寧蕪北部銅(金)多金屬礦深部找礦地質(zhì)與地球物理模型研究*

李雙喜，郭坤一，宋世明，張 景，周小棟

(1.江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊(duì) 連云港 222000)(2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心，南京 210002)( 3.福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福州 350013)

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寧蕪北部銅(金)多金屬礦深部找礦地質(zhì)與地球物理模型研究*

李雙喜1，郭坤一2，宋世明2，張 景2，周小棟3

(1.江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊(duì) 連云港 222000)(2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心，南京 210002)( 3.福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福州 350013)

寧蕪地區(qū)產(chǎn)有與中基性陸相火山巖有關(guān)的“玢巖型鐵礦”和多個(gè)銅金多金屬礦床(點(diǎn))。通過(guò)選取的4個(gè)典型礦床，討論該類礦床(點(diǎn))的成礦作用、勘查方法和地質(zhì)—地球物理特征，總結(jié)該類礦床(點(diǎn))勘查方法的組合與流程、對(duì)方法的有效性進(jìn)行分析，提出了地質(zhì)找礦標(biāo)志。建立了寧蕪北部深部銅多金屬礦的找礦模型，為下一步選擇找礦靶區(qū)和成礦預(yù)測(cè)提供參考。

寧蕪北部；深部找礦；找礦模型；南門(mén)頭銅礦；銅(金)多金屬礦

寧蕪盆地位于長(zhǎng)江中下游成礦帶，盆地內(nèi)產(chǎn)有與中基性巖漿巖相關(guān)的“玢巖型”鐵礦，已有學(xué)者對(duì)“玢巖型鐵礦”的地質(zhì)特征、與巖漿巖的成礦關(guān)系、成礦作用、找礦標(biāo)志及找礦模式等進(jìn)行了研究[1-4]。寧蕪盆地除“玢巖型鐵礦”外，在巖體或距巖體稍遠(yuǎn)的火山巖、沉積巖構(gòu)造裂隙中發(fā)育呈脈狀或透鏡狀的銅金礦(化)和鉛鋅礦化。銅金礦(化)主要為中溫?zé)嵋杭?xì)脈浸染型(大平山、皇姑山)與中低溫?zé)嵋撼涮罱淮?銅井、谷里、大嶺崗)[5]?。自2009年在梅山鐵礦旁側(cè)發(fā)現(xiàn)金銅鉬等多金屬礦體以來(lái)[6]，學(xué)者們普遍認(rèn)為寧蕪地區(qū)的銅金礦床具有較好的找礦前景。

寧蕪地區(qū)銅金礦床與長(zhǎng)江中下游成礦帶其他礦床在成礦作用、成礦系列、礦床特征等方面具有相似性[7-9]。周濤發(fā)等(2010，2011)[10-11]將長(zhǎng)江中下游成礦帶劃分為145～136Ma的矽卡巖型—斑巖型銅金礦化、135～127 Ma的玢巖型鐵礦化和126～123 Ma與A型花崗巖有關(guān)的鈾、金礦化三個(gè)成礦系列。研究區(qū)玢巖型鐵礦化可歸于第二個(gè)成礦系列，與之伴生的脈狀銅金多金屬礦(化)可能發(fā)生在129 Ma～127 Ma，在成礦時(shí)代上與玢巖型鐵礦相同。林剛等(2010)[12-13]認(rèn)為寧蕪盆地作為長(zhǎng)江中下游成礦帶的重要組成部分，在深部應(yīng)發(fā)育并可能存在與帶內(nèi)其他地區(qū)類似的成礦系統(tǒng)和礦床。綜上，寧蕪地區(qū)除鐵礦外，銅(金)多金屬礦亦具有較好的找礦前景。

