物化遥综合找矿方法在西藏隆子县拉九地区的应用
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Application of Integrated Geophysical,Geochemical and Remote Sensing Prospecting Methods in Lajiu Area,Longzi County,Tibet
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通讯作者:
收稿日期: 2023-03-31 修回日期: 2023-11-30
基金资助: |
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Received: 2023-03-31 Revised: 2023-11-30
作者简介 About authors
娄元林(1988-),男,湖南常德人,高级工程师,从事矿产地质调查及矿产勘查工作
关键词:
Keywords:
本文引用格式
娄元林, 钱建利, 朱志平, 巴永, 杨明龙, 杨桃.
LOU Yuanlin, QIAN Jianli, ZHU Zhiping, BA Yong, YANG Minglong, YANG Tao.
拉九地区位于西藏南部隆子县,自20世纪80年代开始,研究人员在藏南古堆—隆子地区开展了较大规模的基础地质调查和矿产勘查开发工作,发现了一大批矿(床)点(聂凤军等,2005;蔡福龙等,2013;黄勇等,2018;刘德民等,2020;张宇等,2022;袁和等,2022;娄元林等,2022)。目前,在藏南冈底斯—喜马拉雅金锑多金属成矿带内,分布有扎西康大型铅锌锑金矿(李洪梁等,2016;樊文鑫等,2021)、查拉普大型金矿(郑有业等,2007;池江,2018)、卓木日铅锌锑多金属矿(钱建利等,2021)、那穷金锑矿(娄元林等,2023)、邦卓玛金矿(娄元林等,2019)以及淡色花岗岩中的稀有金属矿(吴福元等,2021;张志等,2022;郑有业等,2022),显示出该区具有优越的成矿地质条件和广阔的找矿前景。然而,由于西藏地广人稀,交通条件极为不便,部分地区处于极高寒缺氧等复杂、恶劣的自然环境中,找矿难度极大,目前仍存在不少勘探空白区,其中山南市隆子县拉九一带至今没有开展过相关地质找矿工作。
由于自然地理环境特殊,常规的单一地质方法在高原山区多金属找矿勘查中难以取得良好效果,亟需探索相应的技术方法组合。为解决这一问题,笔者所在团队综合采用物化遥方法对金矿体开展快速评价和试验,探索出一套以地质为基础,多种物化遥方法相结合,具有效率高、易操作和针对性强等优势的综合找矿评价技术方法,可用于支撑新一轮找矿突破战略行动。本文结合多年在藏南开展的地质调查工作,以及长沙自然综合调查中心(原武警黄金第十一支队)部署的中国地质调查局区域矿产调查和矿产勘查项目,基于详细的野外地质调查,采用地质、物探、化探和遥感等多种找矿方法,在拉九地区开展了多金属矿产勘查,取得了较好的找矿效果,确定了有利找矿地段,为今后该区乃至区域上找矿工作提供了基础地质资料和宝贵经验。
1 区域成矿地质背景
拉九地区大地构造位置处于藏南拆离系与雅鲁藏布江缝合带过渡部位,属藏南特提斯—喜马拉雅构造域中东部北侧的北喜马拉雅板片,深受印度板块与欧亚大陆强烈碰撞的多期次构造—岩浆活动的影响(杨竹森等,2006;Yin,2006;戚学祥等,2008;黄小东,2011;Zhang et al.,2022)。自晚古生代以来,区内经历了长期且复杂的岩浆—构造—变质作用。区域地层属冈底斯—喜马拉雅构造地层大区中的康马隆子分区,地层出露较为齐全,除震旦系、志留系和泥盆系缺失外,古生界、中生界上三叠统、侏罗系、下白垩统及新生界第四系均较发育,地层具有较强的成矿专属性和较强的时空分布规律(张刚阳,2012;胡可卫等,2016)。区域内变质核杂岩、褶皱、断裂和穹窿等构造发育,整体处于康马—隆子褶冲带中,构造线总体走向以EW向(绒布和洛扎生长断层)为主,其次为NW向(拉孜—邛多江缝合带)和SN向断裂(勒金康桑和洞嘎断裂)[图1(a)],这些构造起着导矿、配矿和容矿的重要作用(许云鹏,2021)。岩浆活动以喜山期花岗岩为主,其次有规模较小的中基性脉岩(辉绿岩、石英闪长岩)、火山岩和次火山岩散布于涅如组和剥离断层中,岩体与围岩多呈侵入接触关系。区内金属矿产主要为金、锑、铅、锌、铜、银和稀有金属等,大多受构造控制,且表现为明显的分段性和分带性特征,不同类型矿床具有共生规律(侯增谦等,2006a,2006b,2006c,2006d;Zhang et al.,2020;郑有业等,2022)。
