多才玛铅锌矿地质地球物理特征及找矿前景

思积勇，李领贵，华文庆，姚旭东，常 恩

(青海省第五地质矿产勘查院，青海 西宁 810099)

0 前 言

目前多才玛矿区地质勘查工作已控制332+333+334铅锌金属量788万t，规模达到超大型。为了力争突破千万吨级资源量的目标，就需要在矿区中优选找矿靶区，划分出有利找矿地段，寻找可行的找矿方法。前人总结了多才玛铅锌矿床地质特征及找矿标志，研究了控矿构造、找矿方向及成矿规律与找矿远景[1-3]。

面对勘查方向不明朗、钻探工程布设缺少依据、富矿体是否存在、矿区找矿潜力等一系列问题，需要选择新方法，突破当前找矿面临的困难与瓶颈。本文总结归纳矿区地质地球物理特征，利用前期圈定的物探异常和后期发现的矿(化)体对应性较好，研究地球物理找矿方法对寻找铅锌矿的有效指示作用，为矿区找矿方向提供指导与参考。

1 区域成矿地质背景

1.1 地质背景

多才玛铅锌矿位于西藏—三江造山系三江弧盆系、羌塘弧盆系中，构造活动为晚古生代—新生代，建造类型复杂多样，地层发育比较齐全，褶皱、断裂带及其衍生的平行及走滑断层发育，本区存在多期次岩浆活动，火山活动强烈，火山岩多呈薄层状、透镜状产于晚石炭世—三叠纪地层。出露地层主要为开心岭群，结扎群，雁石坪群及风火山群。断裂构造发育，SWW和EW向断裂都具有压性特征，并具有多个活动阶段。

1.2 地球物理特征

根据地球物理调查成果分析，采集测定磁物性标本693块，并且圈出16处磁异常，其中C3、C5、C8、C9和C10等5处磁异常位于矿区中。磁性最强磁性为灰黑色磁铁矿，中度磁性是闪长岩、闪长玢岩等；弱磁性包括细粒花岗岩，细粒长石砂岩等。微弱磁性是角砾熔岩，安山岩等。细粒蚀变闪长岩，长石石英砂岩和硅化灰岩显示为无磁性。据磁异常特征，结合地质、物性资料，地表出露的岩石不引起异常，异常具有深部磁性体磁场特征。

2 矿区地质地球物理特征

2.1 地质特征

多才玛矿区(图1)地势南高北低，呈北西向。出露地层主要由二叠纪九十道班组灰岩、侏罗纪夏里组长石石英砂岩、古近纪沱沱河组砾岩、雅西措组长石石英岩屑砂岩、五道梁组灰岩和第四系砂砾石层组成。矿区断裂构造极为发育，主要存在F2断裂带及其衍生的平行及走滑断层共10条。在矿区东南部出露有多才玛背斜，最外层古近纪五道梁组，核部为九十道班组，两翼为九十道班组及沱沱河组[4-5]。

2.2 矿区地球物理特征

2.2.1 激电中梯异常及电性特征

图1 多才玛矿区综合异常图

SbⅠ异常带长约8 km，宽度100～400 m，异常段视极化率值为2%～4%，表现为低阻中等极化特征(图1)。SbⅡ异常带分3段，西段长约9.2 km，宽度200～400 m。异常段视极化率值为2%～3.5%，中段长约2.7 km，异常宽度较大，宽度200～600 m，视极化率值为2%～4.5%，东段长约4.5 km，宽度20～250 m，视幅频率(Fs)为0.3%～1.3%，最高可达1.6%。SbⅢ异常带长约3.0 km，极化率为2.9%～6.27%，为低阻高极化特征[3]。异常带宽100～1 200 m，其Pb元素含量在400×10-6～2 500×10-6，Zn元素含量在1 100×10-6～2 500×10-6，Ag元素含量在200×10-9～1 500×10-9，最高可达3 200×10-9，异常规模较大。SbIV异常带长5.0 km，宽度400～700 m，其Pb元素含量在250×10-6～2 500×10-6，Zn元素含量在300×10-6～2 500×10-6，Ag元素含量在100×10-9～1 500×10-9，最高可达2 200×10-9，异常规模较大。

SbⅠ异常带中古近纪沱沱河组紫红色砂砾岩见有方铅矿化、闪锌矿化。SbⅡ异常带的西段发现铅锌矿体20条，规模大、品位较高；中段已圈定5条铅锌矿体；东段见有多条破碎蚀变带，已圈定4条铅锌矿体。SbⅢ异常带中见4条铅锌矿体，具有一定的规模。SbIV异常带见3条铅锌矿体，初步证明为矿致异常，具有进一步工作价值。

利用173件物性样品测定了电阻率发现：铅锌矿化紫红色复成分砂岩、泥灰岩和砂岩表现出“低阻中高极化”的特点，其平均电阻率为569～1 009 Ω·m，最大值3 676 Ω·m，最小值47 Ω·m；极化率3.17%～6.27%，最大值7.86%，最小值1.58%，褐铁矿化泥灰岩表现出“低阻中高极化”的特点，其电阻率400～25 679 Ω·m，平均值4 779 Ω·m，极化率0.98%～5.91%，平均值2.90%；而其它岩性表现出“高阻低极化”的特点，电阻率平均值均大于2 000 Ω·m，最大值为24 882 Ω·m[6]。

