王瑞軍,張景訓,李名松,汪 冰,董雙發(fā),牛海威,孫永彬
(核工業(yè)航測遙感中心,河北石家莊 050002)
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地球化學
內(nèi)蒙古希莫勒地區(qū)的原生暈特征和找礦前景
王瑞軍,張景訓,李名松,汪 冰,董雙發(fā),牛海威,孫永彬
(核工業(yè)航測遙感中心,河北石家莊 050002)
內(nèi)蒙阿拉善希莫勒地區(qū)位處鐵、金、銅、鈦、鈷、鎳找礦遠景區(qū),區(qū)內(nèi)原生暈處在奧陶紀輝長巖體區(qū)和NE向斷裂破碎帶中,規(guī)模較大,分帶明顯。原生暈主要成暈元素組合為Co、V、Ti、Ni、Zn,Co是主成礦元素、直接指示元素,V、Ti是直接指示元素,Ti、Co、Zn、Cu、V元素相關性好,具外、中、內(nèi)三級濃度分帶,主要成暈元素Co、V、Ti內(nèi)濃度帶直接指示磁鐵礦體、強磁異常體的賦存位置,As、Ni、V、Co為原生暈前端元素,Cu、Ag、Au、Mo為原生暈過渡帶元素,Ti、Pb、Zn為原生暈后端元素。前緣暈元素(Ti×Co×Zn×V)與尾暈元素(Cu×Ni×Au×As)的累乘比值反映礦化體剝蝕程度,隨地形標高降低和深度增加,累乘比值逐漸升高,進而反映該區(qū)剝蝕程度較淺,深部礦體資源潛力較大。希莫勒地區(qū)成礦地質(zhì)和地球化學環(huán)境較好,深部找礦潛力大,具較好的鐵、鈷、釩等多金屬礦找礦前景。
原生暈特征 深部礦體 找礦前景 內(nèi)蒙希莫勒地區(qū)
Wang Rui-jun,Zhang Jing-xun,Li Ming-song,Wang Bing,Dong Shuang-fa,Niu Hai-wei,Sun Yong-bin.Characteristics of primary halos and ore-search prospect in the Ximole district of Inner Mongolia[J].Geology and Exploration,2016,52(1):0128-0138
希莫勒地區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善左旗北側(cè),海拔1209m~1384m,屬大陸性干燥氣候區(qū),位處低山丘陵和荒漠區(qū)的交界地帶。
1∶20萬區(qū)域地球化學測量成果顯示,圈定Co、V、Ti、Ni、Cu、Pb、Zn等元素綜合異常多處,異常元素組合較復雜、套合較好,分帶性較明顯;1∶5萬區(qū)域航空磁法測量成果顯示,存在多處航磁異常,規(guī)模較大,強度較高,異常特征較明顯、突出,異常區(qū)經(jīng)初步地面查證,發(fā)現(xiàn)磁鐵礦體(王瑞軍等,2014)。
2014年度,針對區(qū)域化探和航磁異常疊加分布區(qū),開展了1∶10000土壤地球化學測量,顯示次生暈區(qū)Co、V、Ti元素不符合對數(shù)正態(tài)分布,屬極不均勻分異或不均勻分異元素,相關性較好,具異常外、中帶特征,且Co、V、Ti等元素的含量值接近鐵礦石伴生組分指標,進一步指示次生暈母源區(qū)(即原生暈)成礦潛力可能更大。初步認為該區(qū)鐵、鈷、釩、鈦等多金屬礦找礦潛力較大。
自20世紀60年代,內(nèi)生礦床原生暈分帶規(guī)律被認為是預測深部礦體(或盲礦體)的一種有效手段以來,該方法已被廣泛地應用尋找貴金屬和有色金屬礦床,并取得巨大成功(劉崇民,2006;陳永清等,2010;李惠等,2010a,2010b)。尤其是前蘇聯(lián)科學家Beus,A.A.,etal.(1977)的原生暈分帶定量計算方法的問世,將礦床原生暈分帶規(guī)律和深部礦床預測研究推向定量化階段,大大提高預測精度(Shipulinetal.,1973; Clark,L.A.,1987; Zhou,Y,1989; Konstantinov,M.M.,etal.,1995;Lietal,1995a,1995b;邵躍,1997;代西武等,2000;Liuetal.,2003;Ghavami-Riabietal.,2008;李惠等,2010a,2010b;陳永清等,2010)。
本文通過在次生暈較好地段開展1∶5000巖石地球化學測量,分析原生暈的元素組合特征、異常特征、相關性特征、濃度和橫向分帶特征,進而評價希莫勒地區(qū)礦化體剝蝕程度,預測深部礦體資源潛力。經(jīng)對地表未見礦化線索的原生暈區(qū)開展槽探工程揭露,發(fā)現(xiàn)鐵鈷礦化體,多種熱液蝕變疊加發(fā)育,顯示希莫勒地區(qū)具有較大的鐵、鈷等多金屬礦成礦潛力,深部找礦潛力可能較大。
希莫勒地區(qū)位于華北板塊西緣與塔里木板塊東緣結(jié)合部位,北鄰興蒙造山帶,位處阿拉善地塊。其中阿拉善地塊以烏套海-恩格爾烏蘇斷裂為界(圖1),將阿拉善地塊劃分為華力西期南北兩大構(gòu)造區(qū),南區(qū)屬阿拉善微陸塊構(gòu)造單元,北區(qū)屬南蒙古微陸塊邊緣帶構(gòu)造單元,希莫勒地區(qū)即處在阿拉善微陸塊的巴音烏拉山斷隆四級構(gòu)造單元中(圖1)(李俊健等,2002;邵積東等,2009)。
圖1 阿拉善地區(qū)大地構(gòu)造位置圖(據(jù)邵積東等,2009;李俊健等,2002)
希莫勒地區(qū)處在阿拉善右旗-雅布賴山-巴音諾爾公成礦帶,即雅布賴山-阿拉坦敖包-巴音烏拉山鐵、金、銅、鈦、鈷、鎳找礦遠景區(qū)(李俊健等,2002;邵積東等,2009)。
1.1 地層
希莫勒地區(qū)出露的地層主要為新太古界色爾騰山巖群布達爾干組(Ar3bd)(圖2),巖性以中性火山巖、片麻巖、混合巖、石英巖、石英片巖、片狀斜長石英巖為主,局部地段夾黑云角閃斜長片麻巖、黑云二長片麻巖、黑云斜長變粒巖、黑云花崗閃長質(zhì)片麻巖等。次生暈主要分布在布達爾干組二段(Ar3bd2)地層區(qū),巖性為混合巖夾薄層狀中性火山巖、黑云二長片麻巖等。
