河南省西峽縣竹園溝-內鄉(xiāng)金礦研究

姜治業(yè)

(長江大學 地球科學學院，河南 鄭州 450000)

1 工作區(qū)自然地理概況

預查區(qū)位于河南省西峽縣陽城鄉(xiāng)北約10km的竹園溝一帶，自預查區(qū)有村村通水泥公路可達西峽縣-南陽市312國道，交通條件一般。

預查區(qū)地理坐標為:

東經(jīng) 111°40＇45″—111°42＇30″，

北緯 33°20＇00″—33°21＇00″。

面積約3.95km2(表1)。

表1 預查區(qū)拐點坐標表

該區(qū)位于伏牛山山脈中段南麓，屬低山區(qū)。預查區(qū)海拔標高最高812m，最低450m，相對高差約為362m。區(qū)內植被發(fā)育，覆蓋面積大，物理風化強烈，巖石出露較好。該區(qū)屬季風型大陸性亞熱帶氣候，四季分明，年平均降水量845mm，年平均氣溫12.3—15.2℃，一月份平均氣溫 0.9℃，絕對最低氣溫-13.8℃。七月平均氣溫27.8℃，絕對最高氣溫41.2℃。雨季集中在7—8月份，全年無霜期218天。

本區(qū)農(nóng)作物為小麥、水稻、玉米、紅薯。經(jīng)濟作物有板栗、花生、油桐、香姑、木耳、山茱萸等。近些年旅游產(chǎn)業(yè)有較大發(fā)展，為當?shù)刂饕?jīng)濟收入產(chǎn)業(yè)。

2 礦區(qū)地質特征

2.1 地層

預查區(qū)主要出露有下元古界秦嶺群石槽溝組、雁嶺溝組及第四系。雁嶺溝組(Pt1y)巖性主要為白云質大理巖、白云巖、含石墨大理巖等，它由不同時代、不同來源的構造巖塊組成。石槽溝組(Pt1s)巖性為黑云斜長片麻巖、黑云二長片麻巖夾斜長角閃巖、透輝變礫巖、透輝大理巖等。新生界第四系(Q)，主要巖性為礫石、卵石、砂質粘土、亞砂土。

2.2 構造

區(qū)內構造以斷裂為主;斷裂以北西向斷裂為主，其次為北東向斷裂。北西向斷裂主要有朱陽關-夏館韌性剪切變質帶。北東向斷裂規(guī)模較小，區(qū)內呈近等間距分布。區(qū)內金多金屬礦化體在空間和成因上可能與朱陽關-夏館斷裂帶及其伴生的次級構造關系密切。

2.3 巖漿巖

區(qū)內巖漿活動發(fā)育，主要為燕山中期似斑狀黑云母花崗巖;分布于預查區(qū)南部。預查區(qū)內巖漿巖發(fā)育較少，，為燕山中期花崗斑巖(γπ52)，呈北西向展布。該花崗斑巖體及其預查區(qū)外圍的二郎坪等巖體可以為成礦提供大量流體及部分銀金等成礦物質，并以巨大的熱能促使地層中的銀錳金等成礦元素活化、遷移、富集，促使先期斷裂構造重新活動，對區(qū)內銀錳金礦化及成礦可能有較大意義

2.4 礦(化)體地質特征

經(jīng)初步踏勘，在異常區(qū)內發(fā)現(xiàn)金礦化體1條，產(chǎn)于近東西向斷裂破碎帶內。受構造破碎帶控制，其成因可能為中低溫熱液脈型金礦床。金礦化體呈透鏡狀或不規(guī)則脈狀產(chǎn)出，礦化體沿東西向斷裂破碎帶斷續(xù)產(chǎn)出。

K1礦化破碎帶地表斷續(xù)出露長約480m，寬約0.5-2.3m。礦化體長 180m，寬約 0.6-1.9m，金品位 0.25-4.68 ×10-6、銀品位 13.5-28.6 ×10-6。其走向近東西，傾向南西，傾角70-78°。主要金屬礦物為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等。次要生金屬礦物為褐鐵礦等。脈石礦物常見石英、方解石、綠泥石、綠簾石等。礦石構造以細脈浸染狀為主，次為條帶狀、團塊狀。區(qū)內常見圍巖蝕變?yōu)楣杌?、黃鐵礦化、碳酸巖化、褐鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化等。

