長(zhǎng)山?jīng)_金礦區(qū)電法勘探的應(yīng)用效果

劉燦娟，張葉鵬，王紅，杜成額

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二四七隊(duì)，長(zhǎng)沙410129）

0 引言

勘查區(qū)位于欽杭成礦帶之湖南段湘東北亞段，處于湘東北Au～Cu多金屬成礦帶南端，湘南W～Sn～Pb～Zn多金屬成礦帶北端，處于瀏陽(yáng)—衡東早期華夏系隆起帶南部。沿該隆起帶褶皺、斷裂發(fā)育，區(qū)域內(nèi)主要出露元古界冷家群黃滸洞組，古生界泥盆系跳馬澗組、棋梓橋組、佘田橋組、錫礦山組和石炭系下統(tǒng)孟公坳組。區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈，存在多期多次巖漿活動(dòng)。礦體產(chǎn)在破碎帶中且富含金屬硫化物。為擴(kuò)大長(zhǎng)山?jīng)_金礦區(qū)規(guī)模，用物探方法進(jìn)行勘探，根據(jù)測(cè)量結(jié)果布置ZK3201、ZK3202，推斷斷裂結(jié)果與鉆孔見(jiàn)含礦破碎帶一致，效果明顯。

1 地質(zhì)概況

勘查區(qū)內(nèi)出露的地層比較簡(jiǎn)單，主要為元古界冷家溪群黃滸洞組、古生界泥盆系跳馬澗組和第四系地層。勘查區(qū)構(gòu)造多為走向NE30°～40°展布的小倒轉(zhuǎn)背斜及剪切帶或韌性剪切帶。巖漿活動(dòng)頻繁且強(qiáng)烈，具有多期特征，區(qū)內(nèi)未見(jiàn)巖漿巖出露，南部近圍有白蓮寺巖漿巖體。區(qū)內(nèi)出露的元古代濁積巖和碎屑巖，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用變質(zhì)成為淺變質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖和硅化絹云母板巖，其變質(zhì)程度低，為綠片巖相。石英脈兩側(cè)圍巖蝕變普遍見(jiàn)絹云母化、黃鐵礦化，蝕變寬度一般小于100mm，與金礦化關(guān)系密切的有絹云母化、黃鐵礦化，可作為找礦標(biāo)志。礦床類(lèi)型為韌性剪切帶石英細(xì)脈型金礦床，含金石英脈賦存在韌性剪切帶的板巖內(nèi)，石英細(xì)脈與剪切帶走向一致（北東），SZ1、SZ2傾向135°～165°，傾角55°～75°不等，SZ3傾向305°～315°，傾角41°～75°，與巖層產(chǎn)狀接近，形態(tài)比較簡(jiǎn)單，礦（化）體由含金石英細(xì)脈和礦化蝕變及受擠壓變形的圍巖組成。這些石英細(xì)脈單脈厚0.10～2.85m不等，礦脈平均厚度1.57m，形態(tài)較規(guī)則，局部呈舒緩波狀彎曲，與圍巖界線(xiàn)清楚。脈中可見(jiàn)黃鐵礦、毒砂、方鉛礦等硫化礦物。

圖1 長(zhǎng)山?jīng)_金礦地質(zhì)及物探工作布置圖

2 地球物理特征

測(cè)區(qū)內(nèi)含金地質(zhì)體主要產(chǎn)于層間蝕變破碎帶中，圍巖主要為砂質(zhì)板巖及泥質(zhì)板巖，為查明含金地質(zhì)體與圍巖電性特征，對(duì)區(qū)內(nèi)地表主要巖性及破碎 帶進(jìn)行實(shí)地激電對(duì)稱(chēng)小四極測(cè)量，結(jié)果見(jiàn)表1。

從表1中可見(jiàn)，測(cè)區(qū)不同巖性視極化率值均在2%以下，砂質(zhì)板巖及泥質(zhì)板巖視極化率值相對(duì)較高，但是也屬于低值范圍內(nèi)，所以在野外觀(guān)測(cè)中形成一個(gè)低視極化率（1%左右）的背景場(chǎng)。本區(qū)地質(zhì)特征表明，區(qū)內(nèi)未見(jiàn)巖漿巖，且岀露地層受區(qū)域變質(zhì)作用影響較小，主要圍巖蝕變?yōu)榻佋颇富?、黃鐵礦化。但是在地表僅偶見(jiàn)黃鐵礦化，表明區(qū)內(nèi)金屬硫化物含量較少，不足以引起高的視極化率，與本區(qū)激電野外觀(guān)測(cè)結(jié)果中視極化率值普遍較低這一結(jié)果相吻合。視電阻率情況較為簡(jiǎn)單，以砂質(zhì)板巖及泥質(zhì)板巖相對(duì)偏低，其差異不是很大；石英脈及破碎帶（含金石英脈）相對(duì)較高，且基本為砂質(zhì)板巖及泥質(zhì)板巖的兩倍。本區(qū)的礦床類(lèi)型為韌性剪切帶石英細(xì)脈型金礦床，主要探測(cè)的目標(biāo)地質(zhì)體為石英脈，而上述電性特征表明，石英脈及破碎帶（含金石英脈）均具有明顯的高阻特征；其他巖性視電阻率值均較低，可以將高電阻率作為找尋石英脈的重要標(biāo)志，同時(shí)表明本區(qū)具備電法勘探的地球物理前提。

