引用本文
杨鑫, 冉军林. 蒋家山沟金矿综合物、化探的找矿效果[J]. 物探与化探, 2016,40(1): 40-45.
YANG Xin, RAN Jun-Lin. The prospecting effects of integrated geophysical and geochemical exploration in the Jiangjiashangou gold deposit[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2016,40(1): 40-45.
Doi:10.11720/wtyht.2016.1.07  
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蒋家山沟金矿综合物、化探的找矿效果
杨鑫, 冉军林
陕西省核工业地质局二一一大队,陕西 西安 710024

作者简介: 杨鑫(1985-),男,四川人,物探工程师,主要从事激电对构造蚀变岩型、石英脉型金矿的研究工作。

收稿日期: 2015-01-23
基金: 陕西省2014年度省级地勘基金续作项目(61201203100)
摘要

在秦岭金及铅锌多金属矿区应用物化探异常特征及评价标志综合研究,可相互补充、相互验证。根据勘查区化探异常特征及其地质环境,判断勘查区主要成矿元素为Au、Ag,并存在Au、Ag、As、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Mo多元素叠加异常,构造断裂带磁性相对较低,含矿构造蚀变带具有相对高的极化率、低视电阻率特征,但在断面上矿体因硅化多呈高阻、高极化特征。根据矿和非矿的异常特征建立了勘查区物化探找矿标志,证明了综合方法对秦岭地区寻找构造蚀变岩型金矿效果较好。

关键词: 蒋家山沟金矿; 变化系数; 构造蚀变带; 激电异常; 综合找矿方法
中图分类号:P632 文献标志码:A 文章编号:1000-8918(2016)01-0040-06 doi: 10.11720/wtyht.2016.1.07
The prospecting effects of integrated geophysical and geochemical exploration in the Jiangjiashangou gold deposit
YANG Xin, RAN Jun-Lin
No.211 Geological Party, Shaanxi Bureau of Geology for Nuclear Industry, Xi'an 710024, China
Abstract

The application of geophysical and geochemical anomaly characteristics and the integrated study of the evaluation criteria in the Qinling gold and lead-zinc polymetallic ore district can play the role of mutual supplement and mutual verification. Based on geochemical anomaly characteristics and geological environment of the exploration area, the authors hold that the major ore-forming elements are Au and Ag, with the existence of the polymetallic element superimposed anomalies of Au, Ag, As, Hg, Cu, Pb, Zn, W and Mo. The magnetism is relatively low, and the ore-bearing structural alteration zone has relatively high polarizability and low apparent resistivity. Nevertheless, in the geological section, the orebodies mostly exhibit high resistivity and highe polarization. Based on characteristics of ore-related and barren anomalies, the authors established geophysical and geochemical ore-prospecting criteria for the exploration area. It is proved that the integrated method can yield better ore-prospecting effects in the search for structural altered rock type gold deposits in Qinling region.

Keyword: Jiangjiashangou gold deposit; variation coefficient; structural alteration belt; IP anomaly; integrated ore-prospecting method

蒋家山沟金矿位于庞家河金矿东部, 陕西省地质矿产勘查局第三地质调查队在该区先后开展了普查、详查、成矿预测、金及铅锌多金属潜力评价等工作, 但由于地表黄土覆盖较厚, 矿体特征不明显, 前期利用单一地质手段找矿效果较差。结合矿带具体的地质、地形条件, 在该区开展了地质、物探、化探综合找矿工作, 取得了重大突破。

1 地质概况

蒋家山沟金矿位于南秦岭礼县— 柞水华力西褶皱带, 唐藏— 丹凤— 商南大断裂带以南, 礼县— 凤县— 山阳大断裂带之北, 属于秦祁昆地层区东昆仑— 南秦岭分区, 东与泥盆系大草摊组相接, 西以唐藏花岗岩体毗邻(图1)。矿带分布在新元古界罗汉寺岩群地层中, 区内主要岩性为绿泥绢云千枚岩、灰绿色变质砂岩、凝灰质砂岩、绢云母斜长石石英片岩、构造片岩、板状千枚岩、紫红色绢云母化泥质粉砂岩。

