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在广东省饶平县英坑钼多金属矿综合找矿法找矿预测的运用

  2023-09-01    28  上传者:管理员

摘要:英坑钼多金属矿区位于粤东饶平县火山盆地外围,属武夷成矿带西南段莲花山矿集区。通过对该区区域地质成矿背景、区域物化探特征、矿区矿体地质特征、矿区地球化学特征、矿区地球物理特征等进行综合研究分析,确定英坑钼多金属矿地质物化探综合找矿模型。预测工作区存在钼多金属矿以脉状为主,发育于密集的北西~北北西向裂隙群的硅化蚀变带内,圈定找矿靶区1处,并进行深部找矿预测,物化探综合找矿方法的应用,是今后英坑地区钼矿勘查的有效手段。

  • 关键词:
  • 物化探
  • 综合找矿
  • 英坑
  • 金属矿区
  • 钼矿
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广东省英坑钼多金属矿区位于广东省潮州市饶平县火山盆地外围,通过充分收集和研究本区已有的地质、物探、化探等区域成果资料[1,2],发现英坑钼多金属矿区Mo、W、Bi、Sn、Au、Pb、Cu元素背景较高,尤其是Mo、W、Bi背景值明显高于中国东部土壤背景值,是区内找钼、钨多金属的主攻方向。矿区成矿地质条件较好,成矿规律与邻区溪西钼矿的矿床地质特征相似,通过开展1∶5 000地质测量、1∶10 000土壤地球化学测量、1∶10 000磁法测量、CSAMT测量等手段[3],进一步查明区内成矿地质条件、物化探异常特征,圈定钼多金属矿找矿靶区,并建立地-物-化综合找矿模型进行找矿预测,对英坑矿区后续找矿具有重要的指导意义。


1、矿区地质特征


1.1区域成矿地质背景

英坑钼多金属矿区位于广东省潮州市饶平县火山盆地外围,属武夷成矿带西南段莲花山矿集区厚婆坳铜锡多金属整装勘查区[4,5]。区域出露地层主要为侏罗系,包括蓝塘群和高基坪群,另有少量第四系覆盖,褶皱构造主要为燕山期大陆边缘活动带的褶皱和断陷盆地发展形成,其中断陷盆地后期发展形成为火山盆地。区域处于潮州—普宁断裂带和饶平—大埔大断裂带交汇部位[6],断裂构造极其发育,主要为北东向和北西向。区域内出露的火山地层较多,形成的地质时代主要为早侏罗世—晚白垩世,包括热水洞组、水底山组、南山村组。区域出露侵入岩主要为晚侏罗世黑云母二长花岗岩、晚侏罗世花岗闪长岩、早白垩世黑云母二长花岗岩和早白垩世石英闪长岩[7](见图1)。区域地质图内金属矿床(点)有钨、锡、钼、铁、金等12个,非金属矿产有瓷土、建筑用花岗岩和明矾石矿等。钼矿主要为饶平溪西钼矿,为一中型斑岩型钼矿,毗邻研究区。

图1区域地质图

1—第四系;2—侏罗系上统火山碎屑岩;3—三叠系下统粉砂岩和泥岩;4—早白垩世细粒斑状黑云母二长花岗岩;5—晚侏罗世黑云母二长花岗岩;6—地质界线;7—断层;8—火山盆地;9—含金石英脉型矿点;10—砂金矿点;11—斑岩型钼矿;12—1∶20万水系沉积物异常;13—1∶20万航测异常;14—1∶20万重砂异常;15—1∶20万剩余重力异常;16—研究区范围

1.2矿区地质特征

矿区内出露地层主要为上侏罗统南山村组(J3K1n),呈面状分布,为一套中酸性火山岩系,分为爆发相和溢流相等2个岩相,以爆发相为主。

爆发相的岩性主要为流纹质含火山角砾复屑熔结凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩、角砾(集块)凝灰岩等[8]。流纹质含火山角砾复屑(晶屑、岩屑、玻屑)熔结凝灰岩岩石切片,镜下可见大量的火山碎屑物,为火山碎屑岩类,呈凝灰结构,岩屑主要为刚性岩屑,粒径1.5~12.5 mm,部分为火山角砾,岩屑成分主要为同源的火山岩或火山碎屑岩类;流纹质熔结凝灰岩分布于硅化带内或夹于流纹质含火山角砾复屑熔结凝灰岩中,该岩性主要是不含或含极少的火山角砾,晶屑、岩屑、玻屑成分与流纹质含火山角砾复屑熔结凝灰岩区别不大;角砾(集块)凝灰岩分布推测靠近火山口处,由火山角砾、火山碎屑及火山灰组成,角砾大小一般3~10 mm,集块可达80~100 mm,呈棱角状—次椭圆状,成分主要为英安岩、流纹质凝灰岩等,胶结物为凝灰质等。

