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研究区位于东秦岭成矿带卢氏多金属矿集区,区内燕山期中酸性岩浆活动强烈,形成了后瑶峪、柳关、八宝山及蒲阵沟等小型斑岩体,围绕这些岩体已发现多处中—小型铁、铜、钼多金属斑岩-矽卡岩型矿床,以银家沟、八宝山、夜长坪及曲里为代表,找矿效果良好,研究程度较高,但是与之邻近的蒲阵沟岩体由于勘查投入有限,研究程度低,找矿工作一直未取得有效突破。
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近年来,河南省第一地质矿产调查院有限公司在系统梳理、总结前人所运用的各类单一找矿技术方法的基础上,提出了综合运用地质、物探、化探等多种勘查技术方法组合,并建立了一套综合矿产勘查模式。通过 2019—2021 年 2 个河南省财政地质勘查项目的实施,共进行 1∶10000 土壤地球化学测量 30 km2,1∶10000 地质草测 62.64 km2,1∶10000 低飞航磁测量 15 km2,1∶5000 岩石剖面测量 20 km, 1∶5000 激电中梯(短导线)剖面测量 20 km,1∶2000 土壤地球化学剖面测量 8 km,激电测深 55 点, 1∶1000勘查线剖面测量 8.2 km,槽探 4009 m3,钻探 3014 m,基本分析样品 1357 件,不仅在中国传统紧缺矿产铅、锌、银方面取得了新的找矿突破,而且首次在蒲阵沟岩体边缘的断裂蚀变带中发现了铟、铊、镉等稀散金属元素,其中铟金属量达到大型规模,铅锌资源量有望达到中型以上规模。首次建立了该地区热液型铅锌银(伴生铟、铊、镉)矿的地质、地球物理、地球化学找矿模型,为区域寻找同类型矿床提供类比和参考。
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图1 蒲阵沟铅锌多金属矿区地质简图
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1—第四系;2—中元古界官道口群龙家园组二段;3—中元古界官道口群龙家园组一段;4—中元古界官道口群高山河组三段;5—燕山期石英闪长岩;6—地质界线;7—断层及编号;8—铅锌银矿体及编号;9—1∶5万水系沉积物异常;10—1∶1万土壤地球化学综合异常;11—地质-物探综合剖面;12—施工钻孔位置及编号;13—矿区范围
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(1)初步查明了区内铅锌银多金属矿体的规模、产状、形态、品位、厚度以及分布特征,初步圈定铅锌银多金属矿体2个(图1),其中F1-I为主矿体,矿体走向长约1.2 km,倾斜延深长度约865 m,矿体一般呈单脉产出(图2),矿体总体走向北东,倾向北西,倾角 20°~53°,矿体厚度 1. 0~3. 0 m,平均厚度 1.56 m,厚度变化系数35%,属厚度变化稳定型。该矿体中铅品位0.31%~4.42%,平均1.51%,品位变化系数72%,属有用组分分布均匀型;锌品位0. 06%~1.70%,平均 1. 04%,品位变化系数 36%,属有用组分分布均匀型;银品位1.33×10-6~33.93×10-6,平均品位 9.49×10-6,品位变化系数 86%,属有用组分分布均匀型。伴生稀散元素品位情况:铟品位 0. 00206%~0. 03000%,铊品位 0. 00158%~0. 00340%,镉品位 0. 0141%~0. 0249%。初步估算铅锌资源量 8.3万 t,银资源量 105 t,伴生的稀散元素铟金属量 276 t,镉金属量 78 t,铊金属量 17 t,其中,铟金属量达到大型规模,铅锌资源量有望达到中型以上规模。
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(2)初步查明了矿区铅锌银多金属矿石特征。矿石以硫化物矿石为主,地表存在少量的氧化矿石,矿石的工业类型主要为黄铁矿-闪锌矿-方铅矿型铅锌矿石。矿石结构主要有中细粒他形晶结构、碎裂结构、残余结构等,矿石构造主要为条带状构造、团块状构造(图3a、3b),其次为浸染状构造、细脉状构造。矿石矿物主要为:方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,次为黄铜矿、磁黄铁矿(图3c、3d);脉石矿物主要为石英、白云石,次为绢云母、方解石、绿帘石、褐帘石等,另微量矿物有锆石、磷灰石、榍石等。
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图2 蒲阵沟矿区3线地质-物探综合剖面图
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a—激电测深视电阻率(ρs)断面图;b—激电测深视极化率(ηs)断面图;c—3线钻孔地质剖面图;1—中元古界官道口群龙家园组一段;2—中元古界官道口群高山河组三段;3—白云岩;4—石英砂岩;5—断裂蚀变带及编号;6—铅锌银矿体;7—探槽及编号;8—钻孔及编号
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(3)总结了区内铅锌银多金属矿的控矿因素和找矿标志。认为区内铅锌银多金属矿床主要产于官道口群龙家园组白云岩与高山河组石英砂岩平行不整合面(硅钙面)的层间断裂带。矿床的形成及分布严格受岩体、地层及断裂带控制。初步认为找矿标志主要有以下 5 个:①燕山期中酸性小岩体周围的断裂密集地带或层间破碎带;②岩体周围碳酸盐岩-碎屑岩建造;③沿断裂构造带发育的铅锌矿化、碳酸盐化、硅化、绢云母化等围岩蚀变带; ④水系沉积物异常、土壤地球化学综合异常、断裂原生晕异常、单元素异常等;⑤铁帽、铁锰帽及老硐。
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图3 蒲阵沟铅锌银多金属矿床矿石质量特征
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a—条带状构造;b—团块状构造;c、d—矿石显微照片;Py—黄铁矿; Sph—闪锌矿;Gn—方铅矿; Cp—黄铜矿
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(4)针对本区热液型铅锌银多金属(伴生铟、铊、镉等稀散元素)矿床,提出对应工作流程: ①1∶50000水系沉积物测量+1∶10000土壤地球化学测量+激电中梯剖面测量,初选并缩小找矿靶区; ②1∶2000 岩石地球化学剖面+槽探工程,进行异常查证并初步查明地表断裂构造的含矿性;③大功率时间域激电测深剖面+钻探工程,查明并验证矿体深部延伸情况。该方法找矿效果良好,可为区域寻找同类型矿床提供类比和参考。