图1
图1
藏南古堆—隆子地区区域构造纲要图(a)(修改自娄元林等,2022)和拉九地区地质简图(b)
1.第四系;2.上三叠统涅如组三段;3.上三叠统涅如组二段;4.古生界曲德贡岩组上岩段;5.始新世二云二长花岗岩;6.晚白垩世辉绿岩;7.砂岩条带;8.伸展拆离断层;9.逆冲推覆断层;10.性质不明断层;11.地质界线;12.产状
Fig.1
Outline map of regional structure of Gudui-Longzi area in Southern Tibet(a) (modified after Lou et al.,2022) and geological map of Lajiu area(b)
2 研究区地质概况
2.1 地层
拉九地区位于隆子县西北部,其西北部分布有达拉变质核杂岩。区内出露地层包括古生界曲德贡岩组上岩段(Pzq.2)、上三叠统涅如组(T3n)和少量第四系(Q)[图1(b)]。曲德贡岩组上岩段(Pzq.2)在区内北西部呈小面积分布,主要由变质砂岩、大理岩化灰岩、红柱石板岩、含石英绿泥石化角闪岩及少量千枚状板岩组成。涅如组(T3n)在区内仅出露第二段和第三段,其中第二段(T3n2)分布于区内南部和北东角,主要由灰(黑)色薄层状绢云母粉砂质板岩(页岩)夹少量厚度不等(1~10 cm)的薄层状杂砂岩组成,板岩中局部可见砂岩透镜体和硅铁质条带,第三段(T3n3)位于区内中部,岩性主要为深灰色粉砂质绢云母板岩与细粒变质长石石英杂砂岩互层,厚度10~50 cm不等。此外,在涅如组中多可见平行—水平层理,砂岩底部具冲刷界面,具波痕构造,产双壳、菊石和腹足类化石,为陆棚相沉积(夏军等,2005;杨磊等,2019)。第四系(Q),在区内北西部、西南角和东南角均可见沿沟谷分布,主要由冲洪积物和冰积物组成。
2.2 构造
区内南部发育嘎玛下向斜,向斜北西部被达拉变质核杂岩的下拆离断层(F1)切断,轴迹为NWW向,轴面倾向N,NW向扬起,SE向倾伏,褶皱枢纽总体产状为110°∠15°,其核部地层为涅如组第三段(T3n3),两翼地层为涅如组第二段(T3n2),南翼地层正常,产状为15°~40°∠30°~34°,并伴有次级平卧、尖棱和倒转褶皱,北翼地层倒转,产状为5°~30°∠20°~40°,为一复式倒转向斜。
2.3 岩浆岩
区内出露岩浆岩主要有辉绿岩和二云二长花岗岩[图1(b)]。
辉绿岩出露部位大致与构造线方向一致,呈近EW向展布,且大多顺层侵位于涅如组中,新鲜面呈灰绿—深绿色,多为变余辉绿结构,局部可见块状构造,变余斑状结构,在脉岩边部偶见气孔杏仁状构造。主要由基性斜长石(约62%)和单斜辉石(约23%)等矿物组成,次生矿物为绿泥石(约10%),另可见少量钛铁矿和磁铁矿等副矿物(小于5%)(娄元林等,2023)。辉绿岩普遍发生不同程度的蚀变,如黄铁矿化和褐铁矿化,且可见碳酸盐化和角岩化等蚀变现象。
二长花岗岩呈岩株零星分布,平面形态大多为椭圆形。岩石以灰白色较为常见,细粒—粗粒结构,块状构造。矿物粒径多在0.3~5.0 mm之间,个别可达10 mm,主要矿物成分为斜长石(约35%)、钾长石(约30%)和石英(约30%),含少量黑云母(5%)(娄元林等,2023)。在镜下斜长石大多可见聚片双晶并具环带构造,而钾长石与斜长石、白云母相互交代并呈有规律共生,形成显微文象结构。二长花岗岩易发生较弱的热接触变质作用,在曲德贡岩组接触带附近出现角岩化黑云母、绢云母、绿泥石和红柱石等蚀变矿物(Wang et al.,2018;娄元林等,2022)。
此外,区内偶见石英闪长岩呈岩脉小规模产出,岩石主要由粒径为0.3~0.9 mm的自形—半自形板条状斜长石(46%)、柱状—菱柱状角闪石(41%)、他形石英(5%)、碳酸盐(3%)和钛铁氧化物(5%)等组成,构成细晶柱粒状结构。
2.4 变质岩和变质作用
该区变质岩系主要分布在冈底斯—喜马拉雅变质区康马—隆子(拉轨岗日)变质带,结合特定构造部位和构造时期所发生的主要构造—变质地质事件,可进一步划分为达拉变质亚带(Ⅰ)和卓木日—俗坡下变质亚带(Ⅱ),受变质地层主要为曲德贡岩组上岩段和上三叠统涅如组,变质相主要为低绿片岩相绿泥石带,属中—低变质相系,存在泛非期、喜马拉雅期2期叠加变质。除第四系松散沉积之外,各时代的地层均发生不同程度的变质作用,区内岩石变质作用类型主要为区域低温动力变质作用,局部遭受接触变质作用。
