综合信息找矿模型

如题所述

基于对研究区内金及多金属矿床的地质、地球物理、地球化学等特征及成矿规律的认识,并结合区内矿产勘查实践,提出如下不同矿床的表格式综合找矿模型(式)(表9-1,2,3)。现将区内主要类型的金及铅锌矿、钼矿的综合找矿模型具体表述如下。

表9-1 内蒙古多伦—赤峰地区金矿床地质-地球物理-地球化学区域综合找矿模型

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表9-2 内蒙古多伦—赤峰地区铅锌矿床地质-地球物理-地球化学综合找矿模型

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表9-3 内蒙古多伦—赤峰地区钼矿床地质-地球物理-地球化学综合找矿模型

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一、金矿床综合找矿模型

金矿是区内优势矿产资源,已探明的金矿类型主要为含金石英脉型,其次是构造蚀变岩型,主要赋矿围岩有太古宇变质岩、花岗岩、中生代火山岩及次火山岩等。其中,以产于太古宇变质岩中的金矿规模和储量占有绝对优势。矿化明显受断裂构造和燕山期侵入岩及次火山岩的控制,形成了典型的“三位一体(地层建造+构造+岩浆岩+矿体)”成矿模式。就矿产勘查情况来看,虽然区内1∶20万水系沉积物地球化学测量完成于20世纪80~90年代,远远落后于主要矿床的发现及开发,但测量数据显示了主要成矿元素的地球化学异常与现有金矿床和金矿点之间具有非常好的吻合关系,反映为矿致异常。因此,以Au为主的地球化学异常成为该地区进行金矿勘查的直接找矿标志之一,也为进一步通过地球化学异常缩小找矿靶区提供了科学依据。相比之下,地球物理探矿手段在金矿勘查实践中尚未取得较为理想的预期效果。基于上述分析,对区内金矿的找矿勘查模型从地质和地球化学两个方面具体表述如下。

(一)地质模型

金矿床主要产于太古宇建平群小塔子沟组变质岩中,其次是中生代火山岩、燕山期花岗岩及次火山岩中。其中,太古宇变质岩本身所具有的成矿优势(高含金性及金的易释放性等),以及早期多期次的变形过程导致的金的多次初始预富集,使得该套变质岩系成为最为主要的矿源岩系。金矿的形成及分布严格受到区内构造格局所控制。区内不同方向的构造体系及其复合对金矿形成具有分级控制性。其中,以赤峰-开原大断裂为主体的华北地台北缘断裂带控制了区内主要金矿带的形成和分布;而北东—北北东向构造岩浆岩带与东西向构造的复合部位控制了主要矿化集中区的发育;矿化及矿体的定位则严格受到上述区域性构造的低级别、低序次及伴生构造所控制。除此之外,燕山期多期次的构造-岩浆活动,尤其是晚期脉岩或次火山岩所导致的热液活动,为成矿提供了充足的热动力和热液来源,并导致矿化往往与脉岩群空间上相互伴随;而某些脉岩本身就成为工业矿体(如陈家杖子金矿)。与上述构造及热液活动伴随的是广泛的围岩蚀变及矿化作用的发生,尤其是呈线性分布、规模大、强度高、蚀变类型组合复杂(硅化及多金属硫化物富集)的围岩蚀变。

(二)地球化学模型

区内的水系沉积物测量表明,与金矿床(点)对应的主要成矿元素以单Au异常为主,部分具有B的异常。当Au异常强度高、规模较大且浓度分带较好时,往往显示具有较好的成矿及找矿前景。

二、铅锌矿床综合找矿模型

铅锌矿是区内主要矿产资源之一,矿床主要产于北部古生代褶皱带内,且集中产出在翁牛特旗南部少郎河多金属矿结中,部分产于中生代火山岩-次火山岩中。矿床以矽卡岩型及中温热液脉状充填型为主。主要赋矿围岩有古生界奥陶—志留系的碳酸盐岩夹碎屑岩建造及二叠系的火山熔岩夹碎屑岩建造,少量为中生代火山岩-次火山岩等。矿化明显受断裂构造和燕山期侵入岩及次火山岩的控制。

