二連浩特高精度航空物探資料在二連浩特東烏旗地區(qū)找礦中的應(yīng)用

二連浩特高精度航空物探資料在二連浩特東烏旗地區(qū)找礦中的應(yīng)用

蒙古邊境及其附近地區(qū)通常指中國內(nèi)蒙古、新疆、甘肅、蒙古和俄羅斯的周邊地區(qū)。大氣候位于中國北方和西拉板塊的過渡帶和接合部位。區(qū)內(nèi)古生代地層出露廣泛,斷裂帶縱橫交錯,巖漿巖十分發(fā)育,金屬礦床(點)星羅棋布,是中亞成礦帶的重要組成部分。通過多年的系統(tǒng)工作,目前中、蒙、俄三國地質(zhì)工作者先后在該區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)銅礦床和礦化點數(shù)百處,西從新疆東天山的延?xùn)|—土屋斑巖型銅礦床、甘肅北山的公婆泉斑巖型銅礦床、白山堂斑巖型銅金礦床,向東延伸,經(jīng)過內(nèi)蒙古的霍各乞和炭窯口沉積巖型銅多金屬礦床,到蒙古國特大型歐玉陶勒蓋斑巖型銅金礦床、大型的查干蘇布爾加斑巖型銅鉬礦床,再延伸到內(nèi)蒙古東部的小壩梁銅金礦床、奧尤特銅礦和烏奴格吐山斑巖型銅鉬礦床,整個成礦帶長數(shù)千公里,寬幾十到近百公里,成為中國北方和蒙古國南部重要的成礦區(qū)帶。其中蒙古國的歐玉陶勒蓋礦床以規(guī)模大、品位高和雜質(zhì)少而著稱于世。該成礦帶東部的中國二連浩特—東烏旗一帶,目前已知的銅、金、鉛鋅礦點有20多處,初步的地質(zhì)調(diào)查和化探工作認(rèn)識到大多數(shù)銅礦床(點)和銅鉬多金屬異常與華力西期和燕山期中酸性巖漿活動有關(guān),只是目前還沒有發(fā)現(xiàn)大型、特大型工業(yè)礦床。鑒于以上原因,中國地質(zhì)調(diào)查局與內(nèi)蒙古國土資源廳共同出資,由中國國土資源航空物探遙感中心組織完成了二連浩特—東烏旗地區(qū)1∶5萬高精度航空物探綜合站(磁、電、放)測量工作,獲得了這一地區(qū)目前為止精度最高、范圍最大、參數(shù)最多的一份最為完整的航空物探資料。通過對航空物探資料的分析,并結(jié)合地質(zhì)、化探、成礦規(guī)律等綜合研究,發(fā)現(xiàn)無論是指導(dǎo)面積性的礦產(chǎn)普查工作,還是某個重點異常的具體詳查工作,航空物探資料都可發(fā)揮非常重要和獨特的作用。1區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)查的應(yīng)用1.1礦床與成礦的方向目前,二連浩特—東烏旗地區(qū)已知礦床有沙麥中型熱液型鎢礦床、烏蘭陶勒蓋小型銅鉛鋅多金屬礦床、奧尤特小型銅礦床以及多處鐵、鉻、錳、銅、鉛鋅等多金屬礦點、礦化點。根據(jù)已知礦床(點)特征分析,該區(qū)主要的找礦方向有:斑巖型銅、銅鉬多金屬礦床、巖漿期后高溫?zé)嵋菏⒚}型黑鎢礦、超基性巖型鉻鐵礦、熱液蝕變型銅鉛鋅多金屬礦和矽卡巖型或沉積變質(zhì)型鐵礦。斑巖型銅、銅鉬多金屬礦床與華力西期中酸性侵入巖體尤其是斑巖體關(guān)系密切,侏羅系地層與燕山期中酸性侵入巖體接觸帶附近可產(chǎn)生鎢礦床或銅礦化點。在石炭—二疊紀(jì)火山巖地層中或其與中下泥盆統(tǒng)地層接觸帶以及與中酸性巖體接觸帶附近,多分布浸染狀、細(xì)脈狀火山—次火山熱液型銅鉛鋅多金屬礦床(點)。泥盆系地層中或其與中酸性侵入巖體接觸帶上多產(chǎn)生矽卡巖型和高溫?zé)嵋盒豌~多金屬礦床(點),在基性、超基性巖中分布鉻鐵礦、鎳礦等金屬礦床(點),在溫都爾廟群地層中分布有沉積變質(zhì)型的鐵礦化點。