矿物学特征范文

时间:2023-12-20 15:51:55

矿物学特征

矿物学特征篇1

【关键词】普兰;尖晶石;铬铁矿;蛇绿岩

雅鲁藏布江蛇绿岩带及其相关的铬铁矿,是印度大陆和欧亚大陆碰撞缝合带的重要标志。从其所处的大地构造环境来看,具有形成大型铬铁矿床的背景条件。本文着重对岩体东部方辉橄榄岩相及方辉橄榄岩+辉绿岩脉相岩石中副矿物尖晶石的特征进行研究,探讨其地质意义以及所经历的构造环境,并通过与邻区罗布莎等铬铁矿床的对比,对该区铬铁矿成矿前景作初步预测。

1 区域地质背景及其地质特征概述

沿雅鲁藏布江分布的蛇绿岩带东西向断续延伸约2000km(杨经绥等,2008),可分为三段,即东段(曲水―墨脱)、中断(昂仁―仁布)和西段(萨嘎以西至中印边境)。西段又进一步分为北亚带(达机翁―萨嘎)和南亚带(达巴―休古嘎布),普兰岩体即位于南亚带,该岩体整体呈NWW向展布,出露面积约650km2,是岩带内规模最大的一个岩体。岩体大致可分为4个岩相带,从北至南分别是:①混杂岩带,沿岩体北部边缘带状分布,由蛇纹岩、强蛇纹石化方辉橄榄岩与上三叠统―白垩系碎屑岩岩块构造混杂而成;②纯橄榄岩相,主体为纯橄榄岩,含少量方辉橄榄岩;③方辉橄榄岩相,是岩体的主体,约占总面积的70%,以不同程度的蛇纹石化的方辉橄榄岩为主,含少量的纯橄榄岩透镜体,两者呈渐变接触;④方辉橄榄岩+辉绿岩脉相,主要为蛇纹石化的方辉橄榄岩,极少量二辉橄榄岩,并有一些辉绿岩脉侵入。

2 该区域内铬尖晶石矿物学特征

2.1 纯橄岩中的铬尖晶石

尖晶石主要是富铬型的尖晶石,显微镜下,多见半自形晶,自形晶少见,多数呈残蚀状。有的细粒状铬尖晶石,边缘平直,表明该类尖晶石是从部分熔融的熔体中再结晶形成的,尖晶石主要呈深褐色―黑色,几乎不透明。

2.2 方辉橄榄岩中的铬尖晶石

方辉橄榄岩是拉昂错岩体地幔橄榄岩中主要的岩相单元,其中的铬尖晶石也同样以副矿物形式产出,但以富铝型尖晶石为主。显微镜下,可见尖晶石颜色变化较大,主要以枣红色为主,其次是浅枣红色、黄褐色,少量显深褐色,近于黑色。铬尖晶石总体自形程度较差,它形―半自形,颜色深者自形程度较好,近自形晶。同纯橄岩中的尖晶石一样,薄片中通常见到在出熔晶边部及尖晶石裂缝附近颜色较深,而在内部颜色较浅,认为这是生成磁铁矿所致。

2.3 二辉橄榄岩中的铬尖晶石

二辉橄榄岩在整个岩体中数量很少,从仅有的几块样本中发现铬尖晶石主要以富铬型的尖晶石为主。富铝型尖晶石也有,在颜色方面两者不好区分,说明富铝型的尖晶石Cr含量较富铬型的尖晶石相差不大。

前人研究认为,在部分熔融过程中,铬尖晶石是首先消失的矿物相,紧接着是单斜辉石,然后是斜方辉石,最后是橄榄石。即随着部分熔融程度的增高,地幔橄榄岩实现了由二辉橄榄岩转变成方辉橄榄岩,再向纯橄岩转变的过程,它们分别代表了地幔橄榄岩不同程度部分熔融的产物。在此过程中,还伴随着矿物成分的变化,硅酸盐矿物逐渐向富镁的方向演化以及铬尖晶石逐渐向富铬的方向演化。普兰岩体东部铬尖晶石的尖晶石Cr#为26~86,具有广泛的变化范围,这是橄榄岩部分熔融程度存在巨大差异的反应,鲍佩声等认为这代表了多次熔融事件的产物,其形成过程可能经历了两个阶段、两种环境的叠加,Mg#为32~70,平均为52。

3 铬铁矿成矿前景

世界上原生铬铁矿床有两种类型:一为层状铬铁矿床,主要产于古老地台的层状镁铁―超镁铁杂岩中;另一类为豆荚状铬铁矿床,它多产于显生宙以来的各造山带中的阿尔卑斯橄榄岩或蛇绿岩套地幔橄榄岩中。目前对铬铁矿床成因的看法主要有三种,即地幔成因、岩浆成因和交代成因。形成豆荚状铬铁矿所需要的铬来自地幔橄榄岩自身的副矿物铬尖晶石和两种辉石。在部分熔融过程中,铬尖晶石几乎与单斜辉石同时融化并消失,然后是斜方辉石,通过这两种辉石的不一致熔融转变成橄榄石时,使其晶格中的铬得以释放,而铬尖晶石的熔滴基本上并未进入玄武质熔体中,大部分仍留在地幔残余中,铬以尖晶石的形式达到集中。借助于部分熔融作用的不断再造,一方面使副矿物铬尖晶石向富铬的方向发展,表现为Cr#的增加,形成富铬的铬铁矿;另一个是硅酸盐矿物由二辉橄榄岩逐渐向方辉橄榄岩再向纯橄岩转变,即硅酸盐矿物逐渐向富镁的方向演化,表现为Mg#的不断增加,最终形成纯橄岩。在这一过程中,我们可以看到,当部分熔融程度低的时候,形成富铝型的尖晶石,当部分熔融程度高的时候,形成富铬型的尖晶石。所以豆荚状铬铁矿是原始地幔岩高度熔融再造的产物,与纯橄岩密切伴生。

4 讨论与结论

SSZ是已经发生部分熔融的地幔橄榄岩再度熔融的最佳构造环境(史仁灯等,2005),这与该带中丰富的流体活动有关。经研究,尖晶石中TiO2是其形成的构造环境的有效的指示剂,板内环境MORB环境岛弧环境TiO2含量依次降低。对于在一个地幔橄榄岩体中,同时出现高Al(Cr#60)的尖晶石,前人已做过研究:有学者认为这与地幔橄榄岩的部分熔融程度、亏损程度以及岩浆的性质有关,也有学者认为是与岩体在形成过程中由早期的洋中脊扩张环境向晚期岛弧环境演变有关,鲍佩声等认为可能是早期形成具有Cr#60的高熔橄榄岩。本文所得出的结论与徐向珍等通过普兰蛇绿岩岩石学研究所认为的普兰岩体可能经历了MOR和SSZ两种构造环境及与邻区罗布莎所经历的构造环境相一致。

至于该区的成矿前景,前面已陈述,认为岩体东部成矿潜力不佳,以往所找到的铬铁矿化点也主要是在纯橄岩相中,这进一步证明了找矿方向,应选择岩体西北方向的纯橄岩相以及纯橄岩与方辉橄榄岩杂岩带处,那里才有可能潜伏着大型的铬铁矿床。

【参考文献】

[1]鲍佩生,王希斌,彭根永,等.中国铬铁矿床[M].北京:科学出版社,1999:33-133,303-306

[2]陈世忠,杨经绥.苏鲁超高压变质带岗上超镁铁质岩铬尖晶石形成过程: 铬成矿新机制[J].地学前缘,2009,16(5):23-234.

[3]黄圭成,徐德明,雷义均.2006. 普兰县拉昂错蛇绿岩体的铬铁矿找矿前景[C]//“十五”地质行业重大找矿成果资料汇编.

[4]贾大成,邢立新,潘军,等.伊通上地幔剪切带捕掳体中富铝尖晶石的地球化学特征[J].吉林大学学报:地球科学版,2006,36(4):497-502.

[5]李建平,Jacques K,Daniel V.地幔橄榄岩部分熔融及相转变(尖晶石相-斜长石相)过程中的固相化学成分演化-在自然岩石中的应用[J].地球化学,1996,25(4):353-364.

矿物学特征篇2

关键词:地质特征;成因类型;地球化学特征;浓度分级;地球物理特征;布格重力异常;磁场强度

1. 地质特征

1.1 矿区地质特征:

铜矿体围岩为下二叠――上石炭统格根敖包组碎屑岩。地层走向东西,倾向南,倾角60°~85°。矿区北部为中二叠统哲斯组凝灰质粉砂岩,与格根敖包组呈断层接触。华力西期正长斑岩,分布于矿区南北两侧,侵入于格根敖包组碎屑岩中。中晚泥盆世超基性岩块被格根敖包组安山岩、凝灰岩不整合覆盖(见图1、图2)。

矿区内构造比较简单,断裂呈北东东向分布,正长斑岩即沿此断裂贯入,同时在其上盘距正长斑岩5m~150m处的裂隙中,形成呈雁行排列的东西向的蚀变带及铜矿体。后生构造在矿区北部搓碎正长斑岩,但未影响矿体。

金矿床分布于矿区东西向绿泥石化蚀变带浅部,金矿体与铜矿体在空间上相伴出现,生成上有一定联系(图3)。矿床由17个大小不等的表生金矿及原生金(铜)矿体组成。矿体形态在平面上呈不规则透镜状、似脉状、蝌蚪状,矿体呈东西向断续分布;在剖面上矿体呈楔子状或透镜体,大多数矿体上宽下窄,延深不大。

矿体在局部地段略有集中,平行产出。表生金矿体走向大体在NE60°~SE110°的范围呈舒缓波状弯曲,个别矿体走向呈北西向,矿体倾向SE137°~SW190°,倾角60°~87°之间,局部接近直立。