3 礦區(qū)地球化學特征

(1)預查區(qū)水系沉積物地球化學異常特征

水系沉積物地球化測量黑虎岈異常分布于預查區(qū)內中。元素組合以金為主，伴生砷、鎢等。金元素異常最高值5.5×10-9，平均值 3.7 ×10-9，面積約 2.1Km2。

(2)預查區(qū)溝系次生暈地球化學異常特征

我院在預查區(qū)內開展的溝系次生暈地球化學測量工作，發(fā)現(xiàn)以金為主的綜合異常2處。其中1號異常相對規(guī)模較大、強度較高、濃集中心較明顯，元素組合以金為主，伴生銀、錳等。金元素異常最高值9.4×10-9，面積約0.25Km2。

4 礦區(qū)地球物理特征

本區(qū)礦化以硅化破碎帶為主，富含黃鐵礦、方鉛礦、閃鉛礦等金屬硫化物。據(jù)礦區(qū)巖石電性資料，礦體與各類圍巖有明顯的導電性和激電特征差異，礦(化)體一般為低阻高極化地質體，各類圍巖中，片巖、大理巖為高阻低極化地質體，而花崗巖具有低阻低極化物性特征。因此，進行激電中梯剖面測量，為礦體深部驗證提供依據(jù)是可行的。

5 物探工作方法

5.1 主要儀器設備

5.1.1 手持式 GPS

本次工作使用的是GARMIN公司生產(chǎn)的GPS76型手持GPS導航儀，其性能如下:

①接收通道:并行12通道，可接收差分信號。

②數(shù)據(jù)更新率:1次/秒，自動更新。

③定位精度:＜15m(95%)，水平精度＜3m。

④地圖基準:國際WGS84經(jīng)緯度坐標與用戶自定義坐標(如北京54)一鍵轉換。

投入使用的3部手持式GPS接收機在使用前均在同一點上進行了校正。選取其中一部GPS為標準GPS，其余兩部GPS與標準GPS之間的最大誤差均≤7.0m。

手持GPS經(jīng)過已知點校正后的參數(shù):DX=-65，DY=-154，DZ=00，DA=-108，DF=0.00000050，中央子午線:E111°。

5.1.2 雙頻激電儀

本次使用繼善高科公司研制的SQ-3C雙頻激電儀開展工作，儀器主要技術指標為:

發(fā)送機:

①工作頻率:8Hz及8/13Hz;4Hz及4/13Hz;2Hz及2/13Hz;1Hz及1/13Hz四組中的任意一組;

②頻率誤差:＜0.01%;

③輸出電壓范圍:1.5V～800V;

④輸出電流范圍:0.1mA～2048mA;分三檔即 20mA、204mA、2048mA(自動控制);

⑤輸出功率:Pmax=1600W;

⑥電流顯示誤差:＜1.5% ±1個字;

⑦過流保護:當輸出電流大于2400mA時，自動切斷高壓電源及機內電源;

接收機:

①工作頻率:8Hz及8/13Hz;4Hz及4/13Hz;2Hz及2/13Hz;1Hz及1/13Hz四組中的任意一組。

②電位差測量范圍:0.1mV～2048mV;

③電位差測量誤差:≤±1.5% ±1個字;

④對50Hz工頻干擾壓制優(yōu)于50dB;

⑤幅頻率測量范圍:-99.9% ～+99.9%;

⑥幅頻率測量誤差:≤0.2% ±1個字;

⑦輸入阻抗＞10MΩ(10MΩ、50MΩ可選);

其它:

工作溫度:-10℃ ～+50℃(95%RH);

存儲溫度:-20℃ ～+60℃;

儀器電源:4Ah/1.2V×9鎳氫可充電電池;