溢流相的岩性为安山岩、英安岩等。岩石层理不发育,多为块状构造,熔结凝灰岩具有假流纹构造,倾角30°~50°之间,上部岩石具有弱熔结结构,假流动构造明显,塑性角砾拉长定向,下部岩石角砾棱角分明,定向性差或无定向,厚度>400 m。该套地层为含矿层位,岩石近矿部位常出现粘土化(高岭土化)、绢云母化、硅化蚀变。

1.3矿体地质特征

矿体位于矿区东北部,与燕坑异常吻合较好,由剥土BT05和钻孔ZK20-2、ZK20-3、ZK27-1等控制,矿体真厚度1.88~2.30 m,平均2.09 m,赋存标高+127~+133 m,沿走向控制330 m,沿倾向控制77 m,钼矿体走向北西,倾向北东,倾角平均20°,向南东侧伏,含Mo: 0.071%~0.158%,单工程Mo: 0.091%~0.111%,平均0.102%。主要成分为硅化绿泥石化含钼英安岩和微细辉钼矿网脉,矿体辉钼矿化、黄铁矿化强烈,辉钼矿呈刚灰色粉末状微晶产出,围岩褐铁矿化不规则微细网脉发育,围岩伴有硅化、绿泥石化、高岭土化蚀变,近地表风化强烈,地表仅可见一组北西向的褐铁矿化节理。


2、矿区地球化学特征


2.1 1∶20万水系沉积物测量

矿区处于1∶20万汕头—东山幅水系沉积物测量圈定的三绕异常(AS6-乙1)中(见图1)。

三绕异常(AS6-乙1)元素组合复杂,分布于区内的主要异常元素为Au、Cu、Mo和W等,异常分布的形态和位置与区内土壤异常基本吻合。通过对中部已知砂金矿点上分布的Au、Cu等异常开展单点样品分析和异常三级检查工作,发现区内依旧分布强度较大的Au异常,最大值0.11×10-6。岩石测量发现在Au异常浓集中心内、砂金矿点南侧1 km的凝灰岩中Au有富集现象,Au含量(0.033~0.044)×10-6;另发现在凝灰岩中银铅矿化明显,含量Ag 17.9×10-6、Pb 1.3%、Zn 0.27%。可见,检查区内的Au异常主要与砂金矿点有关,凝灰岩中Au、Ag等多金属有局部富集成矿(化)可能。英坑钼多金属矿区正处于异常浓集区内,对于寻找钼、钨、铜、铅、锌、金、银等矿产意义明显。

2.2区域黄金重砂异常

矿区处于1∶20万黄金水系重砂测量圈定的三绕异常内(见图1),异常呈东西马鞍形,长11 km,宽7 km,分内中带,有2个明显浓集中心,样品最高64颗/30 kg,常见6~8颗/30 kg,黄金不规则,粒状0.2~1 mm,异常区对应地层为侏罗系火山岩,已见有砂金堆积,原生矿可能为含金石英脉型,找矿意义明显。

2.3地球化学总体分布特征

矿区Mo、W、Bi、Sn、Au、Pb、Cu元素背景较高,尤其是Mo、W、Bi背景值明显高于中国东部土壤元素背景值;As、Sb、Zn等元素背景与之相当。全区来看,Au、Mo、Sn、Bi、W元素变异系数CV值较大,其最高含量值Au 172×10-9、Mo 153×10-6、Sn 325×10-6、Bi 79.9×10-6、W 94.5×10-6,均未达到边界品位,说明区内异常强度明显。

2.4各地层地球化学分布特征

(1)上更新统大湾镇组中,Sn元素在区东北侧以高含量分布为主,其他元素在该组以背景—低背景为主,变异系数CV值0.44~1.14,相对全区较低。该组内养殖水塘较多,推测人类活动对元素分布有一定影响。

