综合找矿方法在青龙县七拨子金银矿床角砾岩矿段勘查中的找矿效果
2021-01-08白会良李艳坤杨昭克刘彦兵
白会良 李艳坤 杨昭克 刘彦兵
摘要:七拨子金银矿床大地构造位置位于华北地台北缘中段,遵化—迁西复杂褶皱构造区马兰峪复式背斜遵化穹褶束东部,密云—喜峰口—青龙—木头凳大断裂南侧,该断裂及两侧分布着众多金、银、钼矿床,其中最典型的为峪耳崖金矿床、金厂峪金矿床、华尖金矿床等。为在七拨子金银矿区角砾岩矿段实现找矿突破,进行了1∶2 000地质填图、1∶10 000岩石地球化学测量、可控源音频大地电磁测深等工作。岩石地球化学测量结果显示,七拨子金银矿区角砾岩矿段应以金、银为主攻矿种,并圈定了1处组合异常,可作为找矿靶区;可控源音频大地电磁测深结果显示,角砾岩为主要成矿地质体,具有较好的找矿潜力。通过工程验证,在地表圈定了银矿体,深部探获了蚀变花岗岩,且具有矿化显示,推测深部具有隐伏金矿体。实践表明,运用综合找矿方法极大程度地提高了找矿效果,并为今后在区域内开展矿产勘查工作提供了一定的理论依据和实践经验。
关键词:岩石地球化学测量;可控源音频大地电磁测深;综合找矿方法;角砾岩;七拨子金银矿床
中图分类号:TD15 P618.51文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):
文章编号:1001-1277(2021)12-0020-05doi:10.11792/hj20211204
七拨子金银矿床位于河北省青龙县境内,处于华北地台北缘中段,区域内地质条件复杂,岩浆活动强烈,构造发育,变质作用多样,矿产资源丰富[1],已发现多处大型金矿床。其中,峪耳崖金矿床、金厂峪金矿床、华尖金矿床等为典型的金矿床。但是,随着地表较易勘查识别金矿床陆续被发现,探获新矿床的难度日益增大,单纯运用某一种勘查方法难以精准圈定找矿靶区,严重制约了在该区域内实现找矿突破。目前,综合找矿方法已被广泛应用,并确定了较好的找矿效果[2-10]。因此,通过在河北青龙县七拨子金银矿区角砾岩矿段采用地质、化探、钻探相结合的综合找矿方法,以期实现在该矿段的找矿突破。
1 区域地质概况
七拨子金银矿床大地构造位置位于华北地台北缘中段,遵化—迁西复杂褶皱构造区马兰峪复式背斜遵化穹褶束东部,密云—喜峰口—青龙—木头凳大断裂南侧。七拨子金银矿床位于华北克拉通北缘冀东金成矿带,地处华北板块、太平洋板块及西伯利亚板块的结合部位,构造地质背景独特,金属矿产资源丰富。区内地层出露較全,其中太古宇和元古宇地层分布最为广泛,主要为灰岩、碎屑岩等,古生界及侏罗系地层分布范围小,零星展布。区域断裂发育,其次为褶皱。区域性断裂是以东西向为主的压性断裂,具有多期活动特点,其次为北东向及北西向断裂,区域性断裂对区域内构造发展演化有控制作用。区域岩浆岩以中酸性侵入岩最为发育,活动频繁,多为燕山期产物。
2 矿区及矿床地质特征
2.1 矿区地质特征
矿区主要有东沟、北沟、老朱家、角砾岩4个矿段,出露地层主要为长城系高于庄组,可细分为一段(Chg1)、二段(Chg2)及三、四段(Chg3+4)(见图1),主要岩性为灰黑色灰岩夹薄层细晶白云岩。矿区主要构造为北东向断裂,其次为北西向、近东西向和近南北向断裂。岩浆岩主要为燕山期花岗岩(γ25)岩体、石英斑岩(γπ25)岩株或岩脉(岩枝)。所有岩体、岩株、岩脉均侵入高于庄组地层中。
2.2 矿床地质特征
北沟矿段主要发育脉状金矿体,共查明3条金矿体,金矿体明显受断裂控制,赋矿围岩为石英斑岩,主要金属矿物为黄铁矿、褐铁矿,显示出典型的浅成低温热液型矿床特征。
东沟矿段及老朱家矿段主要发育脉状、透镜状银矿体,共发现4条银矿体,银矿体受断裂控制,赋矿围岩为蚀变灰岩,主要金属矿物为黄铁矿、褐铁矿、黄铜矿,显示出典型的浅成低温热液型矿床特征。
为进一步查明角砾岩矿段地质特征,进行了1∶2 000地质填图,基本查明了该矿段的地质特征。
通过地质填图,重点圈定了角砾岩的出露范围,角砾岩内发育黄铁矿化、黄铜矿化、褐铁矿化等,结合北沟、东沟矿段查明的细脉状金、银矿体,认为角砾岩矿段与其同属一个成矿系统。
角砾岩矿段内地表出露的角砾岩长约400 m,在平面上呈长条状、椭圆状,出露面积0.26 km2,角砾岩与围岩界线清晰(见图2),多呈陡立状。银矿体产于角砾岩内,呈透镜状,走向北北东,倾向南东,倾角较陡,金品位最高为0.77 g/t,银品位最高为44.50 g/t。角砾中的金、银含量较低,金、银一般赋存于胶结物的团块状黄铜矿及星点状黄铁矿中,矿石类型为角砾岩型。
