基于“地化物遥”集成方法在中国西南某地区多金属找矿的应用研究

周 雷

（中化地质矿山总局山东地质勘查院，山东济南，25000)

文章以中国西南某地区多金属矿勘查项目为依托，对“地化物遥”集成方法找矿的具体实施效果和不足之处进行探讨研究。首先运用landsat8-oli卫星影像进行遥感地质解译，解译线环型构造和遥感蚀变信息提取。技术人员进入矿区踏勘，建立1980测地系统。开展大比例尺全区地质填图、水系沉积物测量；在异常区域开展大比例尺土壤地球化学测量、地面高精度磁测、激电测量和激电测深；最后槽探、钻探验证。

1 工作区简介

工作区地处西南三江成矿带的南段，澜沧江断裂的西侧。西南三江成矿带在大地构造位置上处于特提斯-喜马拉雅构造域，该成矿带地质构造复杂，岩浆活动频繁而强烈，岩浆活动伴随着成矿作用，形成了我国最主要的多金属成矿带，多金属资源丰富。从区域的角度，工作区地处临沧花岗岩基的南段西缘。区域性深大断裂发育，区域性断裂派生大量的次生断裂，为岩浆活动提供了空间。从广泛发育的脉岩分析，岩浆岩具有多期次活动的特点，从遥感影像图的分析，硅化、绿泥石化，与成矿作用有关的羟基蚀变，围绕岩浆岩的边缘及断裂带附近分布，区域成矿条件较好。工作区周边已知小型锡矿床2处，矿点2处，矿化点多处，钨矿点1处。

2 工作区地质

2.1 地层

区内出露地层为元古界澜沧群南勒组（Ptnl）、澜沧群巴夜组（Ptb）、澜沧群南木岭组下段（Ptnm1）、第四系（Q）。由老至新简述如下：

（1）元古界南勒组（Ptnl）灰-灰白色薄层状含二长绢云片岩，灰-深灰色中-薄层状含绢云黑云二长变粒岩，厚度1000m。

（2）元古界澜沧群巴夜组（Ptb）。上部为灰-银灰-灰白色薄层状硅化二云片岩、绢云白云母片岩、绢云白云母石英片岩，风化呈淡黄色绢云母片岩；下部浅灰、褐黄色绢云白云英片岩、白云母片岩、二云英片岩、白云英片岩、二长二云片岩夹黑云二长变粒岩、黑云斜长变粒岩，厚度大于939m。

（3）元古界澜沧群南木岭组下段（Ptnm1）灰黑色炭质绢英片岩夹浅灰白色白云绢云英片岩及少量千枚岩、绿泥板岩、底部含磁铁矿层，厚度＞713m。

（4）新生界第四系（Q）出露于工作区西南部，为冲积、洪积、坡积残积的松散砂砾、亚砂土、粘土等。

2.2 构造

区内内构造情况主要为断裂构造，未见较明显褶皱发育。

区内断裂构造以北东向为主。主要北东向的F1、F2、及北西向的F3断层。

如图2所示[18]，由于端元光谱库(A)中的端元光谱有成千上万条，而每个混合像元只是由少量的地物光谱组合而成的。因此，图2中对应于等号右边的混合像元(Y)，基于端元光谱库获取的丰度向量(X)，绝大多数的元素值为0(如白色小块所示)。

（1）F1断层：出露于工作区中部，可见长度约5km，走向北东-南西向，倾向北西，倾角50°～70°，为一逆断层，局部地段被燕山期花岗岩所覆盖，两盘均出露元古界澜沧群巴夜组（Ptb）地层，断裂带岩石破碎。

（2）F2断层：出露于工作区中部，可见长度约3km，走向北东-南西向，倾向南东，倾角50°～60°，为一正断层，断层线与两侧岩石走向大体平行，北西盘出露元古界澜沧群巴夜组（Ptb）地层，南东盘地层为元古界澜沧群南木岭组（Ptnm）地层，断裂带岩石破碎，断层擦痕明显。

（3）F3断层：出露于工作区东南侧，紧邻工作区，可见长度约2.2km，走向北西—南东向，断层性质不明，断层两盘均出露花岗岩，断裂带岩石破碎。

2.3 岩浆岩

岩浆岩发育，从燕山期、印支期的花岗岩和闪长岩在区内及周边有出露，与锡矿化关系密切的是区内分布的燕山期花岗岩，是成矿母岩。γ52+3：燕山期中—细粒二云二长花岗岩、白云母斜长花岗岩等；δ25：印支期闪长岩；βμ25：印支期：辉绿岩、辉长辉绿岩。

