新疆哈密望家山钨矿床隐伏矿体找矿方法组合分析

2016-09-15 07:22王敦科呼冬强李永峰
西部探矿工程 2016年5期
关键词:白钨矿钨矿激电

王敦科,呼冬强,李永峰

(新疆地质矿产开发局第一区域地质调查大队,新疆乌鲁木齐830011)

新疆哈密望家山钨矿床隐伏矿体找矿方法组合分析

王敦科*,呼冬强,李永峰

(新疆地质矿产开发局第一区域地质调查大队,新疆乌鲁木齐830011)

新疆哈密望家山钨矿位于塔里木板块北缘,中天山地块内,沙泉子深大断裂南侧,区内成矿地质条件优越,地质工作程度较高,但是找矿工作一直未取得明显进展,因此,有效的找矿方法组合是寻找隐伏矿体的关键。望家山钨矿首先是在检查1∶50000岩屑测量综合异常时发现的矿化点,后经激电测量、可控源音频大地电磁法(CSAMT)测量进一步定位,经钻探验证,深部发现了具有工业价值的隐伏白钨矿体。通过对白钨矿产出特征研究后发现,白钨矿通常与磁铁矿密切共生,因此我们又开展了高精度磁法测量,进一步发现了新的磁异常,这对寻找新的隐伏白钨矿体具有重要的指示意义。在已有地质工作的基础之上,充分总结了矿区找矿标志,建立了矿区内有效的找矿模型,以期能够为矿区进一步寻找隐伏矿体提供了依据。

隐伏矿体;找矿方法组合;找矿模型;望家山钨矿

矿产资源是人类赖以生存的物质基础,是人类社会进步的根本保障。近些年,随着浅部矿藏的减少,寻找深部隐伏矿体日益紧迫。哈密地区地质矿产勘探研究程度在新疆境内属较高地区[1],亟需开展隐伏矿勘查工作。新疆哈密望家山钨矿隐伏矿体的发现过程,充分体现了“化探定区、物探定位、钻探定性”的找矿模型的有效性,为中天山地区寻找隐伏矿体积累了宝贵经验。

1 区域背景

望家山钨矿位于那拉提—红柳河缝合带(也称中天山地块)上。东疆中天山地块北以沙泉子断裂为界,与觉罗塔格构造带相邻[2],其南以托克逊—干沟断裂和星星峡断裂为界,分别与南天山北缘和北山裂谷北缘相邻。区域内出露地层有长城系星星峡群、蓟县系卡瓦布拉克群,大致呈向南凸出的弧形带状展布,组成中天山前寒武纪变质基底,即前人所谓的中天山结晶轴[3]。长城系星星峡群为一套浅海—滨海相碎屑岩、火山岩夹碳酸盐岩,变质程度深浅不均,主要有片麻岩、石英片岩,夹混合岩、大理岩等。蓟县系卡瓦布拉克群为一套浅海—滨海相富硅质碳酸盐岩建造,其下部以白云岩、大理岩为主,夹片岩及变质砂岩,上部以石英片岩、变质硬砂岩居多,夹砂砾岩、白云岩、大理岩及片麻岩,与长城系星星峡群整合接触。区内海西中期岩浆活动频繁剧烈,海西早期次之,以中—酸性侵入岩为主体,多呈岩株状产出。区内以中深变质作用为主,混合岩化、动力变质作用较强,接触变质作用次之。近EW向深大断裂控制着地层、岩浆岩和变质岩的展布。根据董连慧近期《新疆矿产资源潜力评价》项目关于新疆成矿带矿带的划分方案,矿区所在区域位于那拉提—红柳河成矿区卡瓦布拉克—星星峡铁、铅、锌、银、铜镍、稀有、稀土成矿带。新疆哈密望家山一带区域地质简图。