图1 蒋家山沟矿区地质概况

初步认为, 矿区金矿类型为构造蚀变岩型, 矿体是由各种脆性断裂、韧性剪切、层间滑动等构造运动形成的构造岩经后期含矿热液蚀变交代和裂隙充填作用形成的。金矿体的产出受断裂破碎带或层间挤压破碎带控制, 矿体呈层状、似层状、脉状沿层间破碎带断续分布, 并有分枝复合特征。金矿石伴有强黄铁矿化、硅化, 黄铁矿化呈星散状、细脉状分布。构造带与金矿密切相关, 且具有相对较低的磁异常, 可采用高精度磁法测量来圈定构造带, 确定矿体有利部位。黄铁矿化有很强的激电效应, 可采用激发极化法来间接找矿。

2 地球化学特征
2.1 元素富集特征

为了解元素富集特征, 对金矿勘查区进行了1:1万水系沉积物测量, 各类元素含量统计见表1。

表1 蒋家山沟矿区微量元素地球化学参数

从表1可知:Au、Ag、Hg、Cu平均含量均高于背景含量, 其余元素含量均接近于背景含量。在变化系数方面, Co变化系数最低, Au变化系数最高, 其中Au、Hg、W变化系数大于100%, 离散程度极大, 分布及不均匀; Ag、Pb、Cu、Zn、As、Sb变化系数在30%~70%之间, 离散程度较大; Mo变化系数大于70%。变化系数大小反映元素含量的离散和均匀程度, 从一定意义上讲, 元素在特定地质环境中的活化、迁移、沉淀、富集程度反映了该元素的成矿能力, 成矿规律显示富集和分布不均匀元素, 其成矿能力较强, 对成矿有利。因此本区Au、Ag、Mo、W成矿能力较强, 极易成矿。

2.2 元素相关性特征

采用R型聚类分析将Cu、Pb、Zn、Ni、Hg、Au、Ag、As、Sb、Co、W、Mo等12种元素分为4大类(图2):第一类为Cu、Pb、Zn、Ni、Hg, 其中Pb、Zn关系极为紧密, 其次为Cu和Ni; 第二类为Au、Ag、As、Sb, 为一套以亲硫元素为主的中温元素组合, 其中As和Sb关系极为紧密; 第三类为Co、W, 为一套亲氧元素的中高低温元素组合; 第四类为Mo, 其单独为一类。Au、Ag、As、Sb组合与金矿化关系密切。

图2 蒋家山沟矿区微量元素R型聚类分析谱系

3 地球物理特征

本次勘查区采用了1:10 000地面高精度磁法测量、1:10 000激电中梯测量和对称四级激电测深。

3.1 地层磁性特征

区内岩性主要为一套变质岩系, 磁化率总体较低且变化不大, 但是各个地层或岩性单元之间磁性界面清晰, 表现为“ 高低相间” 的磁性特征。其中泥盆系大草摊组(D3d)磁性较弱, 磁化率平均值为20× 10-5SI; 新元古界罗汉寺群石英岩段(Pt3lha)磁性相对较强, 磁化率平均值为48× 10-5SI; 构造蚀变带磁性相对最小。

金矿带并无磁性特征, 但金矿带与断裂构造带和地层接触带相关, 地层的磁性差异可以把各地层接触带分异出来, 而断裂构造蚀变带负磁异常特征能分异出构造断裂蚀变带, 因而可以利用这一特征, 通过磁法勘探圈定构造断裂蚀变带, 预测有利成矿部位。

3.2 岩石电性特征

在电性特征上, 各类岩、矿石间的极化率相差比较悬殊, 其中激发极化效应最强的为黄铁矿化类岩石, 其次为炭质千枚岩类岩石[3], 其他地层岩石基本属于低或弱激发极化特征。总体上, 区内岩、矿石电性参数具有如下特征[3]:黄铁矿类硫化物的激发极化特征与围岩差异较大; 构造破碎带总体上呈现低电阻特征, 含金矿化蚀变的构造带因硅化电阻有所增加, 呈现中电阻特征; 炭质千枚岩呈低电阻— 高极化特征。金矿化蚀变带与围岩差异明显, 因而可以利用激发极化参数圈定矿化带[3], 推断金矿体赋存的可能性。