区内1∶20万水系沉积物地球化学测量显示了主要成矿元素的地球化学异常与现有铅锌矿床(点)之间具有非常好的吻合关系,反映为矿致异常。然而,成矿元素是高强度、大面积的Pb,Zn,Ag等多元素的组合,Au异常基本没有显示。与金矿相比,地球物理探矿手段在铅锌多金属矿的勘查过程中具有不可替代的作用,尤其是地面激电测量具有很好的效果。基于上述分析,对区内铅锌矿的综合找矿勘查模型从地质、地球物理和地球化学3个方面予以具体阐述。

(一)地质模型

铅锌矿床主要产于古生界奥陶—志留系碳酸盐岩夹碎屑岩建造及二叠系火山熔岩建造中,其次是中生代火山岩、次火山岩中。从某种意义上说,碳酸盐岩建造可能起到的是有利的交代结构及容矿空间作用。同样道理,铅锌矿的形成及分布也严格受到区内构造格局所控制。其中,赤峰-开原大断裂及西拉木伦断裂之间的东西向断裂及褶皱构造控制了区内铅锌矿带的形成和分布。而北东—北北东向构造岩浆岩带与东西向构造的复合部位控制了主要矿化集中区(少郎河多金属矿结)的发育。而矿化及矿体的定位则严格受到上述区域性构造的低级别、低序次及伴生构造所控制。燕山期多期次的构造-岩浆活动对铅锌矿的形成具有非常重要的作用,小营子大型铅锌矿本身就主要产于燕山早期花岗闪长岩(斜长花岗岩)与碳酸盐岩地层的接触带附近。燕山晚期脉岩或次火山岩是重要的热液活动,小营子铅锌矿本身矿脉空间上与闪长玢岩脉群相互伴随。某些情况下次火山岩本身成为工业矿体,如油房西铅锌矿。与金矿类似,铅锌矿的形成也必然伴随着大规模的热液蚀变,其蚀变特征在本质上与金矿床相似。

(二)地球物理模型

小营子多金属铅锌矿结及敖包山等矿床的勘查实践均显示,以激电中梯测量为主的地球物理测量在铅锌矿勘查中具有较好的效果。油房西铅锌银矿的勘查也显示,在矿体上方往往对应着比较好的激电异常,异常呈带状分布,钻探验证结果表明,矿体往往以高极化、中低阻为特征。异常在走向上比较连续,宽80~140m,峰值为9.4%。电测深反映深部有一极化体存在。

(三)地球化学模型

区内的水系沉积物测量表明,与铅锌矿床(点)对应的主要成矿元素以大面积的Pb,Zn,Ag,Cd,As,Bi,Hg,Cu,Sb,B等多元素的组合异常为主。当这些元素有较好的异常反映,且浓集中心明显,强度高时,则是最有希望的直接找矿目标之一。

三、钼矿床综合找矿模型

已有勘查结果表明,区内钼矿点(化)比较普遍,但总量及规模均不大。按照成矿地质条件及矿化类型,本区钼矿主要可以划分为4种类型:石英脉型、斑岩型、裂隙充填型和破碎蚀变岩型等。从目前开采情况来看,能够形成地方工业规模的类型以石英脉型和斑岩型占优势。

根据作者对区内钼矿的成矿条件、控矿因素及成矿规律等广泛的专题调查和综合研究发现,区内钼矿主要产在中生代花岗岩内部或花岗岩与二叠纪地层接触带附近;另外,在中生界侏罗系—白垩系火山岩中发现有多处钼元素地球化学异常,且异常具有一定的强度和浓度分带,并在某些异常中心发现了与之相关的断裂构造蚀变矿化带(如大庙东窑沟)。

1∶20万水系沉积物地球化学测量显示了主要成矿元素的地球化学异常与现有钼矿床(点)之间具有非常好的吻合关系,反映为矿致异常,且多以单一的Mo异常为主。同样,地球物理探矿手段在本区的Mo矿勘查中也具有较好的效果。基于上述分析,对区内钼矿的找矿勘查模型表述为以下3个方面。

