Question

新疆蟠龙峰铁铜多金属矿

Answer 1

东昆仑蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿位于新疆维吾尔自治区东南部与青海省交界处的祁漫塔格地区。该矿于2002～2003年由新疆地质调查院开展的昆仑山东段布喀达坂峰－依吞布拉克1∶20万区域化探发现，并于2004～2006年进行了普查工作，已探求磁铁矿矿石量437.1万t，铜矿石量60.15万t，铅锌矿石量16.55t。该矿床现今虽属于小型矿床，但与东部青海海西地区的肯得可克铁矿、尕林格铁矿等中、大型铁矿同处于一条成矿带上，且铁矿的成因类型均为矽卡岩型，具有找到中、大型矿床的前景。因此，深化该地区矽卡岩型铁铜多金属矿成矿模式及找矿标志研究，对于后期寻找该类型矿床具有重要的指导意义。

一、矿床地质背景

蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿所处的成矿带，位于塔里木陆块东南缘的库木巴彦山－祁漫塔格山一带，构造上属古生代复合沟弧带。矿区内控矿地层为古元古界白沙河组(Ar₃Pt₁b)中的碳酸盐岩，个别地段在斜长片麻岩中也有矿化。蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿体主要产在外接触带的蚀变碳酸盐岩中，少数产于内接触带的侵入体中，一般产在距接触面100～200m的范围内。矿体主要分布在受断层控制的侵入岩与碳酸盐岩、斜长片麻岩接触带中的矽卡岩中。矿体产状、形态均较复杂，连续性差，常呈似层状、透镜状、柱状、脉状等。

蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿体的富集地段在岩浆流动前缘的凹陷部位(灰岩舌状体)，该处破碎裂隙发育。矿体也常富集于岩层界面与侵入体交切部位，及有多次断裂活动与接触带相复合部位。在勘查区中部、中南部、北部、东北部成矿侵入体与围岩为超覆及港湾接触关系，即侵入体超覆于大理岩、矽卡岩之上，具有良好的找矿前景。西部矿体则多为“平盖”接触关系，即矿体为岩体的顶部蚀变体或残留顶盖，矿体规模及矿体向下延伸受到限制。

二、地球物理、地球化学特征

(一)地球化学特征

蟠龙峰地区找矿地球化学工作主要分为二个阶段进行。第一阶段采用了1∶20万水系沉积物测量，发现主要成矿元素以Pb为主，异常元素组合主要有Pb、Bi、Cu、Zn、Au、Ag、As、Cd及W、Sn、Mo等，该异常规模大，强度高，组分复杂，浓度分带明显，元素异常套合较好(图6－3－1)。

图6－3－1 蟠龙峰铁铜多金属矿区(HS－22)化探异常综合剖析图

第二阶段主要对1∶20万化探异常区进行1∶5万水系沉积物测量加密，把原1∶20万综合异常分解成4个子异常，异常元素组合主要有Cu、Zn、Pb、W、Sn、Mo、Bi、Au、Ag、As、Sb等元素。铜最大值为6051.53×10^－6，Pb最大值为13071×10^－6，Ag最大值为6771.8×10^－9，Zn最大值为702.9×10^－6，Bi最大值为34.5×10^－6，Mo最大值为18.97×10^－6。异常内带规模大，强度高，组分复杂，浓度分带与浓集中心明显，元素异常套合好，明显具有Cu、Zn、Pb、Ag矿致异常特征。其中HS－22－2号异常面积为25km²，元素组合为Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Au、Ag、As、Sb等，异常元素多，重叠性好，除Sn元素为二级浓度分带外，其他元素均具有三级浓度分带(图6－3－2)。

通过上述循序渐进的化探方法勘查，基本圈定了蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿的产出地区。由于地处高海拔地区，地表风化剥蚀作用强烈，矿体大都处于覆盖层下，使得化探方法在矿体的平面和深度定位方面受到了一定的制约。

图6－3－2 蟠龙峰铁铜多金属矿地区1∶5万化探异常剖析图

(二)地球物理特征

1.区域地球物理特征

1∶100万布格重力异常图上(图6－3－3)，蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿位于祁曼塔格南东东向重力梯级带中部，矿区附近布格异常等值线呈向北弯曲的弧形，异常值北高南低，布格异常值为(－472～－480)×10^－5m/s²，梯度变化约每千米1×10^－5m/s²，梯度带为祁曼塔格断裂及沿断裂活动频繁的岩浆岩的反映。剩余重力异常图(图6－3－3)显示为强度、规模较大的剩余重力高值带，蟠龙峰铁矿西侧等轴状局部剩余重力高区，剩余异常极大值为1.88×10^－5m/s²;西南为一大的剩余重力低，矿区剩余重力值为(－1～－2)×10^－5m/s²，处于剩余重力异常由高到低的过渡带上。

