郭海明,李云平,李星江
(青海省第五地質(zhì)勘查院,青海 西寧 810099)
東昆侖地區(qū)是我國金礦重要富集區(qū)之一,成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,先后發(fā)現(xiàn)了五龍溝、開荒北、大場、溝里等多個大中型金礦床[1-3]。以往找礦工作中,水系沉積物測量以其成本低、見效快被廣泛應(yīng)用,并取得了一定成效,但在高寒深切割地貌區(qū),水系沉積物異常總體表現(xiàn)為規(guī)模小、異常分散、濃集中心不明顯等特征,導(dǎo)致查證成本高、效果差[4]。針對該類地形地貌區(qū)存在的找礦難問題,以洪水河口為例,開展1∶2 000激電中梯和1∶2 000地面高精度磁法測量綜合剖面工作,圈出物探綜合異常,并對異常進行查證,評價該方法在高寒深切割地貌區(qū)的找礦效果,總結(jié)行之有效的物探找礦標志,為該區(qū)金礦找礦工作提供借鑒指導(dǎo)。
洪水河口金礦位于青海省東昆侖地區(qū)(見圖1),行政區(qū)劃隸屬海西州都蘭縣管轄,礦區(qū)坐標:東經(jīng)96(°)55(′)59(″)~97(°)00(′)00(″),北緯36(°)07(′)40(″)~36(°)09(′)15(″),海拔3 100~4 200 m,屬深切割強剝蝕高寒山區(qū)。礦區(qū)出露地層為晚泥盆紀牦牛山組灰綠、深灰色火山集塊巖、火山碎屑巖夾隱爆角礫巖。礦區(qū)構(gòu)造活動以斷裂構(gòu)造為主,發(fā)育7條,分為3期,即北東—南西向、近南北向和近東西向,性質(zhì)為高角度逆沖斷裂,其中北東—南西向斷裂為區(qū)內(nèi)主要控礦斷裂[5]。區(qū)內(nèi)巖漿活動十分發(fā)育,以侵入活動為主,巖性主要為早二疊世中粗?;◢忛W長巖和晚三疊世花崗閃長巖。巖體主要以巖基形式產(chǎn)出、巖株次之。侵位深度為中成相,剝蝕程度中等。巖脈以閃長玢巖脈為主,見少量正長花崗巖脈及石英細脈,呈巖墻狀、串珠狀產(chǎn)出于花崗閃長巖體內(nèi)。
礦區(qū)自西向東圈出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ 7條金礦化蝕變帶(見圖1),呈北東—南西向展布,南傾,帶長270~1 820 m,寬2~55 m,帶內(nèi)包含9條金礦化體,礦化體長80~1 680 m,厚0.65~3.45 m,產(chǎn)狀95(°)~180(°)∠30(°)~70(°),含礦巖性主要為黃鐵礦化毒砂礦化硅化碎裂花崗閃長巖、碎裂閃長玢巖、火山集塊巖,金品位1.37~9.39 g/t,各礦體特征詳見表1。
礦石礦物主要為黃鐵礦、毒砂、自然金,毒砂呈條帶狀、致密塊狀、浸染狀,黃鐵礦呈團塊狀、細脈狀、稀疏浸染狀,自然金多呈星點狀、針尖狀。脈石礦物為石英、斜長石、鉀長石、角閃石、黑云母,石英呈他形粒狀,斜長石呈半自形—他形粒狀,鉀長石呈半自形板狀,角閃石呈柱狀,黑云母呈片狀。圍巖主要為早二疊世中粗?;◢忛W長巖,蝕變以絹英巖化、硅化、高嶺土化、鉀長石化為主,次為綠泥石化、青磐巖化等。自礦體中心向蝕變帶兩側(cè),礦化蝕變具一定的分帶性:強硅化、毒砂礦化、黃鐵礦化→鉀長石化、絹云母化→綠泥石化、青磐巖化、高嶺土化[5]。
表1 洪水河口金礦床礦體特征
1∶2 000激電中梯剖面測量工作使用儀器為DJF15-2型大功率激電測量系統(tǒng),基本裝置參數(shù)為
AB=1 200 m,MN=20 m,供電周期T=32 s,延時100 ms。測量點距5 m,供電電源為8 kW發(fā)電機。觀測過程中,供電電極A、B兩極在測線兩端固定不動,測量電極M、N在AB的2/3區(qū)段內(nèi)逐點移動測量,布極方式由南至北為A、M、N、B。記錄視電阻率ρs和視極化率ηs兩種參數(shù)。
1∶2 000地面高精度磁法測量工作使用儀器為PMG-2質(zhì)子磁力儀,數(shù)據(jù)采用數(shù)字填圖、MapGIS、Surfer、MapSource等軟件進行處理解釋。觀測工程中,進行了去磁處理,探頭高度選擇2 m,探頭保持水平,探頭方向置于南北方向。對突變點、可疑點等進行重復(fù)觀測,在異常地段視情況進行了適當(dāng)加密。對觀測數(shù)據(jù)進行了日變改正、高度改正、正常場改正及基點改正后得到異常數(shù)據(jù)[7-8]。