目前，長(zhǎng)江中下游成礦帶找礦已進(jìn)入攻深找盲階段，探索尋找深部隱伏礦。采用合適的勘查技術(shù)方法對(duì)深部隱伏礦的礦勘查具有重要意義，已有眾多學(xué)者研究并總結(jié)了長(zhǎng)江中下游地區(qū)找礦方法與經(jīng)驗(yàn)[14-15]。重磁法勘探主要應(yīng)用于玢巖型鐵礦的找礦勘查，對(duì)多金屬礦床也具有較好的應(yīng)用效果，如安慶地區(qū)接觸交代型東馬鞍山鐵礦邊部的月山巖體邊緣帶上有磁高異常顯示、安徽獅子山礦田的磁場(chǎng)和重力場(chǎng)具有良好的反映[16]。長(zhǎng)江中下游金屬礦勘查方法、流程與組合等方面已有諸多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，比如磁法、重力、化探、激電等對(duì)矽卡巖型鐵銅礦的勘查具有良好的效果(鐵山、銅碌山、武山、獅子山等)；斑巖型銅礦應(yīng)采用巖石、土壤地球化學(xué)、電法，結(jié)合磁法和重力方法勘查(如城門(mén)山、沙溪、銅廠等)；熱液型銅礦根據(jù)地球化學(xué)、電法，結(jié)合重力和磁法勘探(如娘娘山、云臺(tái)山、太平山等)；磁法、重力、復(fù)電阻率法對(duì)沉積—熱液疊加改造型礦床有較好的勘查效果。此外，銅礦物、自然金、黃鐵礦、重晶石礦物組合異常對(duì)勘查火山巖熱液充填型銅金礦具有較好的效果[17]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

圖1 寧蕪盆地地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)文獻(xiàn)[1]修改)Fig.1 Generalized geologic map of the Ningwu basin

寧蕪盆地位于長(zhǎng)江中下游成礦帶，為中生代形成的繼承式斷陷盆地，出露三疊系中統(tǒng)周沖村組(T2z)白云質(zhì)灰?guī)r，侏羅系中—下統(tǒng)象山群(J1-2xn)砂巖。區(qū)內(nèi)中生代火山巖發(fā)育，分為龍王山、大王山、姑山和娘娘山旋回等四個(gè)旋回，火山活動(dòng)均以強(qiáng)烈爆發(fā)開(kāi)始，噴溢沉積結(jié)束，晚期均有相應(yīng)成分的次火山巖、淺成侵入巖產(chǎn)出[1]。次火山巖體受區(qū)域性北北東向構(gòu)造及噴發(fā)裂隙帶控制，以淺成—超淺成侵入體為主，主要為安山玢巖、閃長(zhǎng)玢巖、粗安斑巖、粗面斑巖、英安斑巖及假白榴石響巖等，以大王山旋回形成的安山玢巖、閃長(zhǎng)玢巖巖體最為常見(jiàn)，其中大王山旋回次火山巖—閃長(zhǎng)玢巖與鐵礦床在時(shí)空上關(guān)系密切，前人將這類鐵礦床統(tǒng)稱為“玢巖型鐵礦床”。姑山和娘娘山旋回巖漿侵入作用在區(qū)內(nèi)形成大量花崗巖類，主要呈隱伏巖體產(chǎn)于盆地深部，在盆地中部和北部局部出露地表[18]。區(qū)內(nèi)火山巖、次火山巖與圍巖接觸部位礦化蝕變、熱變質(zhì)現(xiàn)象普遍，與鐵、銅、硫礦化關(guān)系密切(圖1)。

研究區(qū)斷裂主要為NNE向基底斷裂，斷裂性質(zhì)為左行剪切，NW向斷裂以右行剪切為主，其與NNE向斷裂的交匯部位是構(gòu)造薄弱區(qū)，是火山—巖漿作用、成礦作用的有利部位。近EW向斷裂主要表現(xiàn)為右行剪切，姑山和娘娘山旋回發(fā)育的花崗巖類主要受該組斷裂控制[19-21]。

2 礦床特征與成礦作用

研究區(qū)銅(金)礦主要分布在白頭山—娘娘山、谷里—大嶺崗、大平山等地。金礦類型主要為中低溫?zé)嵋菏⒚}型(銅井、老墳山)，與成礦有關(guān)的侵入巖體主要為閃長(zhǎng)玢巖、石英二長(zhǎng)斑巖、正長(zhǎng)斑巖等，含礦圍巖多為大王山旋回的安山玢巖。蝕變以硅化、高嶺土化、碳酸鹽化、綠泥石化為主，其中硅化與金礦密切相關(guān)。銅(金)礦床呈NE-SW帶狀分布，受北北東、北西向大斷裂、火山機(jī)構(gòu)控制，儲(chǔ)礦斷裂以北西向或北北西向次級(jí)斷裂為主(銅井銅金礦)，北東向次之(谷里銅礦)?。寧蕪盆地火山噴發(fā)帶或火山構(gòu)造呈北東向展布，在火山噴發(fā)晚期“收縮”階段，北西向斷裂獲得張應(yīng)力，而北東向多緊閉，導(dǎo)致北西向礦脈發(fā)育[22]。

