0 引言
1 研究区概况
图1
图1
赤峰—朝阳金矿集区构造地质简图(据彭丽娜[7]修改)
1—太古宙变质岩; 2—古生界地层; 3—中-新生界地层; 4—中生代花岗岩; 5—区域断裂(①—承德-北票断裂;②—红山-八里罕断裂;③—锦山—美林断裂;④—红花沟断裂);6—金矿床;7—研究区
Fig.1
Simplified geological map of the Chifeng-Chaoyang gold ore district(modified by Peng[7])
1—Archean metamorphic rocks; 2—Paleozoic strata; 3—Mesozoic and Cenozoic strata; 4—Mesozoic granite; 5—regional faults(①—Chengde-Beipiao fault; ②—Hongshan-Balihan fault; ③—Jinshan-Meilin fault; ④—Honghuagou fault); 6—gold deposits; 7—study area
金蟾山矿区出露少量的太古宙、元古宙变质岩,第四系覆盖范围较大,出露岩体主体为晚燕山期的花岗岩、花岗斑岩,局部侵入石英斑岩、闪长岩等。矿区断层发育,主体为NNE向断裂。金矿床主要产于岩体中。根据断裂发育程度及矿化特征,矿区划分为东、西两个矿带,分别为南大洼—李麻子沟—漏风峁矿化带和拐棒沟—阳坡—小西沟矿化带,金矿床主要赋存于这两个矿化带中(图2)。矿体多呈脉状、透镜状,厚度、品位变化大,分支复合、尖灭再现等现象普遍,规模较小,小矿体居多,主要矿体分布在南大洼—李麻子沟—漏风峁矿化带内。围岩蚀变类型多样,主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化等。
图2
图2
金蟾山金矿区地质与化探剖面位置
1—第四系冲洪积砂、砾石层;2—元古宇明安山群千枚状二长云英片岩、石英片岩夹大理岩;3—太古宇伙家沟群黑云斜长片(麻)岩夹角闪斜长片岩、大理岩;4—晚燕山期第三次侵入石英斑岩、花岗斑岩、流纹斑岩;5—晚燕山期第二次侵入似斑状二长花岗岩;6—晚燕山期第一次侵入似斑状二长花岗岩;7—流纹斑岩;8—花岗斑岩;9—石英斑岩;10—闪长岩;11—主矿化蚀变带;12—次级矿化蚀变带;13—金矿区范围;14—化探采样点
Fig.2
Geological and the position of geochemical profiles in the Jinchanshan gold mining area
1—Quaternary alluvial and proluvial sand and gravel layers; 2—Proterozoic Ming'anshan Group phyllite-like two-feldspar muscovite schist and quartz schist intercalated with marble; 3—Archean Huojiagou Group biotite plagioclase (gneissic) rock intercalated with amphibole plagioclase rock and marble; 4—late Yanshanian third intrusion of porphyritic quartz porphyry, granite porphyry, and rhyolite porphyry; 5—late Yanshanian second intrusion of porphyritic monzonitic granite; 6—late Yanshanian first intrusion of porphyritic monzonitic granite; 7—rhyolite porphyry; 8—granite porphyry; 9—quartz porphyry; 10—diorite; 11—main mineralized alteration zone; 12—secondary mineralized alteration zone; 13—gold mining area boundary; 14—geochemical sampling points
2 电吸附找矿法原理和方法
电吸附找矿法的技术关键在于室内把后生异常的活动态组分提取出来,并能达到找矿效果,这涉及到室内电吸附技术的各个环节,包括样品量、电场、电压、电流、助溶剂、电极、吸附介质、通电时间等物理—化学条件的确定。据前人研究,样品量一般取10~20 g,电压10~15 V,电流不需要控制,助溶剂通常选择pH为近中性的多阴离子溶液,选择惰性电极,以负载纤维吸为吸附介质,通电时间一般90~120 min,测试正电极的吸附介质[9]。
电吸附样品测试通常采用光谱法、火焰原子吸收法或化学光谱法。为保证数据质量的可靠性,主要依照《土壤地球化学测量规程》(DZ/T 0145—2017),加入密码样进行质量监控,当同一样品的两次分析结果误差满足要求时,质量合格。
3 化探剖面电吸附化学特征
3.1 样品采集、加工与测试
3.2 背景值及异常下限分析
