综合物探在砂岩型铀矿床勘查中的应用——以白音查干凹陷为例

白音查干凹陷位于二连盆地西部边缘,是川井坳陷内的一个白垩系陆相断陷盆地,区内发育辫状河、辫状河三角洲、冲积扇、滨浅湖、深湖—半深湖相沉积。其中大磨拐河组主要发育河流沉积体系,找矿目的层主要在辫状河相砂体中。通过在白音查干凹陷北东缘部署重力、可控源音频大地电磁测深和土壤氡气综合剖面工作,本文认为重力剖面较好地反映了研究区基底分布形态和构造发育情况,可控源音频大地电磁测深剖面对构造发育、盆地盖层厚度变化特征能够提供准确的信息,土壤氡气浓度测量可以对构造带分布和物源方向分析提供可靠的依据。结合钻探工程验证结果表明,综合利用不同的物探方法组合可以有效地提高地质找矿效果,并对研究区成矿特征和规律具有一定的指导意义。

大兴安岭南段内蒙古白音查干Sn多金属矿床石英斑岩的锆石U-Pb年龄、地球化学和Nd-Hf同位素特征及地质意义

白音查干矿床位于内蒙古自治区西乌珠穆沁旗,是大兴安岭南段新发现的一处大型Sn多金属矿床,也是该地区近些年来Sn矿找矿的重大突破。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法首次测得与成矿有关的石英斑岩成岩年龄为141.7±0.8Ma至140.2±1.1Ma。这一年龄与区内其他Sn多金属矿床成矿岩体的成岩年龄范围基本一致,说明大兴安岭南段与Sn成矿作用有关的花岗质岩石主要形成于早白垩世(140Ma左右)。全岩主量、微量和稀土元素地球化学特征显示,石英斑岩具有较高的SiO_2含量(70.99%~76.98%)、FeOT/(FeOT+MgO)值(0.90~0.97)、FeOT/MgO值(9.45~36.3)及10000×Ga/Al值(5.9~8.2)和较低的MgO(0.13%~0.18%)、TiO_2(0.10%~0.12%)及P2O5含量(0.02%~0.03%);稀土元素总量较低,配分模式呈轻稀土元素富集和明显负δEu异常的特点;微量元素富集Rb、U、Ta、Nd、Hf等元素,亏损Ba、K、Sr、P、Ti等元素。以上这些特征均说明,石英斑岩具备A型花岗岩的特点。微量元素、全岩Nd同位素和锆石Hf同位素结果显示,岩石具有较高的εNd(t)(+3.6^+3.8)和εHf(t)(+8.2^+11.6)值以及年轻的二阶段模式年龄(t_(NdDM2)为0.63~0.62Ga;t_(HfDM2)为0.67~0.45Ga),说明石英斑岩可能为幔源新生地壳物质部分熔融的产物,并在岩浆演化过程中经历了结晶分异作用。结合区域地质特征、成岩年代学、岩石地球化学和Nd-Hf同位素数据可知,大兴安岭南段晚中生代与Sn成矿作用有关的花岗岩以源区富含大量幔源新生地壳物质为特点,主要形成于晚中生代软流圈上涌所导致的岩石圈伸展的背景下。

锡林好来地区岩性油藏勘探潜力

阐述了白音查干凹陷的勘探历程和勘探思路由构造油气藏向隐蔽油气藏的转变。采用凹陷类比的方法明确了隐蔽油气藏勘探的区带和靶区,指出了勘探潜力,通过勘探实践获得较好的效果。又在勘探实践的基础上总结规律与认识,积极探索,基本摸清了锡林好来地区油气成藏的特征与油藏类型。针对不同类型的油藏,分区带提出了勘探部署思路,使该区油气勘探步入良性循环,也为凹陷展开寻找隐蔽油气藏提供了方法和思路。

二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组滑塌-浊流沉积特征——以达49井为例

为厘清白音查干凹陷达49井附近下白垩统腾格尔组下段发育的地层厚度异常体的空间形态、形成机制、形成条件、物质来源等,以利于白音查干凹陷的地层-岩性油气藏勘探,综合运用地层对比、地震反射、钻井岩心和测井数据等资料,主要对其空间发育、沉积构造、结构组分和测井曲线等沉积特征进行了较深入的研究。结果表明该地层厚度异常体主要是由其中的薄层粉—细砂岩叠加造成,在空间上呈透镜状,并与达尔其辫状河三角洲前缘相连接;滑塌砂体中大量发育包卷变形层理及呈拉长状和撕裂状等不规则塑性变形泥砾,其砂体底部冲刷面发育;浊积砂体中大量发育正粒序层理及液化砂岩脉构造,其砂体底部槽模和重荷模较发育。进一步推测白音查干凹陷达49井附近下白垩统腾格尔组下段发育的地层厚度异常体主要为达尔其辫状河三角洲前缘砂体在地震作用触发下发生滑塌,并随着滑塌块体在重力搬运过程中水体的不断加入而逐步转变为浊流沉积;滑塌-浊流沉积形成的前提条件为地形坡度大和具一定的外界触发机制,必要条件为深水滞水环境(形成于湖侵期)和充沛的物源。该滑塌-浊流不发育固定的补给水道,运移距离短,所形成的浊积体规模小、厚度薄,且呈较孤立的透镜状和舌状等,但其数量多、分布广,且靠近烃源岩,只要其具一定的累计厚度,则易于形成岩性油气藏的有利富集带。