4 异常模型建立

根据岩矿石地球物理、地球化学特征分析[1], 异常评价存在的干扰因素有:化探测量为水系沉积物测量, 异常受地形影响有一定程度的位移; 激电测量为炭质千枚岩引起的激电干扰异常。识别出各种干扰是异常解释评价的关键[1]。综合分析发现:化探异常晕可参考地形, 反推其有利成矿靶区; 引起激电干扰异常的炭质类岩石为泥盆系地层, 规模较大, 成片出现, 而本区矿化蚀变带赋存与在新元古界罗汉寺岩群地层中, 激电异常主要呈带状; 磁法测量的磁异常分界线为地层接触带, 其负异常带与激电异常带和化探异常晕吻合较好的区域为含矿构造蚀变带。

根据以上特点, 建立本区异常评价模型:①单一激电异常成片出现, 为炭质千枚岩引起的激电干扰异常; ②与激电异常没有套和的单一磁异常为后生构造带异常, 为磁干扰异常; ③化探异常晕向沟底不同程度位移; ④综合物、化探异常为矿致异常。

5 物、化探异常与模型分析

蒋家山沟金矿圈出了6个化探Au异常(图3), 其中1号、5号和10号异常位于测区北部, 呈团块状分布, 规模较小、强度高, 元素组合为Au、Ag、As; 8号、11号异常位于测区中部和东部, 呈宽带状分布, 北西走向, 规模大、强度高, 元素组合为Au、Ag、As、Pb; 13号异常位于测区西南部, 呈块状, 规模小、强度高, 元素组合为Au、Ag、Pb。

图3 蒋家山沟金矿区化探异常分布

磁法测量圈出3个异常带。fc-1位于测区北部, 近东西走向, 呈带状分布, 为一规模较大的负磁异常带, 异常带东段与化探异常晕Au-10部分吻合; fc-2位于测区中部, 北西西走向, 呈条带状分布, 异常带规模大、强度高, 与Au-1、Au-8、Au-11套和较好; fc-3位于测区西南部, 近东西展布, 规模小, 强度低, 与Au-13吻合(图4)。

图4 蒋家山沟金矿区磁法测量Δ T等值线平面分布

激电测量圈出3个异常带, 1号激电异常带位于测区北部, 北西— 南东走向呈宽条带状分布, 规模较大、强度高; 2号激电异常位于测区中部, 与1号激电异常大致平行, 规模较大, 强度较高, 与fc-2异常吻合较好; 3号激电异常与fc-3吻合, 规模小, 强度低(图5)。

图5 蒋家山金矿区激电测量η s等值线平面分布

结合物、化探异常综合评价及模型分析:1号激电异常为单一激电异常, 应为炭质千枚岩引起的干扰激电异常; 2号激电异常与磁异常fc-2、化探Au-1、Au-8、Au-11异常晕扣合较好, 应为黄铁矿化金矿带所致; 3号激电异常与fc-3和Au-13扣合, 应为黄铁矿化金矿石引起的异常; fc-1为单一磁异常, 应为构造断裂引起的干扰异常。

6 找矿效果

根据地质、物化探特征以及东部的金矿点分布情况综合分析, 可以确定2号激电异常带是本次勘查工作的重点地段, 在其断面上以对称四极装置开展激电测深工作, 对异常组合和分布特征进行分析, 发现2号激电异常表现为异常叠加[2], 即低磁异常、高激电异常和化探异常叠加, 同时结合地表蚀变等地质信息, 根据各测深断面上异常的强度、规模, 提出3处验证钻孔位置, 即ZK5-1、ZK9-1和ZK17-1孔(图5)。

ZK5-1孔位于岭上沟东, fc-1磁异常和2号激电异常东段的高激电、低磁异常处, 具有Au、Ag、As等化探元素异常晕, 激电测深显示深部有中阻高极化体, 地质上处于背斜核部北翼, 断裂发育。验证结果在孔深44~48 m段见矿化体, Au含量(0.2~0.7)× 10-6, 见黄铁矿化、褐铁矿化; 在孔深84~85 m、101~107 m段见金矿体, Au平均含量达4.7× 10-6, 最高达17× 10-6, 黄铁矿脉体十分发育。