表1 研究区土壤背景值及异常下限值
Table 1
| 参数 | Cu | Pb | Zn | Au | Ag |
|---|---|---|---|---|---|
| 平均值 | 0.04 | 0.021 | 0.086 | 0.051 | 0.566 |
| 背景值 | 0.03 | 0.017 | 0.068 | 0.050 | 0.501 |
| 标准偏差 | 0.02 | 0.007 | 0.033 | 0.015 | 0.348 |
| 异常下限 | 0.08 | 0.031 | 0.134 | 0.081 | 1.196 |
注:Au、Ag含量单位为10-9,其余为10-6。
3.3 1线电吸附异常特征及地质推断解释
1线化探剖面位于矿区西南部,测线方向NW—SE向,穿过拐棒沟—阳坡—小西沟矿化带和南大洼—李麻子沟—漏风峁矿化带中的已知矿床。从剖面图上可以看出,两个矿化带上方Au及伴生元素Ag、Cu、Pb、Zn均出现异常,但幅度相对较弱,矿化带内异常峰值多与断层对应(图3)。不同元素异常存在一定差异,如拐棒沟—阳坡—小西沟矿化带Pb、Cu异常最明显,南大洼—李麻子沟—漏风峁矿化带Ag异常最明显,矿化带范围与金属元素异常范围较为吻合,可见电吸附法在金蟾山矿区能有效地揭示矿床上方的金属元素存在的异常,这也从侧面反映出金属元素异常区亦可指示地下存在隐伏矿体。
图3
图3
赤峰金蟾山矿区1线土壤化探剖面
1—第四系冲洪积砂、砾石层;2—晚燕山期第二次侵入似斑状二长花岗岩;3—石英斑岩;4—次级矿化蚀变带
Fig.3
Soil geochemical profile of line 1 in the Chifeng Jinchanshan mining area
1—Quaternary alluvial and proluvial sand and gravel layers; 2—late Yanshanian second intrusion of porphyritic monzonitic granite; 3—quartz porphyry; 4—secondary mineralized alteration zone
1线剖面除矿化带存在金属元素异常外,其外缘可划出两个异常区带,编号分别为Ⅰ、Ⅱ,特征分述如下:
1)Ⅰ号异常区位于剖面线142~196号点,宽1 080 m,具有明显的Au、Ag、Cu异常,异常幅度大,远高于已知的矿化带,其中142~158号点元素异常与断裂对应良好。综合矿山地质情况研究认为,该区带的金属异常可能由下伏隐伏矿体引起,具有较好的资源潜力,是矿床深、边部找矿的有利勘查区带。
2)Ⅱ号异常区位于剖面线205~227号点,宽约400 m,Au异常不明显,具有少量Pb、Zn异常,210号点Zn异常与断层对应良好,整体上该异常区与矿化带元素异常特征明显不同,推断其找矿潜力有限。
3.4 2线电吸附异常特征及地质推断解释
2线化探剖面位于矿区东北部,与1线平行,穿过拐棒沟—阳坡—小西沟矿化带和南大洼—李麻子沟—漏风峁矿化带中的已知矿床。从剖面图上可以看出(图4),两个矿化带上方Au及伴生元素Ag、Cu、Pb、Zn均出现明显异常,其中拐棒沟—阳坡—小西沟矿化带Au、Zn出现明显异常,异常幅度大,范围与矿化带基本吻合,Cu、Ag、Pb无明显异常。南大洼—李麻子沟—漏风峁矿化带Au、Ag、Pb、Zn均出现明显异常,而Cu异常较弱,范围窄。相较于1线,2线矿化带内的金属元素异常幅度明显增强。
图4
图4
赤峰金蟾山矿区2线土壤化探剖面
1—第四系冲洪积砂、砾石层;2—晚燕山期第三次侵入石英斑岩、花岗斑岩、流纹斑岩;3—晚燕山期第二次侵入似斑状二长花岗岩;4—石英斑岩; 5—次级矿化蚀变带
Fig.4
Soil geochemical profile of line 2 in the Chifeng Jinchanshan mining area
1—Quaternary alluvial and proluvial sand and gravel layers; 2—late Yanshanian third intrusion of porphyritic quartz porphyry, granite porphyry, and rhyolite porphyry;3—late Yanshanian second intrusion of porphyritic monzonitic granite; 4—quartz porphyry; 5—secondary mineralized alteration zone
经分析,2线矿化带外缘进一步可划出两个异常区带,编号分别为Ⅲ、Ⅳ,特征分述如下:
1)Ⅲ号异常区位于剖面线58~101号点,宽860 m,具有明显的Au、Cu、Zn异常,异常幅度大,较矿化带异常更为明显,其中63~70点元素异常与断裂对应良好。综合矿山地质情况研究认为,该区带的金属异常可能由下伏隐伏矿体引起,具有较好的资源潜力,是矿床深部找矿的有利勘查区带。
2)Ⅳ号异常区位于剖面线192~218号点,宽约520 m,主要为Ag异常,Au异常不明显,异常区内无断裂发育,整体上该异常区与矿化带元素异常特征明显不同,推断其找矿潜力有限。