圖2 谷里銅礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖(a)及地質(zhì)-地球物理綜合平面圖(b)(據(jù)資料??修改) Fig.2 Generalized geologic map (a) and geological-geophysical integrated plan map (b) of the Guli copper deposit1-第四系；2-大王山旋回閃長(zhǎng)玢巖；3-銅礦脈；4-斷層

國(guó)外一些學(xué)者將富含大量鐵氧化物、伴有銅、金、稀土礦化的一類礦床稱為IOCG(iron oxide-copper-gold deposits)[23-26]，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者也介紹了此類礦床的地質(zhì)特征[27-28]。瑞典的基魯納礦床為一套富納質(zhì)并含磷灰石、與中基性火山巖、火山碎屑巖及侵入巖有關(guān)的磁鐵礦、赤鐵礦[29]，一些學(xué)者將該礦床與寧蕪地區(qū)的玢巖型鐵礦對(duì)比[30-31]，發(fā)現(xiàn)兩者在礦床特征、產(chǎn)出等方面具有相似性。毛景文等(2008)[37]通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外典型的IOCG礦床地質(zhì)特征，將寧蕪與廬樅盆地玢巖型鐵礦與國(guó)外典型的IOCG礦床對(duì)比，認(rèn)為寧蕪與廬樅盆地玢巖型鐵礦也可歸為這一類礦床。對(duì)于寧蕪北部銅礦床的成因及流體特征，趙玉琛(1994)[22]通過(guò)研究火山巖地球化學(xué)特征，認(rèn)為金礦化是深源火山巖漿及其熱液在雨水參與下形成的；周小棟等(2013)[32]認(rèn)為寧蕪北部熱液型脈狀銅礦的成礦流體是淺成環(huán)境下的中低鹽度中高—中低溫流體，早期與大王山旋回中基性巖有關(guān)，晚期以姑山—娘娘山旋回的花崗巖類有關(guān)。

3 寧蕪北部典型銅(金)礦床勘查方法實(shí)例

3.1 谷里銅礦

位于谷里鎮(zhèn)東金牛洞、大小銅山一帶，為中低溫?zé)嵋航淮涮钚⌒豌~礦床(圖2a)。礦體主要產(chǎn)于大王山旋回次火山巖體及熔巖中，個(gè)別產(chǎn)于姑山組英安巖及前火山巖系沉積巖的裂隙中，礦脈主要受北東30°～35°、少量受北西向或北東東向斷裂控制，礦體呈復(fù)脈或單脈作平行或雁行排列。礦石為細(xì)脈浸染狀、不規(guī)則狀、蜂窩狀構(gòu)造。主要礦物共生組合為石英—黃鐵礦—黃銅礦或石英—赤鐵礦—黃銅礦。圍巖蝕變以硅化、高嶺土化為主，銅礦與硅化有關(guān)。屬此類銅礦的有鄭家村、石頭山、公雞山、東大山、耿家等礦(化)點(diǎn)。

通過(guò)谷里銅礦區(qū)化探次生暈和激電工作圖(圖2b)可知，在主礦帶上方具有明顯的ηs高值異常，高值異常中心與礦脈中心大體對(duì)應(yīng)。礦脈上方ρs表現(xiàn)為高阻異常，可能由近礦圍巖蝕變及石英脈引起。在礦脈位置上方有銅暈高值異常?，說(shuō)明近地表銅(金)礦脈體可引起明顯的激電異常，而電阻率因受硅化、蝕變、破碎帶、礦脈等因素影響，電阻率并非一定僅為低阻異常。