1.2 矿产特征

围岩蚀变:铜矿区围岩蚀变主要为绿泥石化,次为次生石英岩化、硅化、绢云母化和滑石化,地表有褐铁矿化及高岭土化。前者与正长斑岩脉的侵入有关,与铜矿同期生成。呈平行带状分布,局部有分枝复合现象。蚀变带中一般含有粒状黄铁矿及黄铜矿小斑点。绿泥石化与绢云母化相伴生,强烈处黄铜矿较富集。次生石英岩化仅发育在地表氧化带中,系受地表氧化作用时所生成的硫酸铜的水溶液作用所致,在普查找矿时可做为间接找矿标志。硅化见于正长斑岩脉的边缘外接触带,有少量浸染状黄铁矿。铜矿即产于凝灰质砂岩内以绿泥石化为主的蚀变带中。金矿体围岩以表生蚀变岩为主,常见有黄钾铁矾化、褐铁矿化、赤铁矿化、孔雀石化及高岭土化等蚀变凝灰岩、粗玄岩、玄武岩、火山角砾岩等。它们往往具有不同程度的金矿化,与矿体多为渐变过渡关系,无明显界线。

铜矿体特征:本区铜矿总的分为两大类,一为占本区储量大部分的氧化矿体,次为下部的原生硫化矿体。前人经初勘圈定矿体共21个(见表1)。其中氧化矿体13个;原生硫化矿体6个;上部为氧化矿石,下部为硫化矿石的矿体2个。本区铜矿具有垂直分带现象,地表0m~2m左右,为地表淋滤带,仅剩有褐铁矿化的铁帽及粉末状粘土等物;其下为氧化带,氧化深度一般为30m~60m,而以30m左右深度的氧化矿石品位较富,故认为30m~40m为氧化富集带;其下为硫化矿体(原生带)。由于本矿床属窄小的脉状矿体,不可能聚集大量的铜矿溶液,因而没有次生硫化富集带。

铜矿石特征:氧化矿石有用矿物以碳酸盐类孔雀石为主,其次有蓝铜矿、黝铜矿和极少量赤铜矿,其中蓝铜矿、黝铜矿多沿裂隙填充。氧化矿的薄膜结晶成放射状、羽毛状等结构,硅孔雀石及蛋白石类呈半透明的细脉,赤铜矿有粒状及斑点状结晶体。孔雀石是本区氧化矿最多的一种,常与上述几种氧化矿混杂共生,也有单独地呈斑点状及小细脉存在。由于氧化矿存在于蚀变带中及裂隙发育或片理发育的构造带中,故矿石疏松破碎。硫化矿石有用矿物主要为原生黄铜矿、黄铁矿及微量次生烟灰状辉铜矿,并偶见有极少量的闪锌岩和方铅矿。含铅、锌一般

金矿体规模:金矿体规模大小不等,长度16m~190m,厚度0.78m~5.27m,延深15m~67m。主要矿体厚度变化系数为62%~67%,其矿体厚度稳定程度属较稳类。各矿体中金的品位一般在3.38克/吨~12.72克/吨之间,主要矿体的品位变化系数在54%~82%之间,其有用组份分布均匀程度属较均匀类。

金矿体形态:原生金矿体(即原生铜矿体或其上部次生硫化物富集带中,金品位达到工业要求者),其形态主要呈透镜体状,局部平行产出,其产状与铜矿体产状一致,走向东西向,倾角南,倾角69度左右。其矿石的金平均品位为4.9克/吨,最高42.3克/吨,铜平均品位为3.51%,最高可达8.48%。

成矿时代及工业类型:本矿床成矿时代为华力西晚期。126地质队根据本矿床呈东西向延长,数条大致相平行的带状矿体系受成矿前构造断裂带及破碎带所控制,又据原生黄铜矿石中混有大量黄铁矿,故认为铜矿床属于黄铁矿型小型铜矿床。

金矿床赋存在华力西晚期超浅成相正长斑岩侵入体与格根敖包组中基性火山岩的外接触带之绿泥石化蚀变带中。金矿体产出的空间部位,大多数在铜矿床的氧化带内和绿泥石化蚀变带中,严格受近东西向低级别的张性断裂构造控制。矿体形态剖面上多呈楔子状或不规则透镜体状,其延深都不大,并与氧化铜矿体密切共生,部分金矿体就赋存在铜矿体内。金矿体是含铜黄铁矿化或原生矿体经过长期的风化、淋滤作用,使金活化、迁移或次生富集于有利的构造部位形成的。依据上述成矿地质特征,金矿床成因类型属风化淋滤型金矿床。

2. 地球化学特征

小坝梁矿区元素组合为Cu、Pb、Au、Hg、Cd、U、Sn、Bi、Cr、Co、Ni、Fe2O3、Mn、V、La、Y、Zr、F、P、Sr。各元素特征见表2及图4。

强度高、规模大的元素是Au、Cu、Cd、Hg、Cr、Co、Ni、U、Y。各元素极值为:Au7.64×10-9、Cu94.3×10-6、Cd1.063×10-6、Hg263.33×10-9、Cr3001.1×10-6、Co100.89×10-6、Ni1974.3×10-6、U19.02×10-6、Y108.8×10-6。具有四级以上浓度分级的元素是Hg、Ni,三级浓度分级的元素是Au、Cd、Co、F、U,二级浓度分级的元素是Cu、Cr、Bi、Sn、Mo、P、Sr、Y,其余元素均为一级浓度分级。

在铜金矿床处各元素组合好,强度高,规模大,浓集中心和浓度分级明显,主要组合元素是Cu、Au、As、Hg、Cd、Fe2O3、Cr、Co、Ni、V,这是矿区主要成矿元素和指示元素。

3. 地球物理特征

由1∶20万区域布格重力异常图可见(图5),小坝梁铜金矿位于相对重力高值区,异常走向北东,等值线宽缓,布格重力异常值一般在-87.43~88.49×10-5m/s2之间,与该区出露的超基性岩相对应。向北西和南东布格重力异常值逐渐变低,异常值一般在-125.71~-120.64×10-5m/s2之间,与第四系对应较好。

在1∶5万航磁异常图(图6)上该异常位于正负磁异常梯度带上,磁异常较杂乱,总体上北部和南部为正磁异常,异常走向为北东东向,等值线较密集,磁场强度一般在100nT~500nT之间,最高为1200nT。中部为负磁异常,走向北东,磁场强度一般在-50nT~-300nT之间,最低-400nT。航磁异常与该区出露的超基性岩关系密切。

4. 结论

铜矿床为华力西晚期黄铁矿型小型铜矿床。金矿床赋存在华力西晚期超浅成相正长斑岩侵入体与格根敖包组中基性火山岩的外接触带之绿泥石化蚀变带中。金矿体产出的空间部位,大多数在铜矿床的氧化带内和绿泥石化蚀变带中,严格受近东西向低级别的张性断裂构造控制。矿体形态剖面上多呈楔子状或不规则透镜体状,其延深都不大,并与氧化铜矿体密切共生,部分金矿体就赋存在铜矿体内。金矿体是含铜黄铁矿化或原生矿体经过长期的风化、淋滤作用,使金活化、迁移或次生富集于有利的构造部位形成的,属风化淋滤型金矿床。金矿床与古生界下二叠统格根敖包组火山岩地层中形成的黄铁矿型铜矿床有着生成关系,金矿体主要赋存于金属硫化物(铜)矿床的上部氧化带中,个别原生铜矿体之中金也较富集,在其局部形成工业矿体。因此下二叠统格根敖包组中基性火山岩即是铜矿的找矿地层标志,又是寻找金矿的地层标志,应加强矿区大比例尺的综合地质工作,扩大找矿范围。

参考文献:

[1] 鞠文信.内蒙古1∶25万东乌珠穆沁旗幅区域地质调查报告.

[2] 赵金忠.内蒙古1∶25万东乌珠穆沁旗幅、朝克乌拉幅、翁图乌兰 幅地球化学图说明书.

[3] 赵军.内蒙古1∶20万东乌珠穆沁旗幅区域重力调查报告.

矿物学特征篇3

[关键词]虎头崖铜铅矿床 地球化学特征 矿床成因

[中图分类号] P59 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-10-26-2

虎头崖铜多金属矿床分布于巴音郭勒河以西虎头崖一带,东径91°40'21"-91°43'09";北纬37°02'52"-37°03'18",呈近东西向展布,由两条矽卡岩化构造破碎带,21条铜多金属矿体组成,属青海省格尔木市乌图美仁乡管辖。

矿区出露地层由老至新有:元古代狼牙山群上岩组、寒武―奥陶纪滩间山群碎屑岩夹火山岩组、早石炭世大干沟组和晚石炭世四角羊沟组以及第四纪。

1矿床地质特征

1.1矿体形态

虎头崖矿床主要有两个矿带:Ⅰ号矿带处于下石炭统大干沟组含碳灰岩和狼牙山组上岩组灰岩夹石英岩之间。走向近东西,倾向北,倾角65°~82°,通过工程的追索揭露,已圈出大小20个铜铅锌银矿体。Ⅱ号矿带位于Ⅰ号矿带南侧,两带之间相距50~300m,局部有交合趋势,局部倾向南,但总体仍为东西走向,北倾,倾角 55°~78°,78°,两带地表延长均大于4.8Km。

1.2矿石组构

矿石构造主要有块状、浸染状、条带状、斑杂状等。矿石结构主要有它形-半自形粒状结构、交代结构、残余结构、骸晶结构、固溶体分离结构、填隙结构等。

1.3矿物组分

主要金属矿物为黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿及方铅矿、闪锌矿,伴生金属矿物有少量的磁铁矿,偶有毒砂、白铁矿等;

矿石的化学成分复杂,矿石以铜为主,其次有锌及铅、铁等。矿石的矿物组成、化学组分复杂,是本矿床的突出特点。这些金属矿物大部分颗粒细小,晶形差,大部分为它形晶-不规则形态。

矿石中的脉石矿物主要有透辉石、蛇纹石、方解石及石榴石、硬石膏、绿帘石等。

脉石矿物的种类比较简单,主要为碳酸盐、硫酸盐矿物及硅酸盐矿物。石榴石矿物中含有镁铁成分反映出形成于上地幔环境下,方解石重结晶及其蚀变为后期热液改造,硬石膏的形成反映其受到了高温热液的改造。这些不同类型、种类的矿物的形成与出现均反映了该矿床的形成过程受到了来自下地壳或上地幔物质的促使、干扰及破坏。