2 矿区地质

2.1地层

望家山钨矿区出露地层主要为长城系星星峡群(CcX),受区域韧性剪切作用,呈狭长的透镜体状出露在矿区北部,根据岩石组合特征,从南向北依次分为3个岩性段,1段(CcX1):以大理岩为主,夹少量片岩,分布在正长花岗岩南部,南北宽50~1000m不等。地层走向近东西,整体南倾,普遍遭受强烈的碎裂岩化,地表蚀变强烈,褐铁矿化普遍发育;2段(CcX2):以构造片岩为主,夹糜棱岩,呈透镜体状分布在矿区东北部,矿区出露规模不大,宽200~400m不等,岩性以构造片岩为主,为糜棱岩重结晶的产物,局部夹长英质糜棱岩;3段(CcX3):以长英质糜棱岩为主,呈透镜体状分布在矿区北部,岩性组合:长英质糜棱岩、构造片岩。

图1 新疆哈密望家山一带区域地质简图

2.2构造

矿区位于韧性剪切带内,地质体普遍遭受不同程度的糜棱岩化。总体构造线北北东向,共发现断层5条,由南向北依次编号为F1、F2、F3、F4、F5。F2、F3、F4断层为逆断层,南倾,倾角70°~80°,断层长2~4km不等,断层地表发育强烈的碎裂岩化,可见10~40m碎裂岩化带,为矿区主要的热液活动通道,断层带附近发育强烈的褐铁矿化,控制了地表蚀变带的范围。

2.3岩浆岩

矿区内出露的侵入岩主要为南部的二长花岗岩,呈东西向分布,在区内长约4.5km,宽0.5~2km,为中—细粒结构,岩石结构均匀。岩体接触带附近发育强烈的糜棱岩化、褐铁矿化、角岩化。闪长玢岩脉侵入二长花岗岩内,宽5~10m,长50~200m不等,无明显的矿化蚀变。

3 矿床地质

钨矿化蚀变带分布在矿区中部,近东西走向,发育在二长花岗岩与大理岩外接触带上,地表为褐黄色褐铁矿化大理岩带,走向75°,宽200~400m,矿区内延伸1.3km,延伸出图外。地表可见褐铁矿化、萤石化、电气石化、硅化、白钨矿化、铷矿化,钻孔见有黄铁矿化、磁铁矿化、萤石化、硅化、钾化、绿帘石化、绿泥石化、白钨矿化、云英岩化。赋矿岩石主体为大理岩,经热液蚀变为:变粒岩、片岩、黄铁绢英岩、矽卡岩,含矿岩石为变粒岩、片岩、白云石大理岩。

矿区目前圈定矿体主要为Ⅱ、Ⅲ号隐伏钨矿体,Ⅱ号钨矿体呈层状,由钻孔ZKW9101控制,走向75°,长200m,厚10.7m,钨平均品位0.12%,倾角50°,向深部逐渐尖灭,含矿岩石含白钨矿变粒岩、云母片岩。Ⅲ号钨矿体呈层状,由钻孔ZKW9101、ZKW9103控制,走向75°,长200m,厚8.5m,钨平均品位0.13%,倾角50°,深部延伸稳定,目前控制斜深400m,含矿岩主要为白云石大理岩。

矿石特征:含矿岩石为阳起石岩、白云母片岩、变粒岩、白云石大理岩,矿石矿物有磁铁矿、黄铁矿、白钨矿,脉石矿物有阳起石、云母、石英、长石、萤石。矿石矿物以稀疏浸染状、细脉状分布为主,个别见稠密浸染状分布。

4 找矿方法组合

4.1勘查地球化学方法

望家山钨矿首先是在检查1∶50000岩屑测量Hy-37号综合异常时发现的有价值的矿产地。Hy-37号综合异常以Au、Ag、Pb元素异常为主,伴生As、Sb,总体表现为低温元素异常,异常组合具前缘晕特征。经异常查证工作,在地表发现强烈的为低温热液蚀变,主要为碳酸盐化、绿泥石化和经黄铁矿氧化的褐铁矿化,未发现明显的钨矿化信息。结合异常区ETM遥感蚀变信息异常区发育强烈的羟基、铁染异常,说明异常区发生了强烈的热液活动。异常区位于尖山子断裂带内,深部有形成热液矿床的有利条件。

4.2勘查地球物理方法

4.2.1大功率激电测量

在Hy-37号异常内,为了验证深部是否存在金属硫化物,开展了1∶1万激电测量,从测量数据及电阻率和极化率等值线平面图来看,极化率最大值为8.78%,以3.5%为异常下限圈定了一线性异常带。异常带呈北东东向展布,异常带东西长1300m,南北宽200~400m,对应电阻率大部分在200~1200Ω·m,属于低阻高极化异常。激电异常带与地表蚀变带及遥感信息羟基、铁染异常带套合良好,证明异带常深部很可能存在金属硫化物矿体。