1.2 巖漿巖
1.3 構(gòu)造
希莫勒地區(qū)斷裂發(fā)育,呈NE向,次為NW向、近SN向(圖2)。NE向斷裂最早,近SN向次早。NW向最晚,大部分具壓性、壓扭性特征,少數(shù)具張性特征。NE向斷裂經(jīng)歷了多期次構(gòu)造活動,主要以壓性活動為主,局部地段兼扭性。近SN向斷裂主要以張性活動為主,對NE向斷裂均有不同程度的錯移。NW向斷裂張性、壓性活動均有,對NE向、近SN向斷裂均有不同程度的錯移,局部斷距較大。次生暈和原生暈多沿NE向斷裂帶分布。
1.4 圍巖蝕變
區(qū)內(nèi)構(gòu)造、巖漿活動強烈,熱液蝕變發(fā)育。各地質(zhì)體巖石均發(fā)育不同程度的蝕變,一般在巖石裂隙面、斷裂破碎帶、侵入巖體、巖脈和巖體內(nèi)外接觸帶等地段蝕變最為發(fā)育。圍巖蝕變主要發(fā)育褐鐵礦化、赤鐵礦化、硅化、綠簾石化、綠泥石化、碳酸鹽化、粘土化等,局部地段發(fā)育磁鐵礦化、黃鐵礦化。蝕變多呈浸染狀、條帶狀、條塊狀、團塊狀、斑塊狀、片狀、薄膜狀分布。
2.1 原生暈確定和劃分標準
希莫勒地區(qū)1∶5000巖石地球化學測量的分析測試元素為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Mo、V、Ti、As等,以此數(shù)據(jù)集為基礎,開展原生暈特征的定量分析研究。
圖2 希莫勒地區(qū)地質(zhì)圖
在開展定量分析研究之前,首先對希莫勒地區(qū)Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Mo、V、Ti、As等11種元素開展了數(shù)據(jù)處理和異常劃分。數(shù)據(jù)處理主要包括背景值計算、異常下限劃定等,其中背景值計算采用圖解法和統(tǒng)計計算相結(jié)合的方法,異常下限為背景值加上兩倍標準差。實際分析研究過程中,通過計算得出的背景值和異常下限值僅作為參考值使用,異常下限劃定主要依據(jù)研究區(qū)的異常劃分標準來進行適當修正。
研究區(qū)異常劃分主要根據(jù)希莫勒地區(qū)的地質(zhì)特征和礦化分布特征、非礦化分布特征,以及與礦化有關的多組分異常元素及其分帶性、異常與礦化的空間關系等,同時結(jié)合計算得出的異常下限,最終劃定原生暈。
原生暈指示元素選擇的主要依據(jù)原則為:所選指示元素形成的異常應清晰,易于分辨,具有較大的分布范圍;所選指示元素的異常與礦化的分布應具有空間關系和成因聯(lián)系,具有較明顯的濃度、梯度變化規(guī)律;所選擇指示元素應已有快速、簡便、且靈敏度合乎要求的分析方法。
襯度值為異常平均值與異常下限的比值,其中異常平均值為最終劃定原生暈區(qū)的全部采樣測試點的元素平均值;異常下限為最終劃定原生暈最外側(cè)等值線的元素含量值。
2.2 原生暈元素組合及指示元素
原生暈主要成暈元素組合為Co、V、Ti、Ni、Zn,次要成暈元素組合為Cu、Pb、As,局部伴生的成暈元素為Au、Ag、Mo(圖3)。
Co是主成礦元素,也是直接指示元素,V、Ti是直接指示元素,Ni、Zn為間接指示元素。
2.3 原生暈分布、形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模
原生暈明顯受奧陶紀輝長巖體和斷裂破碎帶控制,分布形態(tài)呈NE向、NW向帶狀、條帶狀特征(圖2、圖3)。
原生暈主要分布在奧陶紀輝長巖體區(qū)和NE向斷裂破碎帶分布區(qū),主要成暈元素Co、V、Ti、Ni、Zn異常,在平面上連續(xù)性好,形態(tài)規(guī)整,呈長條狀或帶狀,范圍較大;次要元素Cu、Pb、As異常在平面上連續(xù)性較差,多呈不連續(xù)長條狀、帶狀、條帶狀或橢圓狀,范圍相對較??;局部伴生的成暈元素為Au、Ag、Mo異常,在平面上星散狀分布,連續(xù)性差,多呈橢圓狀、長條狀,范圍小。
原生暈主要成暈元素異常的地表出露面積為0.8km2~1.2km2,主要成暈元素異常襯度值(異常平均值/異常下限)達3.2~18.7。
2.4 相關性分析
相關性分析是利用元素間的相關系數(shù)來衡量各元素間相關性和親和性的數(shù)學方法(王云等,2006;陳永清等,2010;章永梅等,2010)。由表1可以看出,Ti、Co、Zn、Cu、V等元素相關性好;Pb與Mo、Mo與Ag、Co與Ni、Ni與Cu、Cu與Pb、Zn與Pb元素之間表現(xiàn)出較好的正相關性;Ti與Ni、Pb元素,V與Pb元素以及Co與Pb、Mo元素之間表現(xiàn)出負相關性;As、Au元素之間無明顯相關性。
2.5 聚類分析
R型聚類分析主要遵循“物以類聚”的原則來對變量進行歸類(王云等,2006;陳永清等,2010;章永梅等,2010;謝彪武等,2012;席明杰等,2013)。
當距離系數(shù)為22時,可以將元素劃為Ti、Co、Zn、Cu、V、Ni、Au、As元素群體和Pb、Mo、Ag元素群體(圖4);當距離系數(shù)為18時,可劃分為Ti、Co、Zn、Cu、V元素I亞群和Pb、Mo元素II亞群。I亞群中Co元素為希莫勒地區(qū)的主要成礦元素,能構(gòu)成工業(yè)意義的礦體,Ti元素為主要伴生元素,可形成形態(tài)完整、規(guī)模較大的地球化學暈,局部地段已達工業(yè)品位;I亞群中Zn、Cu、V元素和II亞群中Pb、Mo元素為次要伴生元素,可以形成較好的地球化學暈。
表1 希莫勒地區(qū)原生暈元素相關性系數(shù)表