2.2.2 磁异常及磁性特征

矿区总共圈定磁异常3处(图1)。C1异常面积约4 km2，走向为NW向，异常正负相伴，幅值不高，约±40 nT，异常形态呈锯齿状跳跃变化，出露地层为五道梁组泥晶灰岩，物探推断断层F3、F4、F5经过异常；C2异常面积约10 km2，走向为NWW向，异常正负相伴，幅值最高，达±200 nT，最大值在200 nT以上，呈锯齿状、尖峰状跳跃变化，地表覆盖较厚，肉红色石英正长斑岩出露范围小，物探推断断层F7经过；C3异常面积约7.5 km2走向为EW向，异常正负相伴，形态较规则，平均值在±30 nT左右，最大值在60 nT以上，出露地层为二叠纪九十道班组灰岩、结晶灰岩，物探推断断层F8、F9经过。

利用478件磁性样品，测定剩余磁化强度和磁化率发现：表现非磁性的是结晶灰岩、矿化碎裂灰岩；表现弱磁性或中等磁性的是蛇纹岩和泥晶灰岩，其磁异常振幅相对较低；表现强磁性的是角砾岩、正长斑岩。

2.2.3 相位激电异常及特征

X1异常长约4 000 m，宽500～800 m，异常带内岩性为九十道班组灰岩，宏观上整体与F2断裂带相一致。X2异常长约3 000 m，宽300～600 m，异常带内发现了孔莫陇矿段，矿体规模较大。X3异常长约4 500 m，宽400～2 000 m，其西段发现了茶曲怕查矿段。由综合异常图(图1)可见，矿化体集中出现部位电阻率明显升高，相对高阻为500 Ω·m左右，对应于孔莫陇、茶曲怕查和多才玛3个矿段。相对高阻能反映出含矿地层九十道班组灰岩的分布情况。而且相对高阻出现位置视相位异常值也较高。已发现矿化体明显具有“相对高阻高相位”的特点。

2.3 矿化蚀变带及矿(化)体特征

综合利用多才玛矿区的激电中梯异常、磁异常和相位激电异常，选择成矿有利地段，缩小找矿靶区，并结合地物化遥资料发现了3条矿化蚀变带,并圈定出孔莫陇、茶曲怕查和多才玛3个矿段[7-8]。

Ⅰ号矿化蚀变带呈EW向，长约8 km，宽300～700 m，视极化率值为2%～4%，表现“低阻中等极化”特点；带内出露古近纪沱沱河组紫红色砂砾岩、二叠纪九十道班组灰岩，岩石中见有少量方铅矿、闪锌矿。

Ⅱ号矿化蚀变带呈EW向，长约19 km，宽200～400 m，圈定出孔莫陇矿段，该矿段为“高极化高相位”特点。发现了18条铅锌矿(化)体，矿体呈薄板状、板状、哑铃状、纺锤状等，产状18(°)～45(°)，长度200～1 500 m，平均厚度2.07～82.5 m。含矿岩性为方铅矿化、闪锌矿化、褐铁矿化碎裂灰岩和结晶灰岩，Pb为0.66～8.82×10-2，Zn为1.51～5.42×10-2。

Ⅲ号矿化蚀变带呈EW向，长约3.0 km，宽100～1 200 m，出露岩性为古近纪沱沱河组紫红色砂砾岩、二叠纪九十道班组灰岩，岩石具有方铅矿化、闪锌矿化、高岭土化、褐铁矿化等，圈定出茶曲怕查矿段，该矿段为“高极化高相位”特点，发现5条铅锌矿(化)体，含矿岩性为复成分砾岩、浅灰白色—浅紫色泥晶灰岩和黄褐色褐铁矿化泥晶灰岩。

Ⅳ号矿化蚀变带呈NWW向，长约5 km，宽400～700 m，出露岩性为古近纪沱沱河组紫红色砂砾岩，岩石具有方铅矿化、闪锌矿化等，圈定出多才玛矿段，该矿段具有“相对高阻高相位”的特点。发现3条出铅锌矿(化)体，含矿岩性为钙质粉砂岩、碎裂结晶灰岩和碎裂灰岩。

2.4 矿石、矿物特征

多才玛铅锌矿组成矿物成分较复杂。矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿和黄铁矿，次为白铅矿及菱锌矿，脉石矿物为碳酸盐矿物及石英。

方铅矿：矿石中主要的有用矿物之一，其在矿石中的含量为2.1%。显微镜观察显示矿石中方铅矿主要呈脉状、团窝状分布，多具有不规则状晶形，部分晶形较好。矿石中方铅矿多与脉石矿物接触较平直，少量方铅矿与闪锌矿或黄铁矿紧密共生。矿石中方铅矿粒度较细，主要分布在0.02～0.1 mm，0.02 mm以下达到21.69%。