区域低温动力变质岩石以低绿片岩相的板岩和变质砂岩为主,主要为脆性系列,多产于脆性断裂带附近的强劈理化带内;接触变质作用多发生在岩体围岩的接触带附近,与泥质粉砂岩接触带处岩石常见角岩化、斑点岩化及碳酸盐化现象。另外,叠加变质现象广泛存在,除喜马拉雅期区域变质作用叠加于泛非期区域变质作用上之外,还有热接触变质作用叠加于喜马拉雅期之上,以及各种动力变质作用对先期变质作用的叠加。
3 物化遥综合找矿方法在拉九地区的应用实践
单一找矿方法无法获得矿(化)体的全面信息,而综合物化遥等多种方法可在实际找矿工作中相互补充,相互验证。其中,遥感找矿方法可宏观解译地质构造和蚀变异常信息,地球化学方法可初步圈定地球化学元素异常范围,地球物理方法可初步揭示岩(矿)石的物性差异。拉九地区的实际找矿效果表明,物化遥综合找矿方法可极大地提高找矿效率,实现找矿新突破。
3.1 遥感地质特征
本次工作遥感数据源为法国SPOT-5卫星数据和美国陆地卫星ETM数据。遥感图像经资料准备、资料预处理、图像校正、图像镶嵌、波段组合选择、卫星影像初处理和成图等阶段制作完成。基于TM/ETM+遥感数据进行铁染和羟基等蚀变提取,包括数据预处理(辐射校正等)、干扰去除(阴影、云等)、异常提取(主成分分析等)、异常后处理(异常分级等)以及筛选与推荐(光谱特征识别等)5个步骤(况忠等,2022),满足研究要求。
遥感蚀变异常提取工作一般采用主成分分析法,并辅以光谱角法和比值法等方法,对获得的主分量异常进行筛选,提取以Al-OH和Mg-OH为主的与热液蚀变矿物相关的基团异常,Fe2+和Fe3+等变价元素铁染遥感异常,以及CO32-和SiO2异常等与成矿有关的遥感地质信息,重点提取铁染和羟基蚀变信息及其组合异常(张伟等,2021)。金矿点周围一般存在羟基异常分布,主要是由黏土类矿物引起的异常,如高岭石、地开石和白云母等;而铁染异常主要是由Fe3+和Fe2+的矿物引起的矿化蚀变异常,如褐铁矿、赤铁矿、针铁矿和黄钾铁矾等。结合前人研究(王祖洪等,1996;李松涛等,2021),认为Fe3+通常分布在硅化带比较发育的地带,黄钾铁矾通常分布在蒙脱石等泥化带中,并指示当黄铁矿和黄铜矿中硫化物减少时褐铁矿和针铁矿含量在增加,这对寻找金或金属硫化物矿床具有非常重要的指导意义。
前人研究表明,线环构造与成矿、控矿地质作用关系密切,为成矿提供了通道、物源和热动力,而遥感蚀变异常信息作为一种独立的找矿标志,同样与成矿地质环境具有紧密联系(郭娜等,2008;张廷斌等,2009;张伟等,2021;况忠等,2022)。遥感地质解译分析通常包括岩性的地层解译、构造解译、矿产解译和成矿远景分析等,笔者根据遥感影像特征,结合矿化蚀变信息和构造解译,识别出拉九地区地质构造信息和蚀变异常特征(图2)。综合研究认为:区内线性构造以NW、近EW和近SN向为主,发育半圆状、近圆状以及同心或串珠状环状构造;各类矿床多产出在线环交会部位、环形构造边缘或其次级小型构造中;遥感蚀变各级异常信息中,铁染和羟基异常等指示性矿化蚀变信息套合较好的区域为区域矿化优势地段。
图2
图2
拉九地区遥感构造解译结果及矿点分布图(修改自娄元林,2016)
a-卓木日铅锌锑多金属矿;b-达拉金矿;c-那穷金锑矿;d-宁拉金矿;e-张巴砸铜矿;f-邦卓玛金矿;g-拉九金矿;h-多巴金矿;i-卓日铅锌锑多金属矿;j-茶嘎铯矿;k-古堆锑矿;l-赛龙寺金矿;m-克鲁浦锑矿;n-那嘎迪金矿;o-恰嘎锑矿;p-恰嘎铅锌矿;q-索月锑铅锌多金属矿;r-柯月锑铅锌多金属矿;s-扎西康铅锌锑多金属矿;t-桑日则锑铅锌多金属矿;u-则当锑铅锌多金属矿;v-夏隆岗铅矿;1.铁染一级异常;2.铁染二级异常;3.铁染三级异常;4.黏土化异常;5.碳酸盐化异常;6.断层;7.滑脱断层;8.环形构造;9.找矿远景区及编号;10.铅锌锑矿;11.铅锌矿;12.铅矿;13.锑矿;14.金锑矿;15.金矿;16.铜矿;17.铯矿;18.拉九研究区
Fig.2
Structural interpretation results of remote sensing structure and distribution map of ore spots in the Lajiu area(modified after Lou,2016)