(2)上更新统黄岗组中,Au、Cu、W元素平均含量相对较高,该组在区东侧为Au、Zn等元素高含量分布,而在区南侧为Cu、W、Mo元素高含量分布,表现出一定的水平分带性。变异系数CV值较大元素有Au 2.75、Mo 1.26,说明Au、Mo元素在该组中富集贫化作用较强,对相关矿物成矿有利。

(3)上侏罗统南山村组为区出露面积最大的地质单元,该组样品数占总样品数一半以上。Au、Cu、Mo、As、Sb、Bi元素平均含量相对较高,上述元素以高背景-高含量分布为主。变异系数CV值较大元素有Au 1.87、W 1.04、Sn 2.86、Mo 1.59、As 1.05。总体来看,本组Mo、Au及与其相关的元素Bi、Cu、As、Sb表现出较好的找矿潜力,为本组主要找矿元素;分布于本组内的综合异常数量多、找矿意义大,为区主要找矿层位。

(4)侏罗统热水洞组分布在区西北角,Ag、Pb、Zn、Sn元素平均含量相对较高。Sn元素以高背景-高含量分布为主,Pb、Zn、Ag以高背景分布为主。变异系数CV值0.45~1.39之间,相对全区较低。总体来看该组元素富集贫化作用不强,Ag、Pb、Zn、Sn元素呈弱缓异常分布。

(5)元素叠加系数(Kd)、最大富集系数(Kf)可以间接显示出各元素的成矿潜力。叠加系数Kd值较大元素为Mo 1.62、As 1.62、Sn 1.55;最大富集系数Kf值较大元素为Sn 94.86、Au 82.73、Mo 61.76。总体来看,Mo、Au元素在普查区表现出较好的找矿潜力。综上所述,Mo为本区主要成矿元素,其他元素局部富集作用较明显,有局部富集成矿可能。

2.5主要地质单元地球化学分布特征

化探技术是借助于地球化学实现地质找矿的一种技术方法,在金属矿产找矿方面具有较高的效率,这主要是得益于该技术具有不但可以将基质予以有效地排除,同时获取较多信息及分析精确度高等优势[9]。 在英坑矿区东北部对燕坑一带进行1∶1万土壤剖面测量,圈定了较有找矿意义的AP3土壤异常,异常整体呈北西向展布,面积大于1.13 km2。异常东侧未封闭,向东延伸出工区与溪西矿区土壤元素异常接合。主要异常元素组合复杂,本次分析的元素均有异常显示。主要异常元素Mo、Cu、As异常面积大,连续性好;元素含量最大值:Mo 153×10-6、Cu 171×10-6、As 130×10-6、Bi 71.1×10-6、Ag 0.74×10-6、Au 40.5×10-6;其中Mo、Bi、Au、Ag、As异常具三级浓度分带,Cu异常具二级浓度分带。主要元素异常参数见表1。

表1 AP3异常参数表

注:1.衬度=平均值/异常下限,规模=衬度×面积;2.含量单位:Au×10-9,其余×10-6;3.面积单位:km2。


3、矿区物探异常特征


3.1区域地球物理特征

矿区处于区域剩余布格重力负异常梯度带上,结合区域地质矿产图来看,剩余布格重力正异常由高密度的中新生代火山岩地层引起,剩余布格重力正异常范围大,梯度小。区域上矿床分布于剩余布格重力异常似“舌”状的外突部位或布格异常重力低部位。钼铜铅锌钨锡矿床多分布于在布格重力异常梯度带。研究区处于剩余布格重力异常负异常边缘,是断裂及低密度岩体的综合反映,并处于岩体与地层接触区。

3.2矿区内岩矿石物性特征

本次测定的岩矿石几乎涵盖了矿区内所有地质单元,同时还选取了相邻溪西钼矿区的部分岩矿石标本进行物性测试,与本矿区的物性标本进行类比。经系统测定后统计结果见表2。

表2各地质单元物性统计表

注:极化率均值为算术平均值,电阻率和磁化率均值为几何平均值具体数据参见《各地质单元物性记录表》。

从表2可以看出:

