河南嵩縣槐樹坪金礦礦體富集規(guī)律與電性特征的關系

張參輝 郭玉溪 白德勝 司建濤 李水平

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院)

河南省嵩縣槐樹坪金礦床屬大型構造蝕變巖型金礦床，位于豫西熊耳山地區(qū)。全區(qū)共圈出了58個金礦體，估算各類金資源量超過30 t，伴生銀資源量達85 t。其中，規(guī)模最大的金礦體長度為1 500 m，延深700 m，厚度為1.78 m，Au品位為4.26×10-6，單礦體金資源量達到11.8 t[1]。由于區(qū)內(nèi)主礦體賦存于緩傾斜斷裂構造蝕變帶中，盡管對于礦體地質(zhì)特征、地球化學特征、成因等方面的研究有部分成果問世[2-5]，但對于該類礦體的物探找礦研究較為薄弱。為有效揭示區(qū)內(nèi)金礦體的富集規(guī)律與電性特征的關系，為在該區(qū)進一步開展物探深部隱伏礦體找礦工作提供可靠依據(jù)，本研究對ZK24-0510、ZK24-4512鉆孔開展井中激電測量工作，通過激電成果解譯分析并結(jié)合鉆探驗證方法，對區(qū)內(nèi)礦體的激電響應特征進行剖析。

1 礦床地質(zhì)特征

槐樹坪金礦位于華北地臺南緣，與秦嶺褶皺系毗鄰，屬華熊臺隆二級構造單元，三級構造單元熊耳山斷隆與潭頭—嵩縣新生代斷陷盆地的結(jié)合部位。礦區(qū)地殼具有明顯的地臺型基底和蓋層二元結(jié)構，地層呈單斜產(chǎn)出，斷裂構造發(fā)育，巖漿活動強烈，成礦地質(zhì)條件十分優(yōu)越。 區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，礦種類型多樣，金屬礦產(chǎn)主要有金、鉬、銀、鉛、鐵等，非金屬礦產(chǎn)有螢石、重晶石、滑石、鉀長石等，以金礦普遍發(fā)育為顯著特征。

礦區(qū)位于五丈山花崗巖體南西側(cè)的外接觸帶，南東側(cè)為新生代潭頭—大章斷陷盆地(圖1)。礦區(qū)出露的地層主要為中元古界長城系熊耳群雞蛋坪組中、上段，古近系高峪溝組和第四系。雞蛋坪組地層大致呈NE向展布，傾向SE，傾角15°～35°，與區(qū)域地層產(chǎn)狀基本一致,巖性以英安巖、安山巖為主，夾有凝灰?guī)r、火山角礫巖透鏡體；古近系高峪溝組巖性主要為黏土巖，分布于礦區(qū)東南部；第四系巖性主要為砂礫和黏土，分布于溝谷、山頂平緩地帶[6]。

圖1 槐樹坪金礦區(qū)地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)雞蛋坪組地層斷裂發(fā)育，斷裂構造走向主要為NE—NEE向(F3、F5等斷層)、NW—NWW向(F29、F30斷層)(圖1)。根據(jù)斷層傾角可將區(qū)內(nèi)斷層大致分為陡傾斜和緩傾斜2類，各組斷裂構造均發(fā)育不同程度的金礦化。礦區(qū)地表出露的緩傾斜斷裂構造全部具有金礦化特征，陡傾斜斷裂構造形成金礦化的概率為30%，相對成礦率稍低。

2 巖(礦)石電性特征

礦區(qū)內(nèi)巖(礦)石的電性參數(shù)主要通過采集鉆孔巖芯標本進行測定，并根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)特征對電性數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分析，結(jié)果見表1。分析表1可知：礦區(qū)內(nèi)石英脈的電阻率值最大，均值達到6 537 Ω·m，其次為英安巖和正長巖，均值約為3 600 Ω·m；構造角礫巖的電阻率最小，均值為874 Ω·m，其次為礦石(氧化)，均值為1 355 Ω·m；礦石(氧化)的極化率最大，均值達到6.65%，其次為礦化蝕變巖，均值為3.29%，其余巖石的極化率相對較低，均不超過2.51%?？梢?，礦區(qū)礦石呈現(xiàn)低阻、高極化特征，與圍巖的物性參數(shù)差異明顯，為采用電法進行隱伏礦體探測和圈定提供了基礎。

表1 槐樹坪金礦巖(礦)石電性參數(shù)

3 激電異常解譯

本研究選擇ZK24-0510、ZK24-4512鉆孔開展激電測井工作，采取地—井(五方位)工作方式及井—地(剖面測量)工作方式[7-10]。ZK24-0510鉆孔周圍鉆孔分布較密集，勘查程度高，通過對A1-A3剖面異常進行解譯并與其周邊鉆孔的勘查資料進行對比分析，總結(jié)區(qū)內(nèi)礦體的激電響應特征，并通過ZK24-4512鉆孔進行驗證。

3.1 ZK24-0510鉆孔異常

ZK24-0510鉆孔的A1-A3方向測線附近共有4個鉆孔，分別為ZK1-0008、ZK24-0510、ZK24-0712和ZK24-0714(圖2)。將該4個鉆孔投影至A1-A3方向剖面上，相應的自然電位斷面圖、視電阻率斷面圖以及視極化率斷面圖分別如圖3～圖5所示。