1.2地質(zhì)及地質(zhì)條件分析由研究區(qū)的成礦規(guī)律及找礦方向來看,高精度航空物探資料中直接或間接找礦信息非常豐富,由于超基性巖體在磁場上表現(xiàn)為尖峰狀的強磁異常,中酸性巖體在磁場和伽馬能譜中都有非常細(xì)致的反映,而火山巖地層及其與沉積巖地層的接觸帶在航磁和航電上反映比較明顯,因此仔細(xì)研究不同物理場的區(qū)域及局部特征,結(jié)合地質(zhì)和化探資料,可圈出找礦遠(yuǎn)景區(qū)及重點異常,再對這些遠(yuǎn)景區(qū)開展礦產(chǎn)普查工作,對重點異常開展詳查工作,就能非常有效、快捷地指導(dǎo)地面找礦工作,有可能在短時間內(nèi)實現(xiàn)找礦工作的重大突破。1.3航磁和古希臘化探異常區(qū)的地質(zhì)工作基于對研究區(qū)內(nèi)成礦規(guī)律的認(rèn)識,利用取得的高精度航空物探資料,在二連浩特—東烏旗地區(qū)圈出了多處找礦遠(yuǎn)景區(qū),圖1是其中的沙麥一級找礦遠(yuǎn)景區(qū)中的一部分。由地質(zhì)資料可知,沙麥一級找礦遠(yuǎn)景區(qū)北西側(cè)的燕山期沙麥巖體呈長方形的巖基狀伸展,長軸為北東—南西向。巖體在東南端侵入下侏羅統(tǒng)紅旗組礫巖、泥巖、硬砂質(zhì)砂巖等地層中,再往外則是第四紀(jì)沖洪沉積層覆蓋。在巖體與侏羅系地層接觸處,圍巖發(fā)生明顯的熱變質(zhì),角巖化普遍存在,靠近巖體變質(zhì)較深,出現(xiàn)紅柱石黑云母角巖,遠(yuǎn)離巖體依次變?yōu)榘唿c板巖和片理化砂礫巖。沿著巖體與地層的接觸帶附近已發(fā)現(xiàn)沙麥中型黑鎢礦、畢魯特鎢礦化點和烏蘇達(dá)音烏拉銅礦化點,因此是一個比較重要的成礦帶。從航磁和伽馬能譜圖上都可以清晰地反映出巖體與地層的物理場特征以及接觸帶的展布情況,并在接觸帶附近分布一些航磁和伽馬能譜局部異常,這些局部弱異常多為巖基邊緣的巖枝或巖脈引起,對于尋找熱液型或斑巖型的多金屬礦產(chǎn)具有非常重要的意義。在航電高頻實分量圖上,在巖體與地層的外接觸帶上分布較多的局部異常,這些高頻電磁異常多為地表或近地表的含水洼地、構(gòu)造破碎帶或良導(dǎo)體引起。在中頻實分量圖上,異常反映了具有一定埋藏深度的良導(dǎo)體,雖然強度有所降低,但可以清楚地看出,地層的電磁響應(yīng)強度要明顯高于巖體的,已知的位于巖體外接觸帶的沙麥中型黑鎢礦在高頻和中頻分量圖上反映都非常明顯。通過地面踏勘,就可排除地形、礦化水等因素引起的電磁響應(yīng),從而可推斷不同電磁異常的引起原因,發(fā)現(xiàn)與金屬礦化有關(guān)的良導(dǎo)體,指導(dǎo)地面找礦工作。通過對航磁蒙C-2007-275異常區(qū)開展1∶1萬地質(zhì)填圖及化探測量工作,已發(fā)現(xiàn)8處銅礦化點,其中4處位于內(nèi)接觸帶,4處位于外接觸帶。這些銅礦化體長10~50m不等,寬約0.5~1m,可見大量的褐鐵礦化、孔雀石、銅蘭以及藍(lán)銅礦等,樣品化驗結(jié)果銅最高含量可達(dá)1.19%,金最高含量可達(dá)1.37×10-6,鎢最高含量可達(dá)1.28%,銀最高含量可達(dá)57×10-6,顯示了良好的找礦潛力?，F(xiàn)計劃對上述異常區(qū)進(jìn)一步開展激電掃面工作,在此基礎(chǔ)上檢查激電異常和化探異常,并在重點激電異常及銅礦化體上部署激電測深剖面,最后再布置鉆孔進(jìn)行驗證。隨著后續(xù)工作的漸次展開,研究區(qū)范圍內(nèi)的銅多金屬礦勘查將漸入佳境。