内蒙古二连地、物、化、遥在内蒙古二连东乌旗地区航磁异常查证中的应用以航磁蒙C-2007-275异常为例

内蒙古二连地、物、化、遥在内蒙古二连东乌旗地区航磁异常查证中的应用以航磁蒙C-2007-275异常为例

蒙古边境地区南戈壁东西乌旗的铜多金属成矿带是一个重要的跨境成矿带。成矿带的西端位于蒙古国的南戈壁上，向北东东至北东延伸至中国二连-东乌旗。在成矿带西段发现形成于晚古生代的查干苏布尔加大型斑岩型铜钼矿床和欧玉陶勒盖大型斑岩型铜金矿床。成矿带东段与西段蒙古南戈壁地区成矿地质背景相似,具有寻找与晚古生代岩浆活动有关的铜多金属矿床的潜力;此外受滨西太平洋强烈构造岩浆活动的影响,有中生代火山岩浆岩带的叠加,已发现大量与中生代火山、岩浆活动有关的火山次火山热液型、引爆角砾岩型或斑岩型铜多金属矿床,如拜仁达坝银矿、黄岗梁铁锡矿床、沙麦钨矿和奥尤特铜矿等。为加强该区基础地质研究和矿产勘查,中国地质调查局和内蒙古自治区加大投入,其中2005—2006年中国国土资源航空物探遥感中心在该地区开展了1∶5万航空物探综合站(磁、电磁、伽玛能谱)测量,完成12万测线千米的测量工作,发现磁异常717处,为该区矿产勘查提供了宝贵资料。接下来的异常查证工作是实现找矿突破的关键,以往的航磁异常查证多以物性测量为主,通过验证异常的存在与否来揭示是否含矿,这种方法在寻找铁磁性矿产方面比较有效,寻找多金属矿产收效甚微。本次工作在航磁蒙C-2007-275异常区应用地、物、化、遥综合方法进行地面查证,并取得了初步找矿成效,现就异常查证方法及阶段性成果做综合研究,为后续的找矿工作提供借鉴。1岩体与地层的接触带工作区位于东乌珠穆沁旗西北14km处,区域上处于E--W向古亚洲成矿域与NE向环太平洋成矿域的交汇部位。1∶20万区调资料表明,异常位于沙麦岩体(二叠纪二长花岗岩和侏罗纪花岗岩)与中生界下侏罗统红旗组砾岩、泥岩、硬砂质砂岩等岩层的接触带上。在岩体与地层的接触带发生明显的热变质作用,角岩化普遍存在,靠近岩体变质较深,出现红柱石黑云母角岩,远离岩体依次变为斑点状板岩和片理化砂砾岩,沿着岩体与地层的接触带附近已发现沙麦中型黑钨矿、必鲁特钨矿化点和乌苏达音乌拉铜矿化点,具有较好的找矿潜力(图1a)。蒙C-2007-275异常位于必鲁特西南约3.5km处,为叠加在区域正磁场向区域负磁场过渡带上的弱异常,异常强度达108nT,北东向延伸,在7条测线上反映明显(图1b)。航磁图上清晰地反映出岩体与地层的物理场特征以及接触带的展布情况,伽马能谱测量和航电测量也展示了岩体与地层的接触带特征。蒙C-2007-275异常可能为岩基边缘的岩枝岩脉引起,对于寻找热液型或斑岩型的多金属矿产具有非常重要的意义。2地质、地质条件常规异常查证的目的是确定异常是否存在,追踪异常源,了解异常所处的地质环境,对异常作出评价。本次异常查证方法包括1∶1万比例尺的地质填图、地面高精度磁测、激电测量、土壤地球化学测量和遥感解译等,其中地质填图的目的是用来查明异常区地质体的分布情况,查明矿体的规模、主要控矿因素及找矿标志;地面高精度磁测用来查明磁异常的分布特征,结合地质、物性资料,对异常进行定性、定量反演,为下一步综合物化探工作、矿产勘查工作提供依据;激电异常用来寻找地下金属硫化物矿床;土壤地球化学测量用来缩小找矿靶区,并根据元素组合情况预测可能的成矿类型;遥感解译可以为找矿提供构造信息,岩石出露好的地区还可以提取与矿化有关的蚀变信息。