1∶100万区域航磁图(图6－3－3)上，蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿处于祁曼塔格南东东向串珠状磁力高异常带上，该异常带局部异常强度小、形态不规则，与重力梯级带相对应，可能与中酸性岩浆活动带有关;铁矿位于异常带内相对低磁区，ΔT化极等值线图(图6－3－3)上磁场值为90～100nT。

2.矿区物性特征

矿区岩矿石磁性列于表6－3－1。

图6－3－3 蟠龙峰铁铜多金属矿典型矿床所在区域地质矿产及物探剖析图

表6－3－1 矿区岩(矿)石磁性特征表

由表6－3－1可知，磁铁矿的磁性最强，剩余磁化强度常见值达167772×10^－3A/m，其变化范围达二个级次;定向标本测定磁化方向为62°，与地磁场有明显的交角;磁化率常见值为114077×10^－5SI，变化范围也很大;剩磁大于感磁，Q值达2.94。矿区部分地段磁铁矿体反映的磁异常不强，可能与此有关。矽卡岩的磁性也比较强，磁化率的常见值达15025×10^－5SI;但剩磁较弱，Q值为0.27，远小于1;感磁起主导作用，可引起几千纳特的磁异常。花岗岩和二长花岗岩、片麻岩及安山玢岩等无磁岩石构成矿区稳定的低负磁场背景。

矿区岩(矿)石密度以磁铁矿最高(表6－3－2)，其平均密度达3.56×10³kg/m³;矽卡岩的密度次之，平均密度大于3×10³kg/m³;其他岩石密度为(2.6～2.8)×10³kg/m³。由于磁铁矿的母岩为矽卡岩，围岩为花岗岩和大理岩，含矿母岩相对围岩有0.5×10³kg/m³以上的密度差，能产生明显的局部重力异常。

表6－3－2 矿区岩(矿)石密度特征表

续表

矿区的磁铁矿石具有“高磁、高密度”特征。矽卡岩的磁性比较强，角闪斜长片麻岩的密度较大，因此利用重磁方法在该地区寻找蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿具有一定的地球物理前提。

三、物化探方法技术运用

(一)勘查目标任务

针对蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿地球物理、地球化学及成矿地质特征，物化探工作主要目标是对区内发现的铁矿体进行普查评价，大致查明矿体的分布范围、赋存部位和规模、形态、产状及深部变化情况。通过钻探控制及槽探揭露的方法，初步了解矿化的类型、质量、物质组分、品位变化等特征，探求铁矿石资源量。

(二)物化探技术思路

针对蟠龙峰铁铜多金属矿地质和地球物理场特点，首先在地表矿体岀露区和1∶5万化探异常区布置1∶2.5万面积性磁法测量，确定铁矿体的大致位置。再利用1∶5千地面高精度磁测对1∶2.5万磁异常进行分解，以确定其精确位置(图6－3－4)。在地面磁测发现的异常部位开展重力和激电剖面测量工作，利用重力、磁测成果结合激电测深确定矿体、矿化体的空间分布特征，为后期钻探验证提供综合地球物理信息。

图6－3－4 蟠龙峰铁铜多金属矿区1∶2.5万地面磁测综合图地质图例见图6－3－1，SK为矽卡岩

(三)采用的仪器设备及方法技术

高精度磁测数据采集仪器使用HC－95型光泵磁力仪。在野外生产前进行各种试验:①稳定性试验;②噪声试验;③一致性试验，用以确定仪器性能的好坏。由于1∶2.5万测区范围较大，交通不便，在1∶2.5万测区及外围铁矿点设立了9处分基点，作为日变改正或混合改正的起算点;并进行了基点的联测工作。地面磁测方法在不同比例尺工作阶段的观测精度见表6－3－3所示。

表6－3－3 地面磁测方法质量检查结果

重力测量采用国产ZSM－Ⅲ石英弹簧重力仪。在开工前分别对重力仪器做静态试验、步行动态试验和格值测定等仪器性能测试。在野外生产中采用基点—野外测量—基点的工作方式，起闭于基点。本次工作均使用临时基点，闭合时间均小于3h，每天对仪器进行水泡检查、光线灵敏度测定，保持仪器的最佳状态。重力质量检查采用“二同二不同”方式进行。质量检查精度为10.20×10^－8m/s²。

