劉 鵬
(河北省地礦局第九地質(zhì)大隊,河北 邢臺 054000)
河北省礦產(chǎn)資源豐富,截止到2010年已經(jīng)發(fā)展的礦產(chǎn)資源種類已經(jīng)多達162種,其中已經(jīng)查明資源儲量的礦產(chǎn)資源種類的有116種,排在全國資源儲量前十名的礦產(chǎn)資源有12中,其中以鉛鋅礦資源儲量最多。河北省已經(jīng)開發(fā)利用的鉛鋅礦產(chǎn)地多達152處,現(xiàn)有的鉛鋅礦山1624家,其中大型鉛鋅礦產(chǎn)地有49處。目前河北省鉛鋅礦礦石年開采量已經(jīng)將近6.5萬噸,鉛鋅礦采掘業(yè)年產(chǎn)值已經(jīng)達到95億元,已經(jīng)形成了以鉛鋅礦為主的礦業(yè)經(jīng)濟體系[1]。河北省鉛鋅礦地質(zhì)勘查早在1993年就開始了,先后有大量地質(zhì)勘查小組對河北省開展了勘查工作,并且先后發(fā)現(xiàn)了多處鉛鋅礦礦化現(xiàn)象,查明了包括張北蔡家營、南趙莊、承德橋頂山、隆化北岔溝門、興隆高板河等大型鉛鋅礦礦段,但是目前對于河北省鉛鋅礦礦體特征還沒有具體研究資料,對于河北省深層鉛鋅礦找礦無法提供支撐依據(jù)。此外已經(jīng)探明的河北省鉛鋅礦資源已經(jīng)開采完畢,鉛鋅礦資源尚嫌不足,導致河北省鉛鋅礦找礦工作具有較高的難度和較大的壓力,研究出鉛鋅礦礦體特征以及研發(fā)出先進的找礦方法成為河北省鉛鋅礦業(yè)發(fā)展的當務之急,為此提出河北省鉛鋅礦的礦體特征及其找礦方法研究。
河北省鉛鋅礦主要集中在河北省張北、承德、興隆等地區(qū),儲量較大且品質(zhì)較好的鉛鋅礦礦體主要分布在張北蔡家營段、南趙莊段、承德橋頂山段、隆化北岔溝門段、興隆高板河段五個礦段,該五個礦段鉛鋅礦成因類型以及圍巖是不同的,具體如下表所示。
表1 河北省鉛鋅礦礦體賦存圍巖
從上表中可以看出,河北省鉛鋅礦礦體主要分布于燕山期花崗閃長巖體內(nèi),按照鉛鋅礦礦體的空間賦存位置,河北省鉛鋅礦礦體從東到西可劃分為蔡家營、南趙莊、橋頂山、隆化北岔溝門、高板河五個區(qū)段,以下將分別從該五個區(qū)段分析總結(jié)出河北省鉛鋅礦礦體特征。
張北蔡家營段面積為1.654km2,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦脈有12條,該段礦體產(chǎn)于寒武系-奧陶系燕山期花崗閃長巖中,礦體走向基本呈NE15°~25°,整體傾向SE,傾斜角度范圍在55°~75°之間[2]。張北蔡家營段鉛鋅礦礦體北端向東彎轉(zhuǎn)走向改為NE35°,隨后有恢復走向NE25°。礦體脈石長度約1150m,礦體平均厚度為2.36m,最大延伸長度約158m,下圖為張北蔡家營段礦體特征。
圖1 河北省鉛鋅礦張北蔡家營段礦體特征
從圖1中可以看出,張北蔡家營段鉛鋅礦礦體與中性巖脈密切共生,礦體主要產(chǎn)于花崗閃長巖的上下盤,還有部分礦體產(chǎn)于破基巖中,還有部分礦體產(chǎn)于兩種不同巖性脈巖中,從而形成了脈巖與礦體之間的空間關系[3]。張北蔡家營段礦體具備明顯的方向性排列。張北蔡家營段鉛鋅礦類型為接觸交代型,部分礦體由于含礦熱液接觸破碎地段交代花干閃長巖的結(jié)果,從而使鉛鋅礦礦體形態(tài)比較復雜多樣,該段礦體主要成不規(guī)則塊狀,有時則具有囊狀和腫瘤狀,這與鉛鋅礦成因有直接關系。
河北省鉛鋅礦南趙莊段礦體面積約2.36km2,礦體主要產(chǎn)于白堊系燕山期石英斑巖中,整體走向呈西北向,傾角約35°,傾向西南,礦體延伸265m,平均厚度為0.86m。南趙莊段礦體主要受到北北西方向節(jié)理的控制,以填充為主,部分脈段有交代圍巖的現(xiàn)象,整體發(fā)育比較好。該段鉛鋅礦礦體成為類型為火山熱液型,收到火山熱液的影響和控制,礦體的形態(tài)比較簡單,呈透鏡狀。南趙莊段礦體形態(tài)雖然比較簡單,但是在后期經(jīng)過了形態(tài)變化,這與礦體的圍巖條件有直接的關系,處于巖脈上盤處的礦體形態(tài)比較復雜,在石英斑巖中呈板狀體產(chǎn)出,而達到脈巖下盤時礦體在石英斑巖中才呈透鏡狀產(chǎn)出,并且品味比較良好。礦體最大的特點是伴隨礦體發(fā)育有交代暈,顯示了南趙莊段鉛鋅礦礦體特點。