内蒙古白音查干锡多金属矿床成矿作用研究Ⅱ:成矿花岗斑岩年代学、地球化学特征及地质意义

白音查干锡多金属矿床成矿地质体为花岗斑岩,岩体发生大规模电气石化、萤石化、云英岩化、闪锌矿化、黄铁矿化蚀变。花岗斑岩为早白垩世岩浆活动的产物,锆石U-Pb年龄为(141.4±4.6)Ma,锡矿化时间与成岩时间一致。花岗斑岩经历过强烈的结晶分异演化,高Si、F,富集Cu、Pb、Zn、Sn、Ag等金属元素,富集Rb、K等大离子亲石元素和Zr、Hf、Th、U等高场强元素,亏损Ba、Sr、Ti,Rb/Sr高而Zr/Hf和Nb/Ta低,具有显著的Eu负异常和四分组效应,为A型花岗岩。花岗斑岩具有正的ε_(Hf)(t)(9.67~14.27)和年轻的两阶段Hf模式年龄(127~749 Ma),源岩为显生宙新生地壳物质。花岗斑岩的形成与太平洋板块俯冲完成后的拉张背景下,软流圈物质上涌造成的下地壳物质部分熔融有关。

内蒙古白音查干锡多金属矿床成矿作用研究Ⅰ:金属矿物组合及其成因机制

白音查干具有岩浆岩自蚀变阶段(Ⅰ)、隐爆角砾岩阶段(Ⅱ)、锡石硫化物阶段(Ⅲ)、锑矿化阶段(Ⅳ)4个成矿阶段,其中Ⅲ为主成矿阶段。闪锌矿为贯通型矿物,成分随成矿温度、压力改变发生系统性变化。Ag主要以银黝铜矿存在,少量Ag进入黄铜矿、方铅矿晶格形成类质同象银,晚阶段可能存在含银Pb-Sb(Bi)硫盐类矿物。成矿早阶段体系温度和氧逸度较高,Sn^(4+)和Zn^(2+)、Cu^(2+)、Pb^(2+)、Ag^+等分别以SnO_3^(2-)和氟络合物形式迁移。隐爆作用发生后,体系压力降低、pH值升高,金属元素以HS^-络合物形式迁移。成矿流体与大气降水混合后,还原性增强,HS-络合物分解,黄铁矿、毒砂、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉锑矿、白铁矿依次沉淀。此后体系中阴离子以SbS_3^(2-)为主,形成黝铜矿族矿物、车轮矿、脆硫锑铅矿等。

大兴安岭南段白音查干Sn多金属矿床成因:矿床地质特征及Sr-Nd、S、Pb同位素证据

白音查干矿床是大兴安岭南段新发现的一处大型Sn多金属矿床。为查明该矿床Sn成矿作用与Ag-Pb-Zn成矿作用的关系,本文开展了矿床地质、萤石和石英斑岩Sr-Nd同位素、硫化物S-Pb同位素和原位S同位素地球化学特征研究。SrNd同位素分析结果显示,所有萤石样品均具有相近的(87Sr/86 Sr)i、(143Nd/144Nd)i和εNd(t)值范围,而且与石英斑岩的Sr-Nd同位素组成基本一致,说明矿床各成矿阶段的萤石具有相同的成因,与石英斑岩岩浆作用关系密切。单矿物和原位S同位素数据显示,Ⅰ区Ag-Pb-Zn矿石中的硫化物δ^(34)S值范围(-13.9‰~-4.8‰)与ⅢSn矿石硫化物的δ^(34)S值范围(-12.5‰~-5.3‰)基本一致;而且,Ⅰ区闪锌矿原位δ^(34)S值变化范围较小且较为均一(-12.4‰~-7.3‰,平均为-9.2‰),与石英斑岩"Zn-F-B集合体"中闪锌矿原位δ^(34)S值变化范围(-10.6‰~-9.0‰,平均为-9.7‰)基本一致,说明S可能主要来源于石英斑岩岩浆。Pb同位素特征显示,Ⅰ区Ag-Pb-Zn矿石中的硫化物Pb同位素组成(^(206)Pb/^(204)Pb=18.177~18.200、^(207)Pb/^(204)Pb=15.519~15.531、208 Pb/^(204)Pb=37.985~38.053)与石英斑岩Pb同位素组成(^(206)Pb/^(204)Pb=18.206~18.235、^(207)Pb/^(204)Pb=15.529~15.530、^(208)Pb/^(204)Pb=38.025~38.036)基本一致,说明Ag-Pb-Zn成矿作用的Pb可能主要来源于石英斑岩岩浆。结合矿床地质特征、Sr-Nd、S、Pb同位素数据可知,白音查干矿床Sn成矿作用与Ag-Pb-Zn成矿作用具有密切的成因联系,矿床成矿流体和成矿物质可能主要来源于石英斑岩岩浆。