3.2 銅井銅金礦

位于南京市江寧區(qū)銅井鎮(zhèn)洪幕山、銅坑山、娘娘山一帶，礦床位于寧蕪火山構(gòu)造洼地西側(cè)的娘娘山破火山口。區(qū)域性北東向安德門(mén)—娘娘山斷裂噴發(fā)帶與北西向斷裂分別控巖、控礦。銅礦脈產(chǎn)于黝方霓輝正長(zhǎng)(斑)巖、粗面斑巖附近的娘娘山組堿性火山巖中，少數(shù)產(chǎn)于巖體中。礦區(qū)見(jiàn)多條銅金礦脈，以銅坑山—銅南(娘娘山)礦脈為主，礦體主要賦存于地下-30～-320m，呈單脈或復(fù)脈狀，有尖滅再現(xiàn)、膨脹收縮、分叉復(fù)合現(xiàn)象。礦物成分為黃銅礦、自然金、斑銅礦、黃鐵礦、鏡鐵礦等，脈石礦物以石英、菱鐵礦為主，次為重晶石，玉髓、方解石。銅、金由地表向深部逐漸變貧。圍巖蝕變有硅化、高嶺土化、絹云母化、碳酸鹽化。同類型礦床(點(diǎn))有小銅山、小山峴等。

圖3 銅井10線原始電阻率及充電率曲線(AB/6)(a)及測(cè)深二維反演視電阻率等值線斷面圖(b)?Fig.3 Original resistivity and charging rate curves(AB/6)(a) and isoline section of 2D apparent resistivity inversion (b) in exploration line 10 in Tongjing1-視極化率等值線；2-視電阻率等值線；3-含金銅礦高阻脈；4-推斷地質(zhì)界線；5-娘娘山組;6-斷裂

從銅井10線原始電阻率及充電率曲線(圖3a)可知，10線長(zhǎng)480 m，剖面方向49°，位于馬腳山—猴子山礦段0號(hào)勘探線，已知Au、Cu礦脈在地表處位于206、208號(hào)測(cè)深點(diǎn)之間，且已有鉆孔ZK001、ZK002揭示深部有一傾向北東東，傾角約70°的Au、Cu礦脈。由10線二維反演視電阻率等值線斷面圖(圖3b)可知，由地表向下，電阻率表現(xiàn)為“低—高—低”的特征。中段高阻帶可能由巖體引起，已知礦脈為含銅(金)石英脈，礦脈對(duì)應(yīng)剖面位置有相應(yīng)的高阻異常，測(cè)線2160～2220 m，地表以下約300 m處見(jiàn)視電阻率等值線較周?chē)猩叩内厔?shì)，同時(shí)極化率曲線明顯上凸，對(duì)應(yīng)已知高極化特征的礦脈。測(cè)線2080 m，AB/6=25 m以內(nèi)亦有較明顯的相對(duì)高阻異常，對(duì)應(yīng)地表礦脈，可能由具有高阻特征的石英脈引起，此處極化率曲線同樣向上凸起，但該形態(tài)特征在整條測(cè)線淺表處較常見(jiàn)，不能作為明顯的礦致異常標(biāo)志。由上可知，多金屬礦床(化)具有較好的極化率高值異常，而對(duì)應(yīng)的電阻率異常并非一定低值。

3.3 大嶺崗銅礦

位于谷里鎮(zhèn)南4.5 km處，礦床位于吉山—朱門(mén)斷裂噴發(fā)帶西側(cè)，北北西向斷裂破碎帶為區(qū)域性控礦構(gòu)造?；鶐r出露少，僅在南部出露早白堊系大王山組火山巖。含礦圍巖以大王山組中段安山巖為主，其次為安山質(zhì)角礫熔巖及輝石安山玢巖或輝石閃長(zhǎng)玢巖。礦脈受大嶺崗—林木山北西向斷裂控制。礦帶走向與破碎帶一致，傾向北東，傾角72°～86°。礦石為自形、半自形、他形粒狀結(jié)構(gòu)、次文象環(huán)帶結(jié)構(gòu)，塊狀、脈狀、細(xì)脈—浸染狀，局部為角礫狀。礦石礦物為黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦和黝銅礦。蝕變主要為硅化、絹云母化、碳酸鹽化、鈉長(zhǎng)石化，次為高嶺土化和綠泥石化。

