0 引言
河北某斑岩型铅锌矿床于1979~1986年由河北省地质八队发现并普查,是我国北方地区罕见的具有中等规模的斑岩型铅锌矿床。普查认为矿体严格受到陡倾的漏斗状火山颈控制,所发现矿体尽管十分厚大,但品位却很低,矿化元素以铅、锌为主,较为单一。后续工作一直局限于含矿石英斑岩体内部及花岗岩体东北接触带,未系统整理研究本区的物化探资料,未从斑岩型矿床成矿系列[1,2,3,4]的理论出发探究其外围及深部矿化情况。2012年以来,通过对物、化探异常特征与构造发育特征及可能的成矿事件的最佳耦合[5,6]关系的分析,认为石英斑岩外围是寻找热液充填型铅锌银矿床的最佳部位,深部及花岗斑岩体的中浅部具有形成斑岩型、矽卡岩型铜钼矿的条件。钻探验证表明本区矿种多样,成因类型丰富,新增铅锌银多金属资源量达到中型以上。该矿区的找矿成果是河北省近年来利用综合物化探手段实现找矿突破的典型代表,对斑岩型矿床“就矿找矿[7,8,9,10,11,12]”的后续勘查颇有启发借鉴意义。
1 地质背景
本区大地构造位置属柴达木板块,华北陆块,燕山—辽西裂陷带的北部,跨承德北盆地和蓟县—唐山裂谷盆地两个Ⅳ级构造单元,地处寿王坟—小寺沟多金属成矿带上。
1.1 区域地质特征
区域上元古宇到新生界地层均有分布,总体呈NE向带状产出,岩性以石英砂岩、碳酸盐岩及中生代中酸性火山岩、砂砾岩为主;NE向的平坊—桑园断裂为本区的导岩控矿构造,使本区形成了轴向长35 km、宽13 km的不完整背斜构造,被广泛发育的NW、近SN向次级断裂所破坏,但这些次级构造对区域成矿具有积极作用;岩浆岩以中酸性岩株为主,寿王坟(二长花岗岩)—轿顶山(花岗斑岩)—小寺沟(二长花岗斑岩)岩浆岩带与下营房(正长花岗斑岩)—刘巴店(二长岩)—烟囱山(潜流纹岩)岩浆岩带构成了NE向铜钼多金属和NW向金多金属的成矿带,二者在本区交汇,成矿条件十分有利。
1.2 矿区地质特征
图1
图1
河北某斑岩型铅锌矿床矿区地质图
1—第四系;2—侏罗系后城组砾岩、流纹质凝灰岩;3—侏罗系南大岭组和下花园组砾岩、砂岩及薄层煤;4—三叠系杏石口组巨厚层砾岩夹砂岩;5—长城系高于庄组二段巨厚层(含锰)白云岩;6—长城系高于庄组一段灰黑色厚层燧石条带白云岩;7—长城系大红峪组厚层石英砂岩、燧石条带白云岩;8—长城系团山子组紫红与灰白色泥质白云岩、含燧石白云岩;9—长城系串岭沟组含铁石英粗砂岩、绿色页岩;10—长城系常州沟组三段灰白色巨厚层石英岩状砂岩;11—长城系常州沟组二段肉红色灰白色石英砂岩、含砾粗砂岩;12—长城系常州沟组一段紫红色小砾岩、含砾粗砂岩;13—花岗斑岩;14—石英斑岩;15—正断层、逆断层及编号;16—平移断层、性质不明断层及编号;17—2012~2016年钻孔;18—原斑岩型铅锌银矿
Fig.1
Geologicalmap of a porphyry lead-zinc deposit in Hebei
1—Quaternary sestem;2—Jurassic Houcheng formation conglomerate, rhyolite tuff; 3—Jurassic Nandaling, Xiahuayuan formation conglomerate, sandstone and thin coal;4—thick conglomerate intercalated with sandstone in the Xingshikou formation of Triassic;5—giant thick layer (containing manganese) dolomite in the second member of the Gaoyuzhuang formation of the Great Wall system;6—gray-black thick flint zone dolomite in the first member of the Gaoyuzhuang formation of the Great Wall system;7—thick layered