4 化探异常、综合研究及预测有利区
综合分析地表化探剖面及矿区地质可知,拐棒沟—阳坡—小西沟矿化带、南大洼—李麻子沟—漏风峁矿化带断裂发育,构造易于识别,1线、2线化探剖面易于连接和对比(图5)。综合地质情况对比1线和2线化探剖面认为,两个矿化带的主成矿元素和伴生元素中,2线Ag、Cu、Pb、Zn异常幅度比1线更为显著,表明矿化带内北边矿体更为发育,且品质更好,这与矿山实际开采情况较吻合。
图5
图5
金蟾山金矿地表电吸附Au化探异常及异常带划分
1—第四系;2—元古宇明安山群;3—太古宇伙家沟群;4—晚燕山期第三次侵入岩;5—晚燕山期第二次侵入岩;6—晚燕山期第一次侵入岩;7—流纹斑岩;8—花岗斑岩;9—石英斑岩;10—闪长岩;11—主矿化蚀变带;12—次级矿化蚀变带;13—金矿区范围;14—化探采样点;15—金元素化探曲线;16—矿化带边界线;17—化探剖面异常区;18—有利勘查区
Fig.5
Gold geochemical anomaly of surface soil electo adsorption and gold anomaly zone division in the Jinchanshan gold deposit
1线剖面Ⅱ号异常区与2线剖面的Ⅳ号异常区主矿元素Au未见明显异常,仅伴生元素存在小幅度异常,可推测该异常区找矿潜力小。1线剖面Ⅰ号异常区与2线剖面的Ⅲ号异常区见主矿元素Au及多个伴生元素异常,金属元素异常幅度比已知矿体更为显著,且异常区断裂较为发育,其地质特征与已知矿体地质特征相类似,可见其找矿潜力巨大。基于此认识,矿区内矿化带边部可划分出2个异常区,即Ⅰ号有利区和Ⅲ号有利区(图5)。
Ⅰ号有利区位于矿区1线的二道沟一带,推测面积2 km2,推测其走向为NNE向,断层延伸至2线,但2线剖面未探测到明显金属元素异常,表明其矿化范围有限,主要集中于1线南北两端。
Ⅲ号有利于区位于矿区2线的马吐沟一带,推测面积2 km2,推测其走向为NNE向,从异常情况来看,可以分为东、西两段,部分位于采矿权界外。从矿区构造分析来看,该有利区东段的断层与南大洼的断层为同一条断层,推测其为南大洼矿化带分支。有利区西段未见较大规模的断层,该段异常尚难确定是否为拐棒沟矿化带的北延部分。总之该有利区可延伸至1线,但甜点主要位于2线周边,往1线方向勘查风险将增大。
5 结论
1)通过电吸附法进行土壤分析测试,矿区已知矿化带上方金属元素均呈现出明显异常,且对应良好,表明应用电吸附法找矿在金蟾山矿区应用是有效、可行的。
2)通过对比已知矿床及周边未知区的金属元素异常特征,1线可划分出Ⅰ、Ⅱ号两个异常区,其中Ⅰ号异常区找矿潜力大,Ⅱ号异常区找矿潜力小;2线可划分出Ⅲ、Ⅳ号两个异常区,其中Ⅲ号异常区找矿潜力大,Ⅳ号异常区找矿潜力小。
3)综合矿区化探、地质资料分析,共圈定出Ⅰ号有利区和Ⅲ号有利区。Ⅰ号有利区主要集中于1线南北两端,Ⅲ号有利区东段部分可延伸到1线,西段部分主要集中于2线南北两端。
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This paper introduce the principle of the electro-adsorption prospecting method and its application status.By using the electro-adsorption prospecting method，several anomalies were found in Mawan gold mining areas，high stackheterozygosity anomalies are mainly concentrated in south-central of the areas，all elements are in good agreement.In order to verify abnormal，three holes are laid in the work area，in which gold orebody are obvious，with maximum depth more than 1 000 m.Comparative study between the abnormal results and drilling results show that the anomalies of electro-adsorption prospecting method can reflect the deep buried ore bodies better than conventional geochemical methods，which can only reflect the outcropping ore body，indicating that the electrosorption method are more effective in searching for buried ore prospecting than conventional geochemical methods.
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