利用高精度航空物探資料對圈定的東烏旗北東查干陶勒蓋一級找礦遠(yuǎn)景區(qū)中的部分區(qū)域也開展了1∶1萬地質(zhì)填圖及化探測量工作,相繼發(fā)現(xiàn)了銅礦化點兩處和硅化、褐鐵礦化蝕變帶多處,其中在銅礦化點處可見非常明顯的孔雀石、銅蘭、藍(lán)銅等,并且很好地吻合化探銅異常。在激電掃面異常圖上,北東向延伸的高極化(極化率值在6%以上)、低阻異常非常明顯和普遍,有的對應(yīng)地表的褐鐵礦化帶,也顯示了良好的找礦潛力。目前,以內(nèi)蒙古地質(zhì)調(diào)查院為主的有關(guān)單位已在二連浩特以北的烏日尼圖和達(dá)來附近相繼發(fā)現(xiàn)了3處中型乃至大型的斑巖型鉬礦床,這些斑巖型鉬礦床均與華力西期中酸性侵入巖關(guān)系密切。在高精度航空物探參數(shù)的圖件上,尤其是航磁和航空伽馬能譜異常圖,這些斑巖型礦床都位于呈面狀延伸的巖體邊緣,顯示為局部弱異常,有的雖沒有異常顯示,但非常清晰地顯示出位于不同物理場的接觸帶附近,因此也可以通過高精度航空物探資料首先圈定有利的找礦遠(yuǎn)景區(qū),繼而開展詳細(xì)的地面工作。2地面立地條件檢查除上述利用航空物探資料圈定有利的找礦遠(yuǎn)景區(qū)外,也可對高精度航空物探資料中的重點綜合異常或單磁異常直接開展詳細(xì)的地面查證工作,以尋找有磁性的礦體,如鐵礦、鉻礦等,以及與中基性巖漿巖有關(guān)的多金屬礦產(chǎn)。2.1磁、電、放組合異常特征為溫都爾廟群地層中磁鐵礦化點圖2為二連浩特西南部的芒和特磁、電、放組合異常和地質(zhì)特征。1958年航磁測量在芒和特地區(qū)的溫都爾廟群地層中發(fā)現(xiàn)M02/12異常,1959年內(nèi)蒙古地質(zhì)調(diào)查局物探隊通過地面檢查確定該異常為沉積變質(zhì)鐵礦引起,但認(rèn)為規(guī)模小,不具工業(yè)意義。在2006年高精度航空物探綜合站測量中,異常反映的非常清晰,表現(xiàn)為起伏變化的團(tuán)塊狀正磁場背景中的尖峰狀強磁異常,異常呈北東向延伸,長4km,寬約1.5km,幅值為1160nT,梯度1500nT/km。從磁場特征分析,異常所對應(yīng)的場源體應(yīng)具有一定的規(guī)模及延伸。對該異常進(jìn)行了二維半的正反演擬合(圖3),由擬合結(jié)果可知:在磁化率為5500×10-5SI的溫都爾廟群變質(zhì)基性火山巖地層中分布一強磁異常體,其磁化率可達(dá)13000×10-5SI,磁化強度為4.9A/m,寬度大于2km,向下延伸可達(dá)1km,推測為沉積變質(zhì)型鐵礦體,因此其實際規(guī)模要比地表所見大很多。航磁M02/12異常在航空伽馬能譜圖上對應(yīng)蒙Th-2006-2異常,該放射性異常北東走向,在4條測線上有明顯反映,最高含量為30×10-6。與釷異常相對應(yīng),鉀、鈾含量僅有較弱的異常反映。對比地質(zhì)圖可知,釷異常對應(yīng)溫都爾廟群地層中出露的一小片燕山期花崗斑巖。從航空物探資料可以看出,巖體的釷含量較高,鉀、鈾偏高,同時具有較強的磁性,與典型的花崗斑巖具有一定的差別,因此推斷該巖體存在物性變化或與巖漿熱液活動和蝕變作用有關(guān)。另外,在航電異常圖上,該位置北約500m在低頻虛分量(LI)、中頻實、虛分量(MR、MI)和高頻實分量(HR)上都有明顯的異常顯示(未進(jìn)行異常編號),為條帶狀弱異常,走向NE60°,控制長度2km,半極值寬約400m(圖2),推斷為溫都爾廟群地層中呈北東東向延伸的帶狀低阻體引起。因此該異常為磁、電、放組合異常,定名為芒和特組合異常。該組合異常特征表明,芒和特鐵礦化點之下可能有規(guī)模較大且具低阻電性特征的隱伏金屬良導(dǎo)體或鐵礦體分布,是新發(fā)現(xiàn)或擴(kuò)大已知礦床的重要線索。