1)電物性特征:采集電物性標本150塊,測定方法為泥團法,測定儀器為DZD-6A型數(shù)控多功能直流電法儀,測定參數(shù)為視電阻率ρ和視極化率η,電物性測定結(jié)果見表2。
表2 洪水河口地區(qū)巖石電性參數(shù)測定統(tǒng)計
由表2的電物性結(jié)果看出:火山集塊巖和正長花崗巖表現(xiàn)為低極化、高電阻特征,視極化率平均值在1.41%~2.5%,視電阻率平均值在148.62~259.16 Ω·m?;◢忛W長巖和閃長玢巖表現(xiàn)為中等極化、中等電阻特征,視極化率平均值在3.19%~3.67%,視電阻率平均值在79.71~80.89 Ω·m。碎裂巖表現(xiàn)為高極化、低電阻特征,視極化率平均值為8.13%,視電阻率平均值為11.24 Ω·m。碎裂巖為礦區(qū)主要含礦巖性,因此低阻高極化異??勺鳛閰^(qū)內(nèi)重要的找礦指示標志。
2)磁物性特征:采集磁物性標本150塊,測定儀器為PMG-2質(zhì)子磁力儀,測定方位選用高斯第2位置,測定參數(shù)為磁化率k和剩余磁化強度Jr。磁物性測定結(jié)果見表3。
表3 洪水河口地區(qū)巖石磁參數(shù)測定統(tǒng)計
由表3的磁物性結(jié)果看出:與礦化有關(guān)的碎裂巖表現(xiàn)為強磁性特征,磁化率平均值為2 278.5×10-6×4π·SI,剩余磁化強度平均值為1 061.7×10-3A/m。閃長玢巖、火山集塊巖和花崗閃長巖表現(xiàn)為中強磁性特征,磁化率值平均在(1 458.1~1 804.6)×10-6×4π·SI,剩余磁化強度平均值在(584.1~825.0)×10-3A/m,三者中閃長玢巖剩余磁化強度最高,平均值為825.6×10-3A/m,火山集塊巖磁化率最高,平均值為1 804.6×10-6×4π·SI。正長花崗巖表現(xiàn)為弱磁性特征,磁化率平均值為256×10-6×4π·SI,剩余磁化強度平均值為178.9×10-3A/m。因此高磁異??勺鳛閰^(qū)內(nèi)重要的找礦指示標志。
由以上巖礦石的電物性和磁物性特征可以看出,洪水河口地區(qū)含礦巖性和非含礦巖性之間存在明顯的電物性和磁物性差異,含礦巖性表現(xiàn)為明顯的低阻、高極化和強磁性特征,為區(qū)內(nèi)開展磁電綜合測量工作提供了條件。
洪水河口礦區(qū)測制1∶2 000地面高精度磁測剖面13條,劃分出磁異常2處C1、C2和推斷斷裂6條F1~F6(見圖2)。
C1磁異常:處在磁測推斷斷裂F3和F4之間,異常正負相伴,整體幅值較高,襯度較大,幅值在-294 nT至411 nT之間,呈山峰狀跳躍,異常處在花崗閃長巖體中,巖體中有多條閃長玢巖脈體,推斷該異常為閃長玢巖脈及斷裂構(gòu)造的綜合反映。
C2磁異常:處在磁測推斷斷裂F5和F6之間,異常以負磁異常為主,南部和北部均出現(xiàn)幅值較高的正磁異常,但未封閉,正異常幅值峰值在400 nT,與C1相當(dāng),負異常幅值在-100 ~-300 nT之間,呈山峰狀跳躍變化。對比巖礦石磁物性特征,該異常表現(xiàn)為中高幅值特征,與閃長玢巖磁性特征基本一致,因此推斷該異常為閃長玢巖的反映。
圖2 洪水河口地區(qū)1∶2 000磁測剖面平面
6條推斷斷裂走向均為北東—南西向,傾向南東,其中F5、F6規(guī)模最大,長1.23~1.38 km,F(xiàn)1~F4規(guī)模較小,長580~640 m,斷裂特征表現(xiàn)為正負磁異常的分界位置及突變位置。值得注意的是,推斷斷裂與區(qū)內(nèi)含礦構(gòu)造產(chǎn)狀一致,且與激電中梯異常帶完全吻合,顯示了較好的找礦前景,經(jīng)后期查證,F(xiàn)5、F6均為控礦斷裂。
測制1∶2 000激電中梯剖面13條,與1∶2 000地面高精度磁測剖面位置一致,圈出6條激電異常帶JD1~JD6(見圖3)。
圖3 洪水河口地區(qū)1∶2 000激電中梯視極化率、視電阻率剖平面
JD1激電異常帶:該異常帶處在12、13、14號剖面的南部,長約400 m,寬約50 m。視極化率平均值在2.2%以上,峰值4.1%,視電阻率平均值在200 Ω·m以下,多在150 Ω·m左右,表現(xiàn)為低阻中高極化特征。出露巖性為花崗閃長巖,在花崗閃長巖中有多條閃長玢巖脈體侵入,并且異常帶與磁測推斷斷裂F1吻合較好。經(jīng)查證,該異常處閃長玢巖脈體內(nèi)見少量星點狀黃鐵礦化,但未見與金礦化有關(guān)的毒砂礦化、硅化等現(xiàn)象,推斷該異常為閃長玢巖脈的反映。
