甘东七运锌铁多金属矿床地物化综合找矿模式探讨

付忠才

黑龙江省有色金属地质勘查七〇六队，黑龙江 齐齐哈尔 161006

大兴安岭成矿带北段，地处古亚洲成矿域与滨太平洋成矿域的叠置转换部位[1]，通过近段时间的地质勘查工作在该区已发现了谢尔塔拉、那吉河、浩布高、上坑锅、八岔沟西、环宇及甘东七运等一批中、大型铅锌银(铁)多金属矿床[2-6]，逐渐成为我国重要的有色金属基地。

1-第四系河流冲积砂砾石层；2-下奥陶统—下志留统大网子岩组；3-早白垩世正长花岗岩；4-早白垩世黑云母花岗岩；5-早白垩世花岗斑岩；6早白垩世花岗闪长岩；7-早白垩世闪长岩；8-变质砂岩/变流纹岩；9-板岩；10-构造破碎带；11-地质界线；12-岩性界线；13-矿体及编号；14-矿化体及编号；15-基线、主要测线及编号；16- 1∶2万土壤测量范围；17-面积性物探工作范围；18-激电测深位置

甘东七运锌铁多金属矿床位于内蒙古自治区鄂伦春自治旗境内，处于大兴安岭腹地，为森林沼泽景观区中低山亚景观类型[7]。矿区内植被茂密、土壤较发育、露头少见，在找矿过程中地质找矿法受到了一定的限制，而地球化学、地球物理方法起到了重要作用，研究和总结该矿床的物化探找矿规律和经验，对在大兴安岭北段寻找该类型矿床具有重要意义。2003年黑龙江省有色金属地质勘查七〇六队在该区进行矿点检查工作时，发现了具有工业意义的铅锌银矿体，其后开展了1∶10 000地球化学土壤测量、激电中梯测量，1∶20 000高精度磁法测量，激电测深及槽探、钻探工作，现已查明为一中型岩浆热液脉型锌铁多金属矿床[6]。

1 矿区地质特征

矿区大地构造位于鄂伦春晚华里西褶皱带[8]的东北部，大兴安岭西坡古生代、中生代Mo、Ag、Pb、Zn、Fe、U成矿带之上[6]，鄂伦春—头道桥深大断裂的西侧。

区内出露地层有下奥陶统—下志留统大网子岩组(O1-S1d)及第四系河谷相冲积层(图1)。大网子岩组为一套浅变质的海相中基(酸)性火山岩夹细碎屑岩组合，区内呈NW向展布，倾向NE，出露岩性主要为变质砂岩、板岩、变流纹岩等，是锌多金属矿体的赋矿围岩；区内早白垩世侵入岩发育，主要见有黑云母花岗岩(K1γ)、正长花岗岩(K1ξγ)、花岗闪长岩(K1γδ)、闪长岩(K1δ)、花岗斑岩(K1γπ)等(图1)，呈岩株状、岩脉状侵入到下奥陶统—下志留统大网子岩组(O1-S1d)中，主要分布在矿区的东北部。

区内断裂构造发育，以NW向及NE向为主。NW向断裂表现为呈NW走向、倾向NE的构造破碎带，为该区的容矿、控矿构造。其中F1破碎带位于工作区的中西部，控制长度600 m、宽度50 m～100 m，呈长扁豆状，走向约为330°、倾向NE； F2破碎带位于东南部，推测长度300 m，控制宽度50 m左右，呈透镜体状，产状与F1相近，发育于变质砂岩和板岩接触带上；F3破碎带位于F1、F2破碎带的西北侧，并与其近似平行的断裂构造，推测长度大于500 m，控制宽度15 m～30 m。构造岩主要为角砾状(矿化)变质砂岩、板岩，灰色-褐红色断层泥等。

2 矿体地质特征

矿床由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号3个矿带组成，分别被F1、F2、F3破碎带控制(图1)。Ⅰ号矿带包含4条工业矿体，Ⅲ号矿带有2条规模较小的工业矿体，Ⅱ号矿带只见有2条低品位矿体。

表1 岩(矿)石物性参数特征表

2.1 Ⅰ号矿带

位于矿区的中西部，地表由Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3号矿体组成，呈脉状赋存在F1破碎带内，总体产状为60°∠40°～70°，地表控制长度200 m～500 m、宽度1 m～5 m，沿走向具有分支复合现象。

