地物化综合剖面在内蒙古扎鲁特旗榆树屯化探异常区的应用

贾超，田麒，杨秀俊，曹健，牛磊

(天津市地质研究和海洋地质中心，天津 300170)

0 引言

榆树屯化探异常区位于大兴安岭多金属成矿带中南段，区域处于较为有利的成矿地质构造位置[1-5]。区域分布的矿化区(点)有布敦化铜矿区、乌珠日特银铅锌多金属矿点、毛西嘎达坂铅锌多金属矿、扎木钦铅锌多金属矿、高地银多金属矿、昌图锡力地区锰银铅锌多金属矿、敖德木银铅锌矿，反映了区内有较好的找矿前景，引起学者们的广泛关注[6-18]。许多地质工作者对该区的地质特征、控矿条件及成矿模式进行了探讨，其中邵积东、佘宏全、刘建明、翟裕生等对该区多金属成矿背景、成矿特征、矿床类型、成矿模式进行了研究[19-22]；任耀武、要梅娟、邵济安等对该区多金属的矿源层进行了探讨[23-25]。

本次工作基于“内蒙古自治区通辽市华杰等二幅1∶5万区域矿产地质调查”项目[26]，在区域地化工作基础上，在榆树屯化探异常区布置2条地化剖面进行概略检查，发现多处矿化蚀变地段和破碎带，与化探异常高值点吻合；在此基础上，对该区进行重点检查，应用地物化综合剖面方法技术，多方面提取找矿信息，可以迅速明确异常性质、确定找矿地段，找矿效果良好。

1 地质背景

榆树屯化探异常区位于内蒙古扎鲁特旗东部，地处大兴安岭中南段东坡，大地构造位置处于华北板块北部陆缘晚古生代增生带上[27-28]。区内出露地层从老到新：中二叠统大石寨组(P2d)，岩性为青灰色粉砂质板岩与灰黄绿色变质凝灰质长石石英细粒砂岩；上侏罗统满克头鄂博组(J3m)，岩性为流纹岩、流纹质(角砾)凝灰岩、流纹英安质(角砾)岩屑晶屑凝灰岩；上侏罗统玛尼吐组(J3mn)，岩性为灰绿、青灰色安山岩、安山质岩屑晶屑凝灰岩；上侏罗统白音高老组(J3b)，岩性为灰白、浅黄色石泡流纹岩、流纹质凝灰岩；以及全新统风成砂(Qheol)。区内断裂构造发育，以NNE向、NW向为主。区内中西部小范围出露花岗斑岩侵入体，脉岩为闪长岩、闪长玢岩、流纹斑岩、石英脉等，具一定程度的围岩蚀变，硅化、褐铁矿化较发育。图1为研究区地质构造及工程布置情况。

图1 研究区地质构造及工程布置Fig.1 Map showing geological structure and layout of geological workings1.第四系洪冲积物；2.上侏罗统白云高老组；3.上侏罗统玛尼吐组；4.上侏罗统满克头鄂博组；5.下二叠统大石寨组；6.石英岩脉；7.花岗斑岩脉；8.闪长玢岩脉；9.闪长岩脉；10.流纹斑岩脉；11.地质界线；12.角度不整合界线；13.岩相界线；14.整合界线；15.推测角度不整合界线；16.实测正断层；17.推测断层；18.岩层产状；19.褐铁矿化；20.硅化；21.蚀变地段及编号；22.蚀变带；23.地化剖面(1∶1万)；24.地物化综合剖面(1∶5千)

2 化探异常特征

榆树屯化探异常区主要由As、Sb、Mo、Bi、Sn、Au、Ag、Zn、Pb、Cu等元素异常组成(图1, 图2)。其中As、Sb为三级浓度异常，两者套合较好，在异常区北部和东部具有统一的浓集中心，Bi、Sn、Au、Ag、Zn、Hg为二级浓度异常，Pb、Cu、Cd为一级浓度异常。依据异常特征，布置2条1∶10000地化剖面进行检查。