将遥感蚀变异常与地质、构造、岩浆岩和成矿带分布等多源信息进行综合分析,可提取区内与成矿密切相关的遥感异常特征。本区遥感蚀变信息主要以铁染、羟基(黏土化)和碳酸盐化异常信息为主。其中,铁染一级、铁染二级和羟基异常发育强烈,主要表现为二者蚀变异常信息吻合较好,主要分布在区内南北两侧。结合地质岩性特征,北侧遥感蚀变异常呈片状展布,推测与花岗岩体出露密切相关,而南侧异常多呈条带状和散点状分布,该区也是火山岩主要分布区,最终得出区域有利的成矿预测区9处(图2)。
由图2可知,预测区内遥感蚀变异常良好,线环状构造发育且相互交会,均处于区域上多金属成矿带内,部分可见岩浆岩出露,且常见金属矿床(化)点。拉九地区所属的遥感解译预测找矿远景区Ⅳ区,为达拉岩体边部,岩体边部和围岩变形强烈,发育NW向线性和环形构造,构造样式和形迹较复杂,可见较多闪长岩脉出露。此外,蚀变异常信息提取结果显示羟基蚀变异常和黏土化异常发育且套合较好,均为成矿有利条件。同时,区域资料显示,具有相似异常特征背景的邻区已产出邦卓玛金矿床和那穷金锑矿床,而本次研究区同样处于以Au元素为主的化探异常中,表明该区具有较好的找矿远景。
3.2 地球化学特征
地球化学找矿方法(化探)是一种常见的找矿方法,可发现与矿床有关的元素异常,其水系沉积物测量(分散流找矿法)和土壤地球化学测量(次生晕找矿法)为最经典、最常用的地球化学找矿手段,能够快速、高效地缩小找矿范围,确定找矿靶区和找矿方向。
为了客观、准确地反映区内各元素地球化学分布特征,选用背景值、统计样品数(N)、标准离差(S)和变异系数(Cv)等地球化学参数进行综合研究,各数据使用GeoipasV3.1化探专业版软件进行统计分析,采用迭代循环剔除法获得异常下限,即采用元素平均值(X)剔除特高值和特低值之后,再进行正态分布统计检验,迭代循环得到算数平均值(X)和标准离差(S1),异常下限确定为算数平均值加2~3倍剔除后的标准离差(T=X+2~3S1),最后在MAPGIS平台上用异常下限值的1、2、4倍划分3级浓度带并勾绘异常,划分出异常浓度外、中、内带成图。
(1)1/5万水系沉积物测量
在区域上拉九地区位于1/20万水系沉积物异常(编号:HS-47-丙)内。该异常为有利异常,主要成矿元素组合为Au和Ag,其次为Bi、Mo和Cd,异常整体形态展布呈近EW向,各成矿元素异常吻合较好,相互套合紧密,表现出明显的富集趋势。进一步划分,拉九地区整体处于那穷—拉九锑金多金属成矿远景区(B类),共发育7处1/5万水系沉积物异常,均位于拉九异常(HS-13-B2)内。
拉九异常总面积为52.84 km2,异常呈椭圆状,呈NWW-SEE走向。主要异常组成元素为Au、As、W、Mo、Pb、Sn和Bi,其中Au为主要成矿元素,由Au-18号异常组成,As、W、Mo、Pb、Sn和Bi为次要成矿元素,由As-23、W-5、Mo-14、Mo-15、Pb-2、Pb-3、Pb-4、Sn-10、Sn-13和Bi-6号异常组成(图3)。该异常强度较高,规模大,呈明显富集趋势,各元素套合较好,Au、As、W和Bi元素具有三级浓度分带,异常强度高,分布面积大。该异常主要产于曲德贡岩组角闪片岩、千枚岩十字石榴二云石英片岩、石英岩、大理岩、涅如组粉砂质绢云板岩和变质细粒岩屑石英砂岩中。区内发育辉绿岩体和辉绿玢岩体,这些基性岩体与矿体的产状和空间分布密切相关,其在侵入过程中还会在围岩中产生新的裂隙系统,在金成矿过程中提供热流体,推测异常的分布范围与这些基性岩体的展布匹配度很高。
图3
图3
拉九地区1/5万水系沉积物测量HS-13异常剖析图
Q-第四系;T3n3-上三叠统涅如组三段;T3n2-上三叠统涅如组二段;T3n1-上三叠统涅如组一段;Pzq.2-古生界曲德贡岩组上岩段;E2ηγ-始新世二云二长花岗岩;K1βμ-晚白垩世辉绿岩
Fig.3
Analysis chart of HS-13 anomaly in 1/50 000 stream sediment survey in the Lajiu area
其中,区域上Au元素异常下限计算值为5.5×10-9,该值为算数平均值加上3倍的标准离差,即Ca=Co+3δ。Au-18号异常位于拉九地区的中西部,大体呈椭圆或不规则状,面积为30.46 km2,平均值为14.57×10-9,最高值为123.80×10-9,异常具有明显的浓集中心和三级浓度分带。整体上异常区内Au-18、As-23、W-5、Pb-2、Sn-13和Bi-6等异常的各元素套合好,异常规模较大,强度较高。
