地质物化探综合分析在多金属矿找矿中的应用<br/>——以新疆黑居羚山地区某金多金属矿为例

地质物化探综合分析在多金属矿找矿中的应用
——以新疆黑居羚山地区某金多金属矿为例

2020-12-20徐宇龙

中国金属通报 2020年16期

徐宇龙

（新疆地矿局第一地质大队，新疆昌吉 831100）

1 研究区地质

研究区出露下石炭统三塘湖组陆相火山岩，在该组地层安山岩U-Pb同位素年龄302.6±0.86Ma。以火山熔岩为主，夹火山碎屑岩。岩性主要为英安岩、安山岩、蚀变英安质凝灰熔岩、凝灰岩。

侵入岩为晚石炭世中酸性复式岩体，岩石类型较复杂。初步划分为四个侵入期次，从早到晚依次为石英二长闪长岩—二长花岗斑岩—花岗闪长斑岩、英云闪长斑岩—细粒花岗岩、花岗斑岩。黑居羚山金多金属矿即产于中酸性岩体或岩体与地层外接触带，其中：金矿化与侵入期次关系不明显；钼矿化主要与花岗闪长斑岩、英云闪长斑岩关系密切，具有形成斑岩型钼矿的成矿潜力[1]。

区内脉岩较为发育，主要为石英脉，其次为闪长岩脉、二长花岗岩脉及石英二长岩脉等。其中石英脉主要分布于岩体中，与成矿关系较为密切。局部石英脉极为发育，密集成群成带分布，尤以V号矿化带较为明显，可分为北东-南西向和北西-南东向两组石英脉，具尖灭侧现或尖灭再现特征。脉长一般10m～20m，脉宽一般0.20m～0.50m，最宽达1m。局部具孔雀石化、辉钼矿化、褐铁矿化、黄钾铁矾化、云英岩化等，其中辉钼矿呈团块状不均匀分布，为地表最明显的钼金矿找矿标志，属含矿石英脉。

区内断裂构造以北东-南西向为主。走向34°～214°，区内延伸长约1.3km，向两端均延伸出区外。断裂性质为平移断层。宏观上表现为NE-SW向线状负地形冲沟。受影响地质体为上石炭统三塘湖组火山岩及晚石炭世中酸性岩体。沿断裂两侧石英脉较为发育，具褐铁矿化、黄钾铁矾化及孔雀石化，为含金石英脉。

2 研究区地球化学特征

2.1 岩石化学特征

主量元素：SiO2含量为68.23%～74.90%，Al2O3含量为13.30%～14.91%，MgO含量为0.18%～0.94%，CaO含量为0.46%～2.39%，Na2O含量为3.93%～5.04%，K2O含量为2.86%～4.17%，TiO2含量为0.24%～0.64%，TF2eO3含量为1.62%～3.71%，里特曼指数（σ）为1.85～2.60，属钙碱性岩石系列；铝饱和指数（A/CNK）为0.95～1.14，具准铝质-过铝质岩石特征。岩体属钙碱性、高钾、准铝质-过铝质岩石系列。

微量元素：Rb含量 56.30～83.30×10-6，Sr含量114.50～267.0×10-6，Ba含量 604.0～757.0×10-6，Ta含量1.0～1.50×10-6，Nb含量8.0～15.60×10-6。整体表现为大离子亲石元素富集，高场强元素相对亏损，Ta、Nb、Sr、P、Ti均具明显负异常，呈“谷”状，或“V”型状。

2.2 元素含量及分布特征

用原始分析数据进行统计，剔除了特高值，计算出全区及各地质单元元素的平均值（X）、相对富集系数（K）及变异系数（Cv）。全区元素分布特征叙述如下[2]。

2.2.1 元素富集特征

全区相对于区域背景值而言，Sb、Mo、Ag、Au元素k2值为1.94-3.67，呈强富集分布；Pb、Cu元素k2值为1.22-1.26，呈富集分布；Zn、Sn元素k2值为1.01-1.10，呈背景分布；As元素k2值为0.44，呈贫化分布。根据K2值大小各元素的富集变化序列为Mo、Au、Sb、Bi、W、Ag、Pb、Cu。

相对于研究区背景值而言，Sb、Mo、Ag、Au元素k1值为1.52～2.51，呈强富集分布；Bi、W、As元素k1值为1.20～1.47，呈富集分布；Cu、Pb、Sn元素k1值为1.01～1.14，呈背景分布。根据K2值大小各元素的富集变化序列为Sb、Mo、Ag、Au、Bi、W、As、Cu、Pb、Sn。

2.2.2 元素变异系数特征

区内Sb、Mo、Ag、Bi、Au变异系数为2.23～4.19呈极不均匀分布；As、W、Cu、Zn、Pb变异系数为0.70～0.99，呈不均匀分布；Sn变异系数为0.30，呈均匀分布。Sb、Mo、Ag、Bi、Au、As、W、Cu、Zn、Pb元素呈不均匀-极不均匀分布，起伏变化大，具有极强的迁移富集能力，并在局部成矿条件有利部位富集成矿。

该序列与前述的元素富集序列具有基本类似的特征，尤其是Sb、Mo、Ag、Au、Bi、W、As、Cu、Pb、Sn等元素不仅呈富集分布，而且还属于很不均匀分布的元素，是研究区特征元素组合。它们总体上反映了以金、钼为主的矿化特征。