图2 异常区化探异常剖析图Fig.2 Interpretation map of geochemical anomalies in the abnormal area1.第四系洪冲积物；2.上侏罗统白云高老组；3.上侏罗统玛尼吐组；4.上侏罗统满克头鄂博组；5.下二叠统大石寨组；6.石英岩脉；7.花岗斑岩脉；8.闪长玢岩脉；9.闪长岩脉；10.流纹斑岩脉；11.地质界线；12.角度不整合界线；13.岩相界线；14.整合界线；15.推测角度不整合界线；16.实测正断层；17.推测断层；18.岩层产状；19.硅化；20.褐铁矿化；21.元素异常(w(Au,Ag)/10-9,其它wB/10-6)

(1)AP5-P1

AP5-P1地化剖面位于异常区中部(图1)，剖面穿过地层单元为晚侏罗统满克头鄂博组和中二叠统大石寨组。剖面图(图3)上大多元素分布曲线较平缓，未见明显的异常，但在剖面中南段样品出现高值异常，高异常元素为Au、Ag，Bi元素也有轻微异常，地表追索发现在该点附近见有1条NE向的闪长玢岩脉；在剖面北西端靠近大石寨组一侧，见有硅化、褐铁矿化等蚀变，对应的样品元素含量普遍较高，其中Ag、Pb、Bi元素具有明显的异常高值点出现。

图3 AP5-P1地化剖面图Fig.3 Profile of geochemical anomaly AP5-P1

(2)AP5-P2

AP5-P2地化剖面位于异常区北侧(图1)，剖面穿过地层单元为晚侏罗统满克头鄂博组和中二叠大石寨组。Au、Ag、Pb、Mo、Bi元素在剖面上异常重现性较好(图4)，其中Au、Ag、Mo元素达3级浓度以上。地表追索在异常高值点附近褐铁矿化、硅化蚀变明显。

图4 AP5-P2地化剖面图Fig.4 Profile of geochemical anomaly AP5-P2

3 地物化综合技术应用

依据区域地质资料[29]及化探异常特征，在异常区共圈出7处矿化蚀变地段，共布置了12条地物化综合剖面(图1)进行综合物化探技术[30]剖面测量。

3.1 Ⅰ号矿化蚀变带

为NE向构造裂隙控制的矿化蚀变带，围岩为大石寨组变质砂岩，发育硅化、褐铁矿化蚀变为主。矿化蚀变体走向呈NE20°～30°，倾向SE。在蚀变地段Ⅰ布置一条综合剖面ZP01，测量结果(图5)显示：在激电中梯剖面上显示总体视极化率偏低，极个别单值点视极化率值大于2%；地化剖面显示主成矿元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn曲线平缓，浓集特征较差。这表明在此区域地球物理、地球化学找矿条件并不十分优越。

图5 ZP01地物化综合剖面图Fig.5 Integrated geochemical and geophysical profile ZP01

3.2 Ⅱ号矿化蚀变带

此带为受近NE向构造裂隙控制矿化蚀变带，围岩为中酸性火山碎屑岩及火山熔岩，发育硅化、褐铁矿化蚀变为主。矿化蚀变体走向呈NE30°～40°，倾向SE。在蚀变地段Ⅱ布置3条地物化综合剖面ZP02、ZP03、ZP04，测量结果显示：

ZP02综合剖面激电极化率曲线(图6)在126—132点间表现为连续视极化率高值点，高值点视极化率普遍大于2.5%，视电阻率1600 Ω·m左右；在地化剖面中，对应的126—134点间，Au元素出现高值点，其它元素曲线较为缓和。

图6 ZP02地物化综合剖面图Fig.6 Integrated geochemical and geophysical profile ZP02

ZP03综合剖面激电极化率曲线(图7)仅在110—112点间有激电异常显示，极化率从2.77%变化到3.74%，视电阻率2000 Ω·m左右；在地化剖面中显示为单点高值跳跃的曲线。

