綜合物化探在找鉛鋅礦中的應(yīng)用

趙 凈，張朝陽

（山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南 250014）

綜合物化探在礦產(chǎn)資源勘探中具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值，其技術(shù)主要包括重力、磁力、電法、化探等多種探測手段，而且近幾年來隨著綜合物探技術(shù)的不斷發(fā)展，借助于新型技術(shù)的融入使得綜合物探技術(shù)水平得到了不斷的進(jìn)步與提升。三維高精度重磁技術(shù)是一種借助于正交網(wǎng)的觀測方法，通過該方法可以有效提升重力值的觀測精度，相比于常規(guī)的觀測方法可以使精度提高約一個(gè)數(shù)量級[1]。此外非地震綜合技術(shù)也是現(xiàn)階段綜合物探法中的重要技術(shù)之一。在該方法中將電法和地震技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用進(jìn)行綜合勘探，基于測井資料獲得電阻率和速度之間的關(guān)系，然后將所測得的電阻斷面轉(zhuǎn)變?yōu)樗俣葞婵梢詾榫珳?zhǔn)的處理鑒定速度模型[2]。而土壤化探、高精度磁法以及激電中梯等相應(yīng)勘查方法是是礦石探測的重要方法，在本研究中進(jìn)行大興安嶺北部腹地鉛鋅礦找礦的過程中就充分運(yùn)用了綜合物化探方法，并取得良好的應(yīng)用效果。

1 大興安嶺北段地質(zhì)概述

大興安嶺北段腹地的鉛鋅礦床所在地位于西伯利亞板塊東南區(qū)域邊緣鄂倫春晚古生代陸緣增生帶，從大興安嶺北段的圖里河到克一河分別分布著鋅、鎢、鉬、金、鉛等多種礦帶。該礦帶距西部地區(qū)的海拉爾市有310公里，而東部距鄂倫春自治旗阿里河鎮(zhèn)有90公里。在對該地區(qū)的寬帶進(jìn)行找礦的過程中采用1:10000的土壤測量和高精度磁法以及激光電梯的綜合物探法[3]。在圈定異常礦帶的基礎(chǔ)之上通過后期的槽探和鉆探工程，對該地區(qū)的物化碳進(jìn)行異常驗(yàn)證最終確定了大興安嶺北段區(qū)域的上坑過火山巖型鉛鋅礦。通過對該礦床進(jìn)行分布地區(qū)的鉆孔探測以及淺表層地區(qū)的槽探工程，專家估計(jì)預(yù)算該地區(qū)的礦金屬資源礦產(chǎn)存儲量至少為5萬噸，屬于我國鉛鋅礦床的中等規(guī)模以上。

2 大興安嶺北段礦區(qū)基本地質(zhì)特征研究

通過對該地區(qū)的地質(zhì)特征進(jìn)行探測，該礦區(qū)的露出地層部分屬于一種陸向中性偏酸性的火山巖，而該火山巖的性質(zhì)主要表現(xiàn)為巖屑的凝灰?guī)r，包括流紋質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r、屑凝灰?guī)r、角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r幾種成分構(gòu)成。該礦區(qū)的中東部屬于初露的火山機(jī)構(gòu)，占地大約有2公里的范圍，該處地勢相對較高，屬于獨(dú)立的錐形山，而火山通道則是被白堊紀(jì)時(shí)期的流紋斑巖填充，表現(xiàn)為環(huán)形，放射狀斷裂構(gòu)造發(fā)育。而此環(huán)境和放射狀的斷裂發(fā)育形狀是導(dǎo)礦的構(gòu)造，也是該地區(qū)的儲礦構(gòu)造[4]。而火山的構(gòu)造和形成對于該地區(qū)的礦化蝕變發(fā)揮著重要的控制作用。在大約0.8平方公里的早白堊紀(jì)流紋斑巖出露面積中，沿著巖石的孔洞可以發(fā)現(xiàn)較為明顯的鉛鋅礦、褐鐵礦、硅礦等，而礦的形成形狀主要包括細(xì)脈狀團(tuán)塊狀以及薄膜狀。最終通過探測該地區(qū)總共發(fā)現(xiàn)的金屬礦體種類達(dá)到49條之多，而以鉛鋅銅為主要礦帶。礦石的結(jié)構(gòu)形成主要包括凝灰角礫結(jié)構(gòu)，構(gòu)造形狀主要包括塊狀、流紋狀、層狀三種類型。該礦帶的圍巖是便屬于綠泥石化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、綠簾石化4種類型，所產(chǎn)出的金屬礦物主要包括方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，然后以黃銅礦、磁鐵礦、毒砂各礦帶共同組成該地區(qū)的陸相火山巖型礦石類型。

3 該礦區(qū)鉛鋅礦找礦過程中的物化探應(yīng)用

在該地區(qū)找礦的過程中通過不止1:1萬土壤地球化學(xué)高精度磁測機(jī)電中梯面積測量，共占地16平方公里。在進(jìn)行測量時(shí)所用測線方位為90度所用線距為100m，所用電鋸為40m，采用物化探重復(fù)取樣的方法重復(fù)測量進(jìn)行質(zhì)量檢查與計(jì)算，獲得準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。