quartz sandstone and flint dolomite of Dahongyu formation of Great Wall system;8—purple-red and off-white argillaceous dolomite and flint-bearing dolomite of Tuanshanzi formation of Great Wall system;9— iron-bearing quartz coarse sandstone and green shale of Chuanlinggou formation of Great Wall system;10—gray-white giant thick layered quartzite sandstone of the third member of Changzhougou formation of Great Wall system;11—purple-red small conglomerate and gravel-bearing coarse sandstone of Changzhougou formation of Great Wall system;12—purple-red small conglomerate and gravel-bearing coarse sandstone of Changzhougou formation of Great Wall system;13—granite porphyry;14—quartz porphyry;15—normal fault, reverse fault and number;16—translational faults, faults of unknown nature and number;17—2012~2016 drilling;18—protoporphyry lead-zinc-silver deposit
2 矿床物化探异常特征
2.1 物探异常特征
2.1.1 物性特征
本区自2011~2016年间共采集物性标本 1 291 件,电性测定采用面团法,测量其视极化率和视电阻率;磁性测定使用质子磁力仪第二位置测量标本的磁化率κ和剩余磁化强Jr,密度测定使用电子天平。沉积岩如石英砂岩、粉砂岩、白云岩、泥页岩等为无磁、低极化中高阻、中高密度岩石;浅成侵入岩如花岗斑岩、石英斑岩、石英正长斑岩、次流纹岩等,只有花岗斑岩具有不均匀的磁性,部分标本可达中等磁性,极化率1.13%~1.62%,电阻率418~3 900 Ω·m,为低极化中高阻、中低密度;变质岩如大理岩为无磁、低极化高阻、高密度,角砾岩为低阻低极化、部分含磁、中等密度。由表1可知,就同一岩性而言,钻孔内的岩石较地表岩石的极化率更高,密度更大,磁性更不均匀;矿化者较未矿化者极化率高出几倍到十几倍不等,电阻率仅有其1/2至1/30。蚀变岩和矿石也表现出低阻、高极化,尤其脉状矿石更为突出。因此,本区不同岩性之间存在明显物性差异,具有开展相关物探工作及解译的地球物理前提。
表1 河北某斑岩型铅锌矿床岩石物性参数统计
Table 1
| 岩石名称 | 电性 | 磁性 | 密度/ (103 kg·m-3) | 标本 采集 地点 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 极化率/ % | 电阻率/ (Ω·m) | 标本 数量 | 有磁标 本数量 | κ/(10-6×4πSI) | Jr/ (10-3 A·m-1) | |||
| 花岗斑岩 | 1.51 | 1229 | 75 | 12 | 9030 | 404 | 2.52 | 地表 |
| 1.52 | 2332 | 13 | 1 | 58806 | 1518 | 2.56 | 钻孔 | |
| 矿化花岗斑岩 | 16.35 | 69 | 0 | 0 | ||||
| 石英正长斑岩 | 1.28 | 1298 | 57 | 0 | 2.51 | 地表 | ||