圖4 大嶺崗銅礦123線CR法地質(zhì)-地球物理綜合剖面圖?Fig.4 CR Geological-geophysical integrated sections of exploration line 123 in the Dalinggang copper deposit1-第四紀(jì)粘土層；2-大王山組中段；3-大王山組閃長(zhǎng)玢巖；4-已知銅礦體；5-斷裂破碎帶;6-鉆孔及編號(hào)；7-CR法異常及編號(hào)

從大嶺崗銅礦123線CR法地質(zhì)—地球物理綜合剖面圖(圖4)可知，已知礦脈對(duì)應(yīng)的視電阻率為中低阻，電阻率值<300Ω·m。測(cè)線點(diǎn)號(hào)1500～2100m間，高程約-200～-485m處有兩處高視充電率異常(JD3-1和JD3-2)組成“八”字形，異常主要由視充電率24%等值線圈出，極值>32%，視時(shí)間常數(shù)(τs)為0～6s，視頻率相關(guān)系數(shù)(Cs)為0.05～0.35，與剖面其余位置未有明顯不同。從地質(zhì)圖看，NW向銅礦脈主要賦存于大王山組破碎帶中，穿過(guò)CR123線1850點(diǎn)與1900點(diǎn)之間，傾向NEE，從高程約-50m延伸至高程-300m以深，推斷該處極化率高值異常應(yīng)是銅礦脈向深部延伸的反映?。關(guān)于CR法剖面深度，筆者對(duì)比長(zhǎng)江中下游地區(qū)南門(mén)頭勘查示范區(qū)CR法剖面與鉆孔測(cè)井曲線?，發(fā)現(xiàn)CR法剖面的電阻率異常、視充電率異常在測(cè)井曲線上均有較好的對(duì)應(yīng)，但深度不能較好的對(duì)應(yīng)，這可能由于在反演過(guò)程中參數(shù)選取不當(dāng)引起的。而大嶺崗地區(qū)123線CR法視充電率高值異常主要位于地下-200～-500m，與地下-50～-300m的礦體對(duì)應(yīng)較好，因電法剖面深部是否準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)實(shí)際深度還有待進(jìn)一步研究，該處高值異常也可能是已知礦體的直接反映。由此可知，該已知礦脈對(duì)應(yīng)的CR法異常主要為明顯的視充電率高值異常，其它電性參數(shù)異常作為參考。

3.4 南門(mén)頭銅礦

位于南京市江寧區(qū)陸郎鎮(zhèn)一帶。2009～2014年南京地質(zhì)調(diào)查中心在該區(qū)進(jìn)行了大量物化探工作，結(jié)合鉆探進(jìn)行深部找礦驗(yàn)證和技術(shù)示范，在ZK4001、ZK4031、ZK4331鉆孔不同深度見(jiàn)多個(gè)銅礦體?。礦體以脈狀、細(xì)脈浸染狀礦石為主，次為團(tuán)塊狀礦石。由于裂隙發(fā)育和礦液局部富集，浸染狀礦石常過(guò)渡為脈狀礦石，兩者與圍巖呈漸變關(guān)系。礦石以脈狀、碎裂狀、浸染狀為主；自形或半自形粒狀結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等。主要金屬礦物為黃鐵礦、黃銅礦、鏡鐵礦等。黃銅礦含量約3%，呈不規(guī)則粒狀分布在脈石礦物裂隙或晶隙中。脈石礦物主要為(角閃)安山巖、安山質(zhì)角礫巖、安山質(zhì)角礫凝灰?guī)r、(含角礫)安山質(zhì)晶屑(沉)凝灰?guī)r等。礦體主要賦存于安山質(zhì)火山巖的構(gòu)造破碎帶及伴生裂隙中，圍巖主要為大王山組中段安山質(zhì)火山巖及閃長(zhǎng)玢巖脈，在礦體下部見(jiàn)正長(zhǎng)花崗巖侵入。

圖5 南門(mén)頭銅礦地質(zhì)—重磁異常綜合圖Fig.5 Geological and gravity-magnetic anomaly integrated maps of the Nanmentou copper deposit1-姑山組;2-大王山組;3-閃長(zhǎng)玢巖;4-推測(cè)礦體平面分布;5-重力異常及編號(hào);6-巖相界線;7-鉆孔及編號(hào);8-斷裂及編號(hào)