1.4围岩蚀变及成矿期次

围岩蚀变主要有矽卡岩化、硅化、蛇纹石化、大理岩化、绿泥石化、绿帘石化、透闪石化、石榴石化、透辉石化等,具有典型的矽卡岩化矿化特征。

根据野外观察以及室内鉴定综合分析,将成矿期次划分为矽卡岩期、热液期以及表生期三个期次。

2矿床地球化学特征

2.1矿石地球化学特征

虎头崖铅铜矿床矿石的∑REE 值为 10.13×10-6,稀土总量很低;LREE值3.16×10-6,HREE值6.97×10-6;LREE/HREE 值 0.47;重稀土总量大于轻稀土总量。其特征值处于大洋地壳与原始地幔稀土含量特征值之间。La/Sm值2.11;变化较大,表明轻稀土分馏较明显。La/Yb值6.00,(La/Yb)N值4.05;(Ce/Yb)N值2.49;以上特征均表明矿石中轻稀土特征变化较明显。Gd/Yb值2.77,表明矿石中重稀土分馏较明显。矿石的稀土元素配分曲线呈明显的右倾的平滑线,基本上处于轻重稀土分馏明显状态。Eu处呈较浅V字型谷,负Eu异常,δEu值为0.43,说明了矿石在形成后的矽卡岩化作用的过程中发生Eu的丢失;δCe值 0.51;铈呈明显的负异常。矿石的这些稀土特征值与上地幔与下陆壳的特征值比较相似。这些特征反映了矿石的物质来源及经历的成矿过程十分复杂,其成矿的物质明显的来自上地幔或下地壳且经历了多次的富集改造。

矿石中Co/Ni值2.27,高于陆壳与洋壳的特征值;Sr/Ba值8.09,高于下陆壳及洋壳特征值;U/Th值0.52处于洋壳特征值范围;Th/Co值0.03与下地壳值相同;Nb/Ta值0.00与下陆壳特征值相同;Sr/Eu值处于上地壳与下陆壳特征值之间;Zr/Hf值高于陆壳与洋壳的特征值;Zr/Nb值高于洋壳与下地壳特征值,而接近洋壳特征值。Sm/Nb值处于洋壳特征值范围。这些特征值高于洋壳或处于洋壳或陆壳值之间,这反映出虎头崖铅铜矿床的矿石经受多次改造。同时也反映了成矿物质可能来源于地壳深处并经历了地壳上部的重熔融造成的矽卡岩化作用的叠加改造的特征。

强不相容元素Rb、Ba、Ta等呈强亏损状态;Cr、Nb、Sr等中等不相容元素也处于亏损状态;弱不相容元素Y略富集;矿石中部分Co、Ni成矿元素显较高丰度值,Zn、Pb 呈特高丰度值状态呈富集矿化特征。矿石组成中成分特征的复杂性与其经历了多次不同性质、不同环境的成矿作用的改造叠加有关。同时也是可作为多期次成矿作用叠加改造的证据。

2.2放射性同位素特征

同位素计算中Rb的衰变常数λ=1.42x10-11/a,矿源层年龄取自468Ma;成矿年龄取自2146Ma。

虎头崖铅铜矿床矿石的Rb与Sr含量极低,而其Rb/Sr、87Rb/86Sr很低;但(87Sr/86Sr)i比围岩的值要高的多,与围岩形成了明显的反差特征,反映了与围岩的物质来源间有明显的差异。矿石的Rb与Sr同位素组成特征显示出其成矿物质来自上、下地幔等深部环境,但又受到碳酸盐成矿交代作用及成矿热液改造的影响而使Rb交代丢失。

3成矿机理与矿床成因

通过对虎头崖铅铜矿床矿物共生组合、矿脉穿插关系及控矿条件分析,该矿床明显受深大断裂构造、岩浆建造、热液作用的联合控制,且经历了多期次多阶段成矿作用。

奥陶纪热水喷流沉积作用:海底火山喷流带来了铜、铅、锌、铁等成矿元素,并使其初步富集。同时在盆地内形成了富含 铜、铅、锌、铁等成矿元素的硅质岩及碎屑岩,为后期热液改造成矿提供了物质基础,其成矿演化模式如下:在矽卡岩期,印支晚期的二长花岗斑岩经分异演化沿着东西向与北西向分支裂隙上侵,与灰岩接触交代形成矽卡岩,构成Ⅰ号与Ⅱ号矽卡岩化蚀变构造带,并在其中析出少量磁铁矿、磁黄铁矿。在热液期,随着矽卡岩期大量矽卡岩矿物的形成,上升溶液中的挥发性组分和金属离子浓度增高,在上升过程中物理化学条件发生改变后,以硫化物方式交代充填产生黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等金属矿物。在表生期,深部矿体因剥蚀和新构造运动的影响,遭受地表风化,原生的硅酸盐、氧化物、硫化物、碳酸盐等遭到风化,形成孔雀石、铜兰、等氧化物。

综上,认为虎头崖铅铜多金属矿为热水喷流沉积-矽卡岩叠加改造型矿床。

参考文献

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矿物学特征篇4

关键词:矿石品位 数学特征 混合分布 变异函数 趋势面分析 水银洞金矿

The mathematic characteristics of the ore bodies from the Shuiyindong gold deposit, southwestern Guizhou Province

JIA Xiao-fangGUO Yi-pingJIA Zhi-bing

Fourth Institute of Geology and Mineral Exploration of Inner Mongolia, Jining, 012000 Inner Mongolia

Abstract: This paper reports mathematic characteristics of ore bodies from the Shuiyindong gold deposit, southwestern Guizhou Province, which is a typical Carlin-type gold deposit. It is shown that gold contents of the ores have a typical mixture distribution, indicating two stages of mineralization. The first stage reflects pre-enrichment of gold in relation to diagenesis of the host rocks, and the second stage marks overprint of auriferous fluids. The second stage mineralization is dominant in terms of gold resource at the deposit. Results from modeling of spatial variation for gold ore bodies indicate that it is appropriate to adopt an exploration grid of 75×190 m, which is much less dense than the present exploration grid, and therefore more economic. Results of trend analysis reveal that both average and variation of gold grade are decreasing towards depth. This implies that gold mineralization tends to diminish but be homogeneous. When combined with existing data, results from this study suggest that the area of the north limb of the Huijiabao anticline is the most potential target in the future exploration.

Key words:ore grademathematical characteristicsmixture distributionvariation functiontrend analysisShuiyindong gold deposit

1. 前言

水银洞金矿位于贵州省贞丰县,是我国90年代初发现的特大型卡林型金矿。前人已对该矿床的地质特征和矿床成因进行过详细的研究。如刘建中(2003)最先研究了水银洞金矿的矿石组成和金的赋存状态;付绍洪等(2004)通过黄铁矿的标型特征对黄铁矿的形成条件含金性差异和金的富集机理进行了讨论;张竹如等(2004)认为二叠系龙潭组煤系地层含矿岩系对金矿床形成具有重要作用;刘建中等(2006)通过控矿构造、热液蚀变、流体包裹体特征等研究了矿床的成矿条件,并初步探讨了水银洞金矿的成矿模式。然而,以往的研究基本上都停留于对矿床的定性描述和矿床成因模式研究,迄今为止尚没有人对该矿床的成矿作用和矿化特征进行定量化研究,而定量化是地质学和矿床学发展的必然趋势。水银洞金矿自从发现以来已投入了大量钻探工作,获得了丰富的分析数据,为定量研究矿床的数学特征提供了重要基础。

地质体的数学特征是指地质体各种属性的数学特征或数量规律性,可以从几何特征、统计特征、空间特征、结构特征等四个方面考查地质体的数学特征(赵鹏大等,1990)。矿体是一种特殊的地质体,其数学特征研究是以矿体为研究对象,主要侧重于矿体的品位、厚度、形态、规模、产状及矿体的内部结构等。它也可以通过上述四个方面来考查矿体的数学特征,查明矿体的数量特征或规律性。本文尝试利用数理统计方法对水银洞金矿的统计特征和空间特征(包括趋势特征和变异函数)进行初步分析,揭示矿体几何特征和矿石品位的空间变化规律,并为矿床勘探提供有用的信息。

2. 矿床地质特征

水银洞金矿床位于华南褶皱系右江褶皱带西延部分与扬子准地台西南缘交接部位的灰家堡金矿田,是黔西南金矿集区的重要组成部分。矿区出露的地层有中二叠统茅口组、上二叠统龙潭组、长兴组、大隆组、下三叠统夜郎组及永宁镇组,主要岩性为生物碎屑灰岩和细碎屑岩。水银洞矿区构造发育,主要有东西向、南北向和北东向三组褶皱和断裂构造,其中与矿体关系密切的主要有灰家堡背斜和F105断层(刘建中等,2006)。

矿物学特征篇5

【关键词】 矿床地质特征 地球化学特征 成矿物质来源和成矿时代

【Abstract】 In this paper, on the basis of previous exploration and research achievements, we summarized the geological characteristics of ore deposits including the formation, structure, spatial distribution of magmatic rocks and ore bodies, and mineralization alteration of the Xiangluwanzi Gold Deposit. Furthermore, the geochemical characteristics including trace elements, rare earth elements, and isotope information of sulfur, hydrogen-oxygen, lead and strontium of the minerals and rocks were also reviewed. It can be concluded that the sources of metallogenic material and metallogenic epoch for ore deposit as the following: The ore-forming material and ore-forming fluids were provided with multiple sources. At the tectonic locations with the physicochemical conditions drastically changed,the element Au in these ore-forming fluids with enrichment of ore-forming material was hold up and concentrated into the gold deposit. This mineralization was related to the tectonic-magmatic activity in the late Yanshanian which is aged 124Ma~157Ma.

