东昆仑白石崖地区铁多金属矿田找矿新发现及其意义

2016-12-23尹利君刘继顺罗依珍王天国崔莎莎

地质与勘探 2016年1期

关键词：磁法矿田白石

尹利君，刘继顺，罗依珍，王天国，崔莎莎

(1. 中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室，中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙 410083； 2. 广东省有色金属地质局，广东广州 510080)

东昆仑白石崖地区铁多金属矿田找矿新发现及其意义

尹利君1,2，刘继顺1，罗依珍2，王天国1，崔莎莎2

(1. 中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室，中南大学地球科学与信息物理学院，湖南长沙 410083； 2. 广东省有色金属地质局，广东广州 510080)

白石崖铁多金属矿田位于东昆仑东段，距青海省都兰县城西20多公里，矿田内的矿床大多赋存于下石炭统大干沟组碳酸盐岩与中酸性火山岩或酸性侵入体接触带矽卡岩带中。白石崖地区成矿特征显示，本区具有寻找铁铜铅锌钨锡的地质条件。以M20矿床为突破口，采用磁法、EH4连续电导率剖面测量及钻探查证等技术，开展了以铁多金属为主的找矿工作，发现并探明了一批有一定储量的多金属矿体，并于深部岩体附近发现钨矿体，实现了近年来白石崖地区找矿的重大突破。

白石崖铁多金属矿田矽卡岩 M20矿床磁法 EH4

Yin Li-jun,Liu Ji-shun,Luo Yi-zhen,Wang Tian-guo,Cui Sha-sha.New discovery of ore search in the iron polymetallic ore field of the Baishiya area at the East Kunlun and its significance[J].Geology and Exploration,2016, 52(1):0040-0046

0 前言

白石崖矿田位于都兰县西20多公里处，是都兰地区重要的铁多金属矿产地，面积约160km2，M20矿床位于矿田中部。上世纪60～70年代，地勘单位通过磁法扫面，发现了一大批铁矿(床)点。由于找矿思路单一，找矿方法仅限磁法，未采用过电法，钻孔查证着重于较强磁异常，其它与铜、铅、锌、钨等有色金属有关的弱磁异常及低缓磁异常未引起重视。笔者通过近年来的地质找矿，总结了白石崖地区成矿地质特征，现以M20矿区勘查为实例，就深部铁、铜、铅、锌、钨多金属成矿远景及找矿方向展开探讨。

1 白石崖矿田成矿地质背景

区域上，白石崖地区位于东昆仑-柴南缘接合部，并与近EW向柴南缘成矿带(昆北成矿带)紧临，夹持于NW向柴北缘深大断裂带及NNW向哇洪山-温泉深大断裂交汇部，成矿地质条件优越(图1)。矿田内主要出露下石炭统大干沟组(C1dg)灰岩、砂岩、凝灰质砂岩及大理岩，上石炭统缔敖苏组(C2d)砾岩、砂岩、条带状燧石夹薄层页岩，以及晚三叠世鄂拉山组(T3e)陆相火山岩系(张芬英等,2011)。矿床大都沿下石炭统地层分布，部分产于鄂拉山组火山岩层位。白石崖背斜轴向呈NWW向横贯全区，长约7000m～8000m。南北翼为石炭纪地层，轴部被肉红色花岗岩及英安斑岩等侵位。断裂构造主要为三组，分别为NNE向；NNE、SN、NNW、NW向及NWW、NE向。岩浆岩分布广泛，有喷出岩、侵入岩及超浅成次火山岩，中酸性侵入岩与本区成矿关系密切(张占玉等，2011)。

区内每个矿床(点)名称均以磁异常编号命名(图1b)，主要为东区：M4、M5、M6、M7、M8、M9、M18等7个磁铁矿(铅锌)矿床；西区：M20、M1、M2、M3、M10等5个铁多金属矿床；西南区：M11～M17等7个铁及铁多金属矿床。

2 找矿新发现及其意义

白石崖地区沙层覆盖厚，露头少，以M20矿床为突破口进行深部找矿预测研究，选择大比例尺磁法扫面(40m×20m)为先导，磁异常地段实施EH4电导率剖面测量(点距40m)，很快发现一批有价值的物探异常。经钻探查证，找矿取得重大突破。深部发现多金属矿体8条，钨矿体1条，钨锡矿化体多条，显示出良好的找矿前景，钨矿体仍可继续追索勘查。这一重要发现对该区寻找钨多金属矿具有指导意义。

图1 白石崖地区地质图 (据李如珊等，2006①)

2.1 物探异常特征

通过开展大比例尺高精度磁测及EH4连续电导率剖面测量，异常特征如下：

2.1.1 磁法异常特征

共获得两个NW走向异常区(Ⅰ区和Ⅱ区)，异常分布于三叠纪英安斑岩与石炭纪大理岩接触带上(图2a)，由6个强磁异常(Ⅰ-a、Ⅰ-b、Ⅰ-c、Ⅱ-a、Ⅱ-b、Ⅱ-c)组成。异常总体呈NW向展布，并与深部隐伏矽卡岩型磁铁矿体对应较好(图2b)，其中Ⅰ-a、Ⅱ-b、Ⅱ-c异常规模较大，为铁铅锌多金属矿体感应磁场的反映。在测区12线～14线一带的Ⅱ区，为多处以低值为中心，由总体走向NW的封闭低缓磁异常组成。