(2)1/1万土壤地球化学剖面测量
为进一步缩小找矿靶区,确定异常分布特征,根据区域地质和1/5万水系沉积物Au异常特征,在该区对与Au套合较好的各单元素异常所在地段,开展了大比例尺土壤地球化学剖面测量工作。经分析研究,选择Au、As、Sb、Pb和Sn作为金及多金属成矿指示元素,以异常下限Ca、2Ca、4Ca值为外、中、内带圈定异常界线,在拉九地区共圈定单元素异常19处,包括5处Au异常,5处As异常,3处Sb异常,3处Pb异常,3处Sn异常(图4,表1)。Au异常的高含量带十分突出,最高值可达431×10-9(Au-2),异常分布范围大,连续性较好,浓集中心明显,具内、中、外3级浓度分带,呈不规则状分布,该处为涅如组与岩体接触部位,显示成矿潜力较大。
图4
图4
拉九地区物化探异常综合地质图
Q-第四系;T3n3-上三叠统涅如组三段;T3n2-上三叠统涅如组二段;Pzq.2-古生界曲德贡岩组上岩段;E2ηγ-始新世二云二长花岗岩;K1βμ-晚白垩世辉绿岩; 1.伸展拆离断层;2.逆冲推覆断层;3.性质不明断层;4.地质界线;5.1/5万水系沉积物Au异常及编号;6.1/1万地球化学剖面测量Au异常及编号;7.1/1万地球化学剖面测量As异常及编号;8.1/1万地球化学剖面测量Sb异常及编号;9.1/1万地球化学剖面测量Pb异常及编号;10.1/1万地球化学剖面测量Sn异常及编号;11.1/1万地球化学剖面测量组合异常及编号;12.1/1万激电中梯测量剖面位置、极化体及编号;13.探槽及编号;14.矿化蚀变带及编号
Fig.4
Comprehensive geological map of geophysical and geochemical anomalies in the Lajiu area
表1 拉九地区土壤剖面测量异常特征
Table 1
异常编号 | 异常下限 | 异常面积/km2 | 形状 | 浓度分带 | 异常值/(×10-6) | 衬度 | 规模/km2 | 异常点数/个 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
最高值 | 平均值 | ||||||||
Au-1 | 25 | 0.25 | 不规则状 | 外、中、内 | 143 | 53.34 | 2.13 | 0.53 | 95 |
Au-2 | 25 | 0.82 | 不规则状 | 外、中、内 | 431 | 60.84 | 2.43 | 1.99 | 317 |
Au-3 | 25 | 0.09 | 不规则状 | 外 | 170 | 47.92 | 1.92 | 0.18 | 27 |
Au-4 | 25 | 0.20 | 条带状 | 外 | 84.60 | 34.98 | 1.40 | 0.28 | 86 |
Au-5 | 25 | 0.26 | 不规则状 | 外 | 197 | 42.82 | 1.71 | 0.45 | 101 |
As-1 | 320 | 0.05 | 条带状 | 外 | 1 015 | 509.51 | 1.59 | 0.08 | 20 |
As-2 | 320 | 0.06 | 条带状 | 外 | 655.84 | 395.67 | 1.24 | 0.08 | 14 |
As-3 | 320 | 0.04 | 条带状 | 外、中 | 920.62 | 655.37 | 2.05 | 0.08 | 17 |
As-4 | 320 | 0.03 | 椭圆状 | 外 | 487.93 | 378.06 | 1.18 | 0.03 | 9 |
As-5 | 320 | 0.01 | 椭圆状 | 外 | 413.13 | 355.65 | 1.11 | 0.01 | 5 |
Pb-1 | 60 | 0.03 | 椭圆状 | 外 | 64.45 | 62.12 | 1.04 | 0.03 | 10 |
Pb-2 | 60 | 0.04 | 条带状 | 外 | 73.32 | 67.10 | 1.12 | 0.04 | 9 |
Pb-3 | 60 | 0.01 | 椭圆状 | 外 | 85.79 | 66.21 | 1.10 | 0.02 | 7 |
Sn-1 | 9 | 0.01 | 椭圆状 | 外 | 20.73 | 14.17 | 1.57 | 0.02 | 5 |
Sn-2 | 9 | 0.04 | 椭圆状 | 外 | 23.68 | 12.62 | 1.40 | 0.05 | 12 |
