物探已有測試在黔東南金礦應(yīng)用效果

韋學(xué)英 石明2 馬曉旻3

（1貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局物化探總隊(duì) 貴州都勻 558000 2中南大學(xué) 湖南長沙 410012 3貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局 貴州貴陽 550004）

黔東南金礦區(qū)是在我國19個(gè)重要成礦區(qū)帶之一的鄂西—湘西成礦帶的南延部分的天柱-黎平金礦區(qū)內(nèi)，也是湘黔桂金礦礦集區(qū)的重要組成部分之一，成礦地質(zhì)條件好，具有良好的找礦前景。但是由于植被發(fā)育，淺表金礦化類型單一（主要見石英脈型），勘查和研究程度低、勘探深度淺、勘查手段及方法相對單一，理論認(rèn)識(shí)欠深化，至今未勘查到較好金礦資源。

1 成礦地質(zhì)背景

辣子坪礦區(qū)所屬黔東南地區(qū)位于揚(yáng)子陸塊與江南造山帶過渡帶東側(cè)的天錦黎褶斷帶內(nèi)，地史上經(jīng)歷了武陵、雪峰、加里東和印支-燕山等多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，為由陸緣向陸內(nèi)轉(zhuǎn)化的演化過程。

1.1 區(qū)域地層

礦帶內(nèi)主要出露下江群青白口系清水江組、平略組、隆里組，分布于帶內(nèi)90%面積范圍，其巖性為一套淺綠片巖相淺變質(zhì)巖，即凝灰質(zhì)板巖、變余砂巖、絹云母板巖、泥質(zhì)板巖、含礫板巖等。其次是零星出露有南華系、震旦系、二疊系、白堊系及第四系等地層。南華系和震旦系主要分布于北西部，即注溪至大河邊一帶，巖性為一套碎屑巖組合，夾少量碳酸鹽巖。二疊系分布于南部（白市—江東—對江一帶）、南東部（蘭田、寨頭等地區(qū)）及中部（五里牌等地），受斷裂構(gòu)造破壞明顯，呈不規(guī)則，大小不等不整合于青白口系地層之上，巖性為含煤巖系及含燧石碳酸鹽巖。白堊系主要分布于南東寨頭，不整合于二疊系之上，巖性為紫紅色的粉砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)泥巖、礫巖、含礫砂巖等。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造及斷裂構(gòu)造都比較發(fā)育?？刂茙?nèi)金礦產(chǎn)出的褶皺構(gòu)造主要有注溪背斜、雷公沖背斜、平塘背斜、辣子坪背斜、白市背斜等褶皺構(gòu)造，沿這些背斜構(gòu)造兩翼由于受褶皺、斷裂影響，小褶皺構(gòu)造極發(fā)育。

斷裂構(gòu)造極主要發(fā)育四組斷裂組，即北東向斷裂組、北西向斷裂組、東西向斷裂組及南北向斷裂，形成區(qū)內(nèi)構(gòu)造格架（見圖1天柱辣子坪金礦區(qū)域地質(zhì)圖）。從構(gòu)造配套分析，經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動(dòng)特征。北東向斷裂組有注溪（坑頭）斷層、大段至觀州斷層、邦洞斷層、對江斷層、分水?dāng)鄬蛹捌渌鄬?。注溪斷層位于東側(cè)注溪背斜南東翼和核部，向兩端延伸出圖區(qū)，為一區(qū)域性逆沖斷層。大段至觀州斷層走向北東，傾向北西。南西端在觀州處與注溪斷層交匯，在蘭田北東部受東西向大河邊斷層錯(cuò)斷，向北東延伸出貴州境內(nèi)，傾向北西，為一逆斷層。邦洞斷層走向北東，主要沿邦洞—寨頭—五里牌一帶發(fā)育，向南西延伸出帶內(nèi)，為一沖斷層。該組斷裂往受北西向斷裂組、東西向斷裂組影響明顯。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦床地質(zhì)

天柱縣辣子坪金礦位于天柱縣城北東，屬天柱縣白市鎮(zhèn)所轄。出露地層為上元古界青白口系清水江組一、二段的一套淺變質(zhì)巖，巖性為灰—深灰色中厚層砂質(zhì)板巖，層紋狀變質(zhì)砂巖及變質(zhì)沉凝灰?guī)r；淺灰—灰色厚層變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖，條帶狀或“馬尾絲”狀變質(zhì)沉凝灰?guī)r夾絹云母砂質(zhì)板巖。構(gòu)造主要發(fā)育北東向構(gòu)造。區(qū)內(nèi)辣子坪背斜屬于區(qū)域性穩(wěn)江背斜的北東延伸部分，軸向北東向，核部和翼部地層均為青白口系清水江組；北東向斷層有F1、F2、F3、F4共四條斷層，與辣子坪背斜形成區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造格架.