图2 (a)-白石崖矿田M20矿床磁法异常图；(b)-M20矿床3150中段平面图

2.1.2 电法异常特征

在磁异常基础上，选择已知见矿的17线进行EH4连续电导率剖面测量，探索异常与深部矿体的对应关系，从而指导找矿，圈定异常靶区(图3)。

17线：垂向上视电阻率分两层，浅部低阻层和中深部高阻层。①高阻带异常(标高2700m，X:620m～1020m处)，推测为上部大理岩与下部花岗岩的接触带；②低阻带异常(X:220m～620m处)，推测为厚层大理岩与次火山岩(英安斑岩)接触带；③低阻带异常(X:2680m～2820m处)，推测为次火山岩与石炭系碳酸盐岩(大理岩)接触带。上述三个接触带反应不同地层岩性的空间层位关系，应是寻找矽卡岩型矿床的有利靶区。经对照17线ZK1701见矿情况，测线西南端电性异常与钻孔所见矿体空间位置吻合，属矿致异常，具有可对比性。

12线：垂向上，视电阻率分三层，浅部低阻层、中深部高阻层和深部中高阻层。①低阻带异常(X:220m～620m处)，该异常带近乎垂直，推测为厚层大理岩与英安斑岩接触带，可与17线西南端近乎垂直异常相对应，故应是寻找矽卡岩型矿床的重点靶区；②中部高阻区(标高2900m，X:620m处)，推测为花岗岩脉或岩珠；③低阻带异常(X:2500m～2820m处)，推测为火山岩、次火山岩与碳酸盐岩的矽卡岩接触带，也应是本区寻找矽卡岩型矿床重点靶区。综合认为，12线深部物探异常可做为工程验证的靶区。

2.2 工程验证

综上述，在12线布设ZK1201，设计深度400m，查证12线物探磁、电异常，实际施工395.40m(钻孔因故终止)。见矿情况很好，其中0m～361.10m为大理岩；361.10m～395.40m为钨矿化蚀变岩。随后，于浅部依次布设ZK1202、ZK1203，均见铜铅锌钨多金属矿体赋存于陡倾斜接触带矽卡岩中，见矿位置与12测线西南端EH4异常相吻合，属矿致异常。

通过钻孔查证，磁异常与浅部隐伏矽卡岩型铁多金属矿体对应较好，为铁铅锌多金属矿体感应磁场的反映(见图2a)。中酸性侵入岩和火山岩相对沉积岩系可产生弱磁异常，区内铁及铁多金属矿体则可产生较强磁异常。电性上推测为成矿有利部位的区域，若对应有磁异常，则推断为铁矿；若对应无磁异常，则推断为多金属矿(杨立功等，2009②，2013)。

3 M20矿床找矿成果

图3 白石崖矿田M20矿床17、12线EH-4连续电导率剖面异常图

通过磁、电异常预测找矿，接着对其它地段根据物探异常布设钻孔，也取得了很好找矿成果，总结如下(图4)。

3.1 矿体特征

经查明，矿体走向总体呈NW向(图2b)，明显受矽卡岩接触带控制，总长约1000余米，形态简单，呈单个似层状、透镜状、脉状矿体产出。钻探成果显示，近地表500m以上矿体均赋存于英安斑岩与大理岩接触带矽卡岩中，矿体与围岩界线清晰。产状与接触带面基本相同，一般倾角70°～80°，7～29线(北段)倾向SW，0～3线产状发展扭转，4线以南倾向NE。矿体形态具膨大缩小、尖灭再现特点。厚度变化较大，矿体厚度与矽卡岩厚度无关。矿石成分复杂，含铁、铅、锌、铜、银、钨、锡等多种成矿元素。

(1) 铁多金属矿体

共圈出8条铁多金属矿体，矿体形态复杂，总体上呈透镜状、似层状面型分布于接触带矽卡岩中，局部穿插于NE向次级破矿断层中。钻探查明，铁多金属矿体空间上主要分布于3000m～3200m标高，走向上具有膨胀收缩、尖灭再现的特点，最大水平厚度14.5m，走向最长78m。矿种以铁、锌、铜、银、铅为主，含少量钨锡矿化，含矿岩性主要为阳起石透辉石矽卡岩、绿泥石绿帘石矽卡岩。金属矿物为铁闪锌矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铁矿、方铅矿等，裂隙充填石英脉中多见白钨矿。矿石平均品位Fe:28%、Zn:4.5%、Pb:1.5%、Ag:61g/t、Cu:0.3%。局部地段WO3:0.11%。钨主要集中在3线以南。总体上，浅部Zn品位较高，以铁闪锌矿体为主， Zn最高品位15.66%。8～10线之间，铜品位较高，矿段平均品位Cu:1.2%，Ag:220%，Fe:18.1%，WO3:0.02%。