【Key words】 the geological characteristics of ore deposits;the geochemical characteristics ;the sources of metallogenic material and metallogenic epoch for ore deposit

1 矿床地质特征

矿区大地构造位置位于胶辽吉叠加岩浆弧(Ⅱ)吉南―辽东火山-盆地群(Ⅲ)柳河―二密火山―盆地区(Ⅳ),NE向柳河断裂与NW向水道―香炉碗子西山断裂交叉部位[1]。

1.1 地层特征

矿区内主要分布太古界杨家店组古老变质岩系的黑云―角闪斜长片麻岩及黑云变粒岩,局部夹磁铁矿,原岩为一套超基性―中基性海底火山喷发建造;矿区的东南部边缘分布有中―晚侏罗世的杂色砂砾岩、凝灰岩,流纹岩等火山岩,原岩为一套陆相碎屑―火山建造。见图1。

1.2 构造特征

矿区内以北东向脆-韧性剪切带横贯全区为特点,EW和NE向断裂构造为主,也是本区的主要控矿构造。其次为近SN和NW向断裂,见图1。烟囱桥子-龙头EW向脆-韧性剪切带主要发育在杨家店组地层内。剪切带内片糜岩、糜棱岩、初糜岩和糜棱岩化发育,被不同期次的岩体和脉岩充填。该剪切带控制了侵位时间和岩性相同、呈脉状或岩墙状的东山、西山、荷包褶子和烟囱桥子隐爆角砾岩体的空间分布。由于该构造带的多期次活动,造成不同期次的构造岩浆活动的叠加,使围岩中的成矿物质不断活化、迁移和富集,与来自岩浆中的成矿物质共同在构造的有利部位富集成矿;吉乐―龙头NE向逆断层与EW向脆―韧性剪切带交汇部位控制了赋矿岩体的产出空间。

1.3 岩浆岩特征

太古宙石英闪长质-英云闪长质-花岗质片麻岩同位素年龄2492Ma[2],呈EW向展布的变辉绿岩脉分布于剪切带内及其两侧;华力西期石英二长岩Rb-Sr等时线年龄277±24Ma[2],其次还有辉绿岩、闪长岩、煌斑岩等脉岩呈NE向分布;燕山期东山、西山、荷包褶子、烟筒桥子呈岩株状,岩体同位素年龄值为161.49~171.llMa[2]。东山、西山岩体是主要含矿岩体。坑道中见有燕山期斜长花岗岩呈小岩株状侵入于火山岩体中心部位。霏细岩脉多呈NE向分布,脉岩年龄124~129Ma[3]。

1.4 矿体特征

东山矿段矿体主要赋存于火山隐爆角砾岩岩体内。矿体产状与岩体产状基本一致,平面呈EW向展布的似脉状、透镜状,长1350m,宽30~120m,延伸大于550m。剖面上呈似板状或楔状,倾向N,倾角68°~85°。矿带特征见表1[4]。矿石中含Au矿物有自然金、银金矿、金银矿等。

含矿岩体蚀变发育,蚀变具有水平分带现象,与矿化关系最密切的黄铁绢英岩化分布在蚀变岩体的中心部位,向两侧依次出现弱黄铁绢英岩化、绢云母化,并逐步减弱。

2 矿床地球化学特征

2.1 微量元素特征

杨家店组斜长角闪岩Au丰度4.29~7.5ppb,最高23ppb,片麻岩类Au丰度3.0~5.1ppb,浅粒岩Au丰度4.21ppb,片麻状花岗岩Au平均值8.9ppb,石英二长岩Au平均丰度0.41ppb[2];

次火山隐爆角砾岩及霏细岩中的Au含量明显高于地壳丰度[5],说明在成矿的过程中,太古宙的老变质岩和后期的岩浆活动,都可能为成矿提供了成矿物质。

2.2 稀土元素特征

次火山隐爆角砾岩、霏细岩、变辉绿岩、金矿石ΣREE分别为67.47ppm、45.19ppm、183.30ppm、141.54ppm,LREE/HREE值分别为9.74、9.00、8.51、9.14[5-6],轻稀土富,轻重稀土分馏明显。δEu值分别为0.90、0.81、0.76、0.75,δCe值分别为0.92、0.92、0.83、0.80[5-6],稀土的特征值及配分模式基本相同,表明在成矿的过程中Au的来源与隐爆角砾岩、霏细岩、变辉绿岩有关,但矿石的δEu、δCe特征值又有别于次火山隐爆角砾岩、霏细岩,与变辉绿岩相近,推断一是在成矿的过程中Au的来源与较老的变辉绿岩关系更为密切,二是变辉绿岩为侵入时代较晚的脉岩,其为成矿提供了流体和部分成矿物质。

2.3 硫同位素特征

矿石δ34S变化范围在-3.98‰~10.7‰[1,7-8]。烟囱桥子δ34S变化范围在-3.31‰~3.45‰[1,8],平均值为0.07‰;东山δ34S变化范围在-3.82‰~6.90‰[6-7],平均值为2.81‰,西山δ34S变化范围在-3.98‰~10.7‰[1,7 -8],平均值为2.64‰。与花岗岩、火山活动流体中δ34S变化范围[9]基本一致。亦与变质岩及区域变质岩中黄铁矿的δ34S变化范围-2‰~2‰[8]基本吻合。表明在成矿的过程中S具有多来源,其中以来源于岩浆为主,在成矿流体的上升过程中有围岩硫的混入。亦证明了成矿过程中成矿物质的多来源性。见表2[8]。

2.4 氢氧碳同位素特征

石英δ18O为9.11‰~13.94‰,方解石的δ18O值为15.53‰~20.00‰[1,7],基本位于火成岩的5‰~13‰、天然水的10‰~-55‰[9]的范围内,表明成矿热液流体中的水主要来源于次火山岩浆,在流体上升的过程中受到地下水的环流作用,有天水加入,形成了混合成矿流体;水云母的δD为-121.0‰~-72.9‰[1,7],位于与火成岩δD值-30‰~-180‰、天然水δD值50‰~-500‰[9]范围内,亦与变质岩δD值-30‰~-110‰、岩浆水δD值-40‰~-85‰[9]的特征值相近,同样证明了起源于次火山岩浆活动后期的成矿热液流体在上升的过程中,受到地下水的环流作用,有变质岩中的水和天水加入;δ13C值分别为1.10‰和-1.40‰[7],有别于深成碳δ13C≈-7‰,接近正常海相碳酸盐的δ13C值1.5‰~3.5‰和来源于海相灰岩的热液流体的δ13C≈0‰[9]相近,推测其来源于变质结晶基底中的碳,即在起源于次火山岩浆活动后期的成矿热液流体在上升的过程中,变质围岩中的碳加入成矿热液流体,形成了混合成矿流体。综上,起源于火山―岩浆活动演化的后期形成的成矿流体,在沿构造向上迁移的过程中,与围岩进行了物质交换,形成了混合的含矿流体,在物理化学条件突然改变的构造有利部位,Au被卸载,富集成矿。见表3[7]。

2.5 铅同位素特征

矿石206Pb/204Pb为15.825~16.332、207Pb/204Pb为14.891 ~15.443、208Pb/204Pb为36.013~37.500[1,5],东山平均μ值为 9.09、西山9.08[1,5],东、西山岩体具有上地幔与下地壳相同的深源铅特征;矿石铅同位素单阶段模式年龄1262Ma~1455Ma[5],大于石英二长岩、火山隐爆角砾岩体、以及矿化和霏细岩脉的年龄,而新于基底2492Ma年龄[2],推测代表烟囱桥子-龙头EW向脆-韧性剪切带的形成时代,即该区域性构造形成于古亚洲构造域发展阶段中元古代中晚期,在构造形成的初期带来了变质岩中的铅,后期在不同时间的地质构造活动中,尤其后期多阶段侵入岩侵位改造,形成了现在的铅同位素组成特征,同时也反映了成矿物质的多来源性。见表4[3]。

2.6 锶同位素特征

矿区隐爆角砾岩体87Sr/86Sr初始比值为0.714546(平均值)[7],小于壳源花岗岩0.719,大于幔源花岗岩为0.703~0.706。说明隐爆角砾岩的岩浆主要来源于幔源,在上侵的过程中有壳源物质重熔混合。也间接的证明了成矿流体、成矿物质的多来源性。

3 结语

(1)成矿物质来源及成矿时代。从矿体赋存的空间位置,以及微量元素、稀土元素、硫同位素、氢氧碳同位素、铅同位素和锶同位素特征分析,成矿物质具有多来源性,既有火山岩浆活动带来的成矿物质,也有古老基底中受火山岩浆热液驱动带出的成矿物质。因此金矿的形成与基底变质岩及后期的次火山作用密切相关。从硫同位素、氢氧碳同位素、铅同位素和锶同位素特征分析特,成矿热液具有多来源,起源于次火山岩浆活动后期的热液流体在上升迁移的过程中,与围岩不断地进行物质交换,同时受地下水的环流作用,有变质水和大气降水加入,形成了混合成矿流体。混合成矿流体在物理化学条件突然改变的构造有利部位,Au被卸载,富集成矿。成矿作用发生于124Ma~157Ma[7],与华北克拉通北缘浅成低温热液矿床成矿时代在170Ma~100Ma[10]相吻合。

(2)控矿因素。区域上矿床受太古代杨家店组的黑云斜长片麻岩层位、EW向脆―韧性剪切带控制。矿体直接受控于次火山隐爆角砾岩体(脉)内的断裂构造、霏细岩脉及太古代花岗质岩石的破碎蚀变带。EW向脆―剪切带控制裂隙式爆发的隐爆角砾岩体,隐爆角砾岩体断裂裂隙,为矿脉的填充创造了有利条件。构造带长期强烈活动,使太古宙变质杂岩中的Au不断活化、迁移,与次火山―岩浆活动带来的Au不断的富集成矿。

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矿物学特征篇6

[关键词]近红外矿物测试 铜钼矿床 蚀变矿物规律

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-133-2

0前言

紫金山矿田处于环太平洋成矿带的大陆边缘活化带,活动大陆边缘,闽西南古生代凹陷之西南,云霄―上杭NW向深断裂带与宣和NE向复式背斜的交汇处。矿田内罗卜岭斑岩铜(钼)矿床、紫金山高硫型铜金矿床和悦洋低硫型银多金属矿床及五子骑龙铜矿、龙江亭铜金矿等过渡型的矿床,共同构成了浅成热液-斑岩型矿床成矿序列[1]。东南矿段铜钼矿床位于矿田的东南角,连接着紫金山金铜矿和罗卜岭铜钼矿两个特大型铜矿床,矿床成因类型较为复杂。