矿石中金属矿物主要为银矿物、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿,少量磁铁矿、辉锑矿、孔雀石、软锰矿、硬锰矿等。黄铁矿(见图3)呈他形粒状、不规则状及胶状,粒度0.02~0.20 mm,约占1 %,星点状分布,少量与黄铜矿相伴分布。褐铁矿(<1 %)呈胶状,部分交代磁铁矿,呈不规则细脉状充填在岩石裂隙中。黄铜矿呈他形粒状、不规则状,粒度0.02~0.10 mm,星点状分布,与黄铁矿相伴分布。非金属矿物主要有白云石、透闪石、石英、钾长石、滑石及方解石等。矿石结构有自形晶粒状结构、碎裂结构等。矿石构造主要有脉状构造、团块状构造及片状构造。围岩蚀变主要有硅化、褐铁矿化、碳酸盐化、黄铁矿化。
3 岩石地球化学测量
本次在角砾岩矿段内开展了1∶10 000岩石地球化学测量工作,测量面积为1.50 km2,采样网度为50 m×20 m,测线方位125°,共采集样品391件。分析测试工作在中冶一局环境科技有限公司测试中心进行,分析元素有Au、Ag、Sn、As、Co、Ni、Cu、W、Zn、Sb、Bi、Hg、Pb、Mo,共14种。
3.1 元素含量特征
通过对测试结果的原始数据进行统计分析,得到标准离差(S1)、变异系数(Cv1)等。通过对原始数据剔除离群数据(大于平均值加3倍方差,小于平均值减3倍方差),得到标准离差(S2)、变异系数(Cv2)等,结果见表1。
由表1可知:Pb、Zn、Cu、Hg元素分布极不均匀,含量变化很大,呈现局部异常及高背景值特征。标准离差较大的元素有Au、As、Cu,说明这些元素离散程度较高,变化较大,有明显成矿晕特征,具有一定的找矿潜力。
3.2 元素组合特征
3.2.1 聚类分析
通过对14种元素的分析结果进行R型聚类分析,获得元素间的相关关系,结果见图4。以相关系数0.4为节点,元素可分为5个组合: Hg-Zn-Cu-Sb-Pb-As-Au-Ag、Mo-W、Co-Bi、Sn、Ni。其中,Hg-Zn-Cu-Sb-Pb-As-Au-Ag为亲硫元素组合,反映了矿(化)体或角砾岩地球化学特征;Mo-W、Co-Bi属于高温元素组合,异常杂乱,规律性不明显。
3.2.2 因子分析
对14种元素分析结果进行了因子分析,结果见表2。其中,F1因子代表主要成矿元素组合Hg-Cu-Zn-Sb-Pb-As-Sn-Au-Ag,反映了角砾岩矿段内角砾岩或与角砾岩有关的成矿元素组合特征。
3.3 组合异常特征
角砾岩矿段内角砾岩主要富集元素为Ag、Au、As、Co、Ni、Cu、Mo、Sb、W、Pb、Bi,无相对贫化元素,元素丰度及富集程度要好于其他地质体,元素富集系数及变异系数均较高,金、银可作为主攻矿种,有成矿可能性。
角砾岩矿段内圈定1处组合异常,异常元素为Au、Ag、Pb、Cu、As、Hg、Sb(见图5),反映近矿晕地球化学特征。该组合异常呈椭圆状—条带状北东向展布,异常强度高,面积大,范围广,多元素异常曲线套合较好,元素相关性较强,元素浓度梯度变化明显,具有明显三级分带特征。该组合异常出露于石英斑岩与角砾岩的接触带上,且有前缘晕组合异常显示,出露的花岗岩内Ag、Au、Mo、W较为富集,与角砾岩形成侵入接触关系。综合分析认为,该组合异常区具备成矿空间及物质来源条件,有较好的成矿潜力。可将该组合异常作为找矿靶区进行探矿,有望获得找矿突破。
4 可控源音频大地电磁测深
开展物探找矿工作的首要条件是金属矿物与围岩存在显著的物性差异[11]。因此,本次物探工作测量了角砾岩矿段内120块岩石标本的电性参数,结果见表3,对岩石标本电性特征进行了分析和总结,获得了比较可靠的标本电性参数成果,这是本次物探异常解释的主要依据。
由表3可知:白云岩电阻率平均值为293 Ω·m,极化率平均值为0.73 %,显示为低阻中低极化特征;花岗岩、石英斑岩电阻率平均值为988~1 035 Ω·m,极化率平均值为1.05 %~1.08 %,显示为高阻中低极化特征;角砾岩电阻率平均值为1 386 Ω·m,极化率平均值为2.48 %,显示为高阻高极化特征。角砾岩矿段各类岩石具有不同的电性特征,因此具有进行可控源音频大地电磁测深的前提。
为探明角砾岩矿段深部的岩性分布及探矿潜力,对其进行了可控源音频大地电磁测深。根据可控源音频大地电磁测深结果,共发现了2个高阻异常G1、G2(见图6),结合矿区地质特征,推断G1高阻异常为花岗岩体及地表出露角砾岩体引起的异常,G2为深部隐伏花岗岩体引起的异常。综合分析认为,角砾岩为主要成矿地质体,具有较好的找矿潜力。
5 探礦效果
为进一步确定角砾岩矿段深部找矿潜力,在地表进行了老硐验证,发现了银矿体;在81勘探线布置了钻孔ZK81-1(见图6)进行验证,探获蚀变花岗岩体,该岩体有矿化显示。经取样分析,在角砾岩矿段发现金、银矿化带。结合北沟矿段地表出露花岗岩发现了金矿体,推测角砾岩矿段深部具有隐伏金矿体,表明深部具有较好的找矿潜力。
6 结 论
1)对七拨子金银矿区角砾岩矿段进行地质填图,基本确定了角砾岩的产状及分布,为进一步在角砾岩矿段进行探矿提供了基础地质资料。