| 1.34 | 881 | 7 | 0 | 2.57 | 钻孔 | |||
| 矿化石英正长斑岩 | 13.05 | 168 | 0 | 0 | ||||
| 石英斑岩 | 1.62 | 418 | 29 | 0 | 2.44 | 地表 | ||
| 1.76 | 2424 | 0 | 0 | 钻孔 | ||||
| 矿化石英斑岩 | 2.16 | 1293 | 0 | 0 | ||||
| 次流纹岩 | 1.13 | 2198 | 0 | 0 | 2.6 | 地表 | ||
| 流纹质凝灰熔岩 | 1.32 | 3900 | 12 | 0 | 钻孔 | |||
| 矿化次流纹岩 | 16.68 | 202 | 0 | 0 | ||||
| 石英砂岩 | 1.01 | 3578 | 35 | 0 | 2.62 | 地表 | ||
| 1.22 | 1538 | 16 | 0 | 2.8 | 钻孔 | |||
| 矿化石英砂岩 | 5.44 | 1078 | 0 | 0 | ||||
| 粉砂岩 | 0.86 | 3337 | 0 | 0 | 地表 | |||
| 含碳质泥页岩 | 2.12 | 920 | 0 | 0 | 钻孔 | |||
| 白云岩 | 0.78 | 3116 | 13 | 0 | 2.67 | 地表 | ||
| 角砾岩 | 1.29 | 417 | 17 | 4 | 4530 | 855 | 2.58 | 地表 |
| 0.97 | 284 | 0 | 0 | 钻孔 | ||||
| 矿化角砾岩 | 15.61 | 41 | 0 | 0 | ||||
| 大理岩 | 0.6 | 3801 | 15 | 0 | 2.77 | 地表 | ||
| 1.3 | 29874 | 0 | 0 | 钻孔 | ||||
| 蚀变岩 | 5.49 | 159 | 0 | 0 | ||||
| 铅锌矿石(脉状) | 5.71 | 234 | 0 | 0 | 2.83 | |||
| 铜矿石(脉状) | 5.49 | 258 | 0 | 0 | 2.71 | |||
| 钼矿石(细脉浸染脉状) | 1.23 | 367 | 0 | 0 | 2.6 | |||
| 浸染状铅锌矿石 | 2.03 | 512 | 0 | 0 | 2.63 | |||
2.1.2 航磁异常特征
据1979年地质部航空物探大队承德地区1∶50 000 航空磁测成果[14],本区存在一个规模较大的低缓航磁异常,由50 nT等值线封闭而成,不规则椭圆状,长轴NNE向,极大值250 nT。异常东南部向东规律性地突出形成鼻状异常,与出露的花岗斑岩吻合。异常中心处在石英斑岩的西部外围,出露长城系石英砂岩、白云岩等无磁性岩石,推测深部可能存在规模较大的中酸性隐伏岩体。经钻探验证,于孔深200~400 m之下见花岗斑岩、次流纹岩,且为含矿岩体。
2.1.3 1∶1万地磁异常特征
2007年河北省地球物理勘查院完成了4.5 km2高精度地磁测量(总场T),网度100 m×20 m,使用PM-1a型质子磁力仪。ΔT等值线图(图2a)清晰地展示出了本区主体构造格架及地质体的分布特征。沿F4断裂形成了小于100 nT的NE向低磁异常带,最低值仅有-438.9 nT,说明深断裂的发育破坏了原有磁性地质体内的剩磁。以该低磁异常带为界,南东部为中低正磁异常区,局部为负异常,异常梯度大,ΔT在790.7~-10 nT间变化,地表出露花岗斑岩和少量中生代砾岩及中酸性火山岩,在花岗斑岩体内局部可见较高的正异常,说明花岗斑岩体物质组成差异大,侵入是多期次的,热液活动较为频繁。北西部为较连续的NE向带状中等强度异常,异常值均大于200 nT,异常梯度较小,地表为长城系的石英砂岩及碳酸盐岩等无磁岩石,而局部见3处规模不等、形态不规则的较高强度异常,这些异常NNW向以500 m等距分布,南西部强度最高者极大值达到888.2 nT,异常中心可见花岗斑岩小岩株出露。因此,长城系地层内出现的磁异常应为隐伏的中酸性岩体所致,而局部的更高异常则是岩浆岩沿次级构造侵入到近地表形成。值得注意的是,在F4断裂错开处可见一条NW向、较窄的低磁带,其穿过含矿石英斑岩体,几乎正切进了花岗斑岩和长城系地层内,反映出了隐伏NW向次级断裂的存在,且形成时间早于石英斑岩。综上认为,本区磁异常很好地反映出了隐伏岩体、(隐伏)构造的存在,对岩体多期次性及其与构造形成时间的先后可作定性的推论,对本区寻找构造裂隙控制的热液脉状多金属矿床及与隐伏岩体有关的斑岩型矿床具有很好的指导意义。
