隐伏铅锌矿的找矿预测技术方法探讨——以黔西北丫都铅锌矿床为例

隐伏铅锌矿的找矿预测技术方法探讨——以黔西北丫都铅锌
矿床为例
曾道国;金中国;罗洪远;赵俭文;卢卯
【摘要】黔西北地区是上扬子铅锌成矿带的重要组成部分,也是我国重要的MVT
铅锌成矿区.铅锌矿床沿区域性断裂成带状分布,矿体产出主要受断裂构造和岩性双
重控制,多为地表矿化蚀变、标志不明显,倾向延深大于走向延长,矿石品位富、经济价值高的隐伏铅锌矿体.文章通过对黔西北丫都铅锌矿床隐伏矿体发现过程的总结,
概括了地质测量在找矿预测中的重要作用、工作的基本目的和需解决的关键地质基础问题,指出土壤地球化学测量是直接揭示找矿信息的重要依据,地球物理测量是探
寻隐伏铅锌矿常用技术方法,集成了地质+地球化学测量研究圈定成矿有利地段→地球物理测量定位低阻场源体位置→钻探工程验证探寻隐伏铅锌矿体的有效技术方法、手段组合,验证结果表明是有效和可行的,可在相邻铅锌矿区攻深找盲中进一步推广
应用.
【期刊名称】《矿产勘查》
【年(卷),期】2018(009)006
【总页数】8页(P1197-1204)
【关键词】隐伏铅锌矿;地球物理测量;地球化学测量;工程验证;赫章丫都
【作者】曾道国;金中国;罗洪远;赵俭文;卢卯
【作者单位】贵州省有色金属和核工业地质勘查局,贵阳550005;贵州省有色金属
和核工业地质勘查局,贵阳550005;贵州省有色金属和核工业地质勘查局,贵阳
550005;贵州省有色金属和核工业地质勘查局,贵阳550005;贵州省有色金属和核
工业地质勘查局,贵阳550005
【正文语种】中文
【中图分类】P618.42;P618.43
0 引言
黔西北位于上扬子中东部 (台褶带)Pb-Zn-Cu-Ag-Fe-Mn-Hg-Sb-磷-铝土矿-硫铁矿成矿带之西部的滇东—川南—黔西Pb-Zn-Fe-REE-磷-硫铁矿-钙芒硝-煤和煤层气成矿亚带南东端,是我国重要的MVT铅锌成矿区(丛源等，2016；张长青等，2009；金中国，1007)，也是贵州重要的铅锌矿产地。

区内铅锌矿床主要沿区域
性丫都—蟒洞断裂带、威宁—水城断裂带成带状产出(图1)，矿体受断裂构造和岩性控制明显，大断裂旁侧的次级断裂是主要容矿构造，赋矿围岩及容矿岩石均为碳酸盐岩(金中国,2008;金中国和黄智龙,2008)。

矿体形态主要呈脉状、透镜状产出，少量呈似层状，走向长一般10～300 m，倾向延深50～500 m，多为倾向延深大于走向延长，地表无明显蚀变和矿化标志的隐伏铅锌矿体。

矿石品位较富，常见
Pb+Zn大于30%，矿体与围岩界线清晰(贵州省有色地质矿产勘查院,2006)。

隐伏矿定位预测是目前国际地学界的主要难题之一(韩润生,2005)，针对黔西北及
滇东北铅锌隐伏矿的找矿预测，许多专家学者从理论、找矿预测方法上做了大量研究和探索，并取得了显著的效果(韩润生,2005;金中国等，2002；韩润生等，2003；廖震文，2006；卢卯等，2015)。

该文以该区实施的地质调查项目成果为支撑，
系统总结黔西北丫都矿床探寻隐伏铅锌矿体的地质-化探-物探-钻探技术方法、手
段组合，以期为相邻铅锌矿区开展攻深找盲提供参考和借鉴作用。

1 丫都—蟒洞断裂带成矿地质特征及丫都矿床特征
1.1 丫都—蟒洞断裂带成矿地质特征
赫章丫都—蟒洞断裂带呈NW向展布，是黔西北铅锌成矿区矿化强烈、成矿最有
利的区段。

