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青海牛苦头M1磁异常区控矿构造简析与找矿预测

2022-08-10石增龙王新雨王玉往李加多

世界有色金属 2022年10期
关键词:矽卡岩剖面反演

青海祁漫塔格地区矽卡岩多金属成矿带,位于东昆仑造山带东段,近年来引起了学者们的广泛关注(李世金等,2008;丰成友等,2011;徐国端,2011;张爱奎,2012;高永宝等,2014;钟世华,2018;Zhong et al.,2018;王新雨等,2020,2021)。

牛苦头矿床位于祁漫塔格成矿带中东段(图1b),目前矿区主要包括三个矿业权区,分别为M1磁异常区、M4磁异常区和M2磁异常区(以下简称为M1、M4和M2;图2)。其中M1磁异常区已投产,M4磁异常区已完成勘探工作,而M2磁异常区处于普查阶段。目前,随着M1磁异常区的不断开采,矿产资源日益枯竭,矿区外围探矿和增储迫在眉睫。矿区控矿构造不清晰,已知矿体延伸方向不明确,制约着矿山找矿增储工作的进行。

方位向间歇采样散射波是对传统散射波干扰的改进,其原理是:干扰机对截获到的SAR脉冲信号进行周期性地全脉冲采样(如图2),然后转发至特定散射区域,干扰信号经散射后被SAR接收.忽略干扰机转发延时,设未经方位向间歇采样的传统散射波信号形式为

本讲义第四讲回归分析中的变量筛选技术及统计检验(《上海化工》、2016年第8期)已做详细讨论。现再简单引用,原案例是4个变量的多元线性回归,计算机在逐步回归建模时,自动计算输出变量间的相关性,如表5所示。

本次研究引入物探新方法等值反磁通瞬变电磁法(以下简称“OCTEM”),结合矿区地质调查,以探测M1磁异常区采坑及矿权西侧空白区内第四系底界面、侵入的花岗岩体与围岩(主要为大理岩、灰岩及矽卡岩)的界线、矿体向西部延伸情况、隐伏构造等地质目标体,判断矿体延伸方向,总结控矿规律,为M1磁异常区下一步找探矿提供指示方向,为下一步矿权设立提供意见和建议。

1 矿床地质概况

高层建筑物沉降数据分析是一项重要且复杂的任务,工程界和学术界都对沉降数据分析展开了较多研究,并获得了一定的成果,如建筑物沉降监测、预报模型较多,形成了较为成熟的理论体系,包括回归分析模型、滤波模型、时间序列模型、灰色理论模型等;沉降数据误差处理方法丰富,如逻辑检验法、时空评判准则法、关联分析法等。

牛苦头M1、M4铅锌矿床矿体类型主要为矽卡岩型层状或脉状矿体,这些矿体主要产于层状矽卡岩中(图3),其中铅锌矿的赋矿矽卡岩类型主要为锰钙铁辉石黑柱石矽卡岩、锰钙辉石矽卡岩、石榴子石锰钙铁辉石矽卡岩、黑柱石锰钙辉石矽卡岩以及黑柱石矽卡岩中。

2 方法技术

2.1 原理及方法

本次研究采用湖南五维地质科技有限公司与中南大学研发的HPTEM-18型高精度瞬变电磁系统。该系统采用用统一标准垂直发射磁源、磁感应接收传感器、高速24位采集卡以及高密度测量等技术,实现坑道高精度瞬变电磁勘探。

传统的瞬变电磁法是通过不接地回线向地下传播一次场,根据电磁感应原理,观测携带有目标体地质信息的二次场来实现探测地下目标体的任务。然而常规的瞬变电磁法的接收线圈观测到的不仅仅是二次场,还叠加了一次场的信号,造成浅部信号失真,带来了浅部探测盲区(图4)。为了解决上述问题,中南大学席振铢科研团队研发了OCTEM法,该法在装置上进行改进,在上下平行共轴的两个相同发射线圈中通以大小相等、方向相反的阶跃电流,在两个线圈的中间平面位置设计接收线圈接收信号,由于接收线圈中穿过的一次磁通量始终为零,所以接收到的是地下涡流产生的纯二次磁场,消除了浅部探测盲区的存在。