1近红外矿物测试技术

近红外矿物测试技术是一种矿物岩石特征识别与测量技术[2],原理是不同矿物成分吸收近红外光的能力不同,经红外光照射后产生不同的吸收光谱,通过对比各种常见矿物的典型蚀变光谱,从而进行定量或半定量的分析,确定矿物成分和区分蚀变矿物,并提取出与成矿有关的蚀变矿物的重要光谱特征信息[3]。

2蚀变矿物测试及解译

本次对东南矿段24、32、40、48线上的23个钻孔进行了全孔取样测试,钻孔蚀变样以2-3m/件为标准,根据蚀变强度及蚀变种类的不同适当的加密或间隔增大。通过识别测试结果的特征吸收峰来判定蚀变矿物的种类或同一矿物的不同结晶程度[4],具体如下:

①伊利石的主要特征峰在1400、2200、2348、2442nm附近;②绢云母(白云母)与伊利石的区别在于其的水峰吸收位置(1910nm)强度小于伊利石。③地开石的特征是1410nm和2210nm的双峰,第一双峰出现在1380和1410nm附近,第二双峰出现在2180nm和2210nm附近。④ 与③类似的是高岭石,特征吸收峰仍为1400nm和2200nm处的两对双峰,区别在于高岭石的具体吸收峰在1390nm和2160nm附近。⑤明矾石的特征吸收峰在1480nm和1768nm附近。⑥叶腊石的标志是1390nm处的尖锐吸收峰。⑦绿泥石的特征吸收峰在2250nm附近。

3蚀变矿物

测试解译结果显示东南矿段主要发育的蚀变矿物有伊利石、绢云母、地开石、高岭石、明矾石、绿泥石等,次有蒙脱石、叶蜡石、方解石、石膏等。主要蚀变矿物特征光谱图如下:

4蚀变矿物相关参数的空间分布规律

4.1蚀变带空间分布特征

根据近红外蚀变测试的光谱特征及在各剖面的空间分布规律结果显示(见图2),矿段内共划分三个蚀变组合带。

①明矾石化-地开石化-绢云母化蚀变带。由本区南西往北东方向至罗卜岭矿段,蚀变强度逐渐减弱,厚度逐渐变小。ZK3221、ZK2420等明矾石蚀变往钻孔深部延伸至700-800m,在近罗卜岭矿段的钻孔仅厚十几米甚至近地表消失。

②地开石化-高岭石化-绢云母化蚀变带。是本区最主要的蚀变带,与成矿密切相关。根据32、40及24线蚀变剖面图显示,矿区内的主要矿体大多发育在该蚀变带内,或者与绿泥石化-伊利石化蚀变带交接的内外接触带内。

③绿泥石化-伊利石化蚀变带。呈条带状分布于②蚀变带底部,本区该蚀变带基本不含矿或仅在于上部与②的接触内外带发育矿化,而罗卜岭斑岩型矿床内,绿泥石-伊利石蚀变带是基本包裹了铜钼矿体。

通过研究分析,认为Ⅳ号矿体与高级泥化蚀变相关。与罗卜岭斑岩型矿床的蚀变类型相比,东南矿段深部可能存在着与绿泥石化、伊利石化蚀变相关的斑岩型矿体,不过目前区内钻探工程大多未控制到此斑岩蚀变带。

4.2Al-OH波长的空间分布特征

在早期对罗卜岭斑岩矿床的研究中,发现了为铝羟基(Al-OH)波长的示矿意义,即在斑岩矿床中Al-OH波长大于2205nm指示矿体的位置[5]。

在24线剖面上选取罗卜岭ZKIV05、东南矿段ZK2420和西南矿段ZK2404、ZK2418进行对比研究。①ZKIV05的Al-OH波长明显呈现两段式分布,Ⅱ号矿体上蚀变以绢云母化为主,其Al-OH波长均小于2205nm,进入矿体后反蚀变以伊利石化为主Al-OH波长均大于2205nm。②ZK2420由于明矾石化、地开石化交代云母类矿物,提取的Al-OH波长数据较少,但仍能看出该孔Al-OH波长几乎都小于2205nm。③ZK2404和ZK2418的Al-OH波长显示,上部以伊利石化蚀变为主的Al-OH波长呈剧烈的锯齿状,跳跃性很强但波长基本小于2205nm,仅局部大于2205nm;中部以绢云母化蚀变为主的Al-OH波长基本小于2205nm;下部钼矿化带中以伊利石化蚀变为主,Al-OH波长普遍大于2205nm,但也具有一定跳跃性。

AL-OH波长的分布也反映出剖面上斑岩型矿化体主要分布于罗卜岭一带,24线在东南矿段目前仍未发现斑岩型矿化。

4.3明矾石温度分带特征

早期研究中指出了明矾石1480nm吸收峰位具有随温度漂移的规律,高温明矾石1480nm处的吸收峰向长波方向移动,低温的反之[6]。将明矾石1480nm吸收峰分为四个区间,代表四类明矾石:①高温[1479,1485]nm、②中高温[1479,1477]nm、③中低温[1477,1475]nm、④低温[1470,1475]nm,代表了从高温至低温的明矾石(注:温度高低是相对的)。

解译结果显示ZK2409中的明矾石绝大部分为①②类;ZK2414以③④类为主,少量②类;ZK2420主要发育②③类,次要④类和①类,且①类高温明矾石主要分布于钻孔浅部;ZKIV05各类明矾石均较发育,明显呈现一定分带性,上部主要发育②③④类,少量①类高温明矾石主要在明矾石化带底部发育。

明矾石的温度分带特征显示,24线明矾石化蚀变具有两个高温中心。其一为罗卜岭,可能受斑岩成矿影响呈现从斑岩体向外温度由高温向低温的分带特征;其二为紫金山火山机构,东南矿段明矾石化蚀变主要受火山机构的影响,明矾石呈现高、低温混合的现象,这也再次说明了明矾石的多阶段成因。

5小结

此次利用近红外矿物测试技术研究东南矿段铜钼矿床的蚀变近红外光谱特征,主要得出以下几点认识:

(1)区分出了绢英岩化带中成矿和非成矿绢云母,其中成矿绢云母为贫铝绢云母,铝羟基(Al-OH)吸收波长大于2205nm。

(2)重新进行了蚀变分带划分,通过研究认为东南矿段Ⅳ号主矿体与高级泥化蚀变相关,本区深部存在与绿泥石化、伊利石化相关的斑岩型矿体,由于以往认识程度及工程施工难度,已竣工钻孔多未控制到斑岩蚀变带(见图3),推测本区深部的绿泥石化-伊利石化蚀变带仍有较好的见矿前景,可施工深孔予以验证。

(3)东南矿段的明矾石的温度分带特征显示,矿体有可能是斑岩型矿体后期遭受浅成热液叠加的产物,铜钼矿床可能为叠加型矿床。

*基金项目:国家重大科学仪器设备开发专项项目资助(编号2012YQ05025007)

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矿物学特征篇7

Abstract: The electromagnetic radiation characteristic of ground objects in remote sensing image has two forms,the spectral signature on the micro level and Graphics features on the macro level. The host rock is carbonate rock which is widespread in the Yunnan-Sichuan-Guizhou metallogenic region of Zinc and Lead, however, the deposit located only at the special tectonic. There are many uncertainties of extracting abnormal information of mineralized alteration using multiband remote sensing imagines for the Rock alteration of this kind of deposits is weak, and disturbed by many environment factors also. Rocks in same lithology show different graphic feature on remote sensing image at different tectonic positions, where different weathering degree formed different landform, drainage pattern, soil, vegetation cover, and so on. Conversely, the lithology and structure of the rock and tectonic position would be determined from graphic feature which were seldem Interfered by the environment, and has practical value in the research of ore-hosting carbonate rocks in the Yunnan-Sichuan-Guizhou Pb-Zn metallogenic region.

关键词: 图形特征;光谱特征;解译标志;铅锌矿床

Key words: graphics feature;spectral signature;interpretation key;Pb-Zn deposit

中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)08-0008-04

0 引言

地物对不同波长的电磁辐射具有不同反射或发射能力,传感器将接收到的电磁辐射经过量化分级处理记录为灰度值。在有n个波段的图像中,任一个像元A具有n个亮度值(属性值),与在地表实测的地物光谱特征二者之间是映射关系。实测地物光谱特性一般用一条连续曲线表示,称为地物光谱特征曲线。根据图像上像元A在n个波段的亮度值也可形成一条曲线,称之为地物的波谱响应曲线。这二者的变化趋势是一致的,可反映这一像元所对应地物的电磁辐射特征。地物在多波段图像上特有的这种波谱响应就是地物光谱特征的判读标志,是地物电磁辐射特征在微观层次的显示,即通常所指的光谱特征的含义。

每一个像元基于其在某波段的亮度值在该波段图像上显示为不同灰度(色彩组合处理后显示为不同色彩)的栅格,多个相邻的栅格组合在一起显示出一定的几何图形和纹理图案,显示出地物电磁辐射强度在平面的分布规律,可以称为地物的图形特征或空间几何特征,这是地物电磁辐射特征在宏观层次的显示,包括地质体和地貌的色调(色彩)、形态、大小、纹理、水系类型、格局、位置及与周围的关系等等,是遥感图像目视解译的判读标志。解译人员据此不仅可判断出地表出露的地层岩性,还可根据地质学专业知识进行推测与判断出岩层结构、产状和构造部位等地质信息[1][2][3]。

