特点及成矿条件,该区划分出赤金口子-恩和哈达金成矿带、吉拉林-满归铜多金属成矿带和下护林-金林金、铅锌成矿带。研究区即位于吉拉林-满归铜多金属成矿带内。在该区域的莫格拉矿点至双尖山矿点之间发现了长50 km,宽(5~10) km的矿化蚀变带,方向近南北,控矿地层为额尔古纳河群上段,控矿岩性为灰色大理岩、炭质板岩或板岩。该矿化蚀变带内已发现有双尖山北金矿化点,双尖山多金属矿点,双尖山砂金矿点,牛尔河脑金铅矿化点,于里亚河南铜银铅矿点,碱场子金矿点,碱场东金矿点,加疙瘩南金矿化点,莫格拉金矿化点,莫尔道嘎金银矿点,加疙瘩砂金矿,双尖山砂金矿。
目前研究区范围内没有发现含金石英脉(构造带),而且其矿化程度均较低,加之对深部还没有控制。应加强区域性构造的研究,研究区域构造格架,建立区域构造体系,对控矿构造进行理定。对构造的形成时间、性质、各构造之间的叠加、复合、改造关系,研究其构造的归属性;结合研究区构造地质特征、控矿构造形迹等等。以便更加有效的指导和评价矿床工作,避免工作的盲目性;利用物化探成果,从地表开展地质工作,预测有利的矿化地段。
采用方法:①构造地质法:对区域性构造进行研究,建立区域构造体系,对控矿构造进行理定。研究控矿断裂成矿期内的运动期次、运动方式、活动强度与矿体空间分布的关系,定量模拟预测容矿空间位置;②原生晕地球化学方法;③对地球化学提供的异常地段有条件的开展高密度电法测量,研究(容矿)构造形态,探测多金属硫化物的富集部位。
1)通过对研究区地质、物化探特征进行综合研究分析,研究区沿NW向构造带分布的构造角砾岩是矿区最重要最直接的找矿标志。构造面呈现参差不齐,构造带由大理岩、板岩碎块、角砾,断层泥,方解石脉等组成。在断层面附近发育有宽(5~10)cm不等的断层泥,断层泥中有大理岩、板岩的角砾,角砾大小不一,具有棱角,无定向排列。远离断层面的部位由板岩碎块,方解石脉等组成。岩石中具有细粒浸染状、星点状的黄铁矿。根据地表探槽工程所揭露的地质现象、构造形迹判断,其构造为层间张性构造所控制的矿体;
2)但该区由于第四系覆盖较厚,加之地表工程较少,地质工作程度不高。研究区的控矿构造性质、规律研究程度相对较低。对控矿构造体认识水平不高,今后应加强这方面的研究。对构造地质特征、构造形迹研究和甄别,研究其控矿构造的方向、控矿构造性质和成矿期;
3)地质工作选用高精度遥感和物探方法大致查明区内岩体,尤其是隐伏岩体的空间分布形态,指导矿脉含矿性评价和预测矿化集中区产出部位。由于不同成分的脉岩在本区发育,要研究石英脉与金矿化的时空和成因关系。