09-甘肃花牛山铅锌矿地质-地球物理找矿模型-付开泉.

甘肃花牛山铅锌矿地质-地球物理找矿模型
付开泉
(甘肃省地矿局第二勘查院甘肃兰州730020
摘要:甘肃柳园花牛山金银铅锌多金属矿田是1958年由甘肃省地质局发现并勘查评价后,由瓜州县政府组织开采,属国有矿山企业。

通过多年开采证实,矿石储量变化较大,属严重危机矿山。

2008年全国危机矿山办公室批准进行接替资源勘查,开展了物探工作,经地面磁测、激电中梯剖面测量,新发现异常(与原异常对比重现性良好,可控源大地电磁测深异常显示在主矿带的外围及深部具有一定的找矿前景。

为此在已知矿区上进行了物探方法对比,总结物探异常的找矿标志,建立了矿床地质-地球物理找矿模型。

关键词:花牛山铅锌矿地质-地球物理找矿模型
1 地质概况
花牛山金银铅锌矿大地构造位置处于塔里木板块中段北缘,位于花牛山—白山堂早古生代裂谷裂陷带中。

矿区出露地层主要为震旦纪洗肠井群(Z X碳酸盐岩夹碎屑岩建造,在南部三矿区出露中奥陶世花牛山群(O H中基性火山岩夹碎屑岩建造。

花牛山金银铅锌矿矿区范围东西长约20km,南北宽约8km,矿区铅锌矿主要赋
存于震旦系洗肠井群细碎屑岩-碳酸盐岩岩系中,矿体形态多以似层状沿两种岩性接触带及其附近层间水平错动带产出,属火山-沉积碎屑岩-碳酸盐岩系有关的喷流沉积型金银铅锌成矿系列,成矿有利层位为碳酸盐岩与碎屑岩的接触带。

主要成矿期大致为海西期,同时又有印支期成矿作用的叠加,矿床的形成为震旦系(矿源层地层、构造作用、岩浆热液三者共同作用的结果。

1.1地层
矿区与成矿有关的地层主要为震旦纪洗肠井群(Z X和中奥陶世花牛山群(O H。

1、震旦纪洗肠井群(Z X
主要呈现近东西向展布于矿田北部,分布在一、二矿区及其以东地段,区内出露二、三、四岩组。

(1二岩组(Z X b:为一套浅变质的、浅海相泥质岩建造,在其内分布有大量酸性斑岩脉和石英脉,整体岩性较为单一。

(2三岩组(Z X c:主要为一套浅海相碳酸盐岩及泥质岩建造。

岩性主要由含粒状石英的大理岩夹绢云千枚岩及粉砂质板岩等组成。

分布在一、二矿区及其以东地段主要由大理岩夹千枚岩组成,为矿区铅锌矿主要赋矿层位
(3四岩组(Z X d:分布于一、二矿区北部,主要为板岩和角岩等。

2、中奥陶世花牛山群(O H
呈近东西向展布于三矿区,其顶、底均被印支期和华力西中期中酸性岩体侵蚀。

据岩性及其组合特征,自下而上可划分三个岩组,岩性主要有黑云母角岩、斑点板岩、变粉砂岩、变玄武岩、变安山岩,局部夹大理岩。

1.2矿体地质特征
一、二矿区矿体赋存于一套角岩化细碎屑岩-碳酸盐岩岩系中,矿体主要沿两种岩性接触带及其附近层间水平错动带产出。

矿化岩石以泥质条带状薄层大理岩为主,次为绢云母千枚岩和变粉砂岩等。

作者简介:付开泉(1964-男,1984年毕业于西安地质学院,物探高级工程师,从事物探野外勘查工作。

一、二矿区共圈定铅锌矿体218个,主要分布在一矿区,其中一矿区二矿带47个,三、四矿带174个,储量大于万吨的主矿体有8个,其它矿体规模一般较小。

矿体多呈似层状、次为扁豆状、透镜体状,少量为囊状、柱状等,其中以似层状矿体为主,产状基本与围岩产状一致。

矿体长一般10m~380m,个别达500m;厚0.5m~9.0m,最厚
16.5m;延深数十米~280m,最深470m。

矿体走向多为70°~80°,倾向北西,倾角
50°~75°。

扁豆状、透镜状矿体见于一矿区二、三矿带地表,其规模甚小。

长一般
10m~22m,厚(或宽1.5m~5.5m。

囊状或柱状矿体仅见于浅井和老硐中,明显受后期两组断裂裂隙交叉部位所控制,横断面直径一般5m~10m。

现以一矿区三矿带6b2主
矿体为例将矿体特征叙述如下:
6b2矿体产于一矿区三矿带薄层泥质条带状大理岩中,矿体形态为似层状,走向70°~80°,倾向北西,倾角50°~75°。