计算机用以自动识别和分类的主要依据是物体的光谱特性,图像上的其它信息如大小、形状、纹理等标志尚未充分利用。利用光谱特征识别地物进行计算机解译运算迅速,效率高,在植被稀少、人为影响较弱、岩石率高的地区效果较佳,已探索出了较成熟的多光谱和高光谱岩性信息提取方法[4][5][6][7]。在土壤、植被较发育、岩石露头少的地区由于存在同谱异物、异物同谱、混合像元以及环境的影响,这一解译标志具有很大的不确定性,开展岩性识别效果有待提高。此外,目前利用光谱特征解译岩性的技术还不能提供岩层结构、产状和构造部位等更为复杂的地质信息。但在滇川黔成矿区铅锌银矿床研究中,这一点显得特别重要,因为碳酸盐岩在该区广泛分布,但只有在特殊构造部位的碳酸盐岩才有可能成为赋矿和富矿围岩。在该地区的遥感找矿研究中,需要能通过遥感影像特征获得地质构造、岩层产状等复杂的地质特征,才有利于将含矿碳酸盐岩从非矿碳酸盐岩背景中区别出来。

1 滇川黔成矿区铅锌(银)矿床特征简介

滇川黔铅锌成矿区位于扬子准地台西南缘,小江南北向断裂带、师宗-弥勒北东向断裂带、垭都-紫云北西向断裂带三条深大断裂所围限的区域内。特殊的构造位置,造就其丰富的矿产资源,尤以铅锌(银)为甚。已发现彝良毛坪、巧家茂租和东坪、会泽矿山厂、会东大梁子和汉源团宝山等一批大中型铅锌(银)矿床及数以百计的铅锌矿点,其成矿作用、控矿因素及矿化特征基本相同,具有点多、面广、星罗棋布的特点,找矿潜力巨大。矿床明显受构造、地层和岩性控制[8]。

1.1 赋矿层位 滇川黔成矿区铅锌(银)矿床的容矿层主要为碳酸盐岩——白云岩、镁质灰岩和硅质白云岩,具有多层位、同位成矿的特点。成矿区有35个主要、次要的容矿组、统。规模较大的铅锌矿床(点)矿体主要赋存的层位有:上震旦系灯影组(Zz2dn)、下寒武纪渔户村组(■1y)、下石炭统摆佐组(C1b)、中石炭统威宁组(C2w)和下二叠纪栖霞组(P1q)、茅口组(P1m)等。如果主要羽状断裂切穿多个容矿层,可形成不同时代容矿层的“同位成矿”现象。含矿层位厚度总体上与铅锌矿化成正相关关系,一般含矿层位厚度大,铅锌矿化强烈,形成的铅锌矿床(点)就多。

1.2 控矿构造与容矿空间 滇川黔成矿区内铅锌(银)矿床(点)受控于区内主干逆断层构造带,平面分布呈带状,形成多条成矿带。成矿带内断层交汇部位、背斜倾伏端、向斜扬起端或穹窿构造控制矿床分布,断裂破碎带、节理密集带、岩层挠曲、剥离,层间滑动部位和挤压虚脱空间是成矿热液运移和富集场所,往往是富矿体产出的最有利地段。特殊的构造位置、构造组合型式以及断层、节理和裂隙发育的密集程度是滇川黔成矿区铅锌矿床重要的找矿标志。特殊的构造造就特殊的地貌和水系类型等地面景观,在遥感影像上的显示为特殊的图形特征,是遥感地质找矿的重要解译标志。

1.3 围岩蚀变 滇川黔成矿区铅锌(银)矿化常伴有近矿围岩蚀变,蚀变强度较弱,但分布较广。不同时代含矿围岩中的蚀变强弱和类型基本相同。容矿层的褪色化和重结晶现象在成矿区内较普遍。其次可见硅化、黄铁矿化、重晶石化、萤石化和铁锰碳酸盐化等。褪色化是指白云岩或白云质灰岩从不同的深色变为乳白、米黄、黄色、褐色及肉红等浅色,即Fe3+(细粒或粉状赤铁矿)变为Fe2+(不同粒度的黄铁矿)的染色或铁锰碳酸盐化。铅锌(银)矿体、矿化只出现在Fe2+的一侧,Fe3+的一侧无矿化。重结晶是指白云岩的粒度增大,同时岩石的碳酸盐粒屑亦可全部重结晶。重结晶白云岩明显可见孔隙度增高,孔隙增大的现象。围岩空隙率的提高,使岩石脆性变大,受力碎裂,为其后溶蚀、充填及交代成矿提供空间。黄铁矿也可做为近矿蚀变标志。但这一地区碳酸盐岩中的黄铁矿形成具有成岩期、成岩后期、成矿期和成矿后期等多个期次,不同期次黄铁矿的空间关系不易区分。

2 利用光谱特征提取铅锌(银)矿床围岩蚀变信息的不足

目前,对滇川黔成矿区碳酸盐岩的解译集中于两方面:利用各种计算机分类方法圈定其分布范围,并利用光谱特征提取蚀变信息异常[9][10][11][12][13]。如前所述,滇川黔成矿区铅锌(银)矿床最普遍的围岩蚀变为重结晶、硅化、重晶石化、萤石化、褪色化、黄铁矿化和铁锰碳酸盐化。现阶段在滇川黔成矿区已开展的提取围岩蚀变信息的方法是利用多波段遥感数据基于光谱特征提取其羟基(泥化)、碳酸盐化和铁化信息。利用光谱特征的变异尚不能判断出地层岩性结构、构造变化信息,还存在一些需要慎重考虑的问题。

2.1 羟基异常 根据遥感图像光谱特征提取的羟基异常,目的是提取与含羟基(OH)-热液蚀变矿物相关的蚀变信息,主要反映高岭石化、蒙脱石化、绿泥石化、绢云母化等蚀变岩石。但是滇川黔成矿区的铅锌矿床此类蚀变普遍较为微弱,反而是碳酸盐岩风化壳内粘土矿物含量较高(主要矿物成分为高岭石和埃洛石)[14]。另外在一些沟谷地区的岩石、土壤由于含水量较高,也会对提取羟基异常产生干扰。以上原因导致此类信息中往往含有大量的假异常信息。

2.2 碳酸盐化异常 滇川黔成矿区的铅锌矿床成矿围岩是碳酸盐岩,同时围岩蚀变也存在一定的碳酸盐化,主要是白云石化、方解石化以及铁锰碳酸盐岩化。如果围岩是火山岩或砂岩等其他岩性的岩石,碳酸盐化是非常好的、明显区别于围岩的蚀变信息,不论在地表观测还是光谱特征上都有不凡的表现;但对于围岩也为碳酸盐岩的矿化再提取碳酸盐化信息,这一特征还需慎用。此外,由于TM/ETM+和ASTER等常用的遥感图像中红外、热红外的波段范围较宽,不能将(OH)-和(CO3)2-引起的反射峰或吸收谷完全区别开(图1)。

2.3 铁染异常信息 目前在滇川黔成矿区铅锌矿床遥感地质研究中通常会提取铁染异常信息,目的是提取与含Fe3+或Fe3+矿物相关的围岩蚀变信息,如利用ETM3/1识别褐铁矿等Fe3+的信息,利用ETM5/4用于识别黄铁矿等氧化亚铁类矿物,利用ETM3/1、ETM5/4、ETM5/7综合反映铁染类蚀变异常信息,或者利用ASTER1、2、3、4组合波段提取Fe3+的信息。这些提取铁染信息的方法在川滇黔碳酸盐岩地区应用时应更加慎重,因为Fe3+铁化信息虽然反映了部分氧化矿或铁帽信息,但更多可能是风化壳的显示。滇川黔成矿区内的碳酸盐岩地区风化壳含铁量比较高(Al2O3、Fe2O3和SiO2是岩溶地区风化壳的主要化学成分[14]),常形成假铁帽。另外该区内广泛发育的二叠系玄武岩及其形成的风化壳含铁量也是比较高的,这些对提取铁染信息有很大的干扰。即使能够排除风化壳的干扰,Fe3+的信息也不能作为遥感找矿的标志,因为如前所述,铅锌硫化矿体、矿化只出现在Fe2+的一侧,Fe3+的一侧无矿化,即褪色化现象普遍存在。在进行遥感图像增强处理时,应突出黄铁矿等氧化亚铁类异常信息,褐铁矿等含Fe3+的矿物信息不能作为该区铅锌矿化的异常信息标志。这里还存在一个问题:即如前所述,滇川黔成矿区碳酸盐岩所含黄铁矿存在多个期次,目前对黄铁矿不同期次的空间关系尚未做工作。

3 利用图形特征解译滇川黔成矿区含矿碳酸盐岩的优势

随着在滇川黔成矿区找矿力度的加大,遥感技术可发挥的作用将不断加强。如在岩性解译时仍只圈定其分布范围已不能满足实际找矿工作需求。若能在解译地层岩性同时还能获得其结构、产状和构造部位信息及其变化规律,将有利于突破遥感技术在滇川黔碳酸盐岩地区岩性解译缺乏实用价值的瓶颈。利用影像特征的差异变化规律去推测碳酸盐岩的成分、产状、构造等信息的变化在滇川黔成矿区铅锌(银)矿床研究中显得特别重要,因为碳酸盐岩在该区广泛分布,但只有在特殊构造部位的碳酸盐岩地层才有可能成为容矿空间。而这些构造因为规模较小或没有较好的地表露头常常在传统地质工作中被忽略,或者工作条件恶劣难以迅速开展地表详细踏勘工作。

3.1 遥感图像全面反映了地面景观细节 现有的地形图,哪怕是大比例尺的和用准确仪器测量的方法编制的,也只不过是概略的地形描绘,通常在这些图上总是不可能得到许多极其重要的细节,特别是中、小、微地形(如浅盆地、漏斗、喀斯特井、矿井、溶沟、小砂丘、孤山、有时乃至阶地等)的细节[15]。随着图像分辨率进一步提高,遥感图像上不仅能显示出大的地形地貌,还能清楚地反映出地物的细部特征,图像上多级侵蚀沟组合而成的水系影纹图案、地物景观的结构、形态、纹理和细节信息都非常突出,为我们提供了可靠的地形地貌、水系特征、地质构造和地物的识别分析依据,弥补现有图纸信息不全的缺陷。