2.2 賦礦地層

區(qū)內(nèi)賦礦地層為青白口系清水江組的第一、第二層，茲由老至新描述如下：

清水江組（Qb3q）：分兩個(gè)巖性段

清水江組第一段（Qb3q1）：灰—深灰色中厚層砂質(zhì)板巖，層紋狀變質(zhì)砂巖及變質(zhì)沉凝灰?guī)r，未見底，厚度>1000m。

清水江組第二段（Qb3q2）：淺灰—灰色厚層變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖，條帶狀或“馬尾絲”狀變質(zhì)沉凝灰?guī)r夾絹云母砂質(zhì)板巖，未見頂，厚度>800m。

2.3 控礦構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北東東向斷裂、褶皺、劈理密集帶為主，局部地段北東東向斷裂與褶皺被北西向斷層錯(cuò)切，但斷距較小。礦區(qū)周邊區(qū)域構(gòu)造北東向的背、向斜褶皺發(fā)育，平行延伸達(dá)數(shù)十公里，伴隨大量北東向斷裂切過褶皺，為區(qū)域構(gòu)造之特征。

區(qū)內(nèi)北東向斷層是其主要控礦和容礦構(gòu)造。F1走向北東向，傾向北西。傾角40°，斷層破碎帶由碎裂巖和石英脈組成，圖區(qū)內(nèi)長660m，兩端延伸出圖，破碎帶寬0.6-0.8m，斷層兩盤均為青白口系清水江組，控制了區(qū)內(nèi)M1的產(chǎn)出，為區(qū)內(nèi)含礦正斷層。F3斷層走向北東向，傾向北西。傾角42-43°，斷層破碎帶由碎裂巖和石英脈組成，圖區(qū)內(nèi)長1880m，兩端延伸出圖，破碎帶寬0.7-1m，斷層兩盤均為青白口系清水江組，控制了區(qū)內(nèi)M2的產(chǎn)出，為區(qū)內(nèi)含礦正斷層。F4斷層:位于圖區(qū)南東部，走向北東向，傾向北西。傾角42°。斷層破碎帶由碎裂巖和石英脈組成。圖區(qū)內(nèi)長350m，南西端交于F3，破碎帶寬0.5-0.7m斷層兩盤均為青白口系清水江組，控制了區(qū)內(nèi)M3的產(chǎn)出，為區(qū)內(nèi)含礦正斷層。

辣子坪礦區(qū)褶皺構(gòu)造主要為北東向的背斜——辣子坪背斜，屬于區(qū)域性穩(wěn)江背斜的北東延伸部分，軸向北東向，核部和翼部地層均為青白口系清水江組。

2.4 礦體及礦石特征

2.4.1 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)含金石英脈呈脈狀賦存于北東向斷層破碎帶中，產(chǎn)狀與斷層一致，與兩側(cè)圍巖界線清楚。

礦石結(jié)構(gòu):礦石結(jié)構(gòu)有自形、半自形、他形不等粒結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)及相嵌結(jié)構(gòu)等。

圍巖蝕變：礦區(qū)圍巖蝕變?nèi)酰瑑H在脈體附近或1m左右范圍內(nèi)見黃鐵礦化、毒砂化、硅化、綠泥石化及炭化等。

2.4.2 礦石特征

礦區(qū)內(nèi)含金石英脈呈脈狀賦存于北東向斷層破碎帶中，產(chǎn)狀與斷層一致，與兩側(cè)圍巖界線清楚，共有3條，即Ml、M2、M3含金石英脈（圖2）。

M1含金石英脈：位于圖區(qū)北西部，呈脈狀產(chǎn)于Fl斷層破碎帶中，走向北東，傾向北西，傾角40。，地表出露長380m，控制含金石英脈長94m，厚0.36-0.50m。