地質(zhì)資料表明,芒和特一帶分布兩處沉積變質(zhì)型磁鐵礦化點,除芒和特鐵礦化點外另一處為通格特鐵礦化點。通格特鐵礦化點在磁場上表現(xiàn)為疊加在寬緩正磁場中的局部弱異常,只在一條測線上反映明顯,對應(yīng)的航磁異常編號為蒙C-2006-276異常。處于同一測線上的蒙C-2006-275異常與蒙C-2006-276異常形態(tài)相似但強度稍大,因此推測其也是磁鐵礦的反映。此外處于相同構(gòu)造環(huán)境和地層中的蒙C-2006-92、93、94、95、274異常也具有類似的磁場特征,是尋找沉積變質(zhì)型鐵礦的重要線索。這里蒙C-2006-274異常需格外關(guān)注。該異常為疊加在團(tuán)塊狀區(qū)域正磁場中的寬緩正異常,異常曲線規(guī)則寬緩,強度約564nT,在等值線圖上呈等軸狀。由磁異常特征分析,磁源體埋深約600m,磁性較均勻,磁化率約為7000×10-5SI,推測該異?？赡苁菧囟紶枏R群地層中含鐵石英巖或磁鐵礦化體引起。綜合各種資料,推斷芒和特組合異常由一定規(guī)模且礦化蝕變明顯的磁鐵礦化體引起,建議對該異常進(jìn)行重新檢查,用物探、化探、槽探及淺鉆等工作方法進(jìn)行重新評價,擴(kuò)大已知礦點規(guī)模,在貧礦中尋找富礦。2.2異常地質(zhì)背景蒙C-2007-236異常是通過直接踏勘而被證實為礦化異常反應(yīng)的實例。該異常為低緩負(fù)背景場中的尖峰狀強磁異常,北側(cè)伴生較弱負(fù)值,只在兩條測線上反映明顯,異常幅度為1240nT,梯度變化達(dá)到3100nT/km(圖4)。在等值線圖上呈長軸為NE方向的橢圓形,范圍1×0.6km2。在1∶20萬地質(zhì)圖上,蒙C-2007-236異常位于NE向延伸、寬550m的下二疊統(tǒng)格根敖包組(最新資料將其定為上石炭—下二疊統(tǒng)格根敖包組)第二巖段地層中,其巖性組成相對復(fù)雜,主要由安山巖、英安巖、含礫巖屑晶屑凝灰?guī)r、火山集塊巖等一套中性偏基性的火山碎屑物質(zhì)組成,兩邊為NE向伸展的格根敖包組第一巖段地層,其巖性主要為巖屑晶屑凝灰?guī)r夾砂巖、礫巖等,磁性偏弱。其中西北側(cè)兩巖性段為斷層接觸,構(gòu)成一個NE向延伸的向斜構(gòu)造。出露于格根敖包組北西側(cè)的地層為中下侏羅統(tǒng)瑪尼吐組陸湖相含煤沉積,無磁性,而在瑪尼吐組西北又出露格根敖包組地層,這三套地層共同組成一個更大范圍內(nèi)的軸向NE的向斜構(gòu)造,而蒙C-2007-236異常就對應(yīng)于該向斜東南翼中的一個小尺度的向斜核部。由地質(zhì)圖可以看出,異常所處地區(qū)斷裂構(gòu)造極其發(fā)育,高角度的NE向正斷層和逆斷層、EW向和SN向的平移斷層縱橫交織,低角度地層的褶皺也比較發(fā)育,組成多個背、向斜構(gòu)造。異常所處的格根敖包組第二巖段地層普遍發(fā)生了動力變質(zhì)作用,在二疊系和中下侏羅統(tǒng)中多分布著燕山期的石英斑巖脈。在對蒙C-2007-236異常進(jìn)行踏勘性檢查時,在異常中心點附近發(fā)現(xiàn)有玄武安山巖露頭。玄武安山巖的磁化率為8000×10-5SI左右,因此推測該異常由玄武安山巖引起。同時在異常中心點附近發(fā)現(xiàn)了局部黃鐵礦、磁鐵礦和孔雀石化。綜上所述,蒙C-2007-236異常處于非常有利的成礦部位,強烈的構(gòu)造活動和巖脈的發(fā)育等為金屬元素的運移提供了便利通道,為其進(jìn)一步的富集成礦提供了優(yōu)良的沉積空間,同時也為巖層的礦化蝕變提供了絕佳條件。因此