地球化学探测系列之地质概况

1. 地质概况

马渠沟靶区处于拐峪向斜的南翼，自南向北、由老到新出露中元古界蓟县系官道口群巡检司组(Pt2x)、杜关组(Pt2d)、冯家湾组(Pt2f)、白术沟组(Pt2b)和寒武系韩村组—下楼村组(∈1-2h—∈1-2xl)(图3-13)。组成地层的岩石以白云岩为主体，夹碳质板岩:巡检司组，为中厚层状细晶白云岩与含硅质薄层细晶白云岩互层;杜关组，系内碎屑白云岩，薄层细晶白云岩、泥晶白云岩;冯家湾组，岩性为燧石条纹微晶白云岩、片理化细晶白云岩;白术沟组，由一套厚层碳质板岩组成;韩村组—下楼村组，为绿泥千枚岩、碳质千枚岩夹白云岩透镜体。

图3-13 拐峪预查区地质(下)及Mo地球化学图(上)

Pt2l.龙家园组;Pt2x.巡检司组;Pt2d.杜关组;Pt2f.冯家湾组;Pt2b.白术沟组;Zl.罗圈组;∈1-2h—∈1-2xl.韩村组—下楼村组

靶区处于北西西、北东和北偏东方向断裂的交汇部位。内主体构造轴迹为北西西走向断层，断层倾向北北东，倾角42°～75°，系平行拐峪向斜轴面的纵向断层。与北西西向断层相伴一组破劈理或多次活动的碎裂岩，沿断裂面时常发育褐铁矿染或分布透镜状铁帽，牵引褶曲及构造透镜体与断面的锐夹角指示断层的逆断层属性。从重磁梯度带、地球化学异常带和遥感线性构造看，沿北东走向的索峪河可能存在晚期北东向断裂。一组北偏东的线性构造对应索峪河两侧羽状水系，亦可能是断裂的表现，其中经过马渠沟口的北偏东走向铁染、羟基异常带，可能代表较大规模的断裂与(隐伏)岩墙的存在。

在对异常踏勘检查时发现马渠沟口处蚀变花岗斑岩露头，出露面积仅数平方米，可能呈近南北走向。岩石强高岭石化或褐铁矿化，肉眼仅见少量细粒石英，围岩白云质灰岩具弱的矽卡岩化蚀变。等离子体质谱法(ICP-MS)和X荧光光谱法(XRF)分析结果如表3-3，岩石矿化度和岩浆射气元素含量很高，硅酸盐成分反映泥化带特征。

表3-3 马渠沟口泥化花岗斑岩分析结果表

2. 勘查技术方法选择与技术路线

基于所建立的斑岩-矽卡岩型钼钨矿床地质概念模型，解决是否存在花岗斑岩体，是否存在硫化物，是否存在隐伏矿体引起的原生晕，是选择物化探方法的出发点。

在起伏大的山区，并且是以碳酸盐岩地层为主体的高阻区，目前可获得大测深高分辨地质断面的物探方法首选电磁法(CSAMT、EH-4)，常规高密度电阻率法因地改误差、高阻屏蔽和测深小的原因不适用。花岗质岩体与白云岩的视电阻率差别不大，理论上致密完整的白云岩较花岗岩的电阻率更高，两者视电阻率的相对高低取决于白云岩的纯度、其他成分的条带、裂隙发育程度等地质环境情况。通常情况下，碳酸盐岩地层裂隙发育、含水并夹有较低视电阻率层，特别是花岗岩的侵位造成碳酸盐岩地层的破碎与蚀变;这种情况下，晚期侵入的花岗岩因结构相对完整而视电阻率更高，并且两者之间因矿化蚀变往往可有低阻带分隔，特别是均质侵入体与层纹状变形地层有着完全不同的视电阻率影像;因此采用CSAMT或EH-4方法可识别碳酸盐岩地层中花岗质侵入体。