3 應(yīng)用效果

3.1 激電中梯剖面測(cè)量

激電中梯剖面測(cè)量4.58km，AB＝1500m，MN＝40m，點(diǎn)距20m。16線(xiàn)共圈定高電阻率異常4處，32線(xiàn)共圈定高電阻率異常3處，48線(xiàn)共圈定高電阻率異常4處，共計(jì)11處，其中有8處異常與已知礦脈位置相吻合，其余3處異常反映了構(gòu)造熱液活動(dòng)導(dǎo)致圍巖蝕變及石英充填等熱動(dòng)力地質(zhì)作用的存在。

3.2 激電對(duì)稱(chēng)四極測(cè)深

依據(jù)激電中梯剖面布設(shè)激電對(duì)稱(chēng)四極測(cè)深點(diǎn)50個(gè)，采用對(duì)稱(chēng)四極測(cè)深裝置長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)方式，AB/2布極最長(zhǎng)為1000m，分布在16線(xiàn)、32線(xiàn)及48線(xiàn)，見(jiàn)圖2、3、4。

圖2 長(zhǎng)山?jīng)_金礦16線(xiàn)物探綜合剖面及推斷圖

圖3 長(zhǎng)山?jīng)_金礦32線(xiàn)物探綜合剖面及推斷圖

（1）16線(xiàn)激電測(cè)深成果

由圖2可見(jiàn)，視電阻率異常明顯，測(cè)點(diǎn)125～150點(diǎn)，海拔50m以下，深部存在一規(guī)整高阻體，視電阻率幅值達(dá)4000Ωm，形態(tài)穩(wěn)定，往北西側(cè)有外延趨勢(shì)。由于該異常揭示不完整，所以其傾向尚無(wú)法判斷，異常高值區(qū)梯度較陡；中高阻往低阻過(guò)渡段即測(cè)點(diǎn)150～160點(diǎn)，海拔－200m往下梯度較為寬緩。兩處異常段均對(duì)應(yīng)有激電剖面異常。激電測(cè)深視極化率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，視極化率除個(gè)別突變點(diǎn)外Ms最大值1.86%，最小值0.01%，平均值為0.258%，反映出該斷面Ms值普遍較低，巖石激發(fā)極化特征不明顯，結(jié)合四極測(cè)深視極化率斷面圖（見(jiàn)圖2）分析，視極化率普遍偏低，存在單點(diǎn)狀 Ms值偏高現(xiàn)象，但由于其連續(xù)性差，不能將其劃定為異常。地質(zhì)剖面上顯示地層為元古界冷家溪群黃滸洞組（Pt2h）砂質(zhì)板巖及泥質(zhì)板巖，存在V9、V10石英脈，且測(cè)點(diǎn)125～150點(diǎn)段對(duì)應(yīng)有V9、V10石英脈，石英脈厚度較大，且見(jiàn)礦品位較好；測(cè)點(diǎn)150～160點(diǎn)段處于V8石英脈往南西向延伸部位；其它低阻區(qū)均未產(chǎn)出石英脈。表明高阻體點(diǎn)段金礦化的品位較好。

另外，根據(jù)此反演結(jié)果推測(cè)有3條斷裂：WF1斷裂：產(chǎn)狀較陡，傾向北西，傾角約80°；WF2斷裂：產(chǎn)狀較緩，傾向北西，傾角約20°；WF3斷裂：產(chǎn)狀較陡，傾向南東，傾角約55°。

