内蒙古自治区翁牛特旗二把伙银多金属矿的找矿启示—唯物辩证法在地质找矿工作中的意义
2014-02-20陈德利
陈德利
(华北地质勘查局综合普查大队河北燕郊065201)
内蒙古自治区翁牛特旗二把伙银多金属矿的找矿启示—唯物辩证法在地质找矿工作中的意义
陈德利
(华北地质勘查局综合普查大队河北燕郊065201)
近年来根据内蒙古翁牛特旗二把伙银多金属矿区地质特征及以往的小功率激电法、大功率激电法、大功率激电测深等物探工作成果的综合分析,获得了深部有寻找斑岩(隐爆角砾岩筒)型及裂隙充填侵入角砾岩型矿床前景。本文认为在熟练掌握基本成矿地质理论和基本勘查工作方法及其原理的基础上,充分的运用唯物辨证法的指导思想,可以提高找矿效率,有可能取得根本突破,不但具有点上的意义,更重要的是具有面上的意义。
基本成矿地质理论基本勘查工作方法及其原理唯物辩证法次火山热液矿床二把伙银多金属矿
0 绪言
内蒙古自治区翁牛特旗二把伙银多金属矿位于克什克腾旗土城子镇南约12 km,辖属于翁牛特旗毛山东乡二把伙村。矿床为陆相火山、次火山岩型的浅成低温热液型矿床,并经后期次生淋滤富集[1]。该矿为一老矿山,解放前即有日本人在此进行过采矿,建国后又开展过多次地质工作[1][2][3]。经过多年的勘查和开采工作,矿山面临资源危机,为此需要开展新一轮的找矿工作。
由于前期的浅成低温热液型的成矿认识和早期的物探异常成果被验证,进一步的找矿工作缺乏理论指导,尤其是后期的物探工作成果缺乏地质解译基础,找矿工作陷入停滞状态[1]。
本文在辨证法的思想指导下,掌握并运用基本成矿地质理论和基本勘查方法及其原理的基础上,系统对矿区历年地质及物探工作成果进行了分析总结,尤其在对物探工作进行了综合解译的基础上,提出了新的成矿认识,并指出了找矿方向,充分的体现了辨证法在地质找矿工作中的意义。
1 矿区地质
1.1 地层
除第四系松散堆积物外,矿区出露地层为上侏罗统二把伙组(J3er)陆相火山喷发的酸性熔岩及碎屑岩。根据岩性组合、地层接触关系、地层分布等因素,二把伙组可分为下段(J3er1)、上段(J3er2)。
1.2 构造
矿区构造为断裂构造和火山机构。
1.2.1 断裂构造
断裂构造甚为发育,可分为北北西向和北东向两组。
北北西向断裂是区内主干控矿断裂构造,规模较大(长>1 200 m),纵贯全区。断裂走向330°~340°,倾向南西,倾角60°~70°。沿断裂带内侵入角砾岩、震裂岩发育,并见有断层角砾岩。断裂性质为张性正断层,其中各地段构造表现强度不均。
北东向断裂仅见于矿区西北角,长>650 m,走向北东,倾向北西,倾角约60°,切断了北西向主干断裂,断裂性质为平移逆断层。
1.2.2 火山机构
二把伙-油房裂隙-中心式火山喷发带中二把伙复式火山机构表现为一个面积约3 km2的低缓穹状隆起,穹隆内部为中酸性火山岩及同期潜火山岩。其主火山口区位于金硐山附近的山间谷内,主火山口区的东、南、北三侧,分别有潜火山岩相流纹岩、石英斑岩体呈半环形分布。二把伙-油房断裂带过矿区切过火山口和潜火山岩体部位,其中发育侵入角砾岩脉及震裂碎裂岩。火山口区出露隐爆角砾岩脉显示与深部由隐爆活动。据此推测,二把伙复式火山的中心地段主火山口区深部有隐爆角砾岩体存在。
1.3 火山岩
矿区火山岩类可分为五个岩相类型:爆发相、喷溢相、火山通道相、喷发-沉积相、潜火山相,不同岩相具有不同的岩性组合。
2 矿床地质
2.1 矿体地质
区内矿体走向330°~340°,倾向南西,倾角58°~70°,产于断裂中隐爆角砾岩体发育地段。目前已揭露控制的银多金属矿体有五条,矿体长100~320 m,宽2~13.6 m,延深数十米~百余米。地表银多金属矿体形态比较直观、简单,呈脉状、透镜状(图1)。矿体由地表往下呈分枝复合现象,在深部形成一个近似板状的大透镜体。
图1 二把伙银多金属矿区地质图
2.2 矿石质量