Table 1 Correlation coefficients of primary halo elements in Ximole district
TiVCoNiCuZnPbMoAgAsAuTi1.0000.2310.704-0.2150.2970.546-0.106-0.0830.0490.0410.070V1.0000.297-0.0960.1620.005-0.111-0.0980.0210.0860.018Co1.0000.1480.5070.384-0.281-0.157-0.0290.0560.097Ni1.0000.1990.244-0.0100.012-0.057-0.0170.063Cu1.0000.3080.1350.1000.0200.0220.008Zn1.0000.1160.1570.069-0.0020.077Pb1.0000.170-0.015-0.066-0.033Mo1.0000.1240.017-0.018Ag1.0000.018-0.042As1.000-0.011Au1.000
圖3 希莫勒地區(qū)各元素原生暈分布圖
圖4 希莫勒地區(qū)原生暈元素R型聚類分析譜系圖
2.6 因子分析
為了使主因子的地質(zhì)意義更加明確,開展因子分析進行降維處理。據(jù)KMO和Bartlett檢驗結(jié)果顯示,取樣足夠度的Kaiser-Meyer-Olkin度量為0.836,大于0.8,且Bartlett檢驗Sig值小于0.05,數(shù)據(jù)具有結(jié)構(gòu)度,因此可以進行因子分析。
當提取4個因子時,方差累計可達到85%,已經(jīng)包含了原始變量的大部分信息,之后在前4個初始因子構(gòu)成的公因子空間進行方差極大旋轉(zhuǎn)。
以0.5作為因子載荷標準,根據(jù)表2統(tǒng)計結(jié)果顯示,F(xiàn)1的主要載荷因子為Ti、Co、Zn、Cu,累計方差貢獻占38.60%,肯定了希莫勒地區(qū)Co、Ti礦化的存在,說明在成礦過程中,Co、Ti、Zn、Cu等元素關系密切,相伴生在一起分布,能夠成為Fe、Co等成礦元素的主要伴生元素及地球化學指示元素;F2的主要載荷因子為Pb、Mo,以中溫元素組合為主,反映了該區(qū)可能經(jīng)歷過一次Pb、Mo礦化作用;F3、F4的主要載荷因子為Ni和As、Ag。
2.7 濃度分帶特征
原生暈主要成暈元素Co、V、Ti、Ni、Zn等元素的含量變化較大,均有清晰的外、中、內(nèi)三級濃度分帶(表3),圍繞磁鐵礦體、磁異常體呈環(huán)狀或半環(huán)狀疊套分布;原生暈次要成暈元素Cu、Pb、As元素的含量變化較小,具外、中濃度帶。次要成暈元素大多以低緩的中、外濃度帶與主要成暈元素的中、內(nèi)濃度帶相伴疊加分布。
表2 希莫勒地區(qū)原生暈元素因子分析旋轉(zhuǎn)成份矩陣表
Table 2 Rotated factor matrix of R-type analysis about primary halo elements of Ximole district
F1F2F3F4Ti0.809-0.201-0.393-0.051Co0.794-0.4290.039-0.153Zn0.7600.2560.123-0.006Cu0.6730.0520.2660.075Pb0.0470.712-0.0420.083Mo0.1060.5180.1200.291V0.266-0.484-0.2010.150Ni0.1380.0570.888-0.177Ag0.1000.085-0.1560.582As-0.009-0.4360.2870.579Au0.125-0.0120.083-0.380
主要成暈元素Co、V、Ti的內(nèi)濃度帶直接指示磁鐵礦體、強磁異常體的賦存位置,中濃度帶反映近礦圍巖蝕變或較弱磁異常體部位,外濃度帶則顯示弱礦化或弱磁范圍。
2.8 橫向分帶特征
采用巖石地球化學測試數(shù)據(jù)作為原生暈橫向分帶序列分析的基礎,分別求出元素襯度值(元素異常平均含量/元素背景值)和異常寬度,采用襯度值與異常寬度的乘積作為原生暈橫向分帶排序的定量指標(陳永清等,2010;賈福聚等,2013)。乘積值越大其異常規(guī)模越大。
通過計算得出原生暈橫向分帶序列為(表4):As-Ni-V-Co-Cu-Ag-Au-Mo-Ti-Pb-Zn,其中As、Ni、V、Co元素為原生暈前端,Cu、Ag、Au、Mo元素為原生暈過渡帶,Ti、Pb、Zn元素為原生暈后端。
排在序列前端的As、Ni、V、Co等4種元素,在橫向上異常強度較高,規(guī)模較大,自礦化中心向外運移距離較遠,可作為遠礦指示元素,同時Co、V元素也為直接礦化指示元素;Ti、Pb、Zn等3種元素排在序列的后端,表明自礦化中心向外運移距離較近,異常強度較弱,可作為近礦指示元素。
2.9 礦化體剝蝕程度
本次在希莫勒地區(qū)一處磁鐵礦體開采面采集巖石刻槽樣品32件,開展化學分析測試,測試元素為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Mo、V、Ti、As等11種元素,利用此分析測試數(shù)據(jù)開展礦化體剝蝕程度研究。
表3 原生暈元素濃度分帶參數(shù)
Table 3 Concentration zoning parameters of halo-forming elements