3.2 图形特征既可以反映岩性信息,也能够反映构造信息 戴维斯在1899年提出地理(地貌)循环学说,认为地貌是构造、营力和时间(侵蚀阶段)的函数,一个地区的地貌、水系的发育严格受到岩性、构造控制[15]。同一地区的同一岩性,处于同一自然环境气候条件下,岩性、结构相同,遭受风化剥蚀年代相同,当其出露面积、厚度、所处构造部位、岩层产状、覆盖程度不同时,其受力状态不一,破裂型式也不一样,风化形成的水系特征、微地貌、植被、土壤等都会发生变化。例如构造发育的地段岩溶作用强,褶皱和断裂作用使岩石的破裂程度加大,著名的桂林峰林地形只发育于南北向背斜构造向北的倾末端位置;节理较多的石灰岩,往往构成壁立的断崖,一个区域的构造线的方向,往往控制了溶洞的延伸方向。所以遥感影像上反映出的地貌、水系、土壤、植被和影纹图案信息隐含着岩性、构造等地质信息,即影像图形特征变异反映了地面构造变化信息。

笔者在滇东北铅锌矿床的研究中已初步发现:含矿碳酸盐岩和非矿碳酸盐岩确具有明显不同的遥感影像图形特征。以彝良毛坪铅锌矿床为例。该矿床受控于毛毛山倒转背斜北部的倾伏端(图2),倒转背斜两翼的地层岩性为白云岩和灰岩。相同的岩性使其光谱特征相似,在遥感图像上具有相同或相近的色调或色彩(图3),但因含矿性和地层产状不同而显示为截然不同的图形特征,根据背斜西翼南段的岩层三角面的形态和角度可判定西翼岩层产状较陡,出露宽度很窄(根据地质资料,西翼地层翼地层产状直立或倒转,倾角40-85°)。在遥感影像上该段没有显示出碳酸盐岩地区常见的岩溶地貌图形特征,而是显示为遭受强烈的硅化形成坚硬抗风化能力强的硅化带的图像特征——梳状、格状水系影纹图案,色调较深。地貌上为高大的长条状山系,河谷两岸为陡崖峭壁,河谷(最低海拔902m)与山脊(最高峰海拔2659m)相对高差可达1800m之多,植被覆盖较好。在背斜的东翼岩层产状缓倾斜,图像上显示典型的岩溶地貌图形特征,相对高差小,发育数米至数十米高的峰林峰从,稀疏的星状水系,整体为浅色调,植被覆盖较差。毛坪矿床主矿区长发硐-花苗寨段位于背斜的西翼,东翼目前只有矿点和小型矿床发现。

3.3 图形特征的稳定性 与光谱特征相比,地貌、水系、影纹图案等图形信息即使在有植被、土壤覆盖等干扰时,仍能在遥感影像上清晰反映。且无论何种波长电磁波遥感图像,地貌、水系等是不会发生变化的。滇川黔成矿区内碳酸盐岩出露地区一般会生长灌木、竹林或杂草,只有陡崖峭壁上才极少有植被覆盖,但地形陡峻又会导致阴影发育。植被、土壤和阴影区的地面信息被遮盖,光谱特征难以显现。虽然利用计算机图像处理技术可以增强一些微弱信息,但仍有大量“同谱异物”或“同物异谱”现象。加之目前在提取岩性信息的预处理中,普遍都将植被、冲积层和阴影等与云、水体等都同样作为干扰信息加以屏蔽。如此处理的图像虽然能够剔除干扰,便于计算机自动分类,却也因此将它们本身所提供的大量地质信息以及下覆的微弱地质信息也一并丢弃。

4 结语

解译标志的熟练掌握,是我们解译地质现象的钥匙。由于地质现象千变万化,不仅不同地区的同一类地质体在遥感影像上显示出不同的特征,即使是同一地区同一岩性地质体因为处于不同构造部位(如褶皱的转折端和翼部),风化剥蚀形成的地貌、水系以及植被、土壤覆盖等存在差异,在影像上显示为光谱特征和图形特征变异现象。岩性的解译应该综合利用色调、影纹图案、地貌、水系、植被和土壤等信息。在滇川黔地区由于地表覆盖较多,岩石光谱特征受到多种环境因素的影响。相对而言,碳酸盐岩的图形特征受环境干扰较小,可通过研究地貌、水系、土壤、植被等与岩性、构造位置的关联性达到识别岩性的目的,揭示影像特征与岩石地质体的内在联系,总结地区性的解译标志,在圈定其分布范围的同时获得结构、产状和构造部位信息,可以有效地进一步划分含矿碳酸盐岩和非矿碳酸盐岩。

图形特征的解译虽然受到计算机自动解译技术的限制,以目视解译为主,效率较低,但是地质找矿解译不同于灾害监测等紧急事物,通常对时效性要求不高。从经济实用角度考虑,高光谱技术目前价格仍然昂贵,并且缺乏地面光谱测试等基础工作,没有建立起各类碳酸盐岩的光谱库,限制了其在全区大范围展开工作。多光谱的TM/ETM+数据和快鸟、GEOVIEW和SPOT5等高空间分辨率数据以及中等光谱分辨率的ASTER数据价格低廉,易于获取,其海量的信息仅有少部分被利用。目前在滇川黔成矿区应更好地利用已经获取的遥感数据,从中挖掘大量尚未被掌握的地质信息,将有利于突破遥感技术在滇川黔碳酸盐岩地区岩性解译缺乏实用价值的瓶颈。

总之,地质体及地质现象在遥感影像上的光谱特征和图形特征都很重要,解译时要兼顾二者。前者在干旱、地表覆盖较少的地区效果较好,后者在土壤、植被较发育、岩石露头少的地区更为实用,因为无论植被、土壤如何覆盖,不论用何种波段的电磁辐射,地貌、水系、位置、格局等几何形态总是不会改变。

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矿物学特征篇8

关键词:矿区地质特征 物化探异常特征 隐伏构造及矿化体 预测资源量(3342)

1. 矿区位置及以往矿产勘查工作概况

1.1矿区位置

乌勒格尔吉达板锡矿区所在位置隶属内蒙古赤峰市克什克腾旗,南距克什克腾旗120公里,位于白音查干乡东南约30公里,省、县、乡三级公路较为便利。

1.2以往矿产勘查工作概况

1959年昭盟地质队在该区进行了一般性的地质调查工作。1985年华北地质勘查公司综合普查大队在该矿点开展了锡矿普查及地表评价工作。2005年内蒙古第十地质矿产勘查院在该地区进行了15万区域矿产地质调查,基本查明了该区银、铅、锌、铜、锡及相关元素的富集和分布情况,圈定出具有一定意义的物化探异常区、找矿靶区十余处,该锡矿点周边约两平方公里范围内被选定为B类找矿靶区,并对该矿点进行过初步检查。2007年中国冶金地质总局地球物理勘察院在该地区开展了11万激电中梯扫面,圈定出激电异常区若干处,其中,在该锡矿区及周边范围内圈定出长约3公里、宽约1公里的激电Ⅱ号异常带,呈北东向展布。

2011年中国冶金地质总局地球物理勘察院在该地区开展了11万地质草测、土壤地球化学测量及物探激电测深剖面测量工作。圈定出铅、锌、锡成矿有利地段及可供工程验证的成矿有利地段若干处。在该锡矿区范围内,圈定出锡矿(化)脉体数十余条,其中,矿脉13条,并对该矿区矿产资源量进行了评估,为该地区进一步地质勘查工作提供了重要的资料。(见图1-IP7区块地形地质草图)

2. 区域地质概况、矿产及矿(化)点地质特征

2.1区域地质概况

工作区位于内蒙古华力西地槽褶皱带中部,锡林浩特中间地块中东段。白音查干-达青牧场断裂带从区域内通过。该地区位于大兴安岭中南段有色金属成矿带北西坡铅锌银多金属成矿带内。区内出露的地层主要为中二叠统大石寨组(P2d)为一套海相的火山碎屑岩和正常沉积岩夹蚀变安山岩及蚀变流纹岩。岩性由浅变质角岩化粉砂、细砂板岩及硅质角岩组成,板理十分发育。区内褶皱、断裂构造发育。区内分布有白音查干――达青牧场北东向构造带,该带总体走向北东40-50°,宽3-6km,长大于100km。由多条行的断裂带、糜棱岩带组成。沿该构造带有三叠纪-早白垩世的多期次、多阶段侵入岩体呈长条状、带状分布,组成了规模宏大的构造岩浆岩带。区内侵入岩体较为发育,主要出露有早白垩世早期的花岗闪长岩(K1γδ1)、花岗斑岩(γπ)及早白垩世晚期黑云母二长花岗岩(K1ηγβ22),多呈岩株、岩枝、小岩基产出,北东向展布。据相关资料表明:上述岩体与该区域内铅锌、锡多金属成矿作用有关。

2.2区域矿产

工作区位于额济纳旗―兴安岭元古代、华力西、燕山期铜、铅、锌、金、银、铬、铌成矿区(Ⅱ2);突泉――林西华力西、燕山期铁(锡)、铜、铅、锌、银、铌(钽)成矿带(Ⅲ6);索伦镇――黄岗铁(锡)、铜、锌成矿带(Ⅳ61);黄岗铁、锡、铜、铅、锌成矿带(Ⅴ61-4)内,是中国北方重要铜铅锌多金属成矿区带之一。

区域内发现有色金属主要有铜、铅、锌、钨、锡、钼等矿种,铜、铅、锌矿产。目前已知的大型矿床2处、小型矿床2处,矿点7处,矿化点17处。铜铅锌多金属矿产主要赋存于中二叠统大石寨组(P2d)地层以及早白垩世岩体的内外接触带上。矿(化)体走向主要为北北东和北东东向。该地区发育较大规模北北东向和北东东向共轭张扭性断裂,许多矿点赋存于北北东向和北东东向断裂构造带中,该构造为矿液提供了运移和容矿空间,并为成矿提供了热源。乌勒格尔吉达板锡矿化脉体就产于花岗斑岩外接触带北东向构造破碎带中,矿床成因属于中高温热液类型。

2.3矿(化)点地质特征

乌勒格尔吉达板锡矿点位于白音查干乡沙胡同村东北约9公里处,于营子―浩腾图北北东向断裂带东南一侧,矿区北侧出露有早白垩世晚期黑云母二长花岗岩(K1ηγβ22)体,东南端分布有早白垩世早期的花岗闪长岩(K1γδ1)体,花岗斑岩体(γπ)呈小岩枝状侵入于矿区中部的二叠统大石寨组(P2d)地层中为斜体。