Sn-3 | 9 | 0.05 | 条带状 | 外 | 18.58 | 13.92 | 1.55 | 0.07 | 13 |
Sb-1 | 7 | 0.07 | 条带状 | 外、中 | 22.30 | 16.52 | 2.36 | 0.17 | 23 |
Sb-2 | 7 | 0.09 | 条带状 | 外 | 13.38 | 10.16 | 1.45 | 0.12 | 32 |
Sb-3 | 7 | 0.13 | 不规则状 | 外、中 | 22.94 | 10.28 | 1.47 | 0.19 | 48 |
图5
图5
拉九地区主要异常元素变异系数
Fig.5
Coefficient of variation of main abnormal elements in the Lajiu area
表2 拉九地区土壤剖面测量组合异常评序表
Table 2
组合异常编号 | 面积/km2 | 单元素异常 | 单元素异常数 | 单元素异常(NAP)之和 | 评序 |
---|---|---|---|---|---|
HT-1 | 0.39 | Au-2,Sb-2,Pb-2,Sn-2,As-1,As-3 | 6 | 2.36 | 1 |
HT-2 | 0.19 | Au-5,Sb-3,As-4 | 3 | 0.68 | 2 |
(3)1/1万汞气测量
汞气测量是一种非常规地球化学找矿方法,对于寻找覆盖层下的隐伏断裂和矿体具有显著效果,是高寒条件下开展地质调查快速、经济且有效的方法(王国华等,2002;钱建利等,2015)。该区完成了1/1万汞气测量9 km2,按南北方向布设测线,测量网度为100 m×20 m。从汞气测量等值线图(图6)可以看出,区内土壤中汞气基本上可划分为2个异常带。由于受工作量和经费所限,这2个汞气异常均未封闭,但高值异常具备明显的差异性,主要表现在西带异常呈椭圆状,长轴近SN向,长约1.2 km,宽约400 m;东带异常呈近SN向,长约2.5 km,宽约500 m,呈带状分布,与As-2套合最好,其异常边部也与Au-2、Sb-2、As-3和As-1套合较好。
图6
图6
拉九地区汞气测量等值线图
1.土壤地球化学剖面测量Au异常及编号;2.土壤地球化学剖面测量As异常及编号;3.土壤地球化学剖面测量Sb异常及编号;4.矿化蚀变带及编号;5.极化体及编号
Fig.6
Contour map of mercury gas measurement in the Lajiu area
3.3 地球物理特征
地球物理找矿方法(物探)根据不同岩(矿)石具备不同的物理特性(密度、电性、磁性和弹性等),采用不同的地球物理仪器、方法及其组合,研究和观测地表或地下的地球物理场变化,综合研判分析所获得的资料,推断和总结地质构造和矿产分布规律(张龙等,2023)。电法测量特别是激电中梯测量是金属矿勘查中最常见的方法之一,对于寻找隐伏矿体具有重要作用。
本次电法测定工作采用400 m×20 m的网格布设测线,测线方位为E90°,共布设5条测线,测线长度为2 km。采用湖南继善高科生产的SQ-3C双频激电仪测量,视极化率误差在0.2%以下。
(1)岩(矿)石电性特征
表3 拉九地区主要岩(矿)石电性参数
Table 3
岩(矿)石类型 | 标本数量/件 | 电阻率ρs/(Ω•m) | 极化率ηs/% | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
最小值 | 最大值 | 平均值 | 最小值 | 最大值 | 平均值 | ||
粉砂质绢云母板岩 | 11 | 110 | 1 331 | 537 | 3.0 | 16.4 | 8.66 |
岩屑杂砂岩 | 10 | 765 | 3 589 | 1 597 | 1.1 | 5.4 | 2.88 |
页岩 | 12 | 156 | 46 | 83 | 0.1 | 1.0 | 0.37 |
辉绿岩 | 13 | 678 | 4 230 | 1 712 | 0.3 | 4.3 | 1.23 |
石英闪长岩 | 10 | 516 | 3 531 | 1 818 | 0.4 | 5.2 | 2.28 |
金、锑矿化矿石 | 8 | 243 | 455 | 323 | 3.69 | 14.56 | 11.67 |
(2)激电中梯异常特征及解释推断