項目CoVTiNiZn外帶33.30~66.603.52~7.049370.43~18740.8639.83~79.6699.31~198.62中帶66.60~133.207.04~14.0818740.86~37481.7279.66~159.32198.62~397.24內(nèi)帶﹥133.20﹥14.08﹥37481.72﹥159.32﹥397.24濃度分帶外、中、內(nèi)帶外、中、內(nèi)帶外、中、內(nèi)帶外、中、內(nèi)帶外、中、內(nèi)帶項目CuPbAsAuAgMo外帶61.43~122.8614.47~28.943.40~6.801.40~2.800.11~0.221.05~2.10中帶122.86~245.7228.94~57.886.80~13.602.80~5.600.22~0.442.10~4.20內(nèi)帶>245.72>57.88>13.60>5.60>0.44>4.20濃度分帶外、中帶外、中帶外、中帶外帶外帶外帶
注:Au元素單位為10-9,其它元素單位為10-6。
表4 原生暈橫向(水平)分帶序列
Table 4 Horizontal zoning sequence of primary haloes
參數(shù)AuAgCuPbZnCoNiVTiAsMo異常平均值2.650.1985.4117.93108.1343.7799.4895.9710239.6012.711.49元素平均值0.800.0725.399.9369.5918.3018.333.265456.371.620.72比值(K)3.312.713.361.811.552.395.4329.441.887.852.07異常寬度(L)71.80108.9088.7055.1026.20136.70115.4020.1054.6092.3054.20K×L237.84295.59298.3899.4940.71326.96626.30591.72102.46724.16112.16序列As-Ni-V-Co-Cu-Ag-Au-Mo-Ti-Pb-Zn
注:Au元素單位為10-9,其它元素單位為10-6。
根據(jù)上述相關性、聚類、因子分析和濃度、橫向分帶特征結(jié)果,結(jié)合開采面原生暈軸向分帶特征,確定前緣暈元素為Ti、Co、Zn、V元素,尾暈元素為Cu、Ni、Au、As元素,因此,選擇(Ti×Co×Zn×V)/(Cu×Ni×Au×As)累乘比作為評價礦化體剝蝕程度的指標(陳永清等,2010;章永梅等,2010;王飛等,2012)。若累乘比越高,則剝蝕指數(shù)越大,前緣元素越發(fā)育,尾部元素含量越低,表明剝蝕程度較淺,還有厚大礦體存在;反之則表面剝蝕程度較高,厚大礦體存在的可能性較小。
利用磁鐵礦體開采面樣品(Ti×Co×Zn×V)/(Cu×Ni×Au×As)累乘比大小制作等值線圖(圖5)。由圖5可知:累乘比高值區(qū)分布在1350m、1345m、1340m、1335m、1330m附近的8m~36m之間,說明上述地段礦體發(fā)育較好,為主要成礦地段。這與該地段已知礦體出露的結(jié)論相吻合,說明上述地段礦體剛開始剝蝕。
據(jù)圖5可知,1330m向深部延伸,累乘比值逐漸增高,且高于1350m~1330m之間累乘比,前緣暈元素發(fā)育,剝蝕程度淺,厚大礦體依然存在。
圖5 希莫勒地區(qū)磁鐵礦體開采面(Ti×Co×Zn×V)/(Cu×Ni×Au×As)等值線圖
本次研究選取(Ti×Co×Zn×V)/(Cu×Ni×Au×As)累乘比,作為構(gòu)建深部礦體定量評價模型的指標。該指標自礦體出露的頭部至開采面礦體揭露地段,直至礦脈深部,從淺部至深部累乘比值逐漸升高:開采面礦體頭部(1350m標高)→開采面礦體中上部(1345m標高)→開采面礦體中部 (1340m標高)→開采面礦體中下部(1335m標高)→開采面礦體揭露地段(1330m標高)→深部礦體(圖6)。該累乘比值指標隨地形標高的降低和深度的增加而逐漸增加,反映深部礦體資源潛力較大,深部賦存的礦體可能規(guī)模更大,進而推測希莫勒地區(qū)其它地段剝蝕程度也較弱,找礦前景較好。
為了進一步印證希莫勒地區(qū)礦化體或礦體的剝蝕程度,進而在原生暈發(fā)育,且地表未見礦化線索地段,實施了探槽工程揭露。經(jīng)槽探揭露,距地表深部2.1m處發(fā)現(xiàn)鐵鈷礦化體(圖7),賦存在奧陶紀輝長巖體中。巖體多發(fā)育褐鐵礦化、磁鐵礦化、綠泥石化,局部地段發(fā)育黃鐵礦化、赤鐵礦化、綠簾石化等蝕變。鐵鈷礦化體寬約2m,TFe含量為35%,MFe含量為33%,Co含量為0.03%,且Ti、Ni、Cu元素含量值也較高。礦石礦物主要為磁鐵礦、黃鐵礦,呈浸染狀分布,鈷主要呈類質(zhì)同象賦存于黃鐵礦中,脈石礦物為輝石、綠泥石、綠簾石等。
據(jù)探槽揭露和野外實地觀測,鐵鈷礦化體分布地段,褐鐵礦化、磁鐵礦化、黃鐵礦化、赤鐵礦化等蝕變強烈疊加發(fā)育。隨著由較寬大的鐵鈷礦化體向鐵鈷礦化細脈,以及由鐵鈷礦化體向兩側(cè)圍巖地段,上述蝕變則逐漸減弱,在圍巖地段,僅發(fā)育較弱的褐鐵礦化等蝕變,鐵鈷礦化體與褐鐵礦化、磁鐵礦化、黃鐵礦化、赤鐵礦化呈正相關性,且規(guī)模越大,蝕變愈強。
希莫勒地區(qū)深部鐵鈷礦化體的工程揭露,進一步證實該區(qū)剝蝕程度較弱,礦化體剛開始剝蝕,深部還埋藏著規(guī)模較大的未剝蝕礦體。
希莫勒地區(qū)處在雅布賴山-阿拉坦敖包-巴音烏拉山鐵、金、銅、鈦、鈷、鎳找礦遠景區(qū)。該遠景區(qū)已發(fā)現(xiàn)卡休他他鐵多金屬礦床、朱拉扎嘎金礦床、巴音烏拉山金礦床、烏蘭呼都格金礦床、腦木洪銅礦床、蓋沙圖銅礦床、沙拉西別鐵銅礦床、疊布斯格鐵礦床、哈布達哈拉鐵礦床等幾十處礦床。此外,還分布較多的多金屬礦點和區(qū)域化探異常。具有較大的多金屬找礦潛力。
希莫勒地區(qū)處在區(qū)域性NE向、近EW向大斷裂的夾持區(qū)。區(qū)內(nèi)NE向、NW向斷裂具多期活動特征,切割深部較大,斷裂沿線侵入有奧陶紀輝長巖,次級NE向、NW向斷裂對成礦熱液的遷移與富集提供有利條件。區(qū)內(nèi)亦分布面積較大的奧陶紀輝長巖、三疊紀花崗巖等,熱液活動頻繁,熱液蝕變發(fā)育,蝕變類型多,為成礦提供熱源和物源。區(qū)域成礦構(gòu)造-巖漿條件有利。