4.2.2可控源音频大地电磁法(CSAMT)

为了进一步了解异常区深部情况,在激电异常区内开展了可控源音频大地电磁法(CSAMT)剖面测量。剖面长1.6km,横穿激电异常区。剖面上岩石组成可分为3类:顶部含炭质碎裂岩化大理岩(电阻率<500Ω·m)、中上部强蚀变长英质岩石(电阻率<500Ω·m)、中下部弱蚀变长英质岩石(电阻率<500Ω·m),电性差异界面向北倾40°左右,近直立低阻带反映的是直立断层带。结合激电异常和CSAMT异常,在异常中心部署了ZKW9101号钻孔。经钻孔验证,在异常深部发现了Ⅱ、Ⅲ号隐伏钨矿体,并发现伴生有黄铁矿化和强烈的磁铁矿化。黄铁矿化从地表到深部普遍发育,解释了激电异常的来源。磁铁矿化与白钨矿化紧密伴生,并在白钨矿的上部出现。

4.2.3高精度磁法测量

后经ZKW9101的后排孔ZKW9103进一步验证了磁铁矿与白钨矿共生的规律。于是在工作区开展了高精度磁法测量。圈定磁异常C-1、C-2、C-3。C-3磁异常与激电异常、地表蚀变带套合良好,由深部钻孔中的磁体矿引起。从磁测等值线平面图中看,C-1磁异常,为正负伴生的条带状磁异常,呈近东西向搌布,长约1000m,宽约300m,异常极大值为402.3nT,极小值为-274.7nT。C-2磁异常位于18、19、20、21、22线的中部,为一面状展布的正负伴生的磁异常,呈近北东向搌布,长约800m,宽约450m,异常极大值为826.8nT,极小值为258.2nT。根据C-1、C-2磁异常特征,结合白钨矿和磁铁矿共生的规律。C-1、C-2异常深部存在白钨矿体可能性很大,值得进一步开展钻探工作验证。

5 找矿模型

表1 望家山钨矿找矿模型

望家山钨矿形成与长城系星星峡群碳酸岩建造密切相关,因此地表大理岩是寻找地表蚀变带的明显标志。区域性深断裂及次级断裂则是含矿热水运移重要部位和通道,沿沙泉子深断裂南侧尖山子断裂带分布有W、Sn、Mo、Bi元素异常,是寻找该类型矿床主要地球化学标志。含矿地层物性特征与围岩常存在明显差异,尤其表现在地磁异常和激电异常特征上,因此地磁异常和激电异常分布是寻找该类型矿床重要间接标志。地表蚀变带在遥感ETM蚀变信息中表现为强的羟基铁染和泥化信息,为间接的找矿标志。根据已有地质、物探、化探、遥感资料,对望家山钨矿建立了找矿模型,具体见表1、图2。

图2 望家山91线综合剖面图

6 结论

(1)望家山钨矿床隐伏矿体勘查过程表明1∶5万岩屑测量、激电测量、大地电磁法(CSAMT)剖面测量和磁法测量在矿区内为有效的找矿方法组合。充分体现了“化探定区、物探定位、钻探定性”的找矿模式在矿区内的有效性。

(2)通过总结望家山钨矿床的有利成矿地质条件、有效的技术手段及各种重要的找矿标志,建立了望家山钨矿寻找隐伏矿体的找矿模型。

[1]陈世平.新疆哈密地区矿产资源成矿规律及评价研究[R].中国地质科学院,2006.

[2]秦克章,等.东天山主要矿床类型、成矿区带划分与成矿远景区优选[J].新疆地质,2003,21(2):143-150.

[3]秦克章,等.东天山板块构造分区、演化与成矿地质背景研究[J].新疆地质,2002,20(4):302-308.

P61

A

1004-5716(2016)05-0102-05

2015-05-13

王敦科(1984-),男(汉族),新疆阿克苏人,工程师,现从事地质矿产勘查工作。

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