图2
图2
河北某斑岩型铅锌矿床激电、地磁异常剖析(据参考文献[15]修改)
1—铅锌银矿;2—极值点位置及数值;其他图例同
Fig.2
An analysis of induced polarization and geomagnetic anomalies in a porphyry lead-zinc deposit in Hebei(modified from reference [15])
1—protoporphyry lead-zinc-silver deposit;2—extreme point location and value;other legends are the same as
2.1.4 1∶1万激电异常特征
2007年河北省地球物理勘查院完成了4.5 km2激电中梯面积测量,网度100 m×20 m,使用DWJ-3型微机激电仪。视极化率异常以2.4%等值线可圈定两个相对独立的高极化异常带(图2b),分别位于F4断裂南北两侧。
北部异常长约1 400 m,宽约450 m,呈NE约40°带状分布。地表主要为长城系常州沟组石英砂岩、粉砂岩及页岩,是含矿石英斑岩的一部分。该异常由含矿石英斑岩体的西南侧起,至岩体西侧迅速膨大,强度、梯度变大,极值达到4.61%。随后异常宽度收窄至300 m左右向NE延伸,受到F2断裂影响至此强度显著降低,但并未中断,向NE异常强度及宽度都有所增强,至边界未封闭。该高极化异常对应的视电阻率除去地形影响总体低于600 Ω·m,属低阻,最小值仅有127 Ω·m。因此,北部异常为低阻高极化异常。该异常发育在以砂岩为主的盖层区域,张性断裂构造发育,围绕岩体呈环状或放射状产出,尤其石英斑岩西部断裂最为集中,异常规模、强度随之增强,显然是受构造控制热液矿床的表现。在该膨大区域内施工的6个钻探验证孔(见图1)均见到了铅锌银多金属矿体,矿体最大单层厚度超过30 m,Pb+Zn含量达到3.0%以上。该异常也较好地反映出了原斑岩型矿体的存在,岩体中西部为见矿较好的地段,激电亦有异常反应,但强度及规模均不及外围,究其原因是斑岩型矿体以浸染状构造为主,其金属矿物的连通性差,高度依赖矿体内微裂隙的发育程度。
南部异常为高阻高极化异常,长约1 900 m,均宽约300 m,与北部异常几乎平行产出,但强度、规模及变化梯度均较其为高。异常发育在花岗斑岩体的北接触带,较为严格受到花岗斑岩体内带及F4断裂的控制,北界陡倾,变化梯度大。以2.4%的等值线可圈定一个较为完整的带状异常,东南边界两处未封闭,视极化率极大值达到5.74%。地表观察异常区内为大面积的花岗斑岩,仅局部可见铁锰染,与团山子组白云岩的接触带上可见带状或透镜状的大理岩化,以往硐探发现有孔雀石等矿化线索。由视电阻率(图2c)来看,该异常除南西端为低阻外,总体对应高阻,尤其异常北界视电阻率值高,变化梯度大,多数高值点分布于此,最大值为4 809 Ω·m,与物性参数基本一致。综上,该异常处于花岗岩体的北接触带,为大面积岩体内的局部高极化反映,说明岩体在分异程度、成分等诸多方面存在差异,并且与F4深大断裂契合,有碳酸盐岩热接触交代和铜矿化现象,故该异常内寻找矽卡岩型和斑岩型铜钼矿床十分有利。
2.2 化探异常特征
2.2.1 1∶20万水系沉积物异常特征