希莫勒地區(qū)原生暈主要分布在奧陶紀輝長巖體分布區(qū)、NW向斷裂破碎帶等成礦有利地段,多種熱液蝕變疊加分布。
原生暈主要成暈元素組合為Co、V、Ti、Ni、Zn,Co是主成礦元素、直接指示元素;V、Ti是直接指示元素。Ti、Co、Zn、Cu、V等元素相關性好,元素含量變化較大,具清晰的外、中、內(nèi)三級濃度分帶;主要成暈元素Co、V、Ti的內(nèi)濃度帶直接指示磁鐵礦體、強磁異常體的賦存位置。
經(jīng)前緣暈元素(Ti×Co×Zn×V)與尾暈元素(Cu×Ni×Au×As)累乘比值顯示,希莫勒地區(qū)剝蝕程度較弱,礦體或礦化體剛開始剝蝕,深部礦體資源潛力較大,深部賦存著規(guī)模更大的礦體,找礦前景較好。
圖7 探槽工程揭露鐵鈷礦化體
原生暈區(qū)探槽工程查證,已在輝長巖體區(qū)發(fā)現(xiàn)鐵鈷礦化體,已達工業(yè)品位,成礦潛力較大,且剝蝕程度較弱,深部找礦潛力較大,是尋找以鐵、鈷為主的多金屬礦產(chǎn)的有利地段。
綜合上述地質(zhì)和原生暈特征:希莫勒地區(qū)Co、V、Ti元素地球化學參數(shù)特征、相關性特征和異常特征突出,具備良好的地球化學成礦環(huán)境。結(jié)合地質(zhì)環(huán)境分析,該區(qū)構(gòu)造、巖體、熱液蝕變發(fā)育,具備提供豐富成礦物質(zhì)及良好儲運空間的條件,已發(fā)現(xiàn)鐵鈷礦化體。希莫勒地區(qū)具備良好的成礦地質(zhì)和地球化學環(huán)境,剝蝕程度較弱,深部找礦潛力大,具較大的鐵、鈷、釩等多金屬成礦潛力。
(1) 原生暈主要成暈元素組合為Co、V、Ti、Ni、Zn,次要成暈元素組合為Cu、Pb、As,局部伴生的成暈元素為Au、Ag、Mo,Co是主成礦元素、直接指示元素,V、Ti是直接指示元素。Ti、Co、Zn、Cu、V等元素相關性好,具清晰的外、中、內(nèi)三級濃度分帶。主要成暈元素Co、V、Ti的內(nèi)濃度帶直接指示磁鐵礦體、強磁異常體的賦存位置。As、Ni、V、Co為原生暈前端元素,Cu、Ag、Au、Mo為原生暈過渡帶元素,Ti、Pb、Zn為原生暈后端元素。
(2) 原生暈的前緣暈元素為Ti、Co、Zn、V,尾暈元素為Cu、Ni、Au、As。(Ti×Co×Zn×V)/(Cu×Ni×Au×As)累乘比值指標隨地形標高的降低和深度的增加而逐漸增加,反映希莫勒地區(qū)剝蝕程度較弱,礦體或礦化體剛開始剝蝕,預測深部礦體資源潛力較大,深部賦存的礦體可能規(guī)模更大,找礦潛力大。
(3) 原生暈區(qū)探槽揭露查證,發(fā)現(xiàn)鐵鈷礦化體,伴生其它多金屬異常。礦化體分布在奧陶紀輝長巖體中,規(guī)模較大,與褐鐵礦化、磁鐵礦化、黃鐵礦化、赤鐵礦化呈正相關性。
(4) 希莫勒地區(qū)位處鐵、金、銅、鈦、鈷、鎳找礦遠景區(qū),區(qū)內(nèi)成礦有利地層、構(gòu)造、巖體、熱液蝕變條件有利,原生暈特征突出,具備良好的成礦地質(zhì)和地球化學環(huán)境,具較大的鐵、鈷、釩礦找礦潛力。
后期地質(zhì)找礦應加強對希莫勒地區(qū)已發(fā)現(xiàn)鐵鈷礦化體的普查工作,同時加強對其它原生暈分布地段的分析研究工作,以期發(fā)現(xiàn)新的多金屬礦化線索。
[注釋]
① 核工業(yè)航測遙感中心.王瑞軍,鄧國武,牛海威,孫永彬,王少帥.2014.內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善左旗希莫勒鐵多金屬礦預查階段成果報告[R].
Beus,A.A.,Grigorian,S.V.1977.Geochemical exploration methods for mineral deposits[M].Applied Publishing Ltd.,Wilmette Illinois,U.S.A.:287
Chen Yong-qing,Han Xue-lin,Zhao Hong-juan,Cheng Zhi-zhong,Tang yu,Chen wu.2010.Characteristics of Primary halo zonation and prediction pattern of deep orebody of the Huaaobaote Pb-Zn-Ag Polymetallic deposit,inner Mongolia[J].Earth Science(Journal of China University of Geosciences),36(2):236-245(in Chinese with English abstract)
Clark,L.A.1987.Near-surface lithogeochemical halo as anaid to discovery of deeply buried unconformity-type ura-nium deposits,Athabasca basin,Canada[J].Journal of Ge-ochemical Exploration,28(1-3):71-84.Doi:10.1016/0375-6742(87)90040-9
Dai Xi-wu,Yang Jian-min,Zhang Cheng-yu,Yu Yue-jun,Xu Jue,Wang Feng-hai,Qiu Zhi-gang.2000.The applica-tion of primary haloes of the ore deposit to the prognosis of deep concealed ore-bodies-exemplified by the Bushang golddeposit in Shandong Province[J].Mineral Deposits,19(3):245-256(in Chinese with English abstract)