ZK9-1孔位于岭上沟西, 与ZK5-1相距260 m, 处于高激电、低磁异常内东段, 激电测深显示孔深80 m处有中低阻高极化体, 在地表见矿化蚀变带出露。钻孔验证为矿化蚀变破碎带, Au含量达(0.2~0.6)× 10-6, 黄铁矿化强烈。

ZK17-1孔位于2号激电、磁异常中部, 距ZK9-1约470 m, 激电测深显示孔深190 m以下存在中阻高极化体, 具有Au、Ag、Hg化学异常晕。钻孔验证目标体为金矿体, 深度为190~197 m, 金矿体平均品位为4.6× 10-6, 单样品位最高达17.4× 10-6, 网状黄铁矿脉十分发育。

7 结束语

本次工作采用物、化探综合找矿方法, 并结合研究区地质特征, 对构造蚀变岩型、石英脉型等金矿勘查效果较好。因此, 在今后的工作中, 要想取得较好的找矿效果, 还要必须考虑以下几个因素:

1) 方法选择时必须考虑有效性和干扰源。

2) 必须重视以往的资料收集、整理和综合研究。此次前期工作中, 通过区域金成矿条件研究, 确定了金矿体与构造蚀变带密切相关, 金源与岩体的形成有关; 根据区域重力异常和区域航磁异常发现, 在测区西约5 km处存在一隐伏花岗岩体; 水系沉积物测量成果快速地圈定了靶区的大致位置。

3) 方法的有效组合能保证各环节紧密配合, 实现找矿突破。工作过程中, 通过地面高精度磁法测量修正了地层接触关系, 发现了隐伏断裂带; 激电扫面测量有效地划分了含矿构造和不含矿构造; 激电测深有效地区分了金矿体与炭质地质体; 钻探验证了物探推断并及时修正了物探解译, 为物探的进一步再解释提供了保障。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 随启发, 易善涛, 张学忠, 等. 物、化探在黄竹园金矿勘查中的应用[J]. 物探与化探, 2010, 34(4): 463-466. [本文引用:2]
[2] 张前进, 杨进. 综合电法在深部隐伏矿体勘查中的应用实例[J]. 物探与化探, 2010, 34(1): 40-43. [本文引用:1]
[3] 宴月平, 戴前伟, 甘先平. 瑶岗仙钨矿综合物探找矿效果[J]. 物探与化探, 2010, 34(1): 59-62. [本文引用:3]
[4] 杨鑫. 激电中梯和激电测深在青海南戈滩铜铁矿区的综合应用[J]. 城市建设理论研究, 2013, 21(3): 215-216. [本文引用:1]
[5] 黄元清, 王祺, 卢宝锴. 高精度磁测在新疆西昆仑某隐伏磁铁矿勘探中的应用[J]. 物探化探计算技术, 2012, 34(5): 570-572. [本文引用:1]
[6] 傅良魁. 激发极化法[M]. 北京: 地质出版社, 1982. [本文引用:1]
[7] 李金铭, 罗延钟. 电法勘探新进展[M]. 北京: 地质出版社, 1996. [本文引用:1]
[8] 傅良魁. 电法勘探教程[M]. 北京: 地质出版社, 1983. [本文引用:1]
[9] 中国科学院矿产资源领域研究组. 中国至2050年矿产资源科技发展路线图[M]. 北京: 科学出版社, 2009. [本文引用:1]
[10] 夏国治, 许宝文. 二十世纪中国物探(19360—2000)[M]. 北京: 地质出版社, 2004. [本文引用:1]
[11] 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所. 中国重要金属矿勘查物探化探方法技术应用[M]. 北京: 地质出版社, 2011. [本文引用:1]
[12] 朱余银. 保山核桃坪矿床构造地球化学特征及隐伏矿预测[D]. 上海: 中国科学院上海冶金研究所, 2000. [本文引用:1]
[13] 李惠, 岑况, 沈镛立, 等. 危机矿山深部及外围盲矿预测的化探新方法及其最佳组合[J]. 地质与勘探, 2006, 42(4): 62-66. [本文引用:1]
[14] 朱文孝, 屠万生, 刘天佑. 重磁资料电算处理与解释方法[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 1989. [本文引用:1]
[15] 张秋光. 场论[M]. 北京: 地质出版社, 1988. [本文引用:1]