通过1/1万激电中梯测量工作,发现3个低阻高极化异常体[图4和图7(a)]。各异常带的主要特征如下:J-1为中低阻较高极化异常,长度约为500 m,宽度约为60 m,呈近SN向,视电阻率在350~500 Ω·m之间,视极化率幅值范围为2.2%~3.5%;J-2为中低阻高极化异常,长度约为1 000 m,宽度约为200 m,呈近SN向,视电阻率在200~600 Ω·m之间,视极化率幅值范围为4.5%~9.0%;J-3为中低阻高极化异常,长度约为1 600 m,宽度约为120 m,呈近SN向,视电阻率在180~400 Ω·m之间,视极化率幅值范围为4.0%~7.5%。总体上,J-2和J-3异常体与土壤地球化学剖面异常和汞气测量异常套合较好,具有较好的找矿前景,应作为下一步找矿工作的重点方向。
图7
图7
拉九地区激电中梯视极化率剖面平面图及等值线异常图
(a)视极化率剖面平面图;(b)视极化率等值线异常图
1.激电中梯剖面点号/线号;2.视极化率等值线及数值;3.视极化率异常及编号;4.矿化蚀变带及编号;5.极化体及编号
Fig.7
Apparent polarizability profile plane and contour anomaly diagram of induced polarization medium gradient survey in the Lajiu area
表4 拉九地区激电中梯异常特征
Table 4
异常编号 | 形态特征 | 地质特征 | 异常分类 |
---|---|---|---|
ηs-1 | 位于工作区中部,研究区北东部,呈条带状分布,长约800 m,宽约150 m,异常北部未封闭。视极化率异常下限为3.9%,最大值为7.3%,平均值为6%,极化较强,视电阻率平均值为350 Ω•m | 出露岩性为上三叠统涅如组(T3n)灰色粉砂质绢云母板岩夹中厚层状细粒岩屑杂砂岩 | 乙3 |
ηs-2 | 位于工作区中部,研究区南东部,串珠状分布,长约300 m,宽约100 m,异常南部未封闭。视极化率异常下限为3.9%,最大值为7.1%,平均值为5.5%,极化较强,视电阻率平均值为300 Ω•m | 出露岩性为上三叠统涅如组(T3n)灰色粉砂质绢云母板岩夹中厚层状细粒岩屑杂砂岩 | 丙2 |
4 综合找矿效果
4.1 工程验证结果
通过遥感地质解译和蚀变信息提取从宏观和多角度预测矿床赋存的有利区域,特别是验证典型矿床所处位置的遥感地质特征。在此基础上开展多种化探手段,如1/5万水系沉积物测量、土壤地球化学剖面测量和汞气测量等方法,发现拉九地区的金多金属矿化线索。在综合研究的基础上,结合地质特征,实施大比例尺电法测量物探工作,同时利用槽探施工进行异常查证,进而发现了金矿(化)体。
通过进一步详细的路线地质调查、地质填图和地表槽探工程等工作,目前区内共揭露到3条矿化蚀变带(图4)。其中,1号矿化蚀变带由槽探TC087控制,走向长度超过50 m,宽度为0.36 m,金品位为0.20×10-6,矿化蚀变带赋存于辉绿岩脉内,矿石为破碎蚀变辉绿岩;2号矿化蚀变带由槽探TC088控制,走向长度大于50 m,宽度为1.98 m,金品位为0.29×10-6,矿化蚀变带赋存于花岗岩脉内,矿石为破碎蚀变花岗岩;3号矿化蚀变带由槽探TC141控制,走向长度大于50 m,产状为330°~332°∠28°~40°,宽度为0.8 m,金品位为0.97×10-6,矿化蚀变带赋存于花岗岩脉内,矿石为破碎蚀变花岗岩,发育多条石英条带和石英团块,具较强的褐铁矿化。
通过综合分析可知,拉九地区矿化带多产出于破碎泥质粉砂岩与辉绿岩、花岗岩的接触部位或其靠近岩体边部附近。岩石主要由破碎板岩、石英脉和石英团块组成,并以前两者为主,岩石整体变形、破碎强烈。区内发育构造裂隙,主要为小褶皱,围岩蚀变类型主要为前硅化、弱绢云母化、绿泥石化和高岭土化等,前三者与金矿化关系密切,金属矿化主要为褐铁矿化和黄铁矿化等。
4.2 综合信息找矿模型
古堆—隆子地区金锑多金属矿床成因类型可以划分为四大类:浅成低温热液型(邦卓玛金矿、那穷锑金矿等)、喷流沉积—改造型(扎西康铅锌多金属矿、姜仓金锑矿等)、卡林型—类卡林型(查拉普金矿等)和造山型(姐纳各普金锑矿、马扎拉金锑矿等)。