1982年河北省地球物理勘查院完成了1∶20万平泉幅水系沉积物测量,分析了39种元素。在寿王坟—小寺沟成矿带上发现16处综合异常,3处已知矿异常,7处异常具有较好的成矿地质条件,均以Ag、Pb、Zn、Au、Cu为主,反映出该成矿带上以金多金属矿为主的成矿特点。在本区圈定出了紧密相邻的两个多元素组合异常(图3),西部异常(As31-4)以W、Li为主,伴有B、Mn、F等指示元素,W异常规模大、衬度高,与B均具强内带浓度,有明显的浓度分带,W位于B、Mn异常的中心,其余元素为外带浓度。东部异常(As31-5)有南北两个中心, 分别处在研究区中部分水岭的南北两侧,北中心由Au、P等元素组成,均为外带浓度,处在几条断裂交汇部位;南中心由其他8个元素组成,以Pb、Zn、Ag为主,Pb为中带浓度,其余为外带,为典型的热液型金多金属矿床异常特征,推测此异常与本区含矿岩体有关。
图3
图3
河北某斑岩型铅锌矿床1∶20万水系沉积物异常
Fig.3
A 1∶200 000 water system sedimentanomaly in a porphyry lead-zinc deposit in Hebei
2.2.2 1∶5万水系沉积物异常特征
1990年河北省地球物理勘查院完成了党坝、六沟等六幅1∶5万水系沉积物测量,分析了Au、Ag、Pb、Zn 等27种元素。圈定的综合异常AS20(图4)分布在花岗斑岩、石英斑岩及其与长城系常州沟组、串岭沟组、团山子组和侏罗系地层接触带上,岩性为石英砂岩、页岩、白云岩和凝灰岩、砾岩等。异常形态不规则,NE向展布,面积达5.1 km2,元素组合为Au、Ag、Pb、Zn、Mo、As、Sb、Bi、Hg、W、Sn等11种元素,各元素异常套合较好,元素强度分别为Ag 2.06×10-6、Pb 220.0×10-6、Sn 8.18×10-6、As 93.4×10-6、Zn 320.0×10-6、Sb 3.12×10-6、Bi 1.84×10-6、Mo 2.08×10-6、W 3.44×10-6、Au 4.00×10-9、Hg 67.0×10-9,其中Ag强度最高、规模最大,达强内带,次为Pb、As,为内带浓度,其余元素为外—中带浓度。由各元素的分布来看,Au、Ag、Pb、Zn、As、Sb等低温元素总体以石英斑岩为中心兼顾花岗斑岩北接触带,长轴NE向展布,明显受到含矿石英斑岩体及F4主断裂的控制,且沿断裂延伸较远,分布范围远大于已知矿体范围。W、Mo、Bi、Sn等高温元素异常分布则以花岗斑岩为主,尤以南北接触带为甚,如花岗斑岩的西南接触带局部出现了一个W、Mo、Pb、Zn、Ag的组合异常,地表可见磁铁矿、孔雀石等矽卡岩型矿床的典型矿物组合。值得注意的是Mo、Hg、Bi等元素异常的长轴展布方向及部分元素异常的局部形态方向为NW向,较为清晰地指示出了NW向次级断裂的存在以及此组断裂与矿化的密切关系。
图4
图4
河北某斑岩型铅锌矿床1∶5万水系沉积物异常
1—金异常;2—银异常;3—铅异常;4—锌异常;5—钨异常;6—锡异常;7—铋异常;8—钼异常;9—砷异常;10—锑异常;11—汞异常;12—1∶5万水系异常及编号;其他图例同
Fig.4
A 1∶50 000 water system sediment anomaly in a porphyry lead-zinc deposit in Hebei
1—gold anomaly;2—silver anomaly;3—lead anomaly;4—zinc anomaly;5—tungsten anomaly;6—tin anomaly;7—bismuth anomaly;8—molybdenum anomaly;9—arsenic anomaly;10—antimony anomaly;11—mercury anomaly;12—1∶50 000 water system anomalies and numbers;other legends are the same as
总之,该异常具典型的热液矿床异常特征,异常由低温—高温组分齐全,各元素异常浓度以已知矿体或可能存在的隐伏矿体为中心,向外依次降低。组分分带明显,北西部Ag、Pb、Zn等中低温元素异常印证了热液脉状铅锌矿床、斑岩型铅锌矿床的存在,南东部W、Mo等高温元素异常指示出了矽卡岩型钼(铜)矿床的隐伏可能,由此构成了本区较为完整的地球化学异常找矿指示系统。
2.2.3 1∶1万岩石异常