Ghavami-Riabi,R.,Theart,H.F.J.,Jager,C.D.2008.De-tection of concealed Cu-Zn massive sulfide mineraliza-tion below eolian sand and a calcrete cover in the eaet-ern part of the Nmaqua metamorphic provice,South Africa[J].Journal of Geochemical Exploration,97:83-101.Doi:10.1016/j.gexplo.2007.11.003
Jia Fu-ju,Gao Jian-guo,Zhou Jia-xi,Yue Wei-hao,Liu Xin-kai.2013.Geochemical vertical zonation in the Guoluolongwa gold deposit,Qinghai Province[J].Geology and Exploration,49(5):0907-0913(in Chinese with English abstract)
Konstantinov,M.M.,Strujkov,S.F.1995.Application of indicator halos(signs of ore remobilization)in explora-tion for blind gold and silver deposits[J].Journal of Geo-chemical Exploration,54(1):1-17.Doi:10.1016/0375-6742(95) 00003-8
Liu,C.M.2006.Progress in studies on primary halos of ore deposit[J].Acta Geological Sinica,80(10):1528-1538(in Chinese with English abstract)
Li Hui,Yu Bin,Li De-liang,Ma Jiu-ju,Xu Li-yun,Wei Jiang,Zhao Jia-xiang,Zhang Qiang,Si Shu-yun,Yang Ya-juan,He Rong-hua.2010a.Summary Of newmethods on deep prediction of geochemical exploration[J].Mineral Exploration,1(2):156-160(in Chinese with English abstract)
Li Hui,Zhang Guo-yi,Yu Bin,Li De-liang.2010b.Structural super-imposed halos method for prospecting blind ore-body in the deep of ore-districts[J].Earth Science Frontiers,17(1):287-293(in Chinese with English abstract)
Li,H.,Wang,Z.N.,Li,F.G.1995a.Ideal models of super-imposed primary halos in hydrothermal gold deposits[J].Journal of Geochemical Exploration,55(1-3):329-336.Doi:10.1016/0375-6742(94)00063-8
Li,Y.G.,Cheng,H.X.,Yu,X.D.1995b.Geochemi-cal exploration forconcealed nickel-copper deposits[J].Journal of Geochemical Exploration,55(1-3):309-320.Doi:10.1016/0375-6742(94)00065-4
Li Jun-jian,Luo Hui,Chen An-shu,Qin Zhi-an,Zhou Hong-ying,Sun Zheng-ping,Su Xin-xu,Wang Shou-guang.2002.Mineral Resources Assessment in Alxa Area[J].Mineral Deposits,21(sup):152-155(in Chinese with English abstract)
Liu,L.M.,Peng,S.L.2003.Prediction of hidden ore bodiesby synthesis of geological,geophysical and geochemical information based on dynamic model in Fenghuangshan ore field,Tongling district,China[J].Journal of Geochemical Exploration,81(1-3):81-98.Doi:10.1016/j.gexplo.2003.08.004
Shipulin,F.K.,Genkin,A.D.,Distler,V.V..1973.Some aspects of the problem of geochemical methods of prospecting for concealed mineralization[J].Journal of Geochemical Exploration,2(3):193-235.Doi:10.1016/0375-6742(73)90001-0