图1 黔西北地区地质矿产略图(据金中国，2008)
断裂带从NW端的云南进入于贵州威宁云炉河，经云贵桥→羊角厂→丫都→蟒硐
→筲箕湾→白马厂，SE转向近EW向延伸至纳雍境内，长约60 km，宽约15～
30 km。

出露地层有志留系、泥盆系、石炭系及二叠系，其中志留系、泥盆系地层分布于断裂带核部的丫都—蟒硐深大断裂(F1)上盘，是F1逆冲作用的结果。

赋矿
层位为中泥盆统—二叠系阳新统碳酸盐岩地层，容矿岩石以粗晶白云岩为主，其
次为白云质灰岩、灰岩。

构造以逆冲断层及短轴背斜发育为特征，断裂构造主要有NW向丫都—蟒硐断层及其同向低序次的断层，背斜多被NW向纵向逆冲断层和NE向横断层切割或错断，有铅锌矿床(点)10余个产出(图1)，其中探明的筲箕湾、丫都、猫猫厂矿床具中型规模。

铅锌矿体主要呈脉状、透镜状、局部似层状产于主干断裂破碎带及其下盘的次级层间挤压带。

脉状矿体受构造面的空间控制、膨胀收缩、尖灭再现现象明显，规模相对大，矿石品位变化大；透镜状矿体延伸小，规模相对小，但品位较富(张长青等，2009；金中国和黄智龙，2008，2009；曾道国
和吴昭阳，2009)。

1.2 矿床特征
丫都矿床位于丫都—蟒硐断裂带中段，出露中下志留统韩家店组，下泥盆统丹林组，中泥盆统独山组、邦寨组，二叠系阳新统梁山组、栖霞组、茅口组，二叠系阳新统至乐平统峨眉山玄武岩组及第四系等地层，其中，栖霞组、茅口组碳酸盐岩为赋矿层位。

NW向丫都断层为矿区主要构造，其次发育NEE和EW向次级断层。

矿体主要呈陡脉状、似层状产于断裂破裂带(F1)及其旁侧的陡倾斜次级断层、层间挤压断裂内，F1上盘为志留系韩家店组(S1hj)紫红色砂质页岩夹薄层细粒石英砂
岩、泥质粉砂岩，下盘为二叠系阳新统茅口组(P2m)含燧石结核灰岩。

陡脉状矿体产状与断层产状一致，倾角40°～80°，矿体走向长数米至200m，倾向延伸十余米至百余米，厚度1.41～15.09m，矿石品位Pb 0.01%～8.53%，Zn 0.26%～41.39%；产在F1下盘P2m灰岩的似层状铅锌矿体走向长约200 m，倾向延伸60 m，倾向NEE45°～80°，倾角10°～15°，厚1.61 m，矿石品位Pb 0.01%～0.07%，Zn 8.32%～25.51%。

围岩蚀变常见褐铁矿化、白云石化和方解石化，偶见硅化。

丫都矿床F1断裂活动强烈，断距大(大于1500 m)，氧化程度深，距地
表500 m范围内均为氧化矿。

矿石矿物主要有菱锌矿、水锌矿、异极矿，少量白铅矿、黄铜矿、磷氯铅矿等氧化矿。

矿石结构有碎裂、他形板粒状等，矿石构造主要见蜂窝状、葡萄状、浸染状、皮壳状和层纹状等(图2)。

图2 丫都矿床矿石类型
2 找矿方法
2.1 地质测量
众所周知，大比例尺地质测量成果是物探、化探异常解译及布设工程的重要依据，是找矿预测的基础支撑，其根本任务是研究地质体基本结构特征，查清地层、构造及其演化、构造配置、岩石组合、矿化蚀变、物化探异常等成矿要素与已知矿体空间分布及耦合关系，厘定成矿主控因素，分析成矿机理，总结成矿规律，结合物化探测量资料及测试分析，实现科学、客观评价找矿潜力，解决关键基础地质问题的目的。