矿石矿物主要为软锰矿、硬锰矿和褐铁矿。原生硫化物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、锌银锑黝铜矿、黄铜矿、含银辉铜矿、硫铜银多金属矿等。除软锰矿和黄铁矿中呈类质同象混入物的银以外,含银和金的原生矿物有:螺状硫银多金属矿、少银黄铁矿、自然银、金银多金属矿、银金矿等。脉石矿物有萤石、方解石、白云石、石英、玉髓。矿石构造多为角砾状、脉状、网脉状、环带状等。
3 矿区地球物理
3.1 小功率激电法
1983年冶金一公司物探二队开展小功率激电扫面,共圈出三个激电异常。
3.1.1 η-1号异常
位于金硐山一带,按视极化率ηs≥3%圈定,异常长450 m,宽200~290 m,最高值可达7%以上,与含矿蚀变破碎带吻合。
3.1.2 η-2号异常
该异常位于η-1号和η-3号形成的异常带东部,大致与之平行,按视极化率ηs≥3%值圈定,异常长1 500 m左右,宽80~200 m,最高值4%。异常分布在石英斑岩体南西部接触带附近及隐爆角砾岩与流纹岩的接触带附近,其附近同走向的隐爆角砾岩带,有硅化、铁锰矿化发育,并有对应的Pb、Zn化探异常。根据隐爆角砾岩的形态产状及其和断裂平行的关系,初步推测该异常为受北北西向含矿化侵入角砾岩脉的隐伏断裂控制的。
3.1.3 η-3号异常
位于η-1号异常南部,火石山一带,按视极化率ηs≥3%圈定,异常长700 m,宽60~150 m,最高值5%,异常与北西向蚀变破碎带吻合。经地表工程揭露,矿体从异常东部穿过。
3.2 大功率激电法
矿区大功率电法等值线图中有两个异常集中区:矿区西部北北西向带状异常和矿区中部呈近圆形的等轴状异常(图2)。带状异常为低阻高极化,圆环状异常为高阻高极化。这两个异常集中区在带状异常中部相连接。
图2 二把伙矿区大功率激电异常图
图3 01、02、23、27线大功率激电测深视电阻率、视极化率拟断面图
通过矿区地质特征和激电异常特征对比可知,北西向异常带的异常源为含矿的北西向断裂带中的矿(化)体;环状异常应为金硐山东、火石山北、1222高程点以西的山间谷地附近即主火口区深部的矿化斑岩(隐爆角砾岩)体。因此,均为矿致异常,反映深部矿(化)体特征。
根据冶金工业部地质研究所(1984),受岩株和岩筒体接触带构造控制的矿床,激电异常形态在平面上呈环带状;受线性构造控制的矿床呈带状[4]。
3.3 大功率激电测深
3.3.1 大功率测深异常特征
矿区01线、02线、23线、27线获得4条测深拟断面(图3)。
01线:高程820 m以上,出现一上宽80 m,下宽20 m,呈筒状垂直延深250 m的视极化率(ηs)5%以上的异常,最高达10%。
02线:高程930 m以上,以视极化率(ηs)4%圈定,异常近似筒状,宽80 m;其中高程1 040 m处,异常浓集中心视极化率(ηs)高达12%。
23线:高程750 m以上空间,以视极化率(ηs)4%圈定,异常宽40 m,呈筒状延深达350 m。其中高程750~850 m范围内视极化率(ηs)值为5%。
27线:高程在950 m以上,以视极化率(ηs)4%圈定,异常宽度20~40 m,微向南西倾斜,呈筒柱状,延深130 m。
所有的测深剖面的电阻率从上至下呈电阻增大的趋势,极化率整体上也呈增大趋势。
3.4 矿区地球物理总体解释
小功率激电中梯扫面使用的仪器为中小功率,探测深度较浅,小于200 m,有效影响深度仅为100 m左右,反映了矿区浅部矿(化)体形态为条带状,具低阻高极化特征。
大功率剖面等值线图显示了条带状异常和环状异常,通过和矿区的地质特征、矿化特征、围岩蚀变特征对比,反映了构造-侵入角砾岩带深部的矿化蚀变特征,及主火口区深部的斑岩(隐爆角砾岩筒)型矿化特征。
北西向的含矿断裂带的01线、02线、23线、27线大功率测深剖面和η-1、η-3异常位置相一致,也和大功率等值线图中的条带状异常的位置一致,显示浅部平面异常可以通过测深剖面和深部平面异常相连通,同时说明不同方法的物探工作成果得到了相互映证,进一步证实了矿区内物探工作方法的有效性。测深剖面的异常呈直立长筒状,低阻高极化,根据影像特征,显示矿化蚀变呈筒状直立,成矿热液是沿通道上升而来的。其中01线、02线显示强烈的矿化蚀变,23线、27线显示矿化蚀变相对较弱,和地表矿化特征及浅表物探特征一致。根据物探测深剖面异常综合对比分析,环形异常源下限深度大于800m。