（2）32線(xiàn)激電測(cè)深成果

由圖3可見(jiàn)，視電阻率異常明顯，144～146點(diǎn)，海拔0～－50m處，存在橢圓形高阻異常，135～160點(diǎn)，海拔－100m往下，存在高阻體，且在高阻體中夾有低阻，視電阻率幅值達(dá)3200Ωm，形態(tài)穩(wěn)定，該異常對(duì)應(yīng)有激電剖面異常；185～220點(diǎn)，海拔－70m往下，存在高阻體，且在高阻體中夾有低阻，視電阻率幅值達(dá)3600Ωm，形態(tài)穩(wěn)定，由于異常往南西未封閉，異常主體尚未揭示，所以其傾向、傾角尚無(wú)法判斷，該處異常對(duì)應(yīng)有激電剖面疊加異常。激電測(cè)深視極化率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，視極化率除個(gè)別突變點(diǎn)外 Ms最大值7.3%，最小值0%，平均值為0.36%，反映出該斷面Ms值普遍較低，巖石激發(fā)極化特征不明顯，結(jié)合四極測(cè)深視極化率斷面圖（見(jiàn)圖3）分析，視極化率普遍偏低，存在單點(diǎn)狀Ms值偏高現(xiàn)象，但由于其連續(xù)性差，不能將其劃定為異常。地質(zhì)剖面上顯示地層為元古界冷家溪群黃滸洞組（Pt2h）砂質(zhì)板巖及泥質(zhì)板巖，存在V4～V10石英脈，且測(cè)點(diǎn)135～160點(diǎn)段對(duì)應(yīng)有V8、V9石英脈，石英脈厚度相對(duì)較大，且見(jiàn)礦品位相對(duì)較好；測(cè)點(diǎn)185～220點(diǎn)段對(duì)應(yīng)有V8、V9石英脈，石英脈厚度相對(duì)較大，且見(jiàn)礦品位相對(duì)較好；中間低阻區(qū)產(chǎn)出有V6、V7石英脈，但其厚度一般，見(jiàn)礦品位較低。表明高阻體點(diǎn)段金礦化的品位較好，結(jié)合區(qū)內(nèi)構(gòu)造分析可得，中間低阻區(qū)處于背斜核部，而低阻區(qū)兩側(cè)的高阻區(qū)處于背斜兩翼，在背斜核部及兩翼產(chǎn)出有多條石英脈，表明區(qū)內(nèi)次級(jí)構(gòu)造發(fā)育。總體反映出構(gòu)造熱液活動(dòng)導(dǎo)致圍巖蝕變及石英脈充填等熱動(dòng)力地質(zhì)作用的存在，為金礦的形成提供了熱源和儲(chǔ)存介質(zhì)。剖面上低阻區(qū)兩側(cè)的高阻區(qū)在金礦找礦上具有重要的指示意義。

圖4 長(zhǎng)山?jīng)_金礦48線(xiàn)物探綜合剖面及推斷圖

另外，根據(jù)此反演結(jié)果可推測(cè)有5條斷裂：WF4斷裂：產(chǎn)狀較陡，傾向北西，傾角約77°，該斷裂處于硅化體與圍巖的接觸部位；WF5斷裂：產(chǎn)狀較陡，傾向北西，傾角約20°；WF6斷裂：產(chǎn)狀較陡，傾向北西，傾角約60°，該斷裂處于硅化體與圍巖的接觸部位，且WF5斷裂將其錯(cuò)開(kāi)；WF7斷裂：產(chǎn)狀較陡，傾向北西，傾角約87°；WF8斷裂：產(chǎn)狀較陡，傾向南東，傾角約78°。

（3）48線(xiàn)激電測(cè)深成果

由圖4可見(jiàn)，視電阻率異常明顯，125～145點(diǎn)，海拔－50m往下，存在高阻體，視電阻率幅值不大，為2600Ωm，形態(tài)穩(wěn)定，往北西側(cè)尚未封閉，具有一定的外延趨勢(shì)，異常主體尚未揭示，該異常對(duì)應(yīng)有激電剖面異常，該異常形態(tài)穩(wěn)定，范圍較寬，但是深部的高視電阻率并未體現(xiàn)出，主要是因?yàn)閺?28～145點(diǎn)存在路、池塘邊的混凝土、碎石堆、民用供電線(xiàn)、民房等干擾，直接影響數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量；205～225點(diǎn)，海拔－220m往下，存在高阻體，視電阻率幅值達(dá)2800Ωm，形態(tài)穩(wěn)定，往南東側(cè)尚未封閉，具有一定的外延趨勢(shì)，該異常對(duì)應(yīng)有激電剖面異常，且215～225點(diǎn)深部并未出現(xiàn)視電阻率高值區(qū)，主要是因?yàn)樵?20點(diǎn)附近存在陡坎，從221～225存在公路、池塘邊的混凝土、民用供電線(xiàn)、變壓器等干擾，直接影響數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量。激電測(cè)深視極化率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，視極化率除個(gè)別突變點(diǎn)外Ms最大值4.82%，最小值0.01%，平均值為0.33%，反映出該斷面 Ms值普遍較低，巖石激發(fā)極化特征不明顯，結(jié)合四極測(cè)深視極化率斷面圖（見(jiàn)圖4）分析，視極化率普遍偏低，存在單點(diǎn)狀Ms值偏高現(xiàn)象，但由于其連續(xù)性差，不能將其劃定為異常。地質(zhì)剖面上顯示地層為元古界冷家溪群黃滸洞組（Pt2h）砂質(zhì)板巖及泥質(zhì)板巖，存在V4～V10石英脈，且測(cè)點(diǎn)125～145點(diǎn)段對(duì)應(yīng)有V9、V10石英脈，石英脈厚度相對(duì)較大，且見(jiàn)礦品位相對(duì)較好；測(cè)點(diǎn)205～225點(diǎn)段對(duì)應(yīng)有V4石英脈，石英脈厚度相對(duì)較大，且見(jiàn)礦品位相對(duì)較好；中間低阻區(qū)或中低阻區(qū)產(chǎn)出有V5、V6、V7、V8石英脈，但其厚度一般，見(jiàn)礦品位較低。表明高阻體點(diǎn)段金礦化的品位較好，結(jié)合區(qū)內(nèi)構(gòu)造分析可得，中間低阻區(qū)或中低阻區(qū)處于背斜核部，而低阻區(qū)兩側(cè)的高阻區(qū)處于背斜兩翼，在背斜核部及兩翼產(chǎn)出有多條石英脈，表明區(qū)內(nèi)次級(jí)構(gòu)造發(fā)育?？傮w反映出構(gòu)造熱液活動(dòng)導(dǎo)致圍巖蝕變及石英脈充填等熱動(dòng)力地質(zhì)作用的存在，為金礦的形成提供了熱源和儲(chǔ)存介質(zhì)。剖面上低阻區(qū)兩側(cè)的高阻區(qū)在金礦找礦上具有重要的指示意義。