含有金属光泽矿物的岩石附近IP效应最强，在浅部寻找浸染状硫化物方面，目前IP测量仍是传统有效的手段。但如20世纪初德国人在发现IP响应时指出的那样，没有意义的背景效应几乎湮灭了矿化引起的响应。几十年来的大量实践证明，在含炭(碳)地层区开展IP测量仅对寻找碳质或石墨富集部位有用。近10年推出的双(复)频IP也无法在含炭(碳)地区鉴别硫化物引起的IP效应，频谱激电(SIP)成为包括研究区在内的含炭(碳)地层区唯一可选的激电手段。

在河南省地球化学境观条件下多年的实践表明，传统的岩石地球化学测量效果远不如土壤地球化学测量。研究区土壤不发育，裂隙地球化学测量成为最适合的地球化学测量手段。

通过以上有关研究区勘查技术方法的适用性讨论，提出本区矿体定位预测适用的技术路线是:首先通过地质、电磁法(CSAMT或EH-4)剖面或面积测量，基于不同地质体电阻率的差异和有关物探方法的分辨率，获得靶区深部地质结构、构造的认识，鉴别、定位可能存在的隐伏花岗质岩体;同时进行裂隙地球化学剖面或面积测量，研究原生晕的结构，判别其地球化学属性;在初步论证存在可能的成矿部位及其深度范围的前提下，进一步开展一定深度的SIP剖面测量，佐证深部存在矿化的可靠性;最终通过钻探验证发现矿体或总结失败的原因。

3. 矿体定位预测工作布置

矿体定位预测通常有两种技术工作方案:①采用地质、地球物理、地球化学综合剖面对平面综合异常进行解剖，进行异常地质体空间定位和推断解释;②开展不小于1∶ 1万比例尺的地质、地球物理、地球化学填图，取得有效的各类空间数据，进一步分解、定位有意义的异常;并通过系统的综合测深断面，实现立体地质填图和三维矿体预测。无论采取哪种精度的工作方案，技术方法的适用性、有效性及其综合运用是解决预测问题的关键。受研究周期和经费的限制，我们采取了第一种研究方案。

4. 综合方法勘查及解释

按照上述技术路线已经开展了一条地质-EH-4-裂隙地球化学综合剖面(图3-14)。

从综合剖面看，剖面中西部深150m以下存在明显的高阻体。该剖面位置地表白云岩中一组北东走向的断层及裂隙发育，断层与裂隙中分别存在铁帽或铁染，其电阻率应相对完整的花岗岩体为低。结合高阻体上方北偏东走向蚀变花岗斑岩墙的出露，高阻体是花岗斑岩体的可能性较大。高精度磁法剖面在该范围内亦表现为ΔT值明显升高，而白云岩的磁性是相当低的，可能是由蚀变产生的磁性矿物(磁铁矿、磁黄铁矿)引起。在高阻体下方的低阻带可能为断层引起，对应北偏东走向断裂。

裂隙地球化学剖面测量表明:与花岗岩类有关的地球化学元素La、Rb/Sr、Rb在高阻体上方异常强度大，套合程度高;Mo、W、Cu、Zn、Pb、Ag、Sb异常发育，元素分带为Mo、W-Pb、Zn-Cu、Ag、Sb;具有典型斑岩型-矽卡岩型矿床的分带特征。剖面东端Rb/Sr、K2O及除Sb外的其他元素含量明显升高，此处紧邻倾向北的近东西向逆冲断层，可能反映构造地球化学异常特征，深部情况有待进一步查证。

5. 结论

马渠沟口靶区地质、EH-4、高精度地磁、裂隙地球化学剖面特征互为印证，指示存在隐伏斑岩-矽卡岩型钼钨矿的可能性很大。实际上，地表蚀变花岗斑岩光谱样ICP-MS分析钼含量已达0.028%，接近钼矿边界品位。应进一步开展不小于1∶ 1万比例尺的地质-高精度地磁-裂隙地球化学面积测量工作，在系统进行CSAMT或EH-4剖面测量之后布置SIP测深剖面，在充分定位隐伏岩体产状的基础上系统钻探验证。

图3-14 马渠沟口综合地质剖面图(附钻孔设计)