该次研究在丫都矿床开展了系统的1∶1万地质填图，工作结果表明：(1) 丫都铅
锌矿床的矿体产出主要受断裂构造和层位双重控制，构造是最重要的必要因素；(2) 在矿区展布约7 km长的丫都—蟒洞断层不仅是区域成矿流体运移的通道，局部也提供储矿空间，其旁侧次级断层、层间破碎带是主要的储矿构造；(3) 碳酸盐岩是主要的赋矿围岩，岩性优于层位；白云质灰岩、强碳酸盐化、硅化、黄铁矿化灰岩
是主要的容矿岩石，与黔西北其他铅锌矿床(张长青等，2009；周家喜等，2010；金中国，2016)、普定五指山铅锌矿床(金中国等，2016；彭松等，2016)及滇东
北铅锌矿床(黄智龙,2004;韩润生等，2012，2014；文德潇等，2014)容矿岩石特征一致；(4) 编录老洞所见多个隐伏铅锌矿体均产于F1下盘的次级断层内，地表
均未见矿化、蚀变现象；隐伏矿体产出与F1在空间上关系密切，规模大的次级断层产出的矿体相对离F1远，反之较近，一般在1000 m内。

2.2 地球物理测量
物探测量是深部找矿预测的重要技术方法，大量物探方法找矿实践证明, 激电法(IP)、瞬变电磁法(TEM)、音频大地电磁法(AMT)和可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)等被认为是找铅锌矿比较有效的技术方法(金中国等，2002；卢卯等，2015；王善勋等，2012；陈贤武,2013;陆桂福和刘瑞德，2014；李星等，2015；闫维华等，2016；赵利等，2015)。

图3 丫都矿床地质及物探TEM异常平面图1—第四系；2—二叠系阳新统茅口组
含燧石结核灰岩；3—二叠系阳新统梁山组；4—中泥盆统独山组；5—中泥盆统帮寨组；6—志留系兰多弗里统韩家店群砂质页岩；7—地层界线；8—断层；9—TEM测量31道V/I异常等值线及异常编号；10—钻孔；11—坑道；12—深部铅锌矿体在地表投影
系统的物性参数测量结果显示(表1)，矿区黄铁矿电阻率最低，小于10Ω·m，土状铅锌氧化矿电阻率小于100Ω·m，块状铅锌氧化矿、土状褐(赤)铁矿和S1hj砂页
岩电阻率小于1000Ω·m，其他围岩及块状褐(赤)铁矿均大于1000Ω·m，表明矿石与围岩电性差异特征明显，具备开展物探电磁法工作的物性条件。

为此在丫都矿床结合地形条件选择地层岩性有利、断裂构造发育的中段(54线-64线)开展了瞬变电磁法(TEM)测量，在面积0.8 km2范围内圈获3个沿F1上下盘展布的异常(图3)。

1号异常展布于TEM测区NW端64线SE侧的F1上下盘,异常NW长400～
800 m，NE宽约600 m，向NW未封闭。

异常分布区地表出露地层为S1hj(泥质、钙质砂岩夹少量页岩)和D2d(灰岩)。

异常中心区向NW约600 m地段沿F1断裂带地表民采褐铁矿盛行，揭示断层破碎带原黄铁矿化强烈。

经对64线附近将原
50 m点距加密为25 m点距测量，异常多点连续稳定，推测异常响应的场源体深度在400～450 m，为F1下盘栖霞—茅口组碳酸盐岩层位中与次级断层有关，具高二次电位、低电阻，局部导电型特征的矿致异常(图4)。

图4 丫都矿床64线地质及物探TEM剖面异常图
表1 丫都铅锌矿区岩矿石电阻率参数统计表层位岩(矿)性块数ρ变化范围/Ω·m平均ρ/Ω·mP2m含燧石团块灰岩641103^41212404D2d白云质灰岩
66252^29531457D2b含铁质砂岩64206^28891314S1-2hj钙质砂岩
6671^1053357铅锌矿石土状铅锌氧化矿5619^10153块状铅锌氧化矿
3426^537157铁矿石土状褐(赤)铁矿28171^674405块状褐(赤)铁矿
34602^79892781黄铁矿块状黄铁矿81^72
2号异常展布于TEM测区SE端54线NW侧的F1下盘，异常NW长约600～800 m，NE宽150～300 m，向NE未封闭。