Ⅰ-1号矿体控制长度200 m，厚1.33 m～2.08 m，平均厚度1.71 m，最大斜深275 m。矿体产状为50°～60°∠63°～70°，Zn平均品位0.85%、Pb0.29%、TFe 32.14%、Ag45.31×106，为以磁铁矿为主伴生有银铅锌矿体；Ⅰ-2号矿体控制长度300 m，厚度0.58 m～19.86 m，平均厚度10.22 m，斜深177 m～344 m。矿体产状为25°～50°∠40°～70°，Zn品位1.05%～5.38%、平均3.22%，Pb0.01%～0.44%、平均0.23%，TFe 7.35%～46.45%、平均26.90%，Ag1.46×106～27.70×106，平均14.58×106。矿体在D23线分支为2条矿体，在D21、25线复合成1条矿体。Ⅰ-2号矿体锌资源储量约占矿床总资源储量的29%、磁铁矿约占91%；Ⅰ-3号矿体控制长度500 m，厚度0.86 m～18.35 m，平均厚度9.61 m，斜深100 m～335 m。矿体产状为30°～50°∠50°～70°，Zn品位3.19%～11.64%、平均7.42%，Pb0.02%～2.75%、平均1.39%，TFe 9.18%～56.35%、平均33.08%，Ag4.07×106～61.22×106，平均32.64×106。Ⅰ-3号矿体锌资源储量约占矿床总资源储量的71%、磁铁矿约占9%。

Ⅰ号矿带内的3条矿体从D19线至D27线、由地表到深部具有TFe品位逐渐变低、Zn品位变高的趋势，矿石矿物主要为致密块状磁铁矿、块状闪锌矿，其次为浸染状方铅矿及少量脉状黄铁矿等。

矿体围岩主要为破碎变质砂岩及少量板岩。围岩蚀变类型以硅化为主，其次为夕卡岩化(石榴子石化、透辉石化等)、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、高岭土化等。

2.2 Ⅲ号矿带

该矿带受F3破碎带严格控制，发育3条矿体，控制长度100 m～300 m，平均厚度1.50 m～2.18 m。Ⅲ-1号矿体为Zn矿体，平均品位为3.04%，控制最大斜深200 m；Ⅲ-2号矿体为磁铁矿体，单工程控制，TFe品位25%；Ⅲ-3号矿体为银矿体，单工程控制，Ag品位187.25×106。

3 矿区地球物理特征

3.1 岩(矿)石物性参数特征

区内主要岩矿石物性参数见表1，由表可以看出：(1)磁铁矿化、闪锌矿化变质砂岩具有强磁性，能引起强磁异常；黑云母花岗岩、变质砂岩、流纹岩及板岩显示弱磁性，只能出现低缓的正异常或负异常；(2)岩、矿石极化率大于1%，磁铁矿化、闪锌矿化变质砂岩极化率最高，变化范围为6.9%～15.52%，平均值达11.64%。其次为板岩，最高为6.33%、平均值为3.44%；(3)磁铁矿化、闪锌矿化变质砂岩电阻率在11.1Ω·m～2 077 Ω·m，平均值为1 173 Ω·m，其他岩石电阻率值远大于矿化岩石。

岩矿石物性参数显示，磁铁矿化、闪锌矿化变质砂岩与其他岩石相比具有强磁化率、高极化率、低电阻率，与非矿岩石物性差异明显。因此在该区使用高精度磁法测量、激电测量开展找矿工作是行之有效的。

3.2 矿区磁异常特征

区内磁场特征总体表现为在平静、连续的负磁场上叠加有北西向强度低且稳定连续(工作区西北部)及强度较高的、变化较剧烈的(工作区中部)正磁异常(图2)。以200 nT为异常下限，圈定出2个正磁异常、1个负磁异常，其中：M2正磁异常呈近椭圆状，长轴北西向，长约550 m；短轴北东向，长近400 m。其最高值2 461 nT，大于700 nT等值线范围与Ⅰ号矿带高度吻合。

图2 矿区ΔT等值线平面图

3.3 激电异常特征

1-视极化率异常编号；2-基、测线及编号；3-激电测深位置

以6%为异常下限，区内共圈出3个视极化率异常(图3)。DHJ-1异常面积大、幅值高，呈北西向面状分布在中北部，异常具有多个异常中心，幅值最高为10.9%。异常内视电阻率范围较大，从小于500 Ω·m到3 000 Ω·m(图4)。区内出露岩石主要为变质砂岩、变流纹岩及花岗岩、闪长岩、正长花岗岩等。其内未见好的土壤异常，工作程度较低；DHJ-2异常位于矿区中部，呈NW向扁豆状展布，规模约为350 m×110 m，有一个异常中心，最高幅值10.2%。异常区内视电阻率变化范围604 Ω·m～1 780 Ω·m，多在800 Ω·m～1 100 Ω·m之间(图4)。在D21-D25线与赋存Ⅰ号矿带的F1破碎带分布基本一致；DHJ-3异常位于矿区东南部，呈不规则椭圆状。长轴呈NW走向，与DHJ-1异常延长方向基本一致，规模为280 m×175 m。具有一个异常中心，幅值最高为11.3%。异常区内视电阻率变化范围530 Ω·m～2 515 Ω·m，多在850Ω·m～1 200 Ω·m之间(图4)。根据该异常特征推测：Ⅰ号矿带向SE还有延伸，在深部还有发现矿体的可能。