数据采集参数:发送频率25Hz,最大发送电压12V,最大发送电流10A,叠加次数300次,通过多次叠加平均压制干扰,获取点位衰减曲线。数据处理及反演采用仪器配套的HPTEM-18系统数据处理软件。

2.2 实验效果

F5断层:依据露天采场、外围依据24号勘探线OCTEM剖面圈定,南西依据8、6、4、2、0号勘探线OCTEM剖面推断。走向北东(40°左右),倾向北西,倾角>75°,断层带宽0.2m~1m,浅部断层带中主要为含泥破碎岩石或泥质物下部为方解石及金属硫化物充填,上下盘地层无明显错动。

试验剖面的结果表明:OCTEM法在本区对矿体、隐伏构造、第四系底界面反映清晰明了,方法切实有效,能够满足本次勘探的地质目的。

3 成果分析

参考矿区以往物性测定资料,磁(黄)铁矿及多金属矿石电阻率较低,在600Ω.m以下;矽卡岩、(含碳质)灰岩、大理岩、含碳质大理岩呈中阻特征,电阻率介于2000-4000Ω.m之间;花岗(闪长)岩表现为高阻特征,电阻率在7000Ω.m以上;而第四系地层以残坡积土、砂砾石为主,电阻率较低。由此可见,本区内矿体与围岩电性差异较大,第四系地层与下伏地层电性差异较大,侵入的花岗岩体与围岩电性差异较大,故可以利用电阻率来圈定矿致异常,划分地质体界线。

整个堤防每逢大雨,汇集的雨水沿堤冲刷堤坡,因此常出现大量的水沟浪窝。标准化堤顶路面硬化时,要考虑修建排水沟系统,在堤顶的硬化道路两侧修建纵向排水沟,堤坡兴建横向排水沟,并将纵、横排水沟连成一体,以减少堤坡和堤肩上的水沟浪窝,保护被硬化的堤顶道路,同时减轻常规管理维护的负担。

3.1 构造识别

F6断层:依据露天采场、外围依据24号勘探线OCTEM剖面圈定,南西依据10、8号勘探线OCTEM剖面推断。走向北东(40°左右),倾向北西,倾角>75°,断层带宽0.2m~1m,有分枝复合现象,断层带中充填方解石及金属硫化物,上下盘地层无明显错动。

为查明采样区土壤中锌、铜和铬的污染情况,本研究以《食用农产品产地环境质量评价标准》[11](表5)为依据,采用单因子污染指数法对土壤中锌、铜和铬的污染水平进一步评价。单因子污染指数计算公式如下:

F1:依据露天采场、外围依据18号勘探线OCTEM剖面(东)圈定。走向北东(40°左右),倾向北西,倾角>75°,断层带宽0.2m~2m,断层带中主要为含泥破碎岩石或泥质物,断层导通性较好,上下盘地层有错动,错动距离小于5米(图5)。

《创伤与急危重病医学》杂志(国际标准连续出版物号ISSN 2095-5561,中国标准连续出版物号CN 21-1588/R)是由国家新闻出版总署批准的公开出版物。本刊由沈阳军区总医院主管、主办,以国内外从事创伤与急危重病等相关学科的广大临床医师为主要读者和作者对象;以面向临床,突出实用,注重传播创伤与急危重病医学最新研究进展及临床救治中难点、热点的争鸣讨论为重点;以促进和提高广大临床医师救治水平为办刊宗旨。本刊为ASPT来源期刊、中国期刊网来源期刊,由中国知网(www.cnki.net)、万方数据(www.wanfangdata.com.cn)等全文收录;具有较高的学术性、实用性及可读性。

F2、F3、F4断层:依据露天采场、外围依据18号勘探线OCTEM剖面(东)、24号勘探线OCTEM剖面线圈定,见图6。北东走向,北西陡倾,断层在浅部揭露明显,深部无明显错断迹象,错断距离较小。