3 地球化学测量

在工作区地质成矿条件优越区域，工作区部分，开展1：1万土壤地球化学测量5km2，分析元素为Hg、Sn、As、Sb、Bi、Cu、Mo、Pb、W、Zn。。对工作区土壤元素地球化学参数统计分析（表1），总结其分布特征为：Sn、W、Cu、As、Pb、Zn、Hg等元素含量均高于区域平均值，处于区域高背景场，在工作区局部地区显示了相对较高的含量，表明Sn、W、Cu、As等元素具备局部较为富集的特点。从均值与中位数关系看，除Mo、Pb外，其余元素的均值远大于中位数，表明它们存在局部活化富集或叠加富集的可能性。根据元素变异系数特征，Sb、Sn、Bi、W等元素的变异系数较大，显示其存在较强的后期叠加富集特征，易于成矿；从成矿元素离散程度图上也可以看出，区内Sb、Sn、Bi、W的变化程度较大，反映区内是以Sn、Bi、W的成矿作用为主，其次Cu、Sb、Mo、As也存在成矿的可能性，同时说明高含量数据很多，Sn、W单值最高达100×10-6以上，而滇西各时代地层Sn元素丰度（质量分数）均在几个ppm数量级，与地壳克拉克值相当；同时Cu、Sb、Pb、Zn等伴生元素也有较高值出现。综上，结合区域成矿地质条件、周边矿床类型，可以确定Sn、W为工作区主要成矿元素。

表1 土壤地球化学特征参数表

根据图内各个异常的分布形态如Sn等高温金属元素主要由燕山期花岗岩提供，如Cu等多金属元素主要由澜沧群巴夜组地层提供。在地球化学土壤样品分析过程中无论位于燕山期花岗岩中的样品还是位于澜沧群巴夜组地层与岩浆岩接触带上的化验结果均超出检出限，反映该地区锡矿可能存在两种或两种以上类型。Hg、Sb元素作为找Au、Ag、Cu等矿体的前缘元素，主要分布在燕山期花岗岩与澜沧群巴夜组地层接触带南缘花岗岩体捕掳澜沧群巴夜组的开口部位，反映该地区很可能发育以锡矿为主，多种多金属元素伴生的层状矽卡岩型矿床。在对工作区进行踏勘过程中可见在工作区随处可见大量褐铁矿化，局部可见磁黄铁矿发育，与钻探工程岩心中提供的找矿信息一致，存在Fe元素的成矿条件。对Sn元素进行进一步的分析，并与附近其他矿床进行比对，将花岗岩体中的Sn异常体归为与个旧古山矿床相似的砂锡矿伴生铁矿类型。

综化探成果和地质认识，认为工作区为以锡、铁矿为主伴生多金属矿物的层状矽卡岩型矿床。

4 地球物理测量

4.1 物性测量

在工作区西部通过高精度磁测寻找磁铁矿；在东区开展大功率激电来寻找地下硫化物富集地段，从而间接达到寻找锡钨多金属矿的目的。两种方法测区不重合。

所测标本主要来自部分的岩石出露区、槽探及钻探的岩芯。共测量、收集了5类岩矿石标本的磁化率参数和电性参数。统计物性参数分别列于表2、3。

表2 测区岩（矿）石磁化率统计表

由上表的磁参数统计结果看，石榴阳起磁铁矿的磁性最强，磁化率均值为783×10-64πSI,而地层中透闪阳起石片岩及其矿化岩石的磁性较弱，磁化率相对小很多，最大平均值也不足50×10-64πSI。本地区的矿石（磁铁矿）与围岩（透闪阳起石片岩及其蚀变岩）存在明显的磁性差异，具备地球物理施工的前提条件，因此采用高精度磁测在本区寻找磁铁矿床能达到预期目标。

表3 区岩（矿）石电性参数测定统计表

由于地表岩矿石露头受风化作用影响，测定的极化率、电阻率值较实际有所差异，但基本能反映本区的矿化岩石与围岩的关系。

首先以岩（矿）石的平均极化率、电阻率来看，黄铁矿化绢云母片岩、锡矿石极化率都较高，平均值都大于4%，对应的视电阻率分别显示为中阻、中高阻，平均值在500Ω.m、800Ω.m左右。在其它几类岩石中，视极化率平均值都低于2%，对应的视电阻率显示为低阻、中低阻和高阻。