M2含金石英脈：位于圖區(qū)南東部，呈脈狀產(chǎn)于F3斷層破碎帶中，走向北東，傾向南東，傾角42-43°，地表出露長300 m，控制含金石英脈長400m，厚0.30-0.82m。M3含金石英脈：位于圖區(qū)南東部，呈脈狀產(chǎn)于F4斷層破碎帶中，走向北東，傾向北西，傾角42°，地表出露長230m，控制含金石英脈長92m，厚0.35-0.60rn。

3 EH4測量及探礦模式分析

3.1 EH4測量原理

EH-4型連續(xù)電導(dǎo)率儀Stratagem由美國EMI公司和Geometrics公司聯(lián)合生產(chǎn)，這套儀器是一種用來測量地下幾米到一公里多深的地層電阻率的特殊大地電磁測深（MT）儀器。該系統(tǒng)屬于部分可控源(主動(dòng)源)與天然場源(被動(dòng)源)相結(jié)合(稱為：混合源)的一種頻率域電磁測深系統(tǒng)。其核心是被動(dòng)源電磁法；主動(dòng)源部分探測深度很淺。觀測參數(shù)為電場分量(Ex、Ey)和磁場分量(Hx、Hy)，通過計(jì)算得到視電阻率值。

其方法原理與傳統(tǒng)的MT法一樣，它是利用宇宙中的太陽風(fēng)、雷電等入射到地球上的天然電磁場信號(hào)作為激發(fā)場源，又稱一次場，該一次場是平面電磁波，垂直入射到大地介質(zhì)中，由電磁場理論可知，大地介質(zhì)中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電磁場，此感應(yīng)電磁場與一次場是同頻率的，引入波阻抗Z。在均勻大地和水平層狀大地情況下，波阻抗是電場E和磁場H的水平分量的比值。

式中f是頻率，單位是Hz，ρ是電阻率（Ω·M），E是電場強(qiáng)度（mv/km），H是磁場強(qiáng)度（nT）,φE是電場相位，φH是磁場相位，單位是mrad。必須提出的是，此時(shí)的E與H，應(yīng)理解為一次場和感應(yīng)場的空間張量疊加后的綜合場，簡稱總場。在電磁理論中，把電磁場（E、H）在大地中傳播時(shí)，其振幅衰減到初始值1/e時(shí)的深度，定義為穿透深度或趨膚深度（δ）

由（4）式可知，趨膚深度（δ）將隨電阻率（ρ）和頻率（f）變化，測量是在和地下研究深度相對應(yīng)的頻帶上進(jìn)行的。一般來說，頻率較高的數(shù)據(jù)反映淺部的電性特征，頻率較低的數(shù)據(jù)反映較深的地層特征。因此，在一個(gè)寬頻帶上觀測電場和磁場信息，并由此計(jì)算出視電阻率和相位?？纱_定出大地的地電特征和地下構(gòu)造，這就是EH－4觀測系統(tǒng)的簡單的方法原理。

3.2 EH4測量結(jié)果分析

以辣子坪LW2綜合來看：

測區(qū)巖性為絹云母板巖、砂質(zhì)板巖和變質(zhì)凝灰?guī)r，該類巖性的電阻率一般在1500—3000Ωm之間。而在構(gòu)造破碎帶上，由于破碎帶充水以及硫化物、炭質(zhì)、粘土富集、巖石破碎等因素的影響，電阻率相對圍巖會(huì)大大減小，一般會(huì)降至1000Ωm以下，局部地段甚至可以降至幾十Ωm，兩者之間具有明顯的電阻率差異；同時(shí)石英脈具有較高阻特征，電阻率一般大于5000Ωm。因此利用EH-4連續(xù)電導(dǎo)率測量系統(tǒng)尋找相對低阻的破碎蝕變礦化帶或相對高阻的含金石英脈具備較明顯的物性前提。