2012年河北省地球物理勘查院在本区完成了11条岩石剖面测量,点距20 m,共计33.6 km,分析了Au、Ag、Pb、Zn、Mo、As、Sb、Cu、Hg、W等10种元素,利用这些数据计算成图,圈定了多元素地球化学异常(图5),各元素的浓集范围与AS20异常基本一致,但又有自己的特点。首先,Hg、As和Au等前缘指示元素更多地出现在了已知含矿岩体的外围,且范围较广,具有一定强度(中、内带),说明热液沿断裂裂隙系统渗滤作用较强; 其次为更多的元素异常显示出了NW向,且多数正切了花岗斑岩体,表明NWE向的次级断裂可能对矿体具有很强的控制作用,且这些次级断裂晚于花岗斑岩侵位形成;最后,岩石异常更加清晰地显示出Pb、Zn、Ag、Au等中低温元素集中于石英斑岩及其外围,W、Mo、Cu、Au等高温元素集中于花岗斑岩中,水平分带[16]明显,说明本区存在Pb、Zn、Ag低温热液矿床—Cu、Mo高温热液矿床的成矿系列抑或是铅锌多金属矿体北西倾伏。
图5
图5
河北某斑岩型铅锌矿床1∶1万岩石异常
1—原斑岩型铅锌矿平面范围;2—金异常;3—银异常;4—铅异常;5—锌异常;6—钨异常;7—铜异常; 8—钼异常;9—砷异常;10—锑异常;11—汞异常;12—1∶5万水系异常及编号;13—剖面位置及编号;其他图例同
Fig.5
1∶10 000 rock anomaly in a porphyry lead-zinc deposit in Hebei
1—plane range of original porphyry lead-zinc deposit;2—gold anomaly;3—silver anomaly;4—lead anomaly;5—zinc anomaly;6—tungsten anomaly;7—copper anomaly; 8—molybdenum anomaly;9—arsenic anomaly;10—antimony anomaly;11—mercury anomaly; 12—1∶50 000 water system anomalies and numbers;13—section location and number;other legends are the same as
2.2.4 矿体原生晕特征
对区内孔深1 600 m的钻孔每5 m连续拣块进行原生晕测量(图6)表明,由地表至孔深340 m,异常以Pb、Ag为主,同时Zn、Sb、As也随之呈跳跃高含量,Zn随深度增加含量逐渐变高,为典型低温元素前缘元素组合;340~830 m左右,高含量异常以Zn、Pb、Ag为主,Sb、As、Hg同步变化,该段异常实现了由以Pb为主到以Zn为主的转换,并与Ag一起达到了各自的极致,迅速下降到较低水平,而Cu则从665 m开始随着Zn、Pb含量的增加,其含量也上升到了100×10-6以上;830~1 070 m为Cu、W的高异常段,Ag亦维持在相对较高含量水平;1 070~1 600 m以Mo、Bi异常为主,W、Cu、Au局部呈高含量跳跃变化。总体由上到下,矿体垂向分带为Pb、Ag、As、Sb→Zn、Pb(Ag)、Hg→Zn(Cu)→Cu、W→Mo(Cu)、Bi,热液矿床的元素异常分带较为典型。值得注意的是:0~1 070 m,Sn与Ag变化趋势一致,随Pb、Zn、Cu异常显示为高含量,而Sn作为高温元素在分带序列中应处于中下部,Ag作为低温元素应处于中上部,说明该孔内存在2个以上的成矿期次(过程),Sn具较强的亲S性,使其低温条件下与Ag形成了硫银锡矿[17];Au在孔深400 m、600~800 m、1 200~1 400 m均出现了高异常段,由规模和强度来看,愈向下愈强,具有寻找Au的有利地化条件;As、Sb、Hg在1 000 m以下,W在浅部均有局部异常显示,也说明了成矿的复杂性和多期次叠加的特点。
图6
表2 元素的分带指数值
Table 2