JD2激電異常帶:該異常帶處在1、2、16號剖面的北部,長約400 m,寬度在15~40 m之間,表現(xiàn)為東北寬西南窄的特征,視極化率平均值在2.2%以上,峰值為2.91%,視電阻率平均值在150~250 Ω·m之間,表現(xiàn)為低阻中高極化特征。出露巖性為花崗閃長巖,在花崗閃長巖中有多條閃長玢巖脈體侵入,并且與磁測推斷斷裂F2吻合較好,經(jīng)查證,未見礦化蝕變線索,推斷為閃長玢巖脈的反映。
JD3號激電異常帶:該異常帶處在1、2、16號剖面的中部,長約400 m,寬度在10~20 m之間,表現(xiàn)為東北寬西南窄的特征,視極化率平均值在2%以上,峰值出現(xiàn)在16線的43點處,為3.6%,視電阻率平均值在200 Ω·m左右,表現(xiàn)為低阻高極化特征。出露巖性為花崗閃長巖,在花崗閃長巖中有多條閃長玢巖脈體侵入,并且與C1磁異常及磁測推斷斷裂F3吻合較好,該帶在空間上位于Ⅲ礦化蝕變帶的南段,推測為礦化蝕變帶在西南延伸段的反映。地表查證工作中見黃鐵礦化、毒砂礦化、硅化等礦化現(xiàn)象,進一步證實了該異常為礦致異常。
JD4號激電異常帶:該異常帶處在1、2、16號剖面的南部,長約400 m,寬約15 m,視極化率平均值在2%以上,峰值為2.43%,視電阻率平均值在150~400 Ω·m之間,表現(xiàn)為中—低阻、中—高極化特征。其中在1線處視電阻率在400 Ω·m左右,表現(xiàn)為中等電阻特征;在2、16線處視電阻率在150 Ω·m左右,表現(xiàn)為低電阻特征。出露巖性為花崗閃長巖,在花崗閃長巖中有多條閃長玢巖脈體侵入。該異常帶與磁測推斷斷層F4位置較為吻合,經(jīng)查證,未見礦化蝕變線索,推斷為閃長玢巖脈的反映。
JD5號激電異常帶:該異常帶處在5、6、7、8、9線的北部,呈北東向條帶狀展布,長約1 230 m,寬約40 m,視極化率平均值在2.5%左右,峰值為3.43%,視電阻率整體表現(xiàn)為平均值在200 Ω·m以下的低阻特征,僅在8線處出現(xiàn)270~560 Ω·m的相對高阻。該異常帶處出露巖性為花崗閃長巖,在花崗閃長巖中有多條閃長玢巖脈體侵入,并且與磁測推斷斷層F5位置較為吻合。通過1∶2 000巖石剖面和槽探工程查證,在該異常帶中圈出1條大型金礦化蝕變帶IV,蝕變帶長870 m,寬3~12 m,帶內(nèi)圈出3條金礦化體(M5、M7、M8),礦化體長80~200 m,寬1.74~3.45 m,金品位2.45~3.04 g/t,證實為礦致異常。
JD6號激電異常帶:處在5、6、7、8、9線的南部,呈北東向條帶狀展布,長約1 380 m,寬20~50 m,視極化率平均值在2.3%以上,峰值為4.8%,視電阻率平均值在200 Ω·m以下,最低可達45 Ω·m,僅在9的線的23、24點處出現(xiàn)300 Ω·m以上的相對高阻,異常整體表現(xiàn)為低阻、中—高極化特征。該異常帶與磁測推斷斷層F6位置較為吻合。通過槽探工程查證,在該異常帶中圈出1條大型金礦化蝕變帶Ⅴ,蝕變帶長1 360 m,寬4~17 m,帶內(nèi)圈出2條金礦化體(M6、M9),礦化體長80~800 m,寬1.82~3.12 m,金品位2.65~3.42 g/t,證實為礦致異常。
1)通過巖礦石物性特征可以看出,洪水河口地區(qū)含礦巖性和非含礦巖性之間存在明顯的電物性和磁物性差異,含礦巖性表現(xiàn)為明顯的低阻、高極化和強磁性特征,為區(qū)內(nèi)開展磁電綜合剖面測量工作提供了條件。
2)研究區(qū)地貌景觀屬高寒深切割山區(qū),通過1∶2 000激電中梯和1∶2 000地面高精度磁法綜合剖面工作,圈出6條綜合激電中梯異常帶,推斷斷裂6條,兩者套合好,激電異常表現(xiàn)為低阻高極化特征,通過對JD5和JD6查證,圈出2條大型金礦化蝕變帶,5條金礦體,達到了快速發(fā)現(xiàn)礦致異常,指出成礦有利地段的目的,說明該方法可以在東昆侖地區(qū)發(fā)揮較好的找礦指導(dǎo)作用,低阻高極化特征可作為區(qū)內(nèi)物探找礦標志。