3 研究区地球物理特征

3.1 物性特征

研究区分别选取英安岩、二长花岗斑岩、石英二长闪长岩、花岗闪长斑岩、英云闪长斑岩测定物性特征，各参数如下：

密度：各岩性平均密度值2.63～2.67g/cm3，相差不大。

磁化率：英云闪长岩和英安岩磁性较强，磁化率大于1000×10-64πSI，石英二长闪长岩次之，磁化率平均值为905.8×10-64πSI，这三种岩性可以引起300nT～500nT的磁异常，其它岩性磁性较弱，磁化率均小于400×10-64πSI。

电阻率：石英二长闪长岩和英云闪长岩具高阻特征，视电阻率值均大于5000Ω·m，英安岩电阻率值中等，平均值4892Ω·m，其它岩性显示低阻特征，阻值均在2700Ω·m以下。

视极化率：平均值相差不大，除石英二长花岗岩（1.80%），其它岩性极化率均在2.15-2.85%之间。

3.2 研究区剖平特征

磁场特征：主要为高背景磁场区，幅值-220nT～1325nT，局部叠加尖峰状次级异常。地表对应于晚石炭世三塘湖组火山岩及晚石炭世中酸性侵入岩，其磁场特征为正常火山岩地层与中酸性岩体的反映。以0nT为异常下限圈定有C15-1-C15-3共3个磁异常。矿化蚀变带均产生于高低磁梯度带靠近低磁区，这与矿化蚀变产于中酸性岩体中或其与地层接触带相关。

电阻场特征：上石炭统三塘湖组地层整体表现为低阻，晚二叠纪酸性侵入岩表现为高阻。以500Ω·m为异常下限圈定有ρ15-1-ρ15-3共3个高阻异常。矿化蚀变带位于高低阻梯度带靠近低阻区，这与矿化蚀变带较破碎相关。

极化场特征：研究区极化场较弱，幅值0.9%～2.4%，分布不均匀，地层和岩体均有分布，说明晚石炭世三塘湖组火山岩地层和中酸性侵入岩均有硫化物发育。以1.5%为异常下限圈定有η15-1-η15-6等6个极化异常。矿化蚀变带均有弱极化异常显示，这与蚀变带褐铁矿化、孔雀石化发育相关。

综上所述，北部以高极化的蚀变英安岩、凝灰岩为主，中部安山岩、花岗岩混合岩带具有高磁、高阻特征，南部则以低磁高阻的安山岩、英安岩、凝灰岩为主。金矿体主要赋存于高磁、高阻中的局部激电异常带，即安山岩与花岗岩接触带，局部分布于岩体内部。

根据58线综合剖面资料。磁测曲线整体幅值在400nT以上，南侧尖峰状高磁异常反映的是蚀变花岗岩南边界，中部锯齿状高磁异常反映的是蚀变花岗岩与安山岩混合接触带，北部锯齿状且大负大正磁异常，为安山岩的反映。激电剖面电阻率曲线为中部高阻、两侧低阻特征，极化率曲线上有三个峰状激电异常，属于高阻高极化异常，与金矿化带相关；北部低阻高极化对应于蚀变英安岩、蚀变凝灰岩。中部高磁异常、高阻异常、局部极化异常重合，且与化探综合异常对应较好，矿化体的物化探特征明显。

3.3 矿体1∶1万激电磁法综合剖面特征

（1）综合剖面：根据8线综合剖面显示，磁测曲线近平直，在740点以北有高磁异常，幅值120nT～1078nT，磁异常为断裂引起；视电阻率曲线较平缓，局部有缓山包状高阻异常，幅值250Ω·m～740Ω·m，为岩体电阻率正常反映；视极化率曲线较平缓，幅值1.0%～2.4%，蚀变带呈中等极化。

（2）测深：440点和560点的视极化率反演断面和视电阻率反演断面向深部延伸均存在明显梯度带，推断为岩性分界面，两侧为二长花岗斑岩，中部为英云闪长斑岩岩；440点、560～600点下部，标高920m处各存在有高极化、中高阻异常。该段金属硫化物相对发育，其中黄铁矿多呈团块状、稀疏浸染状分布。推断异常金属硫化物引起；矿（化）体产生于极化异常梯度带上，电阻率断面显示为中高阻。

4 研究区矿体特征

4.1 矿化蚀变带特征

研究区通过地质工作验证地球化学及地球物理特征，共圈定有I、II、III、IV、V共5条矿化蚀变带，总体分布于东西长2000m、南北宽1040m，面积约2.08km2的范围内。矿体与物化探异常套合较好。其中I、V号为研究区主要矿化蚀变带，已圈定有多条金或钼矿（化）体。

（1）I号矿化蚀变带：为研究区主要矿化蚀变带。分布于断裂之间，总体呈NE-SE向展布，走向25°～205°。蚀变带长约440m，宽20m～60m。主要产于晚石炭世中酸性岩体及上石炭统三塘湖组火山岩中，蚀变岩性为花岗岩、英安岩等。局部石英脉发育，矿化蚀变主要为褐铁矿化、黄钾铁矾化、孔雀石化、黄铁绢英岩化、云英岩化等，属含矿石英脉，为地表最明显的找矿标志。

（2）V号矿化蚀变带：该蚀变带为研究区规模最大的钼（金）矿化带。位于I号矿化蚀变带WS方位232°约380m处。矿化蚀变带总体呈近NW-SE向展布，走向107°～287°，长约780m，宽140m～320m。产于晚石炭世英云闪长斑岩及其与地层接触带。总体具褐铁矿化、黄钾铁钒化、云英岩化等，局部石英脉极为发育，多具孔雀石化、褐铁矿化、云英岩化、黄钾铁钒化等，见有少量呈团块状不均匀分布的辉钼矿，属含矿石英脉。