(2) 钨矿(化)体

2008年对矿区以南12线布设ZK1201孔，深部首次发现钨矿体(图4)。矿体赋存于接触带矽卡岩中，穿矿厚度22.5m，水平厚度10.10m。按最低工业品位0.12%～0.20%进行圈定，WO3平均品位0.27%，最高1.41%，其它Fe、Cu、Pb、Zn微量。随后于浅部加密ZK1202孔，见两层多金属矿体。上盘为铅锌矿体，穿矿厚度3.7m，Pb+Zn平均品位5.51%。下盘为钨矿体，穿矿1.9m，WO3平均品位0.49%。矿体产状陡倾，倾角70°左右，倾向NE。钨矿体单剖面斜深控制约300m，走向控制约100m。从浅部往深部钨矿体厚度变大，这可能与往深部靠近岩体有关，钨与石英脉关系密切。镜下白钨矿呈自形板状、菱面体状、粒状集合体状分布在绿泥石、方解石、萤石粒间，含量1%，呈线状、浸染状分布。

3.2 矿石特征

矿石类型复杂，主要有磁铁矿矿石、闪锌矿矿石、磁铁矿-闪锌矿矿石、方铅矿-闪锌矿矿石、黑钨矿矿石等。矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、它形粒状结构、交代残余结构。矿石构造以致密块状、浸染状构造为主，其次为细脉状构造、团块状构造、条带状构造、角砾状构造，磁铁矿集合体呈放射状构造，矿石工业类型主要为矽卡岩矿石，从矿石特征看，矿床成矿复杂，具有多阶段成矿特点。

3.3 成矿元素空间分布特征

对该区M20矿床围岩及矿石，分不同地段取捡块样进行常量元素分析(见表1)。发现钨锡含量普遍较高，且远高于钨锡元素的西域地壳丰度(W:1.1×10-6，Sn:2.46×10-6(黎彤，1999)。矿床元素分布从远离岩体至岩体内接触带，呈现 (Fe、Cu、Zn、Ag)→(Fe、Cu、W、Sn)→(Fe、W、Sn)的分带现象。这个空间分带反映了低温到高温的变化、成矿流体演化及形成深度，并能帮助选定找矿靶区(张智宇，2010)，深部具有明显的钨成矿远景。

图4 白石崖矿田M20矿床13线、3线、12线剖面图

表1 白石崖矿田M20矿床部分元素常量分析结果

4 结论

白石崖矿田为矽卡岩型铁铜铅锌钨锡多金属矿田，成矿最有利的围岩为中酸性侵入体和碳酸盐岩(大理岩)，矿化主要受中酸性岩体与碳酸盐岩接触带控制。空间上具有铜铅锌银→铁锌→铁钨锡的元素分带现象，进一步找矿意义巨大。白石崖地区砂层覆盖厚，露头少，“物探磁法扫面+电法剖面测量+钻探查证”的找矿方法适合本区。

致谢本文大量数据来源及研究过程得到了青海西旺矿业开发有限公司的大力支持，并得到编辑们的认真审阅，在此一并致以感谢！

[注释]

① 李如珊, 杨华文, 王成球, 张青. 2006. 青海省都兰县白石崖铁矿床勘查地质报告[R].

② 杨立功, 尹利君. 2009. 青海省都兰县白石崖M20地区物探EH-4连续电导率剖面测量工作报告[R].

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[附中文参考文献]

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New Discovery of Ore Search in the Iron Polymetallic Ore Field of the Baishiya Area at the East Kunlun and its Significance

YIN Li-jun1,2,LIU Ji-shun1,LUO Yi-zhen2,WANG Tian-guo1,CUI Sha-sha2

(1.MOEKeyLaboratoryofMetallogenicPredictionofNonferrousMetals,SchoolofGeosciencesandInfo-Physics,CentralSouthUniversity,Changsha,Hunan410083;2.GuangdongNonferrousMiningGeologicalDisasterProtectionCenter,Guangzhou,Guangdong,Guangdong510080)

The Baishiya iron-multimetallic ore field is located at the East Kunlun Mountains,about 20km west to Dulan County of Qinghai Province.Most deposits of this ore field occur in the contact belt among carbonate of the Dagangou Group,intermediate-felsic volcanic rocks and acid intrusions.The mineralization features show that this area has favorable geological conditions for further prospecting polymetallic deposits of Fe,Cu,Pb,Zb,Sn,W and so forth.Starting from the M20 deposit,magnetic survey,EH4 electrical conductivity measurement and exploration drilling were conducted,leading to discovery of an amount of polymetallic ore bodies with some reserves in this area.A tungsten body was also found nearby a deep rock mass.These results imply an important breakthrough of ore-search efforts in recent years in the Daishiya area.

Baishiya area,iron multiple metal deposit,skarn,M20 deposit,magnetic survey,EH4