5.1.3 雙頻激電儀一致性試驗

本次工作共投入2臺接收機工作，根據(jù)規(guī)定要對所有投入使用的激電儀進行了儀器性能(自身精度)試驗和臺間一致性試驗。一致性試驗在礦區(qū)內進行，試驗測點數(shù)為個。一致性試驗的VH及Fs曲線圖見圖1、2所示。

經(jīng)試驗確定號儀器為標準儀器，有關一次性試驗的評價方法用均方誤差進行評價:

其中n為觀測點數(shù)，Vi-V'i為標準儀器觀測與待評價儀器觀測之間的誤差。

經(jīng)統(tǒng)計，儀器與儀器之間的一致性誤差Fs為0.08%，小于0.21%(工作質量要求的三分之一)，說明儀器工作狀態(tài)正常，不需要進行一致性改正，可以投入生產(chǎn)。

5.2 物探工作布置

5.2.1 激電中梯剖面布置

根據(jù)礦區(qū)礦化體的基本地質特征，本次工作主要采用頻率域激發(fā)極化法，使用儀器為湖南省繼善高科公司研制的SQ-3C型雙頻激電儀。

根據(jù)項目組要求，本區(qū)激電剖面工作均采用短導線工作方式，中梯裝置。I區(qū)裝置參數(shù)為:線距80m，點距20m，AB=600m，每個極距最長測量400m，MN=40m，旁測距30m、80m和120m。

剖面布設過程中，依據(jù)地質工作成果和設計要求，測線方位為NE38°，與地質勘探線方位一致。測網(wǎng)Ⅰ計算的標準點是00線的100號點，標記為100/00，該點的直角坐標是:X=38563896.3，Y=3690816.5，點號距10m，線號距240m。

儀器工作頻率均選擇2頻點(高頻4Hz、低頻4/13Hz)，發(fā)射機自動記錄電流時間間隔設置為1分鐘，接收機自動記錄高頻電位差VH(mV)和低頻電位差VL(mV)及視幅頻率Fs(%)。

6 完成工作量及質量評述

6.1 完成工作量

6.1.1 激電中梯剖面測量

本次激電中梯工作完成剖面11條，長度共計10Km，具體見表2

表2 竹園溝礦區(qū)激電中梯剖面測量完成工作量一覽表

6.2 工作質量評述

6.2.1 激電中梯剖面測量工作質量評述

測區(qū)共完成測點數(shù)480個，檢查了18個點，占實測點位的比例是3.8%。檢查點按兩同兩不同原則進行，均勻分布測區(qū)，并在異常區(qū)分布有檢查點。由于測區(qū)Fs背景值＞3%，視幅頻率誤差采用總均方相對誤差統(tǒng)計，公式如下。

式中:n-檢查觀測的物理點數(shù);Fi-原始觀測的第i個觀測的Fs值;Fs＇i-檢查觀測的第i個觀測的Fs值。

計算出的MF=2.3%，滿足了設計精度要求。所測數(shù)據(jù)正確，可以用于進一步的數(shù)據(jù)處理，異常解釋工作。

7 數(shù)據(jù)處理及異常解釋

7.1 激電中梯異常解釋

激電中梯剖面測量數(shù)據(jù)包括線號、點號、高頻電位差Vh(mV)、低頻電位差Vl(mV)、視幅頻率Fs(%)和計算出的視電阻率ρs(Ωm)，把與線號、點號對應的直角坐標X、Y和該點Fs(%)構成一個XYZ格式文件，利用此文件在surfer8.0中進行網(wǎng)格化生成平面等值線圖，進而就可以對異常進行圈定、解釋。

竹園溝物探工作共完成激電中梯剖面長10km。

圖3 竹園溝礦區(qū)激電中梯Fs、ρs異常等值線綜合分析平面圖

礦區(qū)位于秦嶺構造帶北秦嶺構造亞帶東段，區(qū)內巖漿活動頻繁，構造變動劇烈，為一重要構造巖漿活動帶，經(jīng)受了印支、燕山、喜山運動強烈改造，使得其中構造型式十分復雜，并發(fā)育多期巖漿侵入活動和強烈的區(qū)域變質作用，從而有利于金屬礦床的形成。測區(qū)位于礦區(qū)的北部，位于東大嶺及其南北兩側，處于秦嶺組石槽溝組、秦嶺群雁嶺溝組和燕山中期似斑狀黑云母花崗巖的接觸帶處，具體位置見圖4。