圖2 ZK24-0510測線及附近鉆孔分布

圖3 自然電位斷面

分析圖3～圖5可知：自然電位整體幅值偏高，表明該區(qū)成礦條件較好，但經(jīng)過與區(qū)內(nèi)已取得的地質(zhì)找礦成果進行對比分析，可知自然電位對于礦化蝕變帶的指示效果較差；A1-A3剖面整體視電阻率偏高，在ZK24-0510鉆孔深部存在1處低阻異常，視電阻率值低于300 Ω·m，視電阻率偏高區(qū)域主要集中于-200～-350 m處，呈條帶狀分布，經(jīng)過與該區(qū)已取得的地質(zhì)找礦成果進行對比分析，可知視電阻率對于礦化蝕變帶的指示效果也較差；A1-A3剖面整體視極化率偏高，并且高值區(qū)域主要集中于-350～-450 m 處，高視極化率異常呈“條帶狀”分布，分布范圍較廣，視極化率值約4%，中心最大視極化率值甚至超過了5%。

圖4 視電阻率斷面

圖5 視極化率斷面圖

由于區(qū)內(nèi)金礦石與黃鐵礦伴生，黃鐵礦化具有高極化率特征，當黃鐵礦化程度高、厚度較大時，激電響應明顯，因此，極化率可以對礦化蝕變帶起到明顯的指示作用。此外，由于區(qū)內(nèi)自然電位和電阻率受地形、地下水等因素的影響較大，對礦化蝕變帶的指示效果不佳。因此，宜選擇視極化率作為礦區(qū)井中激電成果解譯的重點參數(shù)。

對A1-A3剖面7條視極化率原始曲線(圖6)進行分析，可知該剖面中、深部存在多個高極化板狀體，并且異常深度與剖面的反應吻合，經(jīng)過與相應的地質(zhì)成果進行對比分析，可知見礦段多處于較強的氧化還原環(huán)境中，礦體多具有中低阻、中高極化率特征，進一步佐證了極化率特征對于礦化蝕變帶具有較好的指示意義。

3.2 ZK24-4512鉆孔異常

ZK24-4512測線布置如圖7所示，視極化率參數(shù)特征如圖8、圖9所示。分析圖8、圖9可知：A2-A4剖面整體表現(xiàn)為高視極化率特征，視極化率相對較高的區(qū)域呈現(xiàn)水平層狀分布，位于-120～-200 m處，鉆孔打穿了1處極化率較高區(qū)域，在鉆孔底部，有1處極化率較高區(qū)域，范圍較小，成團狀；A1-A3剖面整體表現(xiàn)為低極化率特征，視極化率相對較高的區(qū)域共有3處，分別位于距離測線起點0～80 m、深度超過380 m，距離起點80～200 m、深度-140～-200 m，以及距離起點260～400 m、深度不超過-150 m。上述分析進一步表明，ZK24-4512鉆孔區(qū)域極化率整體較低。

圖6 A1-A3剖面視極化率原始曲線

圖7 ZK24-4512測線布置

ZK24-4512鉆孔附近分布有F17斷裂，走向NE—SW，傾向SE，傾角13°～15°。A1-A3剖面方向與F17斷裂走向平行，A2-A4剖面方向垂直于F17斷裂走向。根據(jù)ZK24-0510鉆孔異常解譯思路及成果，可推斷A1-A3剖面的極化率異常應為“水平”異常，A2-A4剖面的極化率異常應為向SE方向小角度傾斜的異常。圖8、圖9有效佐證了該推斷。

4 結(jié) 語

針對河南省嵩縣槐樹坪金礦床地質(zhì)特征，為有效探測和圈定該類隱伏礦體，本研究選擇了ZK24-0510、ZK24-4512鉆孔開展激電測井工作，通過對激電異常進行詳細解譯，并與相應的鉆探驗證成果以及礦區(qū)已有的地質(zhì)勘查成果進行對比分析，總結(jié)了礦區(qū)礦體富集規(guī)律與電性特征的關系。研究表明，礦區(qū)礦體具有低阻、高極化特征，極化率對于礦化蝕變帶的指示作用明顯優(yōu)于自然電位、電阻率等參數(shù)。

[1] 白德勝，楊懷輝，聶建民.河南嵩縣槐樹坪礦區(qū)緩傾斜金礦體特征及找礦方向[J].黃金科學技術，2017，25(1)：18-26.

[2] 王炯輝，陳 良，蘇薔薇，等.河南省嵩縣槐樹坪金礦床地質(zhì)、同位素地球化學特征與成礦作用[J].礦床地質(zhì)，2016，35(3)：524-538.

圖8 A1-A3剖面視極化率斷面

圖9 A2-A4剖面視極化率斷面

[3] 張木辰，李喜山，徐海安，等.試論河南省嵩縣槐樹坪金礦礦床成因及找礦方向[J].采礦技術，2010.10(1)：83-88.

[4] 張參輝，龐緒成，梅秀杰，等.河南省槐樹坪金礦土壤地球化學分帶模式研究[J].長春工程學院學報(自然科學版)，2013，14(3)：57-60.

[5] 梅秀杰，張參輝，楊顯道，等.豫西次級拆離斷層對金礦成礦的控制作用——以河南槐樹坪金礦為例[J].黃金科學技術，2014，22(2)：7-12.

[6] 白德勝，康順福，王炯輝，等.河南嵩縣槐樹坪金礦勘探報告[R].鄭州：河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，2015.

[7] 田玉福，媽子寧，張治川，等.地球物理測井在金屬礦勘察中的應用[J].四川地質(zhì)學報，1990(4)：485-488.

[8] 陳有太.井中激電在金礦床上應用的地質(zhì)效果[J].物探與化探，1990(3)：202-208.

[9] 宋振嶺.井中激發(fā)極化法在金礦勘查中的應用[J].河南地質(zhì)，1992(1)：64-69.

[10] 潘建西.井中激電測井在金屬礦勘探中的應用[J].西北地質(zhì)，2010，43(2)：190-192.