(1)地层具有弱磁性,含火山角砾复屑凝灰岩中暗色火山角砾(基性—超基性)具有高磁的特征,但地层总体磁性偏弱,电性总体为高阻低极化。

(2)侵入岩具有中—强磁性,电性总体为高阻中极化。

(3)矿石具有中—强磁性体,电性为低阻中—高极化。

3.3矿区激电异常特征

在前期圈定的土壤综合异常内开展了高磁测量、激电中梯测量和CSAMT测量工作,进一步缩小了找矿靶区,在矿区北面圈定了燕坑物化探综合异常,目前矿区所发现的矿化蚀变带主要集中分布于燕坑物化探综合异常内。矿区内圈定的燕坑异常内极化率背景值较低(见图2),视极化率(ηs)幅值在0.81%~7.25%之间变化,视电阻率在500~3 000Ω·m之间变化,高极化率和低电阻率能够很好的对应,以极化率3%为异常下限圈定了DHJ1异常。DHJ1分布于最北部,ηs极大值5.84%,异常场走向与F1断裂走向一致,呈近东西向带状展布,异常具有低阻高极化的电性特征。

3.4磁异常特征

燕坑异常ΔT幅值在-199.16~494.44 nT之间变化,从南往北逐渐升高,磁场总体走向为北西西向,磁异常以正异常为主,可圈出3个磁异常(见图2),分别为CT1、CT2、CT3。

CT1分布于最北部与DHJ1套合较好,异常范围约0.09 km2,正磁异常,形态呈多峰椭圆状,ΔT极大值494.44 nT,长轴走向近东西。

CT2分布于CT1以南,异常范围约0.15 km2,正磁异常,形态呈多峰椭圆状,ΔT极大值424.11 nT,长轴走向北西。

CT3分布于最南部,异常范围约0.79 km2,为一正负伴生异常,ΔT极小值为199.16 nT,ΔT极大值为465.41 nT,东侧未闭合,长轴走向北西向。

3.5 CSAMT异常特征

以电阻率2 000Ω·m为异常上限,圈定了DZ1低阻异常,CSAMT反演电阻率等值线断面图可以看出,DZ1低阻异常在走向上的连续性较好,从浅部往深部规模不断变大,低阻异常均被高阻包围,自南东往北西呈舌状展布延伸,异常主体部分沿走向方向从南东向北西深度不断减小。

图2矿区物化探异常综合剖析图 

1—第四系大湾镇组;2—侏罗系南山村组;3—石英闪长岩脉;4—W矿体及编号;5—Mo矿体及编号;6—硅化/高岭土化蚀变带;7—地质界线;8—实测断层/推测断层;9—勘探线位置及编号;10—剥土/探槽;11—浅钻及编号;12—未见矿钻孔位置及孔号;13—见矿钻孔位置及孔号;14—土壤综合异常范围及编号;15—磁异常范围及编号;16—激电异常范围及编号


4、矿床地质-地球化学-地球物理找矿模型


4.1成矿地质特征

地层特征:异常主要分布在侏罗系南山村组的凝灰岩中[10],由于英安岩中长石矿物在斑晶和基质含量较多,所以地表岩石风化强烈,长石矿物大多泥化。

构造特征:构造主要为断裂,见有近东西向F1断裂和北北西向F2断裂,发育一组北北西—北西向节理裂隙(产状较陡)。

蚀变特征:地表可见大面积带状硅化,硅化带成北西向展布,与AP3-Mo异常外带形态较吻合。由20线到35线钻孔揭露的情况来看,高岭土化蚀变带与AP3-Mo异常中带的形态吻合[11]。

钼矿化特征:异常内现揭露到的钼矿(化)体走向为北西向。钨、银多金属矿化:赋存于F2断裂北端,与断裂位置较为吻合,找矿前景良好。

4.2异常综合解释推断与验证

燕坑异常AP3主要成矿元素为Mo,异常规模大、浓度分带清晰,呈北西向展布。与区外围东侧溪西钼矿相邻,据该区化探资料显示,推测AP3异常为溪西钼矿区Mo异常往西北方向延伸部分,经过工程验证,该异常为钼矿化体的地表反映。CSAMT剖面测量显示,在Mo异常地段存在明显低阻异常(DZ1),已由ZK20-2、ZK20-3号钻孔验证为隐伏的钼矿(化)体或含钼裂隙带引起,DZ1异常沿走向方向连续性极好,往深部也有一定延伸。CT2异常走向与矿体走向吻合,底部应是隐伏岩体的反映,钼矿体一般产出与岩体的内外接触带。总的来说,异常内地-物-化综合找矿信息吻合度较高,具有高含量、高磁、中极化、低阻的异常特征。