从试验结果来看,反演剖面与钻孔揭露信息吻合较好。浅层中低阻对应第四系地层,视电阻率在700Ω.m以下的低阻层,横向连续性好,对应于第四系底部含水砂砾石层。部分钻孔在第四系以下的地层或岩体中并未见矿,在物探反演剖面上也未显示低阻异常,表现出反映大理岩、花岗岩体的高阻特征。自钻孔M1-ZK2403往西的钻孔中,物探反演剖面对矿体反映也很明显,表现为明显的中低阻特征(视电阻率低于1000Ω.m),尤其对于下层厚度较大的矿体,物探反映出明显的低阻特征(且低阻条带在横向上连续性较好)。同时反演剖面可清晰地反映出多条向西陡倾的隐伏构造,剖面上呈明显的纵向延伸的低阻条带,或对视电阻率曲线在横向上有明显的错断现象。

结合物探反演结果和采坑内揭露的构造,工作区内识别出的构造主要走向为北东走向,北西陡倾。采坑内揭露有8条已知断层,向外围的延伸情况,在物探剖面上均有所反映。将露天采坑内识别的已知构造编号自东向西依次为F1-F8,分述如下:

F7、F8断层:F7断层依据露天采场、24号勘探线OCTEM剖面圈定,北北西走向,南西陡倾,在采场另一侧揭露不明显。F8断层依据露天采场、外围依据24#、26#、28#、18#、16#、14#、12#勘探线OCTEM剖面圈定,北东走向,北西陡倾。这些推断断层在物探剖面上有着共同的反映特征:①视电阻率曲线在横向上被明显错断,视电阻率曲线横向不连续;②地层在没有被错断的情况下,向西埋深是逐渐变浅的,反演剖面中相同电性特征的层位向西突然变深,意味着有断层出现;③反演剖面上出现纵向低阻条带。在此列举典型的几个OCTEM反演剖面及推断断层,展示推断断层在反演剖面上的反映情况。

高等学校的实验室是师生进行试验教学、从事科学研究、提高实践能力的重要基地.最近几年,随着高校招生数量和办学规模的不断扩大,实验室的规模也在随之扩大,来往实验室的人员增多,不确定性因素增大,各高校对实验室的安全管理工作提出了新的要求[1].做好实验室的安全管理工作,与高校的发展息息相关,同时也是每个高校的重要工作.

断层在平面位置见图7。

此举固然包含魏银仓对银隆前景的信心,但无可否认的是,魏银仓同样有“大权旁落”的恐慌——董明珠对外部股东的影响力太大了。王健林在接受采访时就曾表示,万达在投资前根本没有对银隆进行尽调,他只是“相信董明珠的眼光”。而且,大多数外部股东根本无暇顾及银隆事务。也就是说,虽然并未签署一致行动协议,但在银隆股东会和董事会,董明珠拥有极大的发言权。

这些NE向构造对矽卡岩和矿体的控制表现为:局部NE向断裂,呈陡倾状切穿大理岩地层(图8)。沿这些NE向构造,常发育一系列含矿矽卡岩建造,这些NE向构造也可被看作是“含矿岩浆热液”上升的通道,即为导矿构造。

3.2 异常圈定

综上所述,该异常应为第四系下伏地层中的低阻层,按照8线和12线异常内揭露矿体的延伸,该异常可能为矿致异常,异常内局部区域可能为断层引起的低阻。

I号异常:采场北西32-18线物探剖面范围,长约560m,宽约100m~300m,标高介于3580-3520之间,异常呈顺层展布的低阻条带,西高东低,倾角较缓。异常内有F7、F8才采场外围的延伸推断。向西每经过一条断层,异常条带被断层错断,埋深也随之变大。

异常内已施工钻孔在异常范围内均见矿(矿化),主要表现为:在标高3519至3569m出,一系列连续的磁铁矿化角岩、铅锌矿化矽卡岩、铅锌-磁黄铁硫化物矿体。异常向西连续性好,局部被错断,预计在18#勘探线M1-ZK1818孔以西的300m范围内,对应的异常区内具有一定的含矿可能性。

综上所述,I号异常东侧为已知矿体或矿化体所致,西侧可能为揭露矿体或矿化体向西的延伸,故将该异常定为矿致异常,可作为下一步找探矿工程的重点区域。由于物探剖面向西没有继续延伸,在I号异常的西侧外围,低阻异常是否仍有延伸,尚不明确,有待进一步开展物探工作,以查明异常向西的延伸情况。