河北省承德橋頂山段的鉛鋅礦礦體主要產(chǎn)于侏羅系燕山期花崗斑巖中,面積約2.36km2,共存有36條礦脈,主要位于承德橋頂山段西北部。礦體整體走向呈西南向,向東傾斜,傾斜角度在75°~85°之間,礦體整體長度約1850m,礦體厚度變化比較大,遠遠大于張北蔡家營段和南趙莊段礦體平均厚度,約為3.15m,并且具有明顯的延伸情況,主要向南延伸,延伸長度約560m。
承德橋頂山段鉛鋅礦礦體成因類型為斑巖型,收到東南方向的節(jié)理控制,產(chǎn)于花崗斑巖中,大部分區(qū)域礦體產(chǎn)于中性巖脈的下盤,并且在鉛鋅礦礦體延伸200m上具有較大的形態(tài)變化特征,礦體形態(tài)特征為塊狀。在承德橋頂山段礦體西北部地表出露比較密的500m范圍內(nèi)礦體的連續(xù)性比較好,連續(xù)長度約1250m。在礦體形成后由于收到了強烈的構(gòu)造切割作用,導致承德橋頂山段礦體中部比北部高出約350m,礦體中有用金屬元素的含量變化比較大,主要以鉛、鋅變化為主。
河北省鉛鋅礦隆化北岔溝門段是河北省鉛鋅礦最北的區(qū)段,鉛鋅礦礦體主要產(chǎn)于侏羅系燕山期花崗巖、正長斑巖中,礦體成因類型為巖漿熱液型,面積約1.36km2,礦體規(guī)模比較小。由于收到北西方向節(jié)理的控制,大多數(shù)礦脈長數(shù)十米至600m,最大礦脈位于隆化北岔溝門段西北部,礦體整體走向北75°傾向55°,傾斜角度在85°~95°范圍內(nèi),礦體長度約760m,礦體厚度比較小,約0.26m。礦體厚度主要收到儲礦空間變化影響,隆化北岔溝門段鉛鋅礦賦礦空間比較小,并且形態(tài)比較復雜,因此導致鉛鋅礦礦體厚度比較小,并且礦體形態(tài)呈腫瘤狀,礦體膨大和縮小現(xiàn)象也比較明顯。
河北省鉛鋅礦興隆高板河段礦體主要產(chǎn)于燕山期閃長巖脈中,礦體主要成因類型為沉積型,總面積約2.76km2,比較大的礦脈約16條,其中最大的礦脈長度約750m。礦體整體走向為北西15°,并且向西傾斜,傾斜角度約86°,礦體整體長度約2450m,礦體厚度比較大,約3.45m,目前已知延伸長度為365m。興隆高板河段鉛鋅礦礦體受到西北方向節(jié)理控制,大部分礦體位于圍巖上盤,該區(qū)段礦體的最大特征是與閃長巖具有著密切的共生關系,礦體與閃長巖的交代作用比較發(fā)育,礦體變化比較明顯,時而變薄,時而變厚,已致興隆高板河段鉛鋅礦礦體形狀呈鏡片狀。
河北省鉛鋅礦淺層礦源已經(jīng)開采完畢,為了尋找出深部鉛鋅礦,本文提出基于激發(fā)極化法的找礦方法,利用激發(fā)極化法對河北省鉛鋅礦深層地質(zhì)勘查,根據(jù)探測數(shù)據(jù)確定出鉛鋅礦找礦靶區(qū),其找礦流程如下所示。
圖2 基于激發(fā)極化法的找礦方法流程圖
首先選取LIHJ/SD5625型號激發(fā)極化儀作為測量設備,在測量前需要對激發(fā)極化儀電性參數(shù)進行測試和設定。然后利用激發(fā)極化儀向河北省鉛鋅礦礦山發(fā)射電磁波,利用接受裝置接受到電磁波反射回來的反射信號,由于電磁波接觸到不同介質(zhì)所反射回來的信號是不同的,根據(jù)各個地質(zhì)電磁特征對反射信號進行處理和分析,繪制出視極化率曲線,根據(jù)曲線的變化規(guī)律確定測量區(qū)域是否存在鉛鋅礦化特征,如果存在可以根據(jù)測量時所現(xiàn)實的GPS空間坐標獲取到鉛鋅礦具體位置。最后根據(jù)分析結(jié)果圈定鉛鋅礦找礦靶區(qū),以此完成了基于激發(fā)極化法的河北省鉛鋅礦找礦,進而完成了河北省鉛鋅礦的礦體特征及其找礦方法研究。
本文結(jié)合有關地質(zhì)資料,以及河北省鉛鋅礦勘查經(jīng)驗,對河北省鉛鋅礦礦體特征進行了總結(jié)和分析,并且提出了一套適用于河北省鉛鋅礦的找礦方法,本文研究對快速圈定可靠的鉛鋅礦靶區(qū)以及增加河北省鉛鋅礦儲量具有重要的現(xiàn)實意義,對河北省鉛鋅礦采礦業(yè)未來發(fā)展具有一定的促進意義。