| 孔深/m | Au | Ag | Sn | Cu | Zn | Mo | Cd | Sb | W | Pb | Bi | As | Hg |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0~200 | 0.03 | 0.06 | 0.03 | 0.00 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.19 | 0.07 | 0.21 | 0.00 | 0.30 | 0.07 |
| 200~400 | 0.04 | 0.05 | 0.05 | 0.00 | 0.07 | 0.00 | 0.03 | 0.03 | 0.00 | 0.35 | 0.00 | 0.00 | 0.10 |
| 400~600 | 0.01 | 0.05 | 0.07 | 0.01 | 0.06 | 0.00 | 0.04 | 0.01 | 0.11 | 0.08 | 0.00 | 0.08 | 0.17 |
| 600~800 | 0.05 | 0.11 | 0.06 | 0.02 | 0.02 | 0.00 | 0.02 | 0.01 | 0.08 | 0.19 | 0.01 | 0.13 | 0.10 |
| 800~1000 | 0.03 | 0.11 | 0.22 | 0.29 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.19 | 0.00 | 0.00 | 0.10 | 0.02 |
| 1000~1200 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | 0.20 | 0.00 | 0.02 | 0.00 | 0.04 | 0.08 | 0.03 | 0.21 | 0.23 | 0.01 |
| 1200~1400 | 0.16 | 0.03 | 0.02 | 0.07 | 0.00 | 0.10 | 0.00 | 0.01 | 0.27 | 0.01 | 0.12 | 0.18 | 0.00 |
| 1400~1600 | 0.12 | 0.00 | 0.00 | 0.07 | 0.00 | 0.39 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.21 | 0.08 | 0.14 |
由各元素的相关系数(表3)可知,Au与Bi相关性最强,说明本区Au在高温条件下更易富集,应关注深部岩体内的Au含量变化;Cd与Zn的相关性达到了0.99,与Pb、Ag相关性也都在0.40以上,说明Cd是赋存于闪锌矿或方铅矿中的,对本区综合利用“稀散元素”是重要的参考;Mo与大多数元素呈现出负相关,与其相关性最大的Au也只有0.13,说明Mo的成矿过程及矿液来源相对单一、独立,严格受到了花岗斑岩体的控制,寻找Mo矿应着眼于此。
表3 元素相关系数矩阵
Table 3
| 元素 | Au | Ag | Sb | As | Hg | Cd | Bi | Sn | W | Pb | Cu | Zn | Mo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Au | 1 | ||||||||||||
| Ag | 0.25 | 1 | |||||||||||
| Sb | 0.29 | 0.41 | 1 | ||||||||||
| As | 0.29 | 0.21 | 0.20 | 1 | |||||||||
| Hg | 0.04 | 0.40 | 0.21 | 0.08 | 1.00 | ||||||||
| Cd | 0.04 | 0.44 | 0.25 | 0.05 | 0.74 | 1 | |||||||
| Bi | 0.33 | 0.24 | 0.67 | 0.02 | 0.05 | 0.11 | 1 | ||||||
| Sn | 0.17 | 0.63 | 0.27 | 0.24 | 0.42 | 0.42 | 0.14 | 1 | |||||