图7 ZP03地物化综合剖面图Fig.7 Integrated geochemical and geophysical profile ZP03

ZP04综合剖面极化率曲线(图8)在118—122点间表现为出现连续视极化率高值点，高值点视极化率普遍大于3.0%，视电阻率3200 Ω·m左右；在地化剖面中显示为单点高值跳跃的曲线。

图8 ZP04地物化综合剖面图Fig.8 Integrated geochemical and geophysical profile ZP04

从上述地物化综合剖面可以看出，在地表矿化蚀变带出露的位置都有一定的激电异常显示，表明这一区域找矿地球物理条件优越。

3.3 Ⅲ、Ⅳ号矿化蚀变带

为受近NE向构造裂隙控制的矿化蚀变带，围岩既有变质砂岩，又有中酸性的火山碎屑岩及火山熔岩，蚀变以硅化、褐铁矿化为主。矿化蚀变体走向呈NE30°～40°，倾向SE。蚀变地段按NW向布置3条地物化综合剖面ZP07、ZP08、ZP09，测量结果显示在蚀变带3条剖面线上，极化率曲线形成明显的激电异常。分述如下：

ZP07综合剖面极化率曲线(图9)在282—320点间表现出连续视极化率高值点，高值点视极化率普遍大于3.0%，视电阻在286—292点之间电阻率曲线明显的升高；地化剖面上中，元素在280—320点表现出一定的富集性，其他地区显示为单点高值跳跃的曲线。

图9 ZP07地物化综合剖面图Fig.9 Integrated geochemical and geophysical profile ZP07

ZP08综合剖面极化率曲线(图10)在280—320点间表现出现连续视极化率高值，最高为7.65%，视电阻率2000～3000 Ω·m；在地化剖面中，显示为单点高值跳跃的曲线。

图10 ZP08地物化综合剖面图Fig.10 Integrated geochemical and geophysical profile ZP08

ZP09综合剖面极化率曲线(图11)在170—180点间曲线明显增高，最高值6.64%，视电阻率小于1000 Ω·m；地化剖面上，主成矿元素没有明显的异常显示。

图11 ZP09地物化综合剖面图Fig.11 Integrated geochemical and geophysical profile ZP09

3.4 Ⅴ号矿化蚀变带

为受近NE、NW向2组构造控制的矿化蚀变带，发育硅化、褐铁矿化蚀变为主。破碎带内原岩为流纹岩、流纹质凝灰岩，岩石强挤压破碎，形成大小不等的角砾、被次生褐铁矿、硅化胶接，形成角砾胶结结构，少量石英脉、褐铁矿脉沿网脉状裂隙充填，硫化物经风化淋滤呈土黄色蜂窝状铁帽；矿化蚀变有褐铁矿化、硅化。在蚀变地段布置4条地质物探综合剖面ZP05、ZP06、ZP07、ZP08，测量结果显示：

ZP05综合剖面激电曲线(图12)显示为总体视极化率偏低，个别点较高的特征，地化剖面上，各元素没有明显的异常显示，多数呈跳跃性曲线。

图12 ZP5地物化综合剖面图Fig.12 Integrated geochemical and geophysical profile ZP5

ZP06综合剖面激电极化率曲线(图13)在160—164点间出现高极化异常，视电阻率曲线有一个明显的下降，地化剖面上，元素具有一定的富集特征，异常区与激电曲线相吻合。

图13 ZP6地物化综合剖面图Fig.13 Integrated geochemical and geophysical profile ZP6

ZP07线极化率曲线(图9)在196—208点间表现出连续视极化率高值，高值点视极化率普遍大于2.5%，视电阻率大多数在1500～2000 Ω·m之间，在152—158点和172—178点之间，视极化率为2.51%～4.23%，电阻率曲线明显升高，地化剖面上中，元素富集特征明显，异常区与激电曲线相吻合。