經(jīng)野外數(shù)據(jù)采集、反演和資料整理，辣子坪LW2線電阻率剖面及推斷解釋圖。物探的地質(zhì)解釋主要是以巖石物性差異、地面地質(zhì)、鉆孔資料和區(qū)域構(gòu)造等為依據(jù)。1.推測在剖面320m－1900m段存在一隱伏逆斷層，編號(hào)為F1，320－720m段，圖中低阻與高阻接觸部位，電阻率等值線比較密集，斷層產(chǎn)狀較陡，往南東方向傾斜，從地表至標(biāo)高－400m左右，埋深約825m；在剖面上720－1900m段，從地表至地下標(biāo)高－550m左右；產(chǎn)狀比較平緩，電阻率表現(xiàn)為低－中－低阻向南東凹陷特征。該斷層在剖面上720m附近出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，結(jié)合地質(zhì)資料分析認(rèn)為，該斷層與金礦成礦關(guān)系密切。2、在680－920m段，電阻率等值線向南東出現(xiàn)低阻凹陷特征，地表以下標(biāo)高120m左右，推測為一產(chǎn)狀較陡的逆斷層。編號(hào)為F2。3、在1100－1500m段，地表以下標(biāo)高為160m～420m之間，電阻率等值線呈現(xiàn)往北西傾斜的低阻特征，推測存在三條弧形的層間破碎帶。結(jié)合測區(qū)地質(zhì)資料分析認(rèn)為這些層間破碎帶與金礦成礦關(guān)系密切。4.在剖面上1650～1750m段，存在一產(chǎn)狀很陡的低阻異常帶，地表高程440m～330m，推測為背斜的軸面劈理。結(jié)合測區(qū)地質(zhì)資料分析認(rèn)為這一組劈理與金礦成礦關(guān)系密切。

3.3 探礦模式分析

辣子坪金礦成礦區(qū)與整個(gè)黔東南金礦成礦區(qū)相似，區(qū)域位于揚(yáng)子陸塊與江南造山帶接觸帶東側(cè)，地史上經(jīng)歷了武陵、雪峰、加里東和印支-燕山等多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。找礦前景較好，主要為石英脈和構(gòu)造蝕變巖型。

結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)資料，M2、M3呈脈狀產(chǎn)于F3斷層破碎帶周圍，與F3近于平行，走向北東，傾向南東，傾角42-43°。為清水江組的凝灰質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖。脈狀大體與圖3中F2方向相同。

圖2 天柱辣子坪礦區(qū)地質(zhì)及勘探線剖面圖

由上述可知，該區(qū)金礦主要受斷層和構(gòu)造影響，其成礦模式大致是上部為石英脈型，中下部為構(gòu)造蝕變型。礦區(qū)典型構(gòu)造表現(xiàn)為背斜加一刀，背斜軸面走向NE－NEE，北西翼相對較陡，南東翼較緩，北西翼常發(fā)育多層順層含金石英脈，軸面可能發(fā)育縱張裂隙，密集者成劈理帶，可發(fā)育切層含金石英脈。背斜之一刀發(fā)育在背斜北西翼，為一條或一組傾向SE的逆沖斷層，產(chǎn)狀較陡，往深部可能轉(zhuǎn)折變緩，推測為重要的控礦構(gòu)造。用EH4測深結(jié)合地質(zhì)方法可以尋找與金礦成礦關(guān)系密切的斷層破碎帶、層間破碎帶、剪切劈理等構(gòu)造。

4 結(jié)語

結(jié)合辣子坪金礦區(qū)的地質(zhì)物探工作，初步認(rèn)為，該區(qū)富集金礦應(yīng)該還在深部，用EH4測深結(jié)合地質(zhì)資料來尋找與金礦成礦關(guān)系密切的斷層破碎帶、層間破碎帶、剪切劈理，可以取得明顯的效果，這一模式不僅用于辣子坪礦區(qū)，也可以用于黔東南州天柱－錦屏－黎平的金礦勘查工作中，能指導(dǎo)深部找礦。同時(shí)對EH4異常進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，把地質(zhì)、物探、化探、鉆探工作緊密結(jié)合起來，有可能實(shí)現(xiàn)快速突破。

[1]陳建，馬曉旻，石明，等．貴州省天柱—黎平地區(qū)金礦整裝勘查方案，貴州省凱里市，2012，03．

[2]馬曉旻，邵文闊，張凱．黔東南變質(zhì)碎屑巖型金礦找礦前景分析[J]．礦物學(xué)報(bào)，2007，Z1：264～267.

[3]李富，王永華，吳文賢．EH－4電磁成像系統(tǒng)在隱伏構(gòu)造探測中的應(yīng)用[J]．中國地質(zhì)，2009,06:185～191.

[4]孫艷霞，王長明，張達(dá)等．EH4電磁成像系統(tǒng)在隱伏礦中的應(yīng)用[J]．有色金屬（礦山部分），2010,02:75～78.