闪锌矿：矿石中主要的有用矿物之一，其在矿石中的含量为0.70%。矿石中闪锌矿主要呈脉状、浸染状、团窝状分布，多为不规则状颗粒，与脉石矿物接触较平直。矿石中闪锌矿多与方铅矿共生，少量与方铅矿、黄铁矿相互包裹。闪锌矿粒度很细，主要分布在0.02～0.074 mm之间，其中0.02 mm以下达到32.16%。

黄铁矿：矿石中主要的矿石矿物之一，其在矿石中的含量为1.6%。矿石中黄铁矿主要呈脉状、浸染状分布，多为不规则状颗粒，部分为胶状。部分黄铁矿与方铅矿和闪锌矿紧密共生，对铅锌选矿有一定影响，黄铁矿粒度一般小于0.1 mm。黄铁矿以含砷黄铁矿为主，并且还含有一定量的铜。

碳酸盐是矿石中主要的脉石矿物，其在矿石中有两种赋存状态：一种为生物碎屑灰岩，其是矿石的主要基岩；另一种呈脉状分布，其与铅锌矿化关系紧密。

石英在矿石中含量较低，其在矿石中有两种赋存状态：一种以硅质岩的形式存在，是基岩的一种。另一种呈脉状分布，与方解石构成石英方解石脉。

本矿区矿石类型不一，按照矿石氧化程度和控制程度，矿石可分为氧化矿、混合矿和原生矿。氧化矿主要集中在东西向构造与南北向构造交汇部位，氧化矿分布深度在0～55 m之间，最大深度达到125 m，混合矿在55～120 m之间，120 m以下基本全部为原生矿。矿石结构、构造种类较多见表1。

表1 矿石结构构造简表

2.5 围岩蚀变

矿区的容矿构造为碳酸盐脉，赋矿岩石为石灰岩，矿化作用主要发生于石灰岩的破碎部位，围岩蚀变类型包括碳酸盐化、硅化和泥化[9]。硅化与方铅矿化、闪锌矿化关系较密切(见图2)。矿化强弱与裂隙发育程度有关，裂隙密集且宽时，形成矿脉较多，含矿品位亦较高。

图2 矿石照片

3 找矿前景分析

3.1 构造活动与成矿作用

矿区仅发育NWW向和EW向两组断裂，从构造控矿特征分析，构造不仅控制着矿源层与赋矿地层的形成、构造—岩浆活动和热液活动，而且控制着铅锌银成矿带的分布，深层含矿流体或重力驱动的含矿流体通过断裂迁移到达地壳的较浅部分，并富集在一系列次级构造中。

3.2 地层含矿性分析

灰岩的化学成分与灰岩的碎屑矿物成分有着一定的对应关系，在不同的构造条件下有着不同的特征，因此，灰岩的化学成分组成在一定程度上可以反应出物源区的性质和构造得背景。二叠纪九十道班组为铅、锌、银的赋矿层位，自孔莫陇矿段至多才玛矿段均分布，二叠纪九十道班组分为上下2个岩性段。下段岩性由浅灰白色块层状结晶灰岩、生物碎屑灰岩夹少量长石岩屑砾岩组成；上段岩性是浅灰白色层状灰岩[10]。与成矿关系较密切的为下岩段，该层岩石厚度800 m以上，其分布范围广，分布在茶曲怕查矿段和多才玛矿段的古近纪沱沱河组紫红色砂砾岩以下，呈断层接触。铅锌矿化体大多产于该岩性段。

3.3 找矿方向

依据矿区前期开展的激电中梯、高精度磁法和相位激电测量等工作，成果显示铅锌矿石中含有约1.6%黄铁矿，能引起较明显的激电异常，圈定的多处异常带与矿体对应性较好。含矿岩性与非含矿岩性的激电性差异较为显著，物探相位激电测量中“相对高阻高相位”异常带是深部找矿靶区。物探激电成果反映了矿区矿化带的延展趋势，针对异常带继续开展验证工作。激电中梯测量中的“中高阻中高极化率”地段是寻找铅锌矿体的有利地段，综合考虑物探找矿具有较好的指导意义,借助激电中梯方法对地下矿化体反映深度较大的优点，应布置1∶10 000激电中梯测量工作，针对孔莫陇矿段和茶曲怕查矿段空白区开展工作，优选找矿靶区，划分有利找矿地段进行验证，发现并圈出新的矿化体。

4 结 语

多才玛铅锌矿是青海省长江源沱沱河地区首个超大型铅锌矿床，总结出矿区地质、地球物理特征，借助地球物理找矿方法的优势，优选找矿靶区，划分出有利找矿地段，不仅可以指导矿区下一步勘查方向，而且为利用钻探工程发现富矿体及挖掘深部找矿潜力提供依据，突破并解决当前矿区勘探面临的瓶颈与困难，力争实现千万吨级资源量的目标，进一步推动多才玛铅锌矿的找矿、开发和利用。