4 找矿远景分析
二把伙银多金属矿是火山、次火山作用形成的。矿床由区域断裂和火山机构共同控制。矿物组分是以含银的低温矿物组合为主,并形成次生石英岩化和青盘岩化的低温蚀变。成矿物质来源为主火口区的潜火山岩体,浅表矿床成因为火山、次火山浅成低温热液矿床。根据历年的勘查和开采工作资料[1][2][3],矿区资源/储量已然不多,需要做进一步找矿工作。结合区域及矿区成矿系列和物探成果,矿区内应寻找裂隙充填(热液角砾岩)型和斑岩(隐爆角砾岩筒)型Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo硫化矿床;找矿远景区为金硐山和主火口区深部,其中金硐山区深部为成矿流体到达地表的主通道区,主火口区深部为矿源地,也是主矿产区。
5 唯物辩证法在二把伙银多金属矿区找矿工作中的指导作用
二把伙矿区以往地质理论为浅成低温热源型,勘查技术方法是以浅部为主。这套地质理论和技术方法在找矿初期起到积极作用,但是随着浅部矿产资源枯竭,这些理论和方法在找矿作用方面受到了局限,必须寻找新的找矿理论和勘查方法。
根据唯物辩证法中系统论的观点,每个研究对象可以看成一个系统,同时它也是更高一级系统的一部分。二把伙地表浅部浅成低温热液矿床找矿意义已然不大了,这时需要对该系统否定,对其更高一级的系统或其它系统进行研究。根据矿区地质特征,选择更高一级的系统,即矿床系列进行研究,而将其作为新的系统的一部分考虑。通过对二把伙矿区的矿床系列的初步研究,认为矿区的成矿作用是火山-次火山热液作用。矿区包含三种矿床类型:斑岩(隐爆角砾岩)型、裂隙充填(热液或侵入角砾岩)及浅成低温热液型。矿区的成矿系列认识,否定了浅成低温热液型矿床成因认识作为整个矿区的找矿理论依据,肯定了其作为整个火山-次火山热液成矿系统的一个部分存在的作用,并以此为基础获得了系统的矿床系列的认识。
勘查技术方面的否定之否定的认识主要体现在对小功率激电法的“扬弃”方面。肯定了激发极化法在找矿中的工作原理,否定其因为功率小而探测深度有限的一面。在肯定工作原理的基础上,进一步肯定深部采用功率较大的探测深度大的大功率激电法,从而使矿床系列理论认识指导下的深部矿床地质特征和深部物探成果相互吻合,达到找矿预测效果。
综观看来,二把伙银多金属矿的找矿历史体现了唯物辩证法的规律。
6 总结
如果把二把伙矿区的矿床系列作为一个初级系统,那么具有二把伙矿区相似的成矿地质作用的高一级的系统二把伙-油房构造岩浆成矿带和更高一级的大兴安岭-燕山中生界火山隆起成矿带,其找矿前景将会如何呢?有多少潜在矿(化)点可以经过工作转化为有找矿前景的地段呢?应该说潜力很大,而做到这些就需要我们在唯物辨证法的思想指导下,成功的运用成矿地质理论和勘查方法手段。作为范例的二把伙矿区的勘查工作只是这个大系统中的一个勘查工作的缩影。
我国的矿产资源特征是“大矿少,小矿多”,从唯物辩证法的角度看,这是一个阶段性的认识。如果二把伙矿区的找矿工作具有普遍意义,我国的“大矿少,小矿多”可否向“地表出露大矿较少,深部隐伏大矿较多”转变一些呢?从这一点讲,二把伙矿区的找矿分析研究就显得较有意义了。
[1]华北地质勘查局综合普查大队.内蒙古二把伙银多金属矿普查地质报告[R].河北:华北地质勘查局综合普查大队档案室,1992.
[2]河北省地矿局区域地质调查大队.内蒙古二把伙地区1:25 000区域地质调查报告[R].河北:华北地质勘查局综合普查大队档案室,1991.
[3]冶金工业部第一冶金地质勘探公司第二物探大队.内蒙古翁牛特旗毛山东地区分散流工作报告[R].河北:华北地质勘查局综合普查大队档案室,1982.
[4]冶金工业部地质研究所.中国斑岩铜矿[M].北京:科学出版社,1984.
[5]邵跃.热液矿床岩石测量(原生晕法)找矿[M].北京:地质出版社,1997.
[6]莫茜.马克思主义哲学基本原理[M].北京:北京邮电大学出版社,2003.
收稿:2014-01-26