摘要:通過開展三維地質調查,初步查明了區內銀鉛鋅多金屬礦區域深部成礦地質背景,明確了主要成礦地質體與賦礦地質體等要素,厘定了三維地質建模單元并結合地球物理探測結果,初步查明了其深部空間展布特征,建立了雙尖子山和白音諾爾鉛鋅銀礦礦區三維地質模型以及研究區域的三維地質框架模型。經內蒙古自治區儲量評審中心評審通過,確認雙尖子山礦床采礦證內保有主、共生礦產資源儲量達到超大型礦床規模。為區域三維地質調查示范應用和解決深部找礦資源評價作出貢獻。
1.項目概況
“內蒙古東南部地區三維地質調查應用示范”項目,歸屬于“關鍵地質問題綜合調查”工程,由自然資源部中國地質調查局所屬的中國地質科學院地質研究所承擔。項目周期為2016—2018年。主要目標任務是以大興安嶺中南段晚古生代—中生代銀鉛鋅多金屬礦集區為示范區,以查明區域成礦地質背景、主要成礦地質體與成礦要素三維空間展布特征為目標。探索區域地質調查成果三維化和區域三維地質建模流程與技術方法,編制構造復雜區三維地質調查方法指南。為實現大興安嶺中南段深部找礦突破提供基礎信息支撐,為構造復雜區和礦集區三維地質調查提供應用示范,建設國際先進的三維地質建模系統與平臺。
2.成果簡介
(1)初步查明區內銀鉛鋅多金屬礦區域成礦地質背景,明確了主要成礦地質體與成礦、控礦地質要素。通過調查和對區內雙尖子山銀鉛鋅礦和白音諾爾鉛鋅銀礦兩個典型礦床的解剖研究,初步明確區內與銀鉛鋅成礦有關的主要地質要素是早二疊系大石寨組火山-沉積巖系和中生代中酸性巖漿活動,其中早白堊世堿長花崗巖及其相關的中酸性巖脈和次火山巖與雙尖子山銀鉛鋅礦成礦關系密切;晚二疊世末期—三疊紀二長花崗巖—花崗閃長巖與白音諾爾鉛鋅礦之間存在緊密時空和成因聯系。區內主要的控礦斷裂構造為呈現北東向黃崗梁-甘珠爾廟復背斜,主要的賦礦部位在北東和北西向兩組斷裂交匯部位。
(2)厘定了區域三維地質建模的四個地層單元、三個巖漿序列和一個控礦共軛斷裂系統,確定了區域三維地質建模的主要要素。厘定了四個建模地層單元是:①晚石炭世—早二疊世火山碎屑巖-中基性火山巖,主要為大石寨組(C3-P1ds)地層。②晚二疊世沉積巖系,包括哲斯組(P2zs)和林西組地層。③中—晚侏羅世陸相沉積巖。④早白堊世同時異相酸性火山-淺成侵入巖,構成了大興安嶺火山巖帶。巖漿事件主要集中在中生代3個主要時期:晚二疊世末期—三疊紀(263~211Ma)、晚侏羅世(~160Ma)和早白堊世(144~130Ma)。白音諾爾鉛鋅礦與晚二疊世末期—三疊紀巖漿事件存在緊密聯系,雙尖子山銀鉛鋅多金屬礦與早白堊世巖漿-熱液事件密切相關。
(3)明確了主要三維地質建模單元的物性特征,揭示了大興安嶺東南部地區區域構造和斷裂特征,以及隱伏巖體和深部成礦地質體等主要建模單元空間展布特征。區域物性特征顯示,二疊紀的板巖、砂巖、凝灰巖密度大、磁化率大、電阻率和極化率比較小。揭示了深部基底存在北東向、東西向、北北東向和北西向大型斷裂的構造特征,為該地區主要的導礦、容礦和控礦構造。重力異常揭示了研究區北東和北西向斷裂、兩個火山機構以及隱伏巖體的空間展布特征(圖1-a)。磁測異常帶揭示了北東-南西向中深部存在大量的強磁性巖體,且大多數火山巖下部存在著比上部更大范圍的強磁性體。電性異常揭示了區域斷裂構造整體呈現北東向(圖1-b),深部電性結構具有縱向分層、橫向分區的特點。

圖1 重力數據采集(a)和大地電磁測深數據采集(b)
(4)建立了雙尖子山和白音諾爾礦區三維地質模型和研究區區域地質框架模型。以主要賦礦地質體和成礦地質體為建模單元,建立了雙尖子山礦區(圖2)和白音諾爾礦區(圖3-a)三維地質模型,另外,建立了研究區區域地質框架模型(圖3-b),為深部找礦和勘查提供地質和物性信息。

圖2 內蒙古自治區雙尖子山礦區三維地質模型
a—地表高程和鉆井位置分布圖;b—三維地質模型圖

圖3 內蒙古自治區白音諾爾礦區三維地質模型(a)和研究區區域斷裂構造框架模型(b)
(5)初步查明雙尖子山銀鉛鋅礦地質特征(圖4),確認為超大型礦床。目前在該礦區共圈定工業礦體280條,其中99-2號等39條為大型礦體。礦體呈似層狀、脈狀及透鏡狀賦存于興隆山斷裂構造帶內大石寨組上段泥質板巖、粉砂質板巖及變質粉砂巖中。礦石中金屬礦物以黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦為主,其次為自然銀、輝銀礦等含銀金屬礦物。蝕變主要有硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、絹云母化、高嶺土化等。銀多金屬成礦受二疊系中統大石寨組地層巖性、北西向和北東向構造、晚侏羅世中酸性巖漿作用綜合控制控制;礦床屬于中低溫熱液構造裂隙充填脈型成因。2016年,有色金屬礦產地質調查中心受礦區采礦權人赤峰宇邦礦業有限公司委托編制了生產勘探報告,并于2017年10月經內蒙古自治區儲量評審中心評審通過。確認在采礦權范圍內保有(121b+122b+333)銀金屬量15129.29t、鉛金屬量389119t、鋅金屬量1500462t,伴生鉛461905t、鋅388170t、銀3110.09t,達到超大型礦床規模。鉆孔證實礦床深部仍具較大找礦潛力,遠景銀金屬資源量超過3萬t。

圖4 內蒙古自治區雙尖子山礦區00勘探線剖面圖
3.成果意義
通過對內蒙古巴林左旗銀鉛鋅礦集區三維地質調查的應用示范,進一步查明了礦集區區域成礦地質背景和超大型銀鉛鋅礦成礦特征,明確了主要成礦地質體和成礦、控礦地質要素,初步查明了其深部空間展布特征,為該區深部找礦評價與預測提供了重要基礎;進一步梳理完善了在已完成1∶5萬區調的礦集區開展三維地質調查的技術方法流程,形成三維地質建模技術體系,為探索1∶5萬區調成果三維化,編制構造復雜區三維地質調查方法指南奠定了重要基礎;雙尖子山超大型銀鉛鋅礦的發現和儲量的確認,為在該區尋找同類型礦床,擴大深部找礦能力支撐當地經濟發展都具有重要意義。
(中國地質科學院地質研究所 管燁 朱小三,有色金屬礦產地質調查中心 蔡厚安供稿)