矿体长大于300m,厚0.87m~7.00m,最厚10.68m,平均厚6.43m;延深大于350m。

铅品位一般1.00~7.30%,最高14.58%,矿体平均品位3.91%,锌品位一般1.00~ 7.30%,最高20.05%,矿体平均品位3.43%。

矿石为它形-半自形粒状结构,半自形、自形粒状结构,自形粒状结构和包含结构;矿石构造为块状构造,条带状构造,细脉浸染状、网脉状构造和浸染状构造等。

矿石中金属矿物主要为黄铁矿(10%~80%、磁黄铁矿(15%~76%、闪锌矿(<1%~52%、方铅矿(1%~18%,次有毒砂(1%~4%、磁铁矿、白铁矿、褐铁矿等,微量矿物有深红银矿、辉银矿、硫锑铅矿等(含量小于1%。

脉石矿物主要为方解石,次为石英、绢云母、斜长石、透闪石、阳起石、石榴石、绿泥石等。

2 矿区地球物理特征
2.1 物性特征
1、电性特征:区内极化率以磁铁矿、铅锌矿、含炭泥质板岩最高,常见值>35%,能引起高极化率异常;铁帽、矿化结晶灰岩、蛇纹岩等极化率中等,最高达20%,能引起局部异常;花岗岩、结晶灰岩、千枚岩等极化率<2%,构成正常场。

电阻率以花岗岩、结晶灰岩、角岩及砂板岩等最高,大于500Ω·m,其它岩石小于50Ω·m。

综合以往电法工作取得参数,该区极化率以磁铁矿、铅锌矿、含炭泥质板岩最高,极化率> 35%,能引起高极化异常。

电阻率以花岗岩、结晶灰岩、角岩及砂板岩
等最高。

在本区北部泥质板岩上,出现高电阻、低极化特征;中部结晶灰岩和千枚岩上,呈现较高的极化率和较低的电阻率特征。

特别指出的是含炭地层是开展激电工
作的干扰因素。

金矿体伴有磁黄铁矿,有弱磁性。

千枚岩、黄铁矿化千枚岩为高极化率,大理岩、角岩、花岗岩为低极化率。

2、磁性特征:磁化率以含磁铁矿、磁黄铁矿的铅锌矿最高,常在12600×10-5SI 以上,能引起高峰值磁异常;其次为超基性岩体,酸性至超基性火成岩大都具磁性,其中
以蛇纹岩较强,能引起1000n T以上的磁异常;泥质板岩、部分千枚岩磁性中等,能产生500n T 左右磁异常;结晶灰岩、硅化大理岩、砂质板岩无磁性。

2.2 磁异常、激电异常特征
1981-1982 年甘肃省地质局物探队在花牛山铅锌矿及其外围作了1:1万磁法、电法面积工作, 2007年西安地质矿产研究所开展危机矿山成矿预测项目时,主要在二矿区作了面积性瞬变电磁法测量工作,可控源音频大地电磁、瞬变电磁和激电测深综合剖面工作
电、磁异常与地层走向一致,形态规则,吻合较好。

在中酸性侵入体上,大部分异常呈大片
凌乱状态出现,但在超基性岩体上其走向稳定,强度较大,形态规则。

在铅锌矿一、二矿区各矿带的第二、三岩组接触带均出现电性突变带,二岩组含炭泥质板岩上为低阻、高极化率异常带,三岩组厚层大理岩夹千枚岩上出现高电阻、低极化率异常带,磁异常分布于接触带部位,尤以二矿区北带至一矿区一矿带最为显著。

在一矿区三矿带上具低阻、高极化率和高磁异常,一矿区四矿带具低阻高磁异常,一矿区二矿带具高极化率异常,异常内均有已知矿体分布。

3 地质-地球物理找矿模型
3.1物探异常和矿体的关系
铅锌矿一矿区二、三、四矿带上对应的异常有三个,一是激电异常DJ8,二是激电异常DJ9,三是磁异常CZ9。

为此在已知矿带上及外围布置了4(p4、7(p5、
12(p6、19(p7、22(p8五条物探综合剖面(见图1,开展磁法、电法、大地电磁测深工作。

图1 铅锌矿一矿区二、三、四矿带地质物探异常图
1、磁异常与矿体的关系
根据孔内矿体、围岩磁性测定结果结合磁测井资料分析,认为铅锌矿体伴有磁黄铁矿,有弱磁性,地表磁异常和矿体关系不太密切,如一矿区三、四矿带,铅锌矿体主要对应为激电异常DJ8,磁异常CZ9在矿体北部。