2)岩石地球化学测量结果显示,金、银可作为主攻矿种,圈定了1处组合异常,异常元素为Au、Ag、Pb、Cu、As、Hg、Sb,该组合异常可作为找矿靶区,有望实现找矿突破。七拨子金银矿区角砾岩矿段内各类岩石具有不同的电性特征,角砾岩显示为高阻高极化特征;可控源音频大地电磁测深结果显示,角砾岩为主要成矿地质体,具有较好的找矿潜力。
3)通过工程验证,地表发现了银矿体,深部探获了蚀变花岗岩,结合北沟矿段地表出露花岗岩发现的金矿体,推测角砾岩矿段深部具有隐伏金矿体。
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Prospecting effect of comprehensive prospecting method in the breccia
ore section of Qibozi Gold Silver Deposit,Qinglong County
Bai Huiliang,Li Yankun,Yang Zhaoke,Liu Yanbing
(Beijing Jinyou Geological Exploration Co.,Ltd.)
Abstract:The geotectonic location of Qibozi Gold Silver Deposit is the middle section on the northern margin of North China Platform,the east of Zunhua dome fold bundle of Malanyu complex anticline in Zunhua-Qianxi complex fold tectonic zone,the south side of Miyun-Xifengkou-Qinglong-Mutoudeng great fault.There are many gold,silver and molybdenum deposits on the fault and both sides.Among them,the most typical ones are Yuerya Gold Deposit,Jinchangyu Gold Deposit,Huajian Gold Deposit and so on.In order to make breakthrough of prospecting in breccia ore section of Qibozi Gold Silver Deposit,1∶2 000 geological mapping,1∶10 000 lithogeochemical survey and CSAMT were conducted.The results of lithogeochemical survey show that gold and silver are the major minerals that dominate Qibozi Gold Silver Deposit,and 1 combination anomaly was delineated as prospecting target;CSAMT shows that breccia is the main oreforming geological body with good prospecting potential.Engineering verification shows that silver ore bodies were delineated on the surface,altered granite was discovered in the deep part and with mineralization implications.It is inferred that there are concealed gold ore bodies in the deep part.The practice shows that comprehensive prospecting methods greatly improve prospecting effect,and provide theoretical basis and experience for future mineral prospecting in the region.
Keywords:lithogeochemical survey;CSAMT;comprehensive prospecting;breccia;Qibozi Gold Silver Deposit