3.4 激电异常特征

根据D23勘探线视极化率、视电阻率拟断面图(图5)看出：位于276～284点、极段9 m～500 m间见有1处视极化率异常，该异常主体位于278～280点间的9 m～150 m极段。异常幅值范围在55%～75%之间，总体呈NE倾的厚板状体，近地表为陡倾、深部逐渐变缓；视极化率异常对应着视电阻率梯度变化剧烈部位，视电阻率范围2 000 Ω·m～4 000 Ω·m之间，具有中低阻特征。

图5 D23号勘探线视极化率及视电阻率等值线拟断面图

经地表工程及钻孔ZK2301、ZK2302验证(图6),在272～284点、标高800 m～960 m间见有3条锌铁多金属矿体，与激电测深获得的极化率异常高度吻合。

1-下奥陶统—下志留统大网子岩组；2-变质砂岩；3-板岩；4-岩性界限；5-矿体及编号；6-激电测深起始点位置及点号

4 矿区地球化学特征

2007年对该区开展了1∶10 000土壤地球化学测量工作，圈定组合异常1处。组合异常呈北西向带状分布，长1 700 m、宽800 m，面积1.36 km2。元素组合为Cu、Pb、Zn、Mo、Ag、As、Sb、Bi，以Pb、Zn、Mo、Ag元素为主(图7)。元素分带较明显，从北西至南东元素分带为Mo、Cu、Bi—Zn、Pb、Ag—Zn、Pb、Ag、Cu、Mo、Bi；Mo、Cu、Bi、As等元素分布在Zn、Pb、Ag的东北侧。Mo与Cu、Zn与Pb元素套和较好，除Cu、Sb元素具中带外，其他元素具内带，浓集中心突出，元素极大值Zn 4723×10-6、Pb3265×10-6、Ag5.2×10-6、Mo38×10-6、As175.58×10-6、Bi53.33×10-6。

异常中部Zn、Pb、Ag元素套和较好地段经工程验证见有锌多金属矿体，为矿致异常。土壤异常Zn-1、Pb-3分布范围与Ⅰ、Ⅲ号矿带及DHJ-2异常、M2异常相吻合，土壤异常Zn-7、Pb-5与Ⅱ号矿带、DHJ-3异常及南延部分基本一致。

1-第四系河流冲积砂砾石层；2-上奥陶统—上志留统大网子岩组；3-早白垩世正长花岗岩；4-早白垩世黑云母花岗岩；5-早白垩世花岗斑岩；6-早白垩世花岗闪长岩；7-早白垩世闪长岩；8-变质砂岩；9-变流纹岩；10-板岩；11-构造破碎带；12-地质界限；13-岩性界线；14-矿体及编号； 15-单元素异常及编号；16-组合异常及编号

5 矿床地、物、化综合找矿模式

5.1 地质找矿模式

(1)控矿构造： 矿体主要赋存在发育于大网子岩组内的NW向构造破碎带中，矿体的规模、产状严格受该方向构造控制，在断裂产状变化部位及在裂隙发育部位矿化相对富集[9]——矿体品位变高、厚度变大。

(2)围岩蚀变： 矿体围岩主要为破碎变质砂岩及少量板岩，近矿围岩蚀变主要为硅化，其次为夕卡岩化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、高岭土化等。

5.2 物化探找矿模式

(1)物探找矿标志: 矿体为高极化、中低电阻、强磁性体，因此在矿体上方呈现高极化率、中低电阻率、强磁场异常。视极化率ηs>6%、电阻率800<ρs< 1 200 Ω·m的区域是找矿的优选部位，特别是磁场强度大于700nT的带状异常，可以做为寻找磁铁矿体的直接标志。

(2)化探找矿标志: 以Zn、Pb、Ag等元素为主的NW向带状异常，特别是Zn、Pb 套和好，Zn含量>1 000×10-6的地段是寻找矿体的有利部位。

6 结论

通过甘东七运锌铁多金属矿地物化特征可以看出：(1)矿体受构造破碎带控制明显，围岩主要为变质砂岩，蚀变主要为硅化，矿床成因类型为热液脉型锌铁多金属矿床。

(2)构造破碎带上，激电、高磁、化探异常重合出现，特别是视极化率ηs>6%、电阻率800<ρs<1 200 Ω·m、ΔT>700 nT、Zn >1 000×10-6的综合异常，是重要的地、物、化找矿标志。

(3)根据激电测深异常可以确定矿体产状及埋深。