4.2 高精度磁测测量

测区基本被第四系所覆盖，且覆盖层较厚。测区位于北半球低纬度地区，对磁测数据进行化极处理。根据化极后的磁测数据绘制的等值线平面图显示。磁场值一般在-320～440nT间，最高值为700nT。-200～200nT间的磁场基本反映了该区地层正常磁场的变化。已掌握的地质资料看，测区所在位置地层较为单一，为澜沧群的巴夜组，地表出露岩性主要为透闪阳起石片岩。测区中部，正异常附近见零星的褐铁矿露头，与地质踏勘时发现的褐铁矿露头位置部分相符。根据磁异常的分类原则，及异常区地质成矿条件，将找矿意义较好的异常划分为三个磁异常带。

4.3 大功率激电测量

工区东部区域开展1：1万激电中梯测量，纵观全区视极化率特征总体表现为西南高东北低的特征，在区内西南部高极化率异常区圈定了1处有找矿意义的极化率异常，即DJH-2极化率异常带。现结合异常区的成矿条件、地表的找矿信息及物性资料对圈定的DJH-2激电异常进行初步的推断解释。对测区其余3个激电异常带在此不作评述

DJH-2极化率异常带：此极化率异常位于2区的西部，异常形态形似一个斜置的喇叭，北东

走向，南部窄北部变宽，DJH-2沿走向长度约1700m，宽为80m～600m。该极化率异常带由几个呈串珠状的异常圈闭组成，自南西往北东其异常中心幅值分别为3.9%、3.9%、6.7%、4.9%，4.7%。DJH-2极化率异常对应的视电阻率异常为中高阻，异常幅值为800～1400Ω.m，视极化率异常与视电阻率异常的形态吻合较好，均呈北东脉状走向。经过现场踏勘，该异常位于巴夜组与燕山期花岗岩的外接触部位，出露地层主要以巴夜组透闪阳起石片岩为主。该激电异常位置对应土壤地球化学测量Ht-1综合异常带，其中Sn异常的形态、位置均与视极化率、视电阻率异常吻合很好。推断该强极化率异常是元古界澜沧群巴夜组地层与燕山期花岗岩体接触部位硫化物局部富集引起，是锡矿找矿的有利区域。

5 钻探、槽探验证

5.1 钻探验证

对区内具备较好成矿条件的高磁异常进行浅孔的钻探验证。发现一个隐伏的磁铁矿，圈定矿体4个，矿体埋深112.26m～144.63m。矿体赋存于澜沧岩群巴夜组变质岩系中，有用矿石矿物为磁铁矿，矿石自然类型为条纹-条带状透闪石英型磁铁矿石，矿床类型属层状矽卡岩型铁矿床。钻探岩心中见、绿泥石化、绿帘石化、磁黄铁矿化，伴随钻孔深度逐渐增加，黄铁矿化逐渐增多，呈星点浸染状-团块状分布于岩心之中，在岩石解理裂隙面上可见大量黄铁矿细脉状充填。

图1 含黄铁矿化岩心照片

5.2 槽探验证

工作区共计施工5条探槽，揭露化探锡元素异常中心及物探异常激电中梯扫面和激电测深异常高值点位置。取样品经化验，最高品位0.066%，未达工业品位，较土壤化探中Sn元素含量极大值要高出0.05%，表明基岩中锡元素含量远高于土壤中锡元素含量，由此推断锡元素在深部具有进一步富集成矿可能。

由于区内第四系覆盖较厚，基岩风化较强烈，多个探槽挖掘深度达到3m仍未见基岩。

6 结论及存在问题

6.1 结论

在认真充分收集、分析工区及其周边地质、矿产、物化探、遥感资料的基础上，采用化探、物探、地质、槽探、钻探和样品测试等集成勘查方法，对工作区进行了综合评价，取得了较好的地质成果。发现了一个铁矿床，圈定一个锡矿潜力区。

6.2 存在问题

（1）受工作量限制，未能实施对Sn元素钻探深部查证，从目前工作程度无法确定深部是否存在隐伏工业矿体。

（2）工作区属于热带雨林气候，地表岩石经常年雨水淋滤风化严重，矿物流失较大，且第四系覆盖较严重，对化探效果影响很大。

（3）集合方法找矿是一项综合找矿方法，但不能盲目混淆。在此区域，用探槽的方式查证激电中梯异常是不适用的，因为激电中梯异常是对地下一定深度的激化体的反应，探槽深度揭露不到。只要集成方法中任何一种方法能够直接命中找矿，比如高精度磁测寻找磁铁矿，就会产生较好的实际效果。