(四)物化探成果的解释推断

蟠龙峰铁铜多金属矿物性特征明显，矿床成因类型为矽卡岩型。从1∶2.5万磁测平面等值线图(图6－3－4)上显示，蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿区大部分是平静的正负磁场，磁场值在－100～500nT间变化。圈出大小局部异常共8个，局部磁异常为曲线尖锐、窄而变化大，连续性差，反映铁矿大多埋藏浅，向下延深有限。其中M－3、M－4、M－5、M－6、M－7磁异常在地表及深部都有磁铁矿或含有磁铁矿的矽卡岩，M－8异常是由安山玢岩引起。

从矿区综合地质、化探异常图中可以看出(图6－3－5)，1∶5万化探组合异常与矿体套合较好，反映为Cu、Pb、Sn、Zn、Au、Mo、W等元素组合异常，预示着该矿体具有以铁铜为主的多金属成矿特征。

图6－3－5 蟠龙峰矿区地质、地球化学异常综合图地质图例见图6－3－1

通过对铜矿体的M－3－4号异常0号勘探线典型剖面分析，ΔT异常仅在L₁、L₂两个矿体上有反映;ΔT值为－9200～18000nT;3个峰值分别对应地表和浅部存在的3个磁铁矿体。其中，470～500点间异常对应L₁矿体，460点异常对应L₂矿体，440～450点异常对应由ZK0001孔揭露的浅部隐伏矿体。结合钻孔的矿体形态对磁异常曲线进行反演，表明了磁异常由磁性矿体引起，向下延伸不大。

重力测量结果对应矽卡岩和磁铁矿体位置上出现幅值大于1200×10^－8m/s²的异常，这两类岩矿石具有很高的密度，与两侧围岩———片麻岩和花岗岩密度差达(0.6～1.0)×10³kg/m³。因此，重力异常是矽卡岩和铁矿体的综合反映。由于磁铁矿与矽卡岩之间仍存在0.42×10³kg/m³密度差，当矿体有一定规模时，在含矿矽卡岩重力异常上出现次一级的局部异常。如L₁矿体部位曲线的隆起，为矿体的反映。其中高磁、高极化异常主要为矿体引起，高重力异常则为矽卡岩引起。

(五)矿区地质－物化探找矿模式(标志)研究

为比较系统深入地研究该矿区地质、物化探所获取的标志性信息，现根据地质－物化探方法在蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿区的运用效果，以表格形式编制找矿模式(标志)如表6－3－4所示。其目的是，为今后该矿区进行深层次的成矿预测，总结地质－地球物理－地球化学找矿模型提供基础资料。

表6－3－4 蟠龙峰铁铜多金属矿床地质－地球物理－地球化学找矿模式

续表

四、蟠龙峰矽卡岩铁铜多金属矿综合找矿标志

根据以上对东昆仑蟠龙峰矽卡岩型铁铜多金属矿成矿地质特征和综合物化探方法研究结果，总结该地区综合找矿标志如下。

1)成矿环境多为祁漫塔格古生代复合沟弧带有碳酸盐分布的地区，区域褶皱断裂发育。矿体的富集地段为岩浆流动前缘的凹陷部位(围岩凸部)。

2)与矽卡岩型铁铜矿有关的侵入体主要为中生代—新生代中酸性岩体，侵入体大小一般不超过几百米。

3)围岩主要为矽卡岩、蚀变大理岩、蚀变岩浆岩、中—深变质岩;发育有膏盐层和高硫层时对成矿更为有利。

4)化探水系沉积物测量发现的Cu、Zn、Pb、Ag等多元素组合异常。

5)具备高磁异常、高重力异常、高极化率(＞3.3%)、低电阻率的组合异常。

参考文献和参考资料青海省地质调查院.2001～2003.J46C003001(库郎米其提幅)1∶25万区域地质调查地质图说明书王之田，秦克章.1986.中国铜矿类型、成矿环境及其时空分布特点［J］.地质学报，(3)王之田，秦克章.1991.中国大型铜矿类型、成矿环境与成矿集中区的潜力［J］.矿床地质，(2)张守林.2001.矽卡岩型铜矿成矿地质环境、成矿地质特征及找矿标志［J］.矿产与地质，(5)袁见齐，朱上庆，翟裕生.1985.矿床学［M］.北京:地质出版社赵一鸣等.1990.中国矽卡岩矿床.北京:地质出版社

(本节供稿人:李延清王晓红姚卫星)