圖6 南門(mén)頭銅礦5線CR法剖面及地質(zhì)推斷剖面圖Fig.6 CR sections and inferred geological section of exploration line 5 in the Nanmentou copper deposit 1-第四系；2-安山巖；3-安山質(zhì)凝灰?guī)r；4-安山質(zhì)沉凝灰?guī)r；5-安山質(zhì)角礫熔巖;6-閃長(zhǎng)玢巖；7-正長(zhǎng)花崗巖；8-姑山組;9-大王山組;10-斷裂;11-黃銅礦脈

從南門(mén)頭銅礦地質(zhì)—重磁異常綜合圖(圖5)可知，銅礦脈體所在平面位置整體表現(xiàn)為重磁同高。布格重力異常為大片高值區(qū)，經(jīng)匹配濾波之后的剩余重力異常，表現(xiàn)為幾處似環(huán)狀或不規(guī)則狀的高值異常，反映本區(qū)古火山噴發(fā)區(qū)內(nèi)火山巖分布區(qū)。△T磁異常形態(tài)雜亂，無(wú)定性排列，由多個(gè)橢圓狀或不規(guī)則形狀異常組成，是火山巖分布區(qū)典型的磁異常；△T化極深源場(chǎng)表現(xiàn)為明顯的橢圓狀高值區(qū)，反映了古火山噴發(fā)區(qū)內(nèi)大王山組火山巖與次火山巖的分布。因該區(qū)脈狀銅礦與火山機(jī)構(gòu)周?chē)鷱埮ば詳嗔?、環(huán)狀或放射狀斷裂關(guān)系密切，因此重磁異常在銅礦勘查的意義主要在于對(duì)地層、斷裂的劃分和火山機(jī)構(gòu)的識(shí)別。

由南門(mén)頭銅礦區(qū)5線CR法電磁電阻率、CR法視充電率，CSAMT視電阻率與地質(zhì)推斷剖面圖(圖6)可知，ZK4001與ZK4331鉆孔銅礦體對(duì)應(yīng)CR法視充電率為不規(guī)則半橢圓形組成的高值異常，高值范圍為8%～12%，相應(yīng)電阻率為低阻向高阻的過(guò)渡帶，值為600～900Ω·m。電磁電阻率剖面在地下-800～-1500m為明顯的高阻異常，經(jīng)鉆孔驗(yàn)證高阻異常為大王山組下段弱蝕變的(輝石角閃)安山巖類或中酸性侵入巖。從CSAMT二維視電阻率反演斷面圖(圖6)看，地表以下0～-400m為低阻，電阻率范圍約為60～316Ω·m； 地表向下-400～-600m處仍存在一較明顯的電性分界面，該界面可能反映火山旋回不同巖性的分界面。界面在2800～3100點(diǎn)處較低，向下為高阻層，與CR法相同，高阻主要對(duì)應(yīng)大王山組下段弱蝕變的(輝石角閃)安山巖類或中酸性侵入巖。礦體對(duì)應(yīng)位置的電阻率值同樣為低阻向高阻的過(guò)渡區(qū)，約4000～6000Ω·m。整體看，CR法與CSAMT電阻率剖面(電磁電阻率或視電阻率)對(duì)火山巖地區(qū)不同巖性的劃分具有較好的效果。

該示范區(qū)驗(yàn)證鉆孔主要部署在CR法“高充電率、低阻或低值至高阻過(guò)渡帶”異常，位于重磁同高(或有利成礦區(qū))異常區(qū)。根據(jù)鉆孔揭示，鉆孔見(jiàn)銅礦化的位置與CR法高充電率具有較好的對(duì)應(yīng)性。該區(qū)黃鐵礦化蝕變帶普遍發(fā)育，CR法異常帶對(duì)黃鐵礦化與黃銅礦化難以區(qū)分，故在銅礦勘查中，需綜合分析其他地質(zhì)、地球物理資料。

南門(mén)頭勘查區(qū)發(fā)現(xiàn)的銅礦與周邊的大嶺崗銅礦、朱門(mén)銅礦點(diǎn)、大楊山銅礦、施山—銅山銅礦均位于朱門(mén)—皇姑山火山噴發(fā)區(qū)內(nèi)或外圍，在構(gòu)造上均受北西向、北北西向斷裂控制，該組斷裂可能為古生代火山噴發(fā)中心外圍的放射狀斷裂??；使蒙?、千里村火山口及旁側(cè)的北西向斷裂群為銅金礦的找礦有利地段。