3.1 土壤測量特征

通過對該礦區(qū)進(jìn)行1:1萬的土壤測量，其結(jié)果顯示該地區(qū)的鉛、鋅、銀、銅鉬、鉍等相關(guān)元素共同構(gòu)成綜合異常，而成礦的主要元素為鉛和鋅，伴生元素包括銀、銅鉬、鉍使得該礦區(qū)成規(guī)則面型分布，共分布面積大約為4.7平方公里。進(jìn)一步檢測顯示該礦區(qū)的濃度城中心顯示結(jié)果，而且個(gè)濃度分帶非常清晰，異常強(qiáng)度較高[5]。檢測后綜合異常結(jié)果處于火山口中心流紋斑巖、流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r以及其他的角礫巖分布區(qū)。而該地區(qū)的鉛、鋅元素所占面積分別達(dá)到3.94和3.36平方公里，鉛元素含有29個(gè)樣品元素，且含量值達(dá)到3000×10-6，鋅有4個(gè)樣品元素含量達(dá)到3000×10-6，這兩種元素的異常濃度中心具有統(tǒng)一性。

3.2 高精度磁探測特征

通過對該地區(qū)的高精度探測特征顯示主要包括物性特征和磁異常特征。物性特征為該地區(qū)外表所露出的巖性和鉆孔巖性通過參數(shù)測定得到鉛鋅礦化和角礫凝灰?guī)r磁性較弱有密切的關(guān)系，而且該地區(qū)的凝灰?guī)r磁性基本沒有。而通過檢測結(jié)果顯示雌性較高的巖性屬于流流紋質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r，這一結(jié)果顯示對結(jié)果顯示在該礦帶出現(xiàn)的含礦地質(zhì)帶與圍巖有一定的物性差異[6,7]。而高精度此法檢測圈定出火山口，并簽訂了鉛鋅礦化原體的邊界范圍，為找礦作出了進(jìn)一步的指導(dǎo)工作。

通過采用1:1萬的高精度磁異常等值線進(jìn)行檢測，以200nT的磁場強(qiáng)度作為分界值圈定該地區(qū)的弱磁異常區(qū)域，最終圈定的區(qū)域呈現(xiàn)出不規(guī)則的橢圓形，不斷向上延伸而且高度不斷增大，最終隨著其形狀的不斷變化異常從不規(guī)則圓形變成規(guī)則橢圓形，而此異常值也由正變成負(fù)，整體地勢呈現(xiàn)出錐形山脊，最終確定為該地區(qū)為火山口，礦體的形成受火山熱液影響較大。在該地區(qū)顯示出的磁異常有兩條斷裂帶共同構(gòu)成，其中一條斷裂帶由北向東，而且在北東向呈現(xiàn)出梯度帶的分布，梯度帶的分布越來越明顯，整體表現(xiàn)出由北向東傾斜的特征。由此預(yù)測該地質(zhì)構(gòu)造下的下切深度較大，可能屬于礦構(gòu)造。而另一條斷裂帶則由北向西，此異常顯示出串珠狀。

3.3 大功率激電特征

對該礦區(qū)的外露區(qū)域進(jìn)行主要巖性和鉆孔巖性實(shí)時(shí)物性探測，在視極化率方面顯示角礫凝灰?guī)r以及流質(zhì)斑巖的值較高，分別達(dá)到1.63%和1.38%。而隨著礦脈的不斷增多，而其他原始的視極化率也呈現(xiàn)出不斷升高的趨勢。而檢測結(jié)果顯示該地區(qū)的視電阻率變化較小，含礦巖石屬于電阻較小異常而圍巖則屬于電阻較高異常，綜合結(jié)果顯示該地區(qū)采用機(jī)激電中梯進(jìn)行鉛鋅礦尋找充分滿足地球物理?xiàng)l件。以該地區(qū)托河林場鉛鋅礦曲巖礦石磁磁性進(jìn)行檢測為例，其結(jié)果如下表一所示。而在積淀異常方面通過物化探測以2%作為視極化率下限圈定得到激電中梯異常，將其編號為DJSI，該異常狀態(tài)屬于等軸狀，走向不明顯總面積大約為1.9平方公里，其測得的最大視極化率為6.8%，而測得到最大是電阻率為3100歐姆·米，最小是電阻率為2100歐姆·米。而所確定的區(qū)域?yàn)榛鹕娇谄狈较?，綜合反應(yīng)出該區(qū)域的深部鉛鋅礦硫化物特征。

4 礦產(chǎn)驗(yàn)證

后期通過對大興安嶺北段礦帶進(jìn)行鉆探勘測，基于槽探和鉆探兩種方式，鉆探孔深達(dá)到391.30m：而獲得的礦石厚度達(dá)到124.23m，從3.7m到243.1cm均存在礦帶。而在該礦帶中同樣證實(shí)以鉛鋅為主礦，其中鉛的平均礦品達(dá)到2.14%左右，最低為0.35%，而鋅的平均礦品達(dá)到1.98%左右，最低為0.24%鉆探孔深為436.35m，獲得礦可視厚度為148.08m，從22m至342.9m均存在礦帶。鉛的平均品位最高可達(dá)到1.24%，而鋅的平均品位最高達(dá)到2.38%。最終在工礦區(qū)共獲得鉛、鋅、銅等多金屬礦體49條，有35條屬于隱伏礦體而有14條則屬于露地表空氣，其中鋅礦體30條鉛礦體15條，鉛鋅礦體三條銅礦僅1條。而這一結(jié)果充分證明上述土壤化探高精度磁法和激電中梯綜合物探法在大興安嶺北部找礦準(zhǔn)確性較高。