II号异常:16-6线物探剖面覆盖范围,长约320m,宽约20m,标高介于3590-3510m之间,异常呈顺层展布的低阻条带,西高东西,倾角平缓。异常内有F5、F6、F8断层在南西方向的推断延伸,上述断层均为北东走向,北西陡倾。向西每经过一条断层,异常条带被断层错断,埋深也随之变大。异常内除8线和12线钻孔揭露有矿体之外,其它剖面线上无钻探工程。结合采场内揭露的地质信息,第四系底界面应在该异常之上,排除了第四系内含水层所致低阻异常的可能性。

矿区出露地层主要为寒武纪-奥陶纪滩间山群碳酸盐岩和第四系(图2)。寒武纪-奥陶纪滩间山群碳酸盐岩地层分布较广,岩性主要为大理岩夹灰岩和条带状灰岩,为一套浅海相碳酸盐岩沉积。矿区的构造以NWW-SEE向构造为主,NE向断裂次之。NWW向断裂属于昆北断裂的次级断裂。矿区岩浆岩类型复杂,包括花岗闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩、花岗二长斑岩、似斑状花岗岩、石英闪长岩等。

遵循已知到未知的原则,结合矿区地质特征,按照采场内揭露的构造与矿体的关系,在采场外围圈定了可能的低阻异常,分述如下:

4 讨论

4.1 NE向陡倾构造对于成矿过程的影响

采场内已揭露的断层与矿体关系密切,矿体沿断层两侧呈上下多层分布。原来认为矿体的形成与侵入岩体即花岗岩有成因关系,岩浆热液在侵入时携带矿液,在地层中的软弱带形成花岗岩体和矿体,针对矿体和构造的关系未进行深入研究。本次研究认为:矿体的形成可能与区内构造的关系更为密切,矿液沿着NE向断层上升,在运移过程中,于断层两侧顺地层形成矿体;矿液遇到盖层(泥质-粉砂质岩石)之后回落,在断层两侧顺地层也可能形成矿体;如果断层对两侧地层的错断距离较大,盖层被完全错断,对沿断层上升的矿液就起不了封闭作用,矿液可能会继续上升,或许将无法形成矿体,示意图见图9。

结合上述所有地质现象和物探反演结果综合进行分析,本文对NE向构造对于成矿作用的控制过程提出了新的思路:成矿岩体沿近EW向主构造及其次级NE向构造侵入,岩浆活动后期热液沿EW、NE向构造向上或花岗岩顶部运移,溶蚀碳酸盐岩(大理岩、灰岩)地层,之后形成含成矿金属离子的热液,在局部圈闭的空间内还原结晶成矿。

4.2 找矿预测方向

牛苦头M1采坑以西地区约1km2范围内,无矿权登记,向西也暂未封边(图10),并且瞬变电磁反演结果显示,矿体与低阻体具有很好的对应性(图11)。

通过野外地质编录,识别出矿区明显存在NE向导矿断裂,结合中铜资源等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)对M1采坑外围低阻体的预测,该低阻体与采坑内已知矿体对应较好,且显示向西1km,仍有一定的延伸(图10),这表明牛苦头采坑向西1km外有一定的找矿空间,需要重视。

5 结论

(1)本文认为NE向构造为M1磁异常区主要导矿构造,矿体的形成受NE向构造控制明显,关系密切。

高火条件下,助燃空气压力高,控制阀门的操作中空气脉冲起主要作用而非弹簧。在高火条件下进入足量状态,减小BRR上的弹簧张力对高火期间的影响将很小,但将导致低火条件下变得更加足量。

(2)根据本文识别的构造以及圈定的异常,本文认为I号异常和II号异常可能为已知矿体西延导致。因此,M1采坑32-18线以及16-6线西南仍具有较大找矿潜力。

青海鸿鑫矿业矿产资源部蔡亚伟、魏发红、郭天军、刘明在资料获取及野外取样方面给予了强有力的帮助和支持,北京矿产地质研究院有限责任公司在编辑和校对方面给予了强有力的帮助,在此表示真挚的感谢!