| W | 0.03 | 0.15 | -0.04 | 0.09 | 0.02 | 0.04 | 0.00 | 0.24 | 1 | ||||
| Pb | 0.08 | 0.57 | 0.40 | 0.13 | 0.41 | 0.49 | 0.17 | 0.40 | 0.00 | 1 | |||
| Cu | 0.26 | 0.55 | 0.44 | 0.08 | 0.03 | 0.10 | 0.66 | 0.35 | 0.19 | 0.10 | 1 | ||
| Zn | 0.02 | 0.41 | 0.24 | 0.04 | 0.72 | 0.99 | 0.06 | 0.39 | 0.02 | 0.49 | 0.06 | 1 | |
| Mo | 0.13 | -0.08 | -0.09 | 0.01 | -0.13 | -0.05 | 0.04 | -0.10 | 0.10 | -0.11 | 0.06 | -0.07 | 1 |
3 找矿效果及预测
3.1 找矿效果
根据物化探异常分布规律,结合本区(隐伏)斑岩体及构造控矿的特点,认为以往勘查只局限于石英斑岩内部寻找斑岩型矿床的思路是不正确的,航磁、地磁及激电异常均指示出石英斑岩体外围存在隐伏岩体,且与NE、NW向构造的耦合较好,化探异常进一步显示岩体外围构造及接触带控矿的特征,且元素分带较好,矿种不应只局限于铅锌。由此确立了石英斑岩体的接触带以及西部、西北部石英砂岩的围岩中是寻找热液脉型铅锌的有利地段,花岗斑岩北、南西接触带是寻找斑岩型钼矿、矽卡岩型铜钼矿首要地段的找矿思路。经对石英斑岩体西部外围钻探验证发现,首先,施工的6个钻孔全部位于石英砂岩盖层内,均见到了铅锌银多金属矿体;其次,钻孔浅部为中低温热液脉型铅锌银矿体,中下部为热液型黄铜矿体,1 000 m以下为斑岩型辉钼矿体,由浅至深,由低温到高温的矿体垂向分带强清晰,由中低温热液型到斑岩型的成矿系列类型齐全;再次,外围矿体厚度大,最大单层厚度达到了183.18 m,品位高,锌的品位最高达到了23.3%,Pb+Zn平均品位大于2.1%,为原矿床品位的近2倍。最后,本区新增铅锌金属量19万t,银金属量142 t,铜1 400 t,钼40 t,大大增加了本矿床的规模和经济价值。
3.2 找矿预测
由目前矿体分布特征与物化探异常的对应关系,与地质构造及可能的成矿事件的耦合关系推断:
1) 石英斑岩的内接触带是斑岩型铅锌矿体赋存的最有利部位,且品位较岩体中心更高,更具工业价值;
2) 石英斑岩西、西北部为热液脉型铅锌银矿的最佳成矿部位,尤其激电低阻高极化异常与Pb、Zn多元素异常、半环状张性断裂复合区域;
3) 花岗斑岩体南北接触带,尤其W、Mo元素异常发育的南西接触带为寻找斑岩型、矽卡岩型铜钼矿床的优先靶区;
4) NE向低阻高极化带沿次级构造延伸出区外未封闭,与化探异常分布较为一致,推测为构造裂隙内赋存的铅锌多金属矿体所致。
4 结论
本区新的找矿突破是在充分分析成矿地质背景[19]的基础上,认为斑岩型矿床不应是独立且单一的存在,以斑岩体为中心应存在各种成因类型的矿床,矿种也不应仅限于铅锌银等中低温矿床,铜钼矿床赋存的可能性较大,应按照成矿系列的思路统筹考虑成矿前景。
通过系统整理、分析以往化探资料发现,各元素的水平分带明显,元素组合齐全,异常浓集中心指向性强,对比磁、电异常发现,断裂发育地段、岩体接触带激电异常规律性带状分布,磁异常指示出了岩体的不均匀分异及隐伏岩体存在的可能。选择地质条件与物化探异常耦合关系好的地段进行钻探验证,于石英斑岩围岩中发现了高品位的热液脉型铅锌银矿体,下部发现了隐伏岩体,并赋存有铜钼矿体,岩体内接触带发现了厚铅锌银矿体,形成了铅锌银矿为主,铜钼矿联合产出,斑岩型—热液脉型—(矽卡岩型)成因类型丰富的局面,新控制金属资源量达到了中型规模以上,使本区具备了成为大型铅锌多金属矿产地的潜力。
本区找矿的突破为燕山地区同类型矿床,甚至不同类型矿床利用综合物化探异常实现外围增储、深部寻找新矿种、提高矿床价值提供了有益的现实参考。
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