从空间分布来看,矿床多产于上三叠统—白垩系地层分布区,总体上表现为金矿主要分布在涅如组中,锑矿主要分布在陆热组和遮拉组中,金锑矿主要分布在遮拉组和唯美组中。自新生代以来,受裂谷(陷)盆地及近EW向拆离构造、近SN向正断层系统控制影响,区域上与成矿关系密切的构造主要分布在羊卓雍错—哲古错—拿日雍错被动大陆边缘裂谷(陷)盆地周缘的盆山耦合地带。前人研究表明,早白垩世中基性侵入岩为初始矿源层的富集提供了部分物源,古近纪和新近纪酸性侵入岩体为成矿活化、运移和富集提供了热能、动能和部分成矿物质来源(娄元林等,2023)。区内主要金属矿床(点)的发育与相应异常具有良好的对应关系。金矿地球化学异常组合元素为Au、As、Sb和Hg,有时伴有Pb和Zn,区域上呈现EW向分段性、SN向分带性以及围绕变质核杂岩环带性的特点(杨竹森等,2006;张刚阳,2012;郑有业等,2022)。
表5 拉九地区金多金属矿综合信息找矿模型
Table 5
找矿标志分类 | 找矿标志 | 描述内容 | 要素分类 |
---|---|---|---|
地质背景 | 大地构造位置 | 喜马拉雅板片北缘,雅鲁藏布缝合带(YS)与藏南拆离系(STDS)的过渡地带 | 必要 |
地层 | 上三叠统—下白垩统炭质板岩和粉砂质板岩组成的黑色岩系 | 必要 | |
构造 | 康马—隆子褶冲带中,EW和NW向深断裂及其次级断裂 | 必要 | |
岩浆岩(脉岩) | 喜山期花岗岩,规模较小的中基性脉岩(辉绿岩)、火山岩和次火山岩 | 重要 | |
矿床地质 | 控矿构造 | 近EW向压扭断裂带和NE、NW向剪切断裂裂隙或破碎带及其构造复合部位 | 重要 |
矿石矿物 | 金属矿物主要为毒砂、黄铁矿、自然金、方铅矿和辉锑矿等,非金属矿物主要为石英 | 必要 | |
矿石组构 | 不等粒粒状变晶和碎裂结构;条带状、孔洞、网脉状和浸染状构造 | 次要 | |
矿化蚀变 | 硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、黏土化和高岭土化 | 必要 | |
氧化作用 | 地表露头出现褐铁矿或锑华 | 次要 | |
地球物理 | 视电阻率 | 低电阻,视电阻率值ΔT≤500 Ω·m | 重要 |
视极化率 | 高极化率,视极化率值ηs≥2.2% | 重要 | |
地球化学 | 矿区(1/5万水系沉积物) | 以Au-As-W-Mo-Pb-Sn-Bi为主的地球化学元素异常组合,具较好的浓度分带特征 | 重要 |
矿床(1/1万土壤地球化学剖面) | 以Au-As-Sb-Pb-Sn为主的地球化学元素异常组合,具高值异常带 | 重要 | |
矿体(1/1万汞气测量) | 汞气含量背景值小于等于310 ng/m³,金矿化体上方汞气含量大于等于620 ng/m³ | 重要 | |
遥感特征 | 构造特征 | 线形—线环构造复合交会或环形构造发育的区域 | 重要 |
蚀变异常信息 | 铁染和羟基各级蚀变异常信息套合 | 重要 |
5 结论
拉九地区处于达拉变质核杂岩外接触带,物化探异常套合较好,遥感信息解译显示该区线性构造较发育,成矿条件有利,认为该区总体上是寻找金多金属矿的良好靶区。
(1)土壤测量及汞气测量成果有效衔接了水系沉积物测量成果,确定了主要异常元素及成矿元素组合Au-As-Sb-Pb-Sn,共圈定单元素异常19处,组合异常2处。
(2)激电中梯剖面异常和土壤地球化学剖面测量异常套合较好,圈定了3个极化体和2处视极化率异常。具低阻高极化特征的异常体处于辉绿岩体、花岗岩体与砂板岩(粉砂质绢云母板岩与细粒变质长石石英杂砂岩)接触处及多组构造交会地段是成矿最有利地段。综合分析认为J-2和J-3异常体所在区域应作为下一步找矿工作的重点方向。
(3)集成地质、物探、化探和遥感等多学科以及深浅多尺度勘查工作手段于一体的综合找矿方法技术体系,为该区金矿床勘探评价工作提供了高效可行的技术方法组合。通过物化遥综合找矿方法相互验证,结合槽探验证结果,新发现拉九地区3条矿化蚀变带,取得了较好的找矿效果。该区地物化遥特征均显示出良好的成矿地质条件,具备进一步工作价值和找寻金多金属矿的前景。由于受工作量、经费和工作区环境等因素限制,物化探异常套合较好部位(如J-1、J-3异常所在区域等)尚未开展深入工作。
(4)综合研究认为,拉九地区一带成矿地质条件优越,初步建立了地—物—化—遥特征为基础的综合信息找矿模型,为确定该区乃至区域上下一步找矿方向提供了参考。
http://www.goldsci.ac.cn/article/2024/1005-2518/1005-2518-2024-32-2-241.shtml
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