工作区处于半干旱荒漠草原区,夏季干旱少雨,年降水量<200mm,蒸发量大于降雨量,土壤剖面中钙积层普遍发育;工作区地势总体平缓,风蚀作用较强,地表松散堆积物中风成砂分布较为广泛。特殊的气候和地貌景观,对地质测量、物探技术测量应用没有明显的影响,工作较顺利,遇到困难的是化探采样工作。地质踏勘结果显示,工作区水系不发育,水系沉积物测量无法开展;在地势低缓处风成砂覆盖较厚,一般达80cm±,穿过风成砂有时可以采到残坡积物,有时会遇到钙积层,无法穿透;在山脊和山坡等地势较高的区域,可采到半风化状态的岩石碎屑和土壤的混杂成份,工作区大部分样品来自这类地区,为减少风成砂的干扰,样品经过-4目~+20目的套筛筛选。3结果分析3.1地质异常特征地面高精度磁法测量验证了航磁测量结果,由于测量精度提高,异常形态变得更加清晰。测区北东向分布的正异常分解为两个,编号为C09-01、C09-02(图2a),异常位于沙麦岩体的花岗岩区,与花岗岩有关。测区南部的航磁蒙C-2007-275异常地磁测量图上分解为5个异常,编号分别为C09-03、C09-04、C09-05、C09-06、C09-07,异常强度低,最大值80nT,北东向排列与C09-02号异常连接,异常分布于下侏罗统红旗组砂岩、砂砾岩地层分布区,物性测量该组地层无磁性,以此推断地层覆盖区下面埋藏着磁性体,推测磁性体可能为沙麦岩体的岩枝或小岩珠定向排列所致。激电异常测量结果显示,激电正异常带成“K”型北东向分布,异常强度较高,极化率一般为2%~4%,最大值达5%。分析引起异常的因素可能有金属硫化物矿体、含水断裂带或者碳质板岩等,引起异常的地质因素有待于进一步工作确定。综合地质测量、物探测量和遥感影像分析,工作区沿必鲁特音河分布一条北西向断裂。地质图上显示沿着断裂分布第四系沟谷(必鲁特音河)(图2b),遥感影像图上(图2c)显示北东向分布的地质体和水系网被北西向地质体切断,水系发生转向。另外北西向必鲁特音河与经过巴嘎哈那呼都沟谷的近南北向水系交汇处出现角状水系,即南北向水系向西出现明显的直角转弯,说明南北向断裂被北西向断裂错断,并且北西向断裂形成时间晚于南北向断裂。从激电异常图(图3b)上分析,激电异常成“K”型北东向分布,推测异常原本是两条北东向平行分布的高激化体,由于受北西—南东向挤压而发生变形、断裂而成了“K”字型分布,南部极化体变形较大,向北部位移,断距较大约1.4km,北部变形较小,断距0.8km。3.2直接提取数据3.2.1异常特征及地球化学异常分布特征工作区Mo、Ag、Sb、Bi、Au、Pb等元素具有较高的背景值(表1),平均值高于内蒙中部区背景平均值;Au、Cu、Pb、Ag等多金属及伴生热液元素含量较高,Cu含量最大值为906.65×10-6、Mo为100.00×10-6、Au为523.90×10-9、Bi为1366.30×10-6、Pb为265.97×10-6、Zn为491.18×10-6、W为267.40×10-6、As为512.60×10-6、Sb为25.07×10-6,与背景平均值相比,高出几十至几百倍;另外从变异系数值(标准差/平均值)分析,变异系数较大的有:Au为8.99、Bi为5.14、W为2.7、Ag为2.6、Mo为2.55、As为2.15、Sb为1.56、Cu为1.99,上述数值特征表明该组异常元素背景值高、分异性很好,具有成矿潜力。