激電中梯剖面測量裝置參數(shù)為:AB=600m，MN=40m，點距20m，線距80m，最大旁測距120m。記錄高頻電壓 VH(mV)、視幅頻率Fs(%)及供電電流I(mA)，計算視電阻率ρs(Ωm)。

測區(qū)視幅頻率Fs異常較為明顯，參考視電阻率ρs異常分布，如圖3，以5.0%為異常下限值圈出Fs異常7處。從圖中可以看出，F(xiàn)s-1、Fs-2、Fs-3、Fs-4、Fs-5、Fs-6、Fs-7 走向大致相同，為近東西向或北東向，其中以Fs-2、Fs-3、Fs-4形成的異常帶規(guī)模較大。

Fs-1異常位于測區(qū)北部，呈不規(guī)則的橢圓狀，長軸走向近東西向，長軸約200米，短軸約150米，該高Fs異常與低ρs異常對應較好，具備較明顯的低阻高極化特征，推斷應為一(組)低阻高極化地質體所致。

Fs-2、Fs-3、Fs-4三個異常形狀走向大致相同，三個異常可以看做是一個異常帶，同樣位于測區(qū)北部，即在Fs-1異常下方約200米處，異常走向北東向。異常峰值位于中間，即Fs-3異常。該異常具備明顯的低阻高極化特征，判斷是對此處硅化破碎帶的反應。

Fs-5異常位于測區(qū)西部，走向與Fs-2、Fs-3、Fs-4大致相同，呈條帶狀分布，南北約100米，東西約300米，該異常具備明顯的低阻高極化特征，判斷是對局部礦化或蝕變帶的反映。

Fs-6異常位于測區(qū)中部，低阻高極化特征對應不是特別明顯，可能是對局部礦化或蝕變帶的反映。

Fs-7異常呈不規(guī)則橢圓狀位于測區(qū)南部，長軸走向近東西向，長軸約300米，短軸約180米。不同的是，該處視電阻率異常顯示為高阻，因而推測該異?；驗闃嬙焖?。

圖4 竹園溝礦區(qū)激電中梯Fs異常分布與地質綜合平面圖

8 結論與建議

本次物探工作共完成激電中梯剖面長10km，工作面積6km2，檢查率3.8%，視幅頻率總均方相對誤差MF=2.3%，滿足要求。工作方法正確，工作質量基本符合規(guī)范要求。

1.測區(qū)視幅頻率Fs異常較為明顯，以5%為異常下限共圈出Fs異常7處，其中，F(xiàn)s-1異常位于測區(qū)北部，推斷應為一(組)低阻高極化地質體所致。Fs-2、Fs-3、Fs-4三處異常規(guī)模較大，走向大致為北東。結合視電阻率ρs異常，推斷此異常帶是對分布在測區(qū)北部的礦(化)脈的指示。Fs-7異常因視電阻率異常顯示為高阻，因而推測該異常或為構造所致。

2.結合工區(qū)地質特征，雁嶺群石槽溝組和秦嶺群雁嶺溝組地層中有含石墨大理巖分布，而石墨具有與礦(化)體相同的低阻高極化電性特征，且在測區(qū)周圍已發(fā)現(xiàn)有石墨礦存在，故部分異常應考慮可能為石墨(化)富集所致，如測區(qū)西北不未閉合異常。

3.建議在結合后續(xù)地質工作成果綜合分析的基礎上，對測區(qū)礦致異常處實施地表工程進行驗證。

4.由于工區(qū)植被茂密繁盛，地形起伏劇烈，尤其地形會對激電中梯測量工作造成一定干擾和影響，盡管此次工作中采取了小極距(AB=600m)以減小地形的影響，加之其他未知的干擾因素，本次工作所取得的成果僅供參考，望審慎引用。