4 寧蕪北部銅(金)多金屬礦勘查模型研究

(1) 熱液脈型銅金礦找礦選區(qū)：區(qū)域內(nèi)熱液細(xì)脈型銅金礦與大王山組閃長(zhǎng)玢巖、姑山旋回正長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)巖類、娘娘山旋回堿性火山巖在空間和成因上具有密切聯(lián)系，受張扭性斷裂控制，因此應(yīng)分析研究區(qū)各類巖體的展布及含礦建造屬性。此外，區(qū)內(nèi)銅金礦受火山機(jī)構(gòu)范圍內(nèi)放射狀或環(huán)狀斷裂控制，應(yīng)系統(tǒng)分析研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造，選擇有利成礦的斷裂構(gòu)造位置。

(2) 地球物理勘查目標(biāo)體：尋找與銅金成礦有關(guān)的花崗(閃長(zhǎng))斑巖巖體，硅化帶、黃鐵礦化、黃銅礦化帶蝕變帶亦可作為本區(qū)深部找礦的線索。

(3) 勘查方法組合與流程：①高精度面積性重磁測(cè)量。通過(guò)處理重磁數(shù)據(jù)，分析研究區(qū)火山巖、侵入巖的分布，推斷火山機(jī)構(gòu)和構(gòu)造特征。②根據(jù)重磁解釋結(jié)果，選擇有利成礦巖體及斷裂位置進(jìn)行電法剖面測(cè)量。厚覆蓋區(qū)選擇CSAMT法與CR法等。在對(duì)本區(qū)巖體、礦化體及火山巖地層電性差異分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)電法剖面資料，初步推斷研究區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)，圈閉有利綜合異常。③鉆探驗(yàn)證。對(duì)引起電法異常段的巖心物性定量測(cè)量，結(jié)合井中物探測(cè)量及巖心樣光薄片鑒定、化學(xué)分析等，對(duì)鉆孔進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。④分析驗(yàn)證后的鉆孔、地質(zhì)、物探、測(cè)井、實(shí)驗(yàn)等資料，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景，建立地質(zhì)—物探綜合找礦模型。

(4) 地質(zhì)找礦標(biāo)志：①控制銅(金)礦床的北北東、北西向、北北西向斷裂、火山噴發(fā)區(qū)、火山口外圍放射狀或環(huán)狀斷裂是銅金礦勘查的構(gòu)造標(biāo)志。②圍巖、巖體特征，如娘娘山旋回的黝方石響巖、黝方霓輝巖、白頭山旋回的石英二長(zhǎng)巖及龍王山旋回的閃長(zhǎng)玢巖和部分火山巖。③銅金礦的物化探標(biāo)志。具有面型、分帶性的極化率異常，并伴有面型的、具分帶的Cu、As、Ag等多元素化探異常；有自然金重砂異常及以Cu為主，伴有Pb、Zn、Ag、Ba化探異常[17]。④巖體外圍的褐鐵礦、軟硬錳礦、菱鐵礦石英脈是尋找金、銅礦的間接標(biāo)志之一。深色蝕變帶內(nèi)部的淺色蝕變和鉀化是浸染狀銅礦的找礦標(biāo)志。

(5) 異常干擾分析：電法勘查目標(biāo)體為黃鐵礦化、黃銅礦化等金屬硫化物蝕變帶，干擾因素為碳質(zhì)地層、無(wú)礦黃鐵礦化。在判斷黃鐵礦化、黃銅礦化帶蝕變帶分布后，難以準(zhǔn)確確定礦體位置。部分電法測(cè)量?jī)x器對(duì)黃鐵礦化、黃銅礦化等有強(qiáng)化、放大作用，影響對(duì)異常性質(zhì)的判斷。