(一)地质模型

钼矿床主要产于燕山期花岗岩内部及其与二叠纪地层的接触带附近,部分产于华力西晚期—印支期花岗岩内部。另外,在中生代火山岩中发现了一定规模的钼矿化的显示。钼矿化的形成及分布也严格受到区内构造格局所控制。宏观上看,区内碾子沟钼矿、水地鸡冠山钼矿和鸭鸡山钼矿处于同一纬度上,分处于八里罕断裂的两侧。矿化及矿体的定位则严格受到上述区域性构造的低级别、低序次及伴生构造所控制。燕山期构造-岩浆活动对区内钼矿的形成具有非常重要的作用,如小东沟斑岩型钼矿就产于燕山期花岗岩的内接触带上。其他形式的钼矿也多产于花岗岩及火山岩内部的断裂构造中。

(二)地球物理模型

由于钼矿化往往伴随有以黄铁矿为主的多金属硫化物等矿化,因此,常规激电测量在钼矿勘查中取得了较好的勘查效果。小东沟钼矿显示的大部分异常围绕在小东沟岩体内外接触带附近。ηs背景值一般在4%~5%之间,异常值一般大于10%,高者达20%。勘查结果证实,已知异常主要系金属硫化物所引起,其中的低缓ηs异常是岩体顶部浸染状钼矿化的反映,而岩体内的ηs高值异常则是以铅锌矿化为主的线形蚀变矿化带的反映。

鸭鸡山钼矿的查证工作显示,围岩与矿化体之间具有明显的物性差异,如花岗岩和蚀变围岩充电率平均值分别为6.8和6.7,矿石充电率的平均值为59.7,远高于其围岩。因此,用激发极化法评价含矿性具备较充分的地球物理前提,是一种有效的方法。勘查结果证实,在视极化率等值线平面图上,以极化率ηs=1.2的等值线圈定的异常,在测区西南部走向为北东,在东部为东西向,反映了区内矿(化)带的走向变化。按照异常所圈定的3个异常带,与实际地质情况相吻合。

同样,在大庙东窑沟钼异常也具有较好的地区物理激电异常显示。通过激电测量和激电测深工作,异常区视极化率和视电阻率总体呈北东—南西向展布,并形成北东走向的异常带,与构造蚀变带走向和位置吻合。在视极化率等值线平面图上,以极化率ηs=1.5%的等值线在测区中部圈定了一条长约2000m、宽为60~150m、东北侧异常未封闭的北东向分布的异常带,与地表F1断裂带南侧褐铁矿化玄武岩一致,推测该异常由矿化蚀变引起,可能属矿致异常。

(三)地球化学模型

水系沉积物测量表明,与钼矿床(点)对应的主要成矿元素以Bi,Cd,Pb,Zn,Mn,As,Ag,Mo为主,主要异常重合性好,异常分带明显。内带为Mo,Bi,Pb;中带为Ag,As,Cd;外带为Zn,Mn。

对小东沟钼矿分析表明,小东沟钼矿与其所在在地球化学异常具有很好的对应关系,反映为矿致异常,其中,Mo元素为重要的直接找矿标志之一。原生晕分析显示,岩体中明显富集Mo,而围岩突出富集Zn,Cu,Pb。以Mo含量5×10-6为边界,可以圈出岩体的出露位置,其高值部分沿岩体接触带呈环状分布。自高值Mo异常向外,围绕岩体形成环状Cu,Pb,Zn,Ag异常,在岩体内与Mo异常相伴出现Pb,Zn,Ag异常,但无Cu异常。

对水地鸡冠山钼矿而言:水系沉积物异常主要元素为Mo,W,F,Pb,Zn,Cd,Mn等,尤以Mo异常为主,具有明显的分带特征。异常浓集中心与鸡冠山钼矿对应,显示为矿致异常。

我们注意到,在中生代火山岩中,也发育有多处大面积的单一Mo异常。本次工作就对其中的大庙东窑沟异常进行了查证,说明部分Mo异常是构造蚀变岩型矿化引起的。

总之,Mo元素的地球化学异常在本区的矿产勘查工作中应该引起高度重视。

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