工作区异常主要集中在必鲁特和巴嘎必鲁特之间,由多个异常浓集中心环形分布(图4),平面上环形区直径1.8km,异常元素分布具有很好的分带性,中心以Cu、Mo、W、Zn、Ag、Bi等异常为主,As、Sb、Au、Pb等异常分布在外围,分布特征显示环形中心区倾向于富集高温元素组合,环形边缘区倾向于富集低温元素组合。推测异常可能由隐伏的富含热液的Cu、W、Mo、Au、Zn、Ag等多金属矿化引起。由于Cu、Mo的地球化学行为相似性强,图面上分布规律相同,因此发生同时同地矿化的可能性较大,而Au与其相关性较差,异常分布不一致,可能为单独的一期矿化引起。地球化学异常分布于下侏罗统红旗组砂岩及砂砾岩地层中,与地磁异常和激电异常都没明显的空间对应关系。综合分析,异常位于沙麦岩体与红旗组地层的接触带上,同时又处于北东、北西向的构造交汇部位南部的地层中,成矿条件有利。3.2.2中--细粒花岗闪长岩地质剖面测量表明,工区内地层单位主要为下侏罗统红旗组,主要出露于工区的东南部,面积约12km2,近北东向展布。岩性组合为一套正常沉积碎屑岩,主要为含砾粗砂岩、粗砂岩、中粒砂岩、细砂岩。工区内侵入岩主要为沙麦岩体(γJ),该岩体主要分布在西北部,面积约6km2。岩体可分两个相带,即中--粗粒花岗闪长岩、中--细粒花岗闪长岩,二者为渐变关系。异常正处于岩体与红旗组接触部位,靠近岩体的砂岩具角岩化,砂岩中见有长英质细脉。接触带附近岩体粒度变细,主要为细粒结构。西北部工区外部,岩体内见有红旗组残留体。工区其余部分为第四系。1∶1万地质测量发现8处铜矿化点,其中4处位于沙麦岩体的内接触带,4处位于外接触带的砂岩地层中。这些铜矿化体长10~250m不等,宽约0.5~1m,以石英脉型为主,可见大量的褐铁矿化、孔雀石化、铜蓝、黄铜矿化及蓝铜等矿化蚀变现象。分析结果表明,Cu最高含量为1.32%(分析结果超过分析上限),Au最高含量可达1.37×10-6,W最高含量可达1.28%,Ag最高含量可达57.0×10-6,这些结果均超过了工业品位,有较好的找矿前景。新发现的铜矿化点分布在正负磁异常的梯级带上,并且沿高电阻率、高极化率异常带分布,已发现的矿化与高阻、高极化体有关;化探异常的中心地区还没有发现矿化体,现有的矿化现象不足以解释新发现的地球化学异常,因此,地球化学异常区还有进一步找矿的潜力。4基本粒子和航磁异常作说明和证据(1)地面高精度磁测将蒙C-2007-275异常分为5个子异常,细化了埋藏在地下的磁性体的分布特征;电法测量展示了“K”字型的高阻高激化体的分布特征;遥感解译工作揭示了北西向断裂的存在,并得到地质、物探的验证;土壤地球化学测量,采用了适合本区景观条件的岩屑测量方法,圈定了Cu、Mo、Au、Zn、Ag、As、Sb、W、Bi等异常,揭示了本区有与热液活动有关的金属矿化的找矿潜力;地质测量发现了8处铜矿化点,地表验证了矿化的存在。目前的工作可以确定异常区有找矿潜力,但还不能确定矿化规模,有待进一步工作。(2)选择地、物、化、遥多种方法对蒙C-2007-275航磁异常进行多金属矿产勘查和研究成果说明,不同的工作方法都不同程度地给出了找矿信息。土壤地球化学测量、地质测量提供了可进一步工作的找矿线索;而地面高精度磁测和电法测量初步提供了工作区隐伏地质体的空间分布状态;遥感解译结果辅助提供了构造信息。从经济投入角度分析,在该区找矿应先安排地质测量和土壤