矿区内出露地层主要为二叠统大石寨组(P2d),岩性为灰黑――黑褐色砂质板岩和硅质板岩,其板理发育,板理总体走向北东50-60°,倾角50-70°,被北东向花岗斑岩体(γπ)及岩脉所侵入。第四系全新统Qhapl冲洪积物、沙土、淤泥、草皮覆盖较为严重。

矿区内断裂构造发育,多为区域性大断裂所派生出的次一级断裂构造,主要发育有北东、北北东及北西向断裂构造。矿区内已发现的北东向构造破碎带规模较大,出露长约2000米,宽约200-250米,产状近于直立,为该矿区重要的导矿及储矿构造,锡矿化蚀变带就产于该构造破碎带中。

该矿区通过110000比例尺地质填图及地表槽探工程揭露,共圈定出锡矿体13条,其中,规模较大的1、6、9-1、9-2、8号矿脉,平均长100-150m,宽约5-10m,拣块化学分析样品结果:Sn元素平均含量为0.2-0.4%,均已达到或接近业品位,Sn元素最高含量4.1%。

矿化体围岩蚀变主要有:绢云母化、硅化、电气石化、次生石英岩化,其次有黄铁矿化、萤石化等。

矿物组合:锡石、黄铁矿(少量)、磁黄铁矿(极少量)、褐铁矿、电气石、萤石、毒砂(少量)等。根据对矿石矿物组合分析结果:锡矿化明显具有多期多阶段作用特征,各期锡矿化作用过程中,电气石成为标致性伴生矿物。

矿石结构构造:微细粒结构、交代结构、填隙结构,浸染状、侵染状、细脉、网脉状、角砾状构造。

矿床成因:属于中高温热液-电气石硫化物类型。

3. 地球物理及土壤地球化学特征

3.1地球物理特征

2007年中国冶金地质总局地球物理勘查院对锡矿点及周边地区(IP7)测区进行了11万物探激电面积性测量(AB=3000m,MN=40m),在测区内分别圈定出了2条激电异常带。(见图2)

3.1.1测区激电异常特征

本区激电异常背景场比较平稳,基本在20ms以下,异常下限值取30ms。激电异常主要分为北南两个异常带(Ⅰ号、Ⅱ号),其中该区锡矿点分布于Ⅱ号异常带西段。Ⅱ号异常30ms等值线从测区的南西部向北东东方向延伸,一直贯穿该测区,总体长约4.5km,宽约400m。异常带西段(LINE100―LINE3700)范围内由50ms等值线圈定出串珠状分布的4个局部异常(矿区范围包含其中两个局部异常),最高幅值约70ms,对应视电阻率5000―6000Ω・m,属低中阻高极化性质,推测异常为构造破碎带中的构造角砾岩含碳质板岩及蚀变矿(化)脉体综合引起。

3.1.2岩矿石标本物性测定特征

2011年,在IP7测区又采集物性标本33块,测定其电阻率和充电率值,使用加拿大GDD公司SCIP样本岩心IP测试仪,测定结果见表1。可知,除不具备统计意义的凝灰质板岩(标本1块)外,含碳质凝灰质角岩的极化率最高,电阻率也最大,具“高阻高极化”特征;其次,锡矿化脉体的充电率较高,电阻率中等;含矿蚀变角砾岩极化率中等,电阻率则为低阻;砂质板岩、花岗斑岩脉则具低阻低极化特征。因此,本区激电找矿目标异常特征为低、中等电阻率、较高充电率。

3.1.3物探激电测深成果

2011年本区物探工作是在垂直构造破碎带及矿化蚀变带方向上布置了数条激电测深剖面,研究了深部400米范围内的激电异常体特征。(见图3-IP7区块4-LINE460地质、物化探综合剖面)

激电测深剖面反应出,在地表以下300-400米范围内,断面中点1400~1800范围内出现了规模较大的异常,并有2个局部异常:其一位于点1550附近,幅值最高55ms,低阻,与构造含水相关,其二位于点1750附近,强度略高于前者,异常整体地表出露花岗斑岩或花岗闪长岩,见有3条矿化脉体,与激电异常吻合较好,推测为矿致异常。

通过对多条激电测深剖面对比分析,确定出该测区成矿有利地段的物探异常标志:

①测深断面中高低阻或中高阻分界面附近,可能为岩体(花岗斑岩、花岗闪长岩等)与板岩的接触带,是成矿的有利部位。

②中等电阻率、中高充电率可作为矿化脉体相关的标志。

③除浅地表第四系外,测深断面中极低电阻率区域多为构造裂隙发育部位含水所致,也是含矿热液运移、富集的主要场所,若同时伴有较高充电率异常,则是间接找矿的一个重要标志。

④在IP7测区激电Ⅱ号异常带上,物探推断存在隐伏断裂带。该地段内4-LINE460、4-LINE1060、4-LINE1660三条激电测深剖面,均在深部表现出有利异常部位。

3.2土壤地球化学特征

3.2.1 元素地球化学异常特征

Ag―出现多个三级异常区(4.62×10-6),多个二级异常点。Pb―出现两个三级异常点(最高值1035×10-6),多个二级异常点。Sb―出现多个三级异常点(最高值28.6×10-6),多个二级异常点。W―出现多个三级异常点(最高值88×10-6),多个二级异常点。Sn―出现多个三级异常点(最高值94.5×10-6),多个二级异常点。Zn出现二级异常。

3.2.2元素异常组合特征

异常集中分布在IP7-2测区中北部,异常组合元素为As-Sb-W-Sn -Ag-Pb-Zn,各元素异常强度均可达二、三级。

测区异常带呈近东西向展布,长约2500米,宽约600米。在13-33线14-28点间的长方形区域内,锡矿化点就位于该区域的中部,矿化蚀变带分布范围与化探异常相吻合。(见图4IP区块地质、物化探异常及预测成果综合平面图)

3.2.3成矿有利部位预测的地球化学异常标志

(1) 最佳指示元素及指示意义

测区共分析了十一个元素,十一个元素均有异常显示,Au、Hg异常相对较弱,指示作用不明显,最佳指示元素组合应该是:As、Sb、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、W、Sn。

As、Sb、Ag一般为远程指示元素(或前缘晕指示元素)。在矿体上部及前缘异常强度最高,在矿体中、下部及尾晕中异常强度低或无异常。在矿体前缘200-300m可出现一级异常,有时更远,但异常不连续。

Cu、Pb、Zn、Mo、W、Sn是最直接、最重要的指示元素(近矿晕元素或成矿元素),离矿体越近,其强度越大,远离矿体异常强度越小。

(2) 成矿有利部位预测的地球化学异常标志

①前缘晕、近矿晕均出现强异常,指示成矿的可能性大,且埋深不会太深;前缘晕为强异常,近矿晕为弱异常,指示成矿的可能性大,但埋深可能较深。

②前缘晕、近矿晕均出现弱异常,指示有成矿的可能性,埋深可能较深;前缘晕为弱异常,近矿晕为强异常,指示有成矿的可能性,且埋深不会太深。

③成矿规模与异常规模成正比。

(3) 垂直矿化蚀变带元素异常组合特征

(见图3-IP7区块4-LINE460地质、物化探综合剖面)

剖面中化探Zn、W、Sn、Sb、Pb、Au、As异常组合特征明显,地表出露的部分花岗斑岩脉、矿化蚀变脉体与异常基本吻合。沿剖面走向,表现为近矿异常较强,远离矿体减弱,As、Sb前缘晕异常沿剖面跨度较大,推测地表深部仍有隐伏的矿化脉体。

4. 预测资源量(3342)

依据矿区地质特征,矿(化)体分布特征,结合其成矿地质条件和物化探异常特征,对该锡矿区矿产资源量进行预测。

该矿点矿产资源预测的基本条件是:通过大比例尺地质填图,结合物化探工作成果,对测区内地质及物化探异常资料进行整理剖析,并经地表槽探工程揭露,基本了解矿区地质特征及矿(化)体特征,进行矿产资源评价并对其资源量进行预测。

根据GB/T13908-2002《固体矿产地质勘查范围总则》、GB/T17766-1999固体矿产资源/储量分类,预测该地段资源量(3342)

1. 预测依据

①在充分研究化探、物探异常区地质特征、异常分布范围的基础上,通过异常查证其地质特征,确认异常源与矿(化)脉体相吻合。

②参考前人工作成果资料对成矿有利地段锡矿(化)点进行了详细检查,早期地表槽探工程间距(100m)基本上控制了矿(化)脉体的分布。

③本次填图工作共圈定出成矿有利地段锡矿脉13条,各矿脉经拣块样化学分析结果:锡平均含量均已接近或达到最低工业品位(0.2-0.4%);并初步确定了其规模及产状。

2. 资源量估算方法:(几何图形法)

①矿(化)脉体沿走向长度取各条矿脉长度的平均值;

②矿(化)脉体厚度取各条矿脉厚度平均值;

③依据物探激电测深剖面异常特征及化探次生晕异常元素组合分带特征,矿脉沿倾向板推延深350m;

④(Ht7-2)地段矿石体重按2.8吨/米3计算;

⑤每条矿脉锡品位:取各采样点的算术平均值。

资源/储量估算公式为: P=QC(Q=Vd)(其中,P-金属量;Q-矿石量;C-矿石品位;d-矿石体重;V-矿体体积)。

3. 预测资源量

资源量估算情况详见表2,估算锡矿石量640万吨,锡金属量2.28万吨。

结束语:该矿区物化探异常与地表构造破碎带及矿(化)体吻合较好,地表深部隐伏矿体存在的可能性较大,需进一步钻孔工程验证工作。

参考文献:

[1] 1:5万《战略性矿产远景调查报告》.内蒙古自治区第十地质矿产勘查院(2008.6).

[2] 1:1万《内蒙古克什克腾旗梅勒吐达坂-乌勒格尔吉达板锡铅锌多金属矿普查报告》.中国冶金地质总局地球物理勘查院(2011.12).

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