大兴安岭南段白音查干Sn-Ag-Zn-Pb矿床电气石矿物学特征及对岩浆-热液演化过程的启示

内蒙古西乌旗白音查干矿床是大兴安岭南段锡矿带内最典型、规模最大的Sn-Ag-Zn-Pb矿床。电气石在成矿岩体花岗斑岩和围岩地层中均广泛发育,依据其产状可分为四类:Ⅰ团斑状电气石;Ⅱ热液角砾岩胶结物中电气石;Ⅲ热液脉状电气石;Ⅳ弥散状电气石。在详细的岩相学基础上,利用电子探针点分析和面扫描分析对不同产状和结构的电气石进行了详细的成分分析。结果显示,花岗斑岩体深部的团斑状电气石(Ⅰa类)以自形、环带发育为特征,至少可见三期生长环带:核部电气石(Ⅰa-1)极高的Fe/(Fe+Mg)和Al值暗示其岩浆成因;边部电气石(Ⅰa-3)较富Mg,且与热液矿物共生,是从早期热液流体中沉淀形成的;幔部电气石(Ⅰa-2)的结构和成分显示其形成可能与不混溶的富B-Fe-Na的熔体或流体有关。因此,电气石从核部到边部的生长记录了从晚期岩浆到早期热液阶段的演变过程。花岗斑岩体中上部的团斑状电气石(Ⅰb类)环带不发育,其与热液矿物共生的组合及成分暗示其形成更倾向于与热液过程相关,可能是岩浆顶部聚集的早期流体释放之后被固结岩浆"圈闭"的残余流体结晶的产物。随后,大规模释放的富B流体形成了大量以电气石为主要胶结物的热液角砾岩(Ⅱ类)、成矿前电气石-石英阶段脉系(Ⅲa类)及伴随围岩蚀变而形成的弥散状电气石(Ⅳ类)。对Ⅱ类和Ⅲa类电气石内存在的生长环带分析显示,成矿前可能存在多个脉冲期次且成分有差异的流体的叠加作用。同时,电气石从早期到晚期向富Mg方向的演化,及成分明显受围岩地层影响的现象,暗示岩浆热液流体与围岩地层发生的水岩反应可能在金属成矿过程中起了重要作用。此外,本研究显示,不同产状电气石的结构和成分信息能够有效记录矿床内岩浆-热液转变及热液演化过程的众多细节信息,为深入理解成矿过程提供了依据。

岩屑地球化学测量方法在找矿中的应用——以内蒙古白音查干银(金)多金属矿为例

内蒙古中东部半干旱荒漠草原景观区选择B层-5～+40目粗粒级的风化岩屑样品可以有效地排除风成砂的干扰,突出成矿及指示元素的地球化学异常特征。以内蒙古西乌珠穆沁旗白音查干银(金)多金属矿床的发现为例,介绍该景观条件下开展岩屑地球化学测量的方法技术以及应用效果。在半干旱荒漠草原景观区开展岩屑地球化学测量可以快速、准确地圈定出矿化蚀变带的范围,提高找矿效果,是行之有效的找矿方法。

内蒙古白音查干铅锌银矿地质特征及找矿方向分析

内蒙古白音查干铅锌银矿目前已发现多条矿体,矿体受断裂构造控制,呈脉状产出,矿石具浸染状、细脉网脉状结构,矿物组合为典型的中低温矿物组合,说明白音查干铅锌银矿属于中低温热液矿床。但前人对已发现矿体中矿物的标型特征研究较少,对地球化学测量结果的高温元素组合研究薄弱,根据矿物标型特征研究结果,闪锌矿从浅部向深部Fe含量增高,颜色变深;磁黄铁矿仅在底部矿体中出现,呈板状晶型;锡石亦只在底部矿体中见到,呈短柱状晶体。根据1∶10000地球化学测量结果统计分析,Pb、Zn、Ag、W、Mo、Sn元素异常均具有内带,浓集中心明显,而且W、Sn、Mo异常套合较好,与前缘元素异常吻合,推测矿区深部很可能存在W、Sn、Mo高温矿体,是进一步找矿的方向。