另外，根據(jù)此反演結(jié)果還推測(cè)有3條斷裂：WF9斷裂：產(chǎn)狀較陡，傾向南東，傾角約74°；WF10斷裂：產(chǎn)狀較陡，傾向南東，傾角約76°；WF11斷裂：產(chǎn)狀較陡，傾向北西，傾角約78°。

3.2 鉆孔驗(yàn)證結(jié)果

ZK3201孔深380.26m，見(jiàn)7條石英脈，經(jīng)采樣化驗(yàn)其含礦性，金品位最高達(dá)0.19g/t，ZK3202孔深200.52m，見(jiàn)4條石英脈，經(jīng)采樣化驗(yàn)金品位最高達(dá)0.09g/t，品位不高。推測(cè)斷裂位置其與吻合性較好。

3.3 應(yīng)用存在問(wèn)題

32線(xiàn)的135～160點(diǎn)，海拔－100m往下高阻體，物探將其推斷為高阻蝕變體，此高阻體在3條線(xiàn)上均有產(chǎn)出，且在激電中梯剖面測(cè)量中也有產(chǎn)出，但經(jīng)鉆孔ZK3201驗(yàn)證其不存在，究其原因，認(rèn)為四極測(cè)深方法的弱點(diǎn)就是異常不能收斂，分層性不好，比例一個(gè)埋深100m，寬度70m，延伸80m的高阻體，四極測(cè)深觀(guān)測(cè)的結(jié)果為從埋深100m開(kāi)始至底部全部為高阻體，觀(guān)測(cè)結(jié)果能夠得到高阻體的平面位置，證實(shí)其高阻體的存在，反映出其橫向邊界，但是縱向分辨率不夠，底部未封閉，容易形成錯(cuò)誤的推斷。

4 結(jié)束語(yǔ)

激電中梯剖面及對(duì)稱(chēng)四極測(cè)深法圈定高阻區(qū)與區(qū)內(nèi)產(chǎn)出石英脈吻合較好，表明該方法在本區(qū)石英細(xì)脈型金礦找礦上的有效性。測(cè)深視電阻率斷面上“一低加兩高”的異常形態(tài)，表明區(qū)內(nèi)存在北東向大構(gòu)造，與區(qū)內(nèi)背斜對(duì)應(yīng)完好，背斜核部處于低阻區(qū)，兩翼為高阻區(qū)，剖面低阻區(qū)兩側(cè)的高阻體對(duì)應(yīng)的石英脈具有較寬的厚度，且見(jiàn)礦品位較好，中間低阻區(qū)產(chǎn)出石英脈厚度一般，見(jiàn)礦品位較低。因此可以將視電阻率斷面上“一低加兩高”的“兩高”作為區(qū)內(nèi)石英細(xì)脈型金礦找礦的地球物理標(biāo)志，對(duì)于找礦預(yù)測(cè)具有重要的指示意義。然而激電對(duì)稱(chēng)四極縱向分辨率不夠，引起異常底部未封閉，會(huì)給異常推斷解釋形成誤導(dǎo)，希望廣大一線(xiàn)工作者結(jié)合具體地質(zhì)條件，謹(jǐn)慎分析。

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