一矿区一矿带北的磁异常经钻探验证,主要为千枚岩中的少量磁铁矿、磁黄铁矿所引起,同样二矿区上磁异常CZ8也是由含磁铁矿、磁黄铁矿化千枚岩所引起。

但是,磁异常位于矿体顶板千枚岩、泥质板岩上,磁异常南侧若有激电异常则是成矿的有利部位。

2、激电异常与矿体的关系
根据孔内矿体、围岩电性测定结果结合电测井资料分析,认为铅锌矿体有强的激电异常,激电异常和矿体关系密切。

如一矿区三、四矿带,铅锌矿体主要对应为激电异常DJ8,一矿区二矿
带对应为激电异常DJ9。

但矿区中含炭地层也能引起激电异常,应用综合手段区分矿致异常和非矿致异常。

图2 铅锌矿一矿区12(P6线地质、物探综合剖面图
3.2 12(p6勘探线地质物探综合剖面特征
12(p6线穿过花牛山铅锌矿一矿区的三四矿带,是花牛山的主要成矿带,该剖面上以往系统施工有钻孔,2008年又施工两个孔,因此,布置了物探地质物探综合剖面,在已知矿体上寻找规律,指导未知异常上的找矿工作。

分析图2初步总结以下几点铅锌矿区的地质-地球物理找矿标志:
1、矿体产于花岗岩枝两侧的大理岩夹千枚岩中,顶板是千枚岩、泥质板岩。

矿体产状向北倾斜。

分布于一、二矿区由大理岩夹千枚岩,一矿区三矿带灰白色大理岩,为主要赋矿层位。

2、矿体有明显的激电异常,反映为高极化率,低电阻率特征。

极化率为5-15%,视电阻率为100-300Ω·m。

激电异常是主要找矿标志。

3、磁异常和矿体不对应,异常在矿体北侧,反映的是顶板千枚岩地层,异常值为100-200nT。

磁异常不能作为直接找矿标志,但磁异常反映的是顶板千枚岩地层,磁异常的南侧若同时存在激电异常,则有矿体存在,所以磁异常可作为间接找矿标志,配合激电异常进行综合分析。

4、可控源音频大地电磁测深反演断面图与矿体及地质内容吻合的较好,矿体上对应的卡尼亚电阻率为低阻,值在16-250Ω·m之间。

可控源音频大地电磁测深可以作为找矿标志,但要区分碳质地层的干扰,碳质地层电阻率更低,且成片分布。

根据2008年物探工作取得了以下主要成果:1一矿区三、四矿带7(p5剖面深部推测有隐伏矿体2一矿区三、四矿带东19(p7、22(p8剖面深部推测有隐伏矿体3
二矿区南部激电异常DJ5是推测矿致异常4一矿区一矿带19(p13剖面异常推测为矿致异常。

在铅锌矿一矿区一矿带对电、磁异常进行了槽、钻探验证,见到了铅锌矿化带及铅锌矿体。

所以综合利用物探方法特别是可控源大地电磁测深异常显示在主矿带的外围及深部具有一定的找矿前景。

4 结语
综合各种方法总结以下找矿模型:
1、矿体产于花岗岩枝两侧的大理岩夹千枚岩中,顶板是千枚岩、泥质板岩。

分布于一、二矿区由大理岩夹千枚岩,一矿区三矿带灰白色大理岩,为主要赋矿层位。

2、矿体有明显的激电异常,反映为高极化率,低电阻率特征。

激电异常是主要找矿标志。

3、所以磁异常可作为间接找矿标志,配合激电异常进行综合分析。

4、可控源音频大地电磁测深可以作为找矿标志,但要区分碳质地层的干扰,碳质地层电阻率更低,且成片分布。

所以综合利用物探方法特别是可控源大地电磁测深法显示在主矿带的外围及深部具有一定的找矿前景。

参考文献
<1>陈巨泉等,1979-1982,甘肃省安西县辉铜山-肃北县长流水一带化探普查总结报告,甘肃省地质局物探队
<2>任中文等,1983-1987,甘肃省安西县花牛山金银铅锌矿田普查地质报告,甘肃省地质矿产局酒泉地质矿产调查队
<3> 付开泉等,2008,甘肃省安西县花牛山金银铅锌矿接替资源勘查物探成果报告,甘肃省地质矿产局第二地质矿产勘查院
Gansu huaniushan Lead-Zinc Geological - Geophysical Prospecting Mode Fu Kai- quan (No.2 Institute of Geology and Mineral exploration of Gan su Bureau of Geology and Mineral exploration and Development Lan zhou .730020 ,China Abstract: The Gansu liuyuan huaniushan gold and silver lead-zinc polymetallic ore was found and assessed in 1958 by the Gansu Provincial Geological Bureau, after that Gua zhou country exploited this ore,it was a State-owned mine. Through years of exploration confirmed that the large changes in ore reserves, mine is a serious crisis. The Office of the National Crisis Mine approved to develop the potential of huaniushan gold and silver lead-zinc polymetallic ore. Geophysical exploration work was carried out not long after. After the ground magnetic and IP profiling surveyed, the newly abnormal compared with the formerly abnormal ,it was Basically corresponds. Controlled source audio-frequency magnetotelluric sounding Anomalies appear in the periphery of the main ore zone and deep with a certain amount of prospecting. After a comprehensive analysis of abnormal,
the geological - geophysical prospecting model of huaniushan mining was established. Key words：Lead－Zinchuaniushan ;Geological – Geophysical ;Prospecting Model。