(6) 方法有效性分析：重磁異常是第四系覆蓋區(qū)、火山巖覆蓋區(qū)的主要選擇，重磁異常對(duì)區(qū)內(nèi)不同性質(zhì)巖體的分布及構(gòu)造特征具有指示意義。但重磁異常受第四系覆蓋、火山巖分布、磁性變化等影響。CR法電磁電阻率、視充電率、視電阻率對(duì)區(qū)內(nèi)深部隱伏巖體分布具有較好的指示，在巖體上部顯示較好的視充電率異常、電磁電阻率異常，巖體顯示為高視電阻率異常。接觸帶外圍發(fā)育的視充電率異常與高電磁電阻率異常疊合，指示帶狀、面狀發(fā)育的硅化(硅質(zhì)巖)、黃鐵礦化。蝕變帶內(nèi)視充電率異常、低電磁電阻異常、低視電阻率異常疊加可能指示礦體。CSAMT法在劃分電阻率差別較大的電性層具有較好的效果(如巖體、沉積地層、火山巖地層)。在電阻率差異顯著區(qū)優(yōu)先選擇CSAMT剖面測(cè)量，對(duì)極化率差異顯著區(qū)選擇CR法剖面測(cè)量。

5 結(jié)論和建議

(1) 寧蕪北部銅(金)多金屬礦勘查過(guò)程中，高精度重磁數(shù)據(jù)對(duì)推斷勘查區(qū)火山巖、侵入巖的分布、火山機(jī)構(gòu)和構(gòu)造特征提供依據(jù)，甚至可指示礦體位置。但重磁異常受第四系覆蓋、火山巖分布、磁性變化等多重影響。

(2) 重磁對(duì)隱伏巖體的識(shí)別具有重要作用。CR法、CSAMT法可獲得深部電性特征，可了解深部地質(zhì)體和具有一定規(guī)模的礦體分布，是深部找礦的有效方法。礦體對(duì)應(yīng)位置的極化率往往表現(xiàn)為高值異常，電阻率因硅化帶、破碎帶、巖體隆起等因素可能表現(xiàn)為不同的異常。

(3) 南門(mén)頭勘查示范區(qū)在深部礦勘查工作中運(yùn)用“高極化率”“低電阻率或高低阻過(guò)渡帶”異常組合對(duì)本區(qū)銅(金)多金屬礦勘查具有一定指導(dǎo)意義。由于物探異常受多種因素控制，尤其黃鐵礦化的廣泛分布會(huì)造成類似礦體的極化率異常，在實(shí)際運(yùn)用中要綜合考慮，辯證分析，以區(qū)分有用異常和干擾異常。

(4) 本次寧蕪北部銅(金)多金屬礦勘查模型僅參考4個(gè)典型礦床，未系統(tǒng)總結(jié)本區(qū)所有礦床勘查過(guò)程及物探異常，因此在參考時(shí)應(yīng)綜合考慮各個(gè)礦床產(chǎn)出位置、礦床特征等。

注釋

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Geological-geophysical model research of deep prospecting for copper (gold) polymetallic deposits in the northern Ningwu area

LI Shuang-xi1， GUO Kun-yi2， SONG Shi-ming2， ZHANG Jing2， ZHOU Xiao-dong3

(1.The6thGeologicalInstituteofJiangsuProvince，Lianyungang222000，China) (2.NanjingCente,ChinaGeologicalSurvey，Nanjing210016，China) (3.FujianInstituteofGeologicalSurvey,Fuzhou350013,China)

Some porphyrite iron deposits or occurrences related to intermediate-basic continental volcanic rocks and copper-gold polymetallic deposits have been found to occur in the Ningwu basin. This study selected four typical deposits of such kind to study the mineralization of these deposits, the corresponding exploration and geological-geophysical characteristics, and further summarized the exploration methods and assemblage for such deposits, their validity, and prospecting indicators. Finally, a prospecting model for deep copper-gold polymetallic deposits in the northern Ningwu area was established, which will provide reference for selecting prospecting target areas and metallogenic prognosis.

northern Ningwu area； deep prospecting； prospecting model； Nanmentou copper deposit； copper (gold) polymetallic deposits

2015-12-02 改回日期：2016-02-26 責(zé)任編輯：譚桂麗

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查專項(xiàng)“長(zhǎng)江中下游地區(qū)深部礦勘查方法技術(shù)示范”(項(xiàng)目編號(hào)：1212010781014)。

李雙喜，1987年生，男，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)，主要從事地質(zhì)-地球物理綜合找礦研究工作。

10.16788/j.hddz.32-1865/P.2016.04.005

P629

A

2096-1871(2016)04-266-09