异常分布区地表出露地层P2m(灰岩、白云质灰岩)。

该异常强度高，并有2个显著的浓集中心,分析认为是分布于
F1下盘P2m层位中，与次级断层有关，具高二次电位、低电阻、矿致异常场特征，已知铅锌矿体向NW深部侧伏的反映。

异常延深较大(大于500 m)，反映场
源体深度延深至该区潜水面(约海拔1900 m)以下，推测有铅锌硫化矿产出的可能。

在已知矿体未见明显异常响应，是由于主矿体已被采空所致。

3号异常分布于TEM测区SE端54线SW侧的F1下盘P2m灰岩中，异常NW
长180m，NE宽50m，规模相对小。

异常区是矿区铅锌氧化矿的重要富集地段，异常中心与F1下盘已知矿体、F1控矿构造向SW延深十分吻合，推测异常为深
部隐伏矿的异常响应。

2.3 土壤地球化学测量
为了解成矿元素Pb、Zn在丫都矿床土壤中的分布特征，揭示Pb、Zn土壤地球化学异常与构造、已知矿体的空间展布关系以及成矿元素Pb、Zn迁移演化机制，在丫都矿床地表无民采活动的南东段按250 m×50 m网度开展了土壤地球化学测量工作，圈获Pb、Zn异常主要沿F1及下盘(异常源顺坡向迁移所致)呈北西向带状
展布，浓集中心突出，相互套合较好，具典型的构造地球化学异常特征(图5)。

异
常值Pb 435×10-6～1000×10-6；Zn 394×10-6～1000×10-6，是黔西北地区
P2q-P2m层位中Pb平均含量(31.90×10-6)的13.6～31.3倍，Zn平均含量(15.78×10-6)的24.9～63.4倍(张长青等，2009)，表明导矿、储矿构造F1在成
矿期后地质活动中，成矿元素Pb、Zn在风化淋滤作用、成土作用过程中次生富集强烈，为寻找深部隐伏铅锌矿体提供直接的信息。

同时，异常展布特征能较好指示在第四系厚覆盖地段确定断层通过位置，为地表及深部工程设计提供依据。

图5 丫都矿床Pb、Zn土壤地球化学异常图Q—第四系；1—二叠系阳新统茅口组；2—志留系兰多弗里统韩家店租；3—第四系界线；4—逆冲断层；5—背斜轴；6—地层产状；7—Pb(435～870)×10-6，Zn(394～688)×10-6；8—
Pb>870×10-6，Zn>688×10-6
3 工程验证及结果
为深化地质工作成果认识，验证物探测量圈定并推测最为可能由隐伏铅锌矿体引起的1号异常，布设钻孔验证(设计深度500 m)在120～128 m见F1断层破碎带中的矿体，矿石平均品位Pb4.44%、Zn 0.13%；在391.80～405.35 m见富厚铅锌氧化矿。

后经坑道进一步揭露证实：铅锌氧化矿体呈陡倾斜脉状产于断层破碎带中(图5)，走向长106 m，倾向延深大于90 m，厚1.26～4.10 m，平均2.89 m，
矿石平均含Pb 0.01%，Zn 28.62%，验证实现了预测效果。

2号、3号异常后经
民采证实，均为隐伏铅锌矿引起。

4 结论
(1) 地质测量是研究矿体与构造、层位、岩性、物化探异常空间耦合关系的基本方法，其成果是圈定成矿有利地段，厘定铅锌成矿的主控因素，物探、化探异常解译、成矿预测及布设工程的直接依据。

(2) 地球物理电磁法测量能较好定位隐伏铅锌矿的空间位置，深部钻探验证证明是行之有效的方法；土壤地球化学异常能指示地表断层位置圈定，推测断层产状，为工程布设提供证据。

(3) 地质+地球化学测量圈定成矿有利地段→地球物理测量定位低阻场源体位置→
钻探工程验证探寻隐伏铅锌矿体的组合技术方法、手段是有效和可行的，可在相邻铅锌矿区找矿中进一步推广应用。

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