ZP08线极化率曲线(图10)在198—210点间和168—176点间均表现为连续视极化率高值点，高值点视极化率普遍大于2.5%，视电阻率大多数在2000～3000 Ω·m之间，地化剖面上，元素表现明显富集特征，与激电曲线对应较好。

综上，该地段由矿化蚀变引起的激电异常较为明显，与化探异常曲线具有较好的对应，具有积极的找矿参考价值。

3.5 Ⅵ号矿化蚀变带

此带有浅层侵入岩，为上侏罗统满克头鄂博组流纹质晶屑凝灰岩及早白垩世绢云母化花岗斑岩岩株，花岗斑岩裂隙见有强烈硅化及褐铁矿化，呈薄膜状或细脉状。在此蚀变地段布置2条地质物探综合剖面ZP10、ZP11，测量结果显示：

ZP10线极化率曲线(图14)在142—168点间表现出连续视极化率高值，高值点视极化率普遍大于2.5%，视电阻率多数在3000 Ω·m以上，表现出强硅化、褐铁矿化破碎带的激电特征，地化剖面中元素曲线缓和平直，除了162点处Zn元素值达到131×10-6，其他都低于异常下限值，在控制另一处蚀变带120—128点间，没有形成明显的连续激电异常，地化剖面上仅在120点处Bi元素值达到2×10-6；综合该剖面上所显示的视极化率特征与地表蚀变带的关系，表明其具有一定的找矿参考价值。

图14 ZP10地物化综合剖面图Fig.14 Integrated geochemical and geophysical profile ZP10

ZP11线极化率曲线(图15)在138—148点间表现为连续视极化率高值，高值点视极化率大于2.5%，最高值为3.09%，视电阻率多数在3000 Ω·m以上，地化剖面中，在146点位处Au元素值5×10-9，其余都低于异常下限，曲线缓和平直，表明该处有强硅化的花岗斑岩激电特征。

图15 ZP11地物化综合剖面图Fig.15 Integrated geochemical and geophysical profile ZP11

3.6 Ⅶ号矿化蚀变带

矿化蚀变体的直接围岩为大石寨组变质砂岩，矿化蚀变有褐铁矿化、高岭土化、蒙脱石化、绢云母化、碳酸盐化。在蚀变地段布置1条地质物探综合剖面ZP12，测量结果显示：

ZP12线在地表褐铁矿化南，其极化率曲线(图16)在116—128点间出现连续视极化率高值点，高值点视极化率大于2.5%，最高值为4.11%，视电阻率小于1500 Ω·m，与地表蚀变带有一定的位移偏差，地化剖面中曲线比较缓和平直，低于异常下限值，这表明此区域找矿地球物理、地球化学条件并不十分优越。

图16 ZP12地物化综合剖面图Fig.16 Integrated geochemical and geophysical profile ZP12

4 结论

(1)在地表覆盖较厚、基岩仅在地势较高地区，采用单纯的地质、化探工作方法进行区域化探异常查证，往往效果不佳。本次利用综合物化探技术进行异常查证，迅速明确异常性质、确定找矿地段，使找矿效率得到明显提高。

(2)异常区检出的7个矿化蚀变带可分为3个级别。Ⅱ、Ⅴ号矿化蚀变带找矿条件为优越级别，2个矿化蚀变带都表现出高极化异常特征，与化探异常曲线、地表蚀变带具有较好的对应，应加强综合研究工作，可以通过槽探、钻探等工程对异常进行查证，进而对矿化蚀变带进行更加全面的分析和探讨。Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ号矿化蚀变带为找矿条件良好级别，这3个矿化蚀变带表现出较好的找矿地球物理条件，但地球化学条件显示不佳，需要进一步加强验证工作，建议采用洛阳铲或槽探、浅钻等有效的勘查手段，提高异常查证效果。Ⅰ、Ⅶ号矿化蚀变带为找矿条件一般级别，地球物理和地球化学没有明显的异常显示，进一步工作意义不大。