Shao,Y.1997.Lithogeochemical(Primary halos)methods for hydrothermal mineral deposits[M].Beijing:Geological Publish-ing House:82-103(in chinese)
Shao Ji-dong,Wang Shou-guang,Zhao Wen-tao,Ren Yi-ping.2009.An important metallogenic beltmetallogenic geological characteristics and prospecting potential analysis of Beishan to Alashan in Neimenggu[J].Western Resources,(2):53-55(in Chinese with English abstract)
Wang Fei,Zhu Lai-min,Guo Bo,Yang Tao,Luo Zeng-zhi.2012.Geological and geochemical char-acteristics of the Wenquan molybdenum deposit and ore-forming process in the western Qinling[J].Geology and Exploration,48(3):0713-0727(in Chinese with English abstract)
Wang Yun,Wang Zong-wei,Qiu Shun-cai.2006.Rock geochemical anomaly characteristics and exploration indicator of the Poshan silver deposit of Tongbai county in Henan[J].Mineral Resources and Geology,20(6):671-676(in Chinese with English abstract)
Xie Biao-wu,Qian Jian-ping,Huang De-yang,Zhang Yuan.2012.Tecono-geochemical prospecting of the Zhulang copper-sliver mining area in the Ali area,Tibet[J].Geology and Exploration,48(4):0807-0814(in Chinese with English abstract)
Xi Ming-jie,Ma Sheng-ming,Liu Chong-min,Hu Shu-qi,Tang Li-ling,Guo Zhi-juan.2013.Characteristics and evaluation of soil geochemical anomalies of the Zhunsujihua Cu-Mo deposit in Inner Mon-golia[J].Geology and Exploration,49(2):0337-0345(in Chinese with English abstract)
Zhou,Y.1989.Geochemical exploration for deeply hiddenore in southeastern Hubei Province[J].Journal of Geo-chemical Exploration,33(1-3):135-144.Doi:10.1016/0375-6742 (89)90024-1
Zhang Yong-mei,Gu Xue-xiang,Cheng Wen-bin,Dong Shu-yi,Jing Liang-bing,Wang Li-qiang,Zhang yan,Shen yang,Huang Zhi-quan,Zhang Xing-shun.2010.The geochemical features of primary halo and the evaluation of deep min-eralization prospect of Liubagou deposit,inner Mongolia[J].Earth Science Frontiers,17(2):209-221(in Chinese with English abstract)
[附中文參考文獻]
陳永清,韓學林,趙紅娟,程志中,唐 宇,陳 武.2010.內(nèi)蒙花敖包特Pb-Zn-Ag多金屬礦床原生暈分帶特征與深部礦體預測模型[J].地球科學,36(2):236-245
代西武,楊建民,張成玉,于躍軍,徐 玨,王風海,丘志剛.2000.利用礦床原生暈進行深部隱伏礦體預測—以山東埠上金礦為例[J].礦床地質(zhì),19(3):245-256
賈福聚,高建國,周家喜,岳維好,劉心開.2013.青海果洛龍洼金礦床地球化學垂向分帶研究[J].地質(zhì)與勘探,49(5):907-913
劉崇民.2006.金屬礦床原生暈研究進展[J].地質(zhì)學報,80(10):1528-1538
李 惠,禹 斌,李德亮,馬久菊,許麗云,魏 江,趙佳祥,張強,司淑云,楊亞娟,賀容華.2010a.化探深部預測新方法綜述[J].礦產(chǎn)勘查,1(2):156-160
李 惠,張國義,禹 斌,李德亮.2010b.構(gòu)造疊加暈找盲礦法及其在礦山深部找礦效果[J].地學前緣,17(1):287-293
李俊健,駱 輝,陳安蜀,覃志安,周紅英,孫政平,蘇新旭,王守光.2002.內(nèi)蒙阿拉善地區(qū)成礦遠景區(qū)劃[J].礦床地質(zhì),21(增刊):152-155