[1]丰成友,王雪萍,舒晓峰,张爱奎,肖晔,刘建楠,马圣钞,李国臣,李大新,2011.青海祁漫塔格虎头崖铅锌多金属矿区年代学研究及地质意义.吉林大学学报(地球科学版),41(6):1806-1817.

[2]丰成友,王松,李国臣,马圣钞,李东生,2012.青海祁漫塔格中晚三叠世花岗岩:年代学、地球化学及成矿意义.岩石学报,2012,28(2):665-678.

[3]高永宝,李文渊,钱兵,李侃,李东生,何书跃,张照伟,张江伟.2014.东昆仑野马泉铁矿相关花岗质岩体年代学、地球化学及Hf同位素特征.岩石学报,30(06):1647-1665.

[4]贾建团.2013.青海祁漫塔格地区牛苦头铁多金属矿床地质特征研究.中国地质大学(北京)硕士学位论文,1-39.

[5]蒋成伍.2013.青海格尔木市四角羊-牛苦头地区矽卡岩型铁多金属矿矿化特征及成矿模式研究.中国地质大学(北京)硕士学位论文,1-35.

[6]李加多,王新雨,祝新友,吴锦荣,蔡亚伟,李岩,郭天军,蒋斌斌.青海祁漫塔格海西期成矿初探——以牛苦头M1铅锌矿床为例.矿产勘查,2019,10(08):1775-1783.

[7]李世金,孙丰月,王力,李玉春,刘振宏,苏生顺,王松.2008.青海东昆仑卡尔却卡多金属矿区斑岩型铜矿的流体包裹体研究.矿床地质,27(3):399-406

[8]刘建楠.2018.青海野马泉铁锌矿床多期次构造 岩浆热年代学成矿意义.中国地质科学院博士学位论文.4-159.

[9]马圣钞,丰成友,张道俊,李大新,舒晓峰,刘建楠,杜松金.2013.青海虎头崖矽卡岩型多金属矿床蚀变矿化分带特征研究.矿床地质,31(1):109-121.

[10]Meinert,L.D.,Dipple,G.M.,Nicolescu,S.,2005.World skarn deposits.Economic Geology 100th Anniversary Volume,299-366.

[11]王新雨,祝新友,李加多,王玉往等.2020.牛苦头矿区锰质黑柱石成因及其地质意义.地质学报,94(08):2279-2290.

[12]王新雨,祝新友,李加多,王玉往等.2021.青海牛苦头矿区两期岩浆岩及其矽卡岩型成矿作用.岩石学报,37(5):1567-1586.

[13]徐国端.2010.青海祁漫塔格多金属成矿带典型矿床地质地球化学研究.云南:昆明理工大学博士学位论文,1-159.

[14]于淼.2017.青海祁漫塔格尕林格矽卡岩铁多金属矿成矿机理研究.博士学位论文,北京:北京大学,1-377.

[15]于淼,丰成友,刘洪川,李定武等.2016.青海尕林格地区矽卡岩铁多金属矿床Fe-Ti氧化物及其热动力学意义.地球学报,37(2):204-214.

[16]张爱奎,2012.青海野马泉地区晚古生代-早中生代岩浆岩作用与成矿研究.博士学位论文,北京:中国地质大学(北京),1-144.

[17]赵一鸣,林文蔚,毕承思等.1990.中国矽卡岩矿床.地质出版社,1-354.

[18]赵一鸣,丰成友,李大新,刘建楠,肖晔,于淼.2013.青海西部祁漫塔格地区主要矽卡岩铁多金属矿床成矿地质背景和矿化蚀变特征.矿床地质,32(1):1-19.

[19]钟世华.2018.新疆维宝铜铅锌矿床成因研究.博士学位论文,北京:中国地质科学院,1-177.

[20]Zhong SH,Feng C,Seltmann R,Li D and Dai Z.2018b.Geochemical contrasts between Late Triassic ore-bearing and barren intrusions in the Weibao Cu Pb Zn deposit,East Kunlun Mountains,NW China:constraints from accessory minerals(zircon and apatite).Mineralium Deposita,53(6):855-870.

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