CT3与CT2异常相似,正磁异常应为隐伏岩体和含矿节理裂隙的综合反映,正负伴生的局部异常可能是次级构造的反映。CT2磁异常与DZ1低阻异常套合较好,经ZK20-3号钻孔验证,在290~318 m见黄铁矿化辉钼矿化细脉矿化带,矿化带的产状与DZ1的形态较为吻合,因此,DZ1低阻异常是矿化带的反映。高磁-高元素含量-低阻异常对应了钼矿(化)体和深部钼矿化带的位置。

4.3深部找矿预测

矿区深部找矿重点应以寻找斑岩型钼矿为主,物探CSAMT测量成果显示(见图3),DZ1异常分布于0~-700 m标高,异常浅部(0~-200 m)经钻探验证为矿致异常,深部异常可能是隐伏岩体内外接触带含矿部位的反映。DZ1矿致异常在深部规模较大,且低阻异常均分布于高阻体内,标高-500 m处异常规模最大,强度最高。从图3来看,隐伏岩体可能有2处拱起,拱起处隐伏岩体与地层的接触带内外多形成张性节理裂隙,围岩渗透率更高,有利于流体的运移及卸载,属于有利的成矿空间。

图3燕坑靶区CSAMT等深切片图  

根据地-物-化综合成果,建立了燕坑找矿靶区的三维地质-地球物理三维模型(见图4),共分为3个主要的地质块体,至下而上分别为岩体、低阻异常、凝灰岩盖层。

模拟岩体选用的卡尼亚电阻率下限为15 000Ω·m。结合地质钻探成果,预测标高在-400 m以上无岩体分布,模拟岩体的标高都在-400 m以下,符合区内的地质规律。

图4燕坑靶区地质-地球物理三维模拟图

模拟低阻异常选用的卡尼亚电阻率上限为2 000Ω·m。图4(b)中显示,DZ1低阻异常规模最大,且经钻探(ZK20-1、ZK20-3、ZK27-1)验证为矿致异常,DZ1低阻异常分布在岩体的外接触带,深部仍有未经验证的部分,且规模更大,主要分布在27~35线中部,此处找矿前景良好,可以看到部分低阻体分布于岩体内接触带,结合斑岩型矿床的成矿特征,这部分低阻异常矿化强度应该更高,值得验证。模拟盖层选用的卡尼亚电阻率下限为10 000Ω·m。地质成果表明,燕坑靶区至溪西矿区浅表至中部均为凝灰岩地层,均为揭露到岩体,所以标高-400 m以上均为凝灰岩盖层。综上,燕坑靶区深部具有寻找钼多金属矿的前景良好,预测的见矿标高为-400 m以下的岩体内外接触带。


5、结 论


(1)通过充分收集和研究分析本区已有的地质、物探、化探等区域成果资料,发现英坑钼多金属矿区Mo、W、Bi、Sn、Au、Pb、Cu元素背景较高,本次工作在矿区开展1∶20万水系沉积物测量、分析区域黄金重砂异常及矿区地球化学特征,认为Mo为本区主要成矿元素,其他元素局部富集作用较明显,有局部富集成矿可能。

(2)通过对区域地球物理特征、激电异常特征、磁异常特征及CSAMT异常特征分析,认为研究区处于剩余布格重力异常负异常边缘,是断裂及低密度岩体的综合反映,并处于岩体与地层接触区。异常场走向呈近东西向带状展布,异常具有低阻高极化的电性特征。磁场总体走向为北西西向,磁异常以正异常为主,异常内地-物-化综合找矿信息吻合度较高,具有高含量、高磁、中极化、低阻的异常特征。

(3)通过对成矿地质特征分析、异常综合解释推断与验证,深部找矿预测重点应以寻找斑岩型钼矿为主,钼矿体一般产出在隐伏岩体与地层的接触带,属于有利的成矿空间。预测燕坑靶区深部具有寻找钼多金属矿的前景良好,为矿区下一步的“攻深找盲”和“摸边探底”工作指明了方向,也为该火山盆地矿集区寻找同类型矿床的勘查工作起到了一定的借鉴作用。


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文章来源:李志,魏小昭.综合找矿法在广东省饶平县英坑钼多金属矿找矿预测的运用[J].中国钼业,2023,47(04):14-21.

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