邵 躍.1997.熱液礦床巖石測量(原生暈法)找礦[M].北京:地質(zhì)出版社:80-103
邵積東,王守光,趙文濤,任亦萍.2009.內(nèi)蒙古北山-阿拉善地區(qū)重要成礦帶成礦地質(zhì)特征及找礦潛力分析[J].西部資源,(2):53-55
王 飛,朱賴民,郭 波,楊 濤,羅增智.2012.西秦嶺溫泉鉬礦床地質(zhì)-地球化學特征與成礦過程探討[J].地質(zhì)與勘探,48(4):713-727
王 云,王宗煒,邱順才.2006.河南省桐柏縣破山銀礦床原生暈異常特征及地球化學找礦標志[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),20(6):671-676
謝彪武,錢建平,黃德陽,張 淵.2012.西藏阿里住浪銅銀礦區(qū)構(gòu)造地球化學找礦研究[J].地質(zhì)與勘探,48(4):807-814
席明杰,馬生明,劉崇民,胡樹起,湯麗玲,郭志娟.2013.內(nèi)蒙古準蘇吉花銅鉬礦區(qū)土壤地球化學異常特征與評價[J].地質(zhì)與勘探,49(2):337-345
章永梅,顧雪祥,程文斌,董樹義,景亮兵,王立強,張 巖,沈 陽,黃志全,張興順.2010.內(nèi)蒙古柳壩溝金礦床原生暈地球化學特征及深部成礦遠景評價[J].地學前緣,17(2):209-221
Characteristics of Primary Haloes and Ore-Search Prospect in the Ximole District of Inner Mongolia
WANG Rui-jun,ZHANG Jing-xun,LI Ming-song,WANG Bing,DONG Shuang-fa,NIU Hai-wei,SUN Yong-bin
(AirbotneSurveyandRemoteSensingCenterofNuclearIndusty,Shijiazhuang,Hebei050002)
The Ximole area of Alashan,Inner Mongolia is located in an ore prospecting region with iron,gold,copper,titanium,cobalt,and nickel.Its primary haloes appear in the gabbro bodies and NE-trending fracture zones,featured by a large scale and obvious zonation.These haloes comprise of combined elements such as Co,V,Ti,Ni,Zn.Of them Co is the main ore-forming element,V and Ti are direct indicating elements,and Ti,Co,Zn,Cu,and V elements are well correlated.There are concentration zoning of three grades,i.e.outside,middle,and interior.The inner zone of main halo elements Co,V,and Ti halo indicates directly the localities of magnetite ore bodies and strong magnetic anomaly bodies.As,Ni,V,and Co are frontal elements of primary haloes,Cu,Ag,Au,and Mo are those in the transition zone,and Ti,Pb,and Zn in the back-end. The multiplicative ratios of frontal halo elements(Ti×Co×Zn×V)and tail halo elements(Cu×Ni×Au×As) reflect denudation degrees of mineralized bodies.Such ratios decrease with the terrain elevation and increase with depth,thus implies the erosion degree is low and there exists a large potential of deep ore resources in this area.In sum,the Ximole area has a good geological and geochemical environment and large potential of deep prospecting for iron,cobalt,vanadium and other metallic ores.
primary halo,deep ore body,ore-search prospect,Ximole area of Inner Mongolia
2015-04-28;
2015-12-23;[責任編輯]陳偉軍。
內(nèi)蒙古自治區(qū)國土資源廳基金項目(編號:13-4-KC14)資助。
王瑞軍(1985年-),男,2009年畢業(yè)于東華理工大學,獲學士學位,工程師,長期從事礦產(chǎn)勘查及物化探綜合研究等工作。E-mail:ruijun123wang@126.com。
P632
A
0495-5331(2016)01-0128-11