基于航空瞬變電磁法的找礦標(biāo)志研究

丁繼雙，趙瑞君，鄧昌州,2，徐國(guó)戰(zhàn)，史建民，駱　燕

(1. 黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院，黑龍江 哈爾濱　150036； 2. 吉林大學(xué)，吉林 長(zhǎng)春　130000； 3. 核工業(yè)航測(cè)遙感中心，河北 石家莊　050000)

航空瞬變電磁法是近年來國(guó)際上普遍使用的多金屬礦探測(cè)方法，尤以加拿大Geotech公司開發(fā)的VTEM航空瞬變電磁系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“VTEM系統(tǒng)”)最為先進(jìn)。核工業(yè)航測(cè)遙感中心于2013-2014年率先在國(guó)內(nèi)引進(jìn)該技術(shù)，并在新疆、黑龍江省、內(nèi)蒙古、青海省等地區(qū)開展了試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法具有速度快、效率高、勘探深度大、分辨率高、地形影響小、對(duì)良導(dǎo)體探測(cè)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[1-4]。

2015年黑龍江省在嘎來奧伊—塔源地區(qū)完成了1∶10 000航空瞬變電磁測(cè)量7 109 km，采集了高精度的數(shù)據(jù)信息。本文通過對(duì)本次航空瞬變電磁成果與下嘎來奧伊河鉛鋅礦床資料對(duì)比分析，結(jié)合已知礦床區(qū)域成礦地質(zhì)背景和地球化學(xué)異常信息，在嘎來奧伊地區(qū)建立了接觸交代(矽卡巖)型鉛鋅多金屬礦床找礦標(biāo)志，為下一步該區(qū)礦產(chǎn)勘查工作提供了技術(shù)支撐。

1　礦區(qū)地質(zhì)及礦體特征

1.1　礦區(qū)地質(zhì)特征

下嘎來奧伊河鉛鋅礦床位于額爾古納成礦帶的白卡魯山成礦遠(yuǎn)景區(qū)的西段北緣，下嘎來奧伊河南側(cè)，受區(qū)域上北西向蘇魯烏亞河斷裂和東西向的下嘎來奧伊河斷裂控制。廣泛分布的地層主要為上元古界—下寒武統(tǒng)倭勒根群吉祥溝組[(Pt3-∈1)j]、下白堊統(tǒng)白音高老組(K1by)、下白堊統(tǒng)光華組(K1gn)，地層總體呈近東西向展布。區(qū)域上巖漿侵入活動(dòng)較為強(qiáng)烈，以大面積分布的晚三疊世—早侏羅世及早白堊世的侵入巖為特征。斷裂構(gòu)造主要為北東向及北西向展布的隱伏斷裂，1∶200 000化探資料顯示，Pb、Zn、Ag、Mo異常套合較好。

1.2　礦體特征

通過前人對(duì)該礦床進(jìn)行的勘探工作，主要圈定了3條礦帶，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ號(hào)礦帶。

Ⅰ號(hào)礦帶展布在礦床的中部，礦帶長(zhǎng)約800 m，寬300～400 m，呈北西向展布，由6條鐵礦體、16條鉛鋅礦體及23條鉬礦體組成。Ⅱ號(hào)礦帶位于Ⅰ號(hào)礦帶的北部，緊鄰Ⅰ號(hào)礦帶，長(zhǎng)約800 m，寬約300 m，呈北西向展布，由11條鉛鋅礦體和8條鐵礦體組成。Ⅳ號(hào)礦帶位于Ⅰ號(hào)礦帶的東部，長(zhǎng)約200 m，寬約200 m，呈南北向展布，由5條鉛鋅礦體和5條鐵礦體組成。所有的鉛鋅礦體和鐵礦體均賦存于淺成中酸性侵入巖體與大理巖接觸帶及大理巖層間的矽卡巖中，礦體的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀受矽卡巖的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀所控制。礦體多呈脈狀、似脈狀、似層狀、扁豆?fàn)?、巢狀等?/p>

礦區(qū)的賦礦層位主要是吉祥溝巖組的大理巖及大理巖與侵入巖的接觸帶，在接觸帶及大理巖中由巖漿及其氣液作用形成的接觸交代變質(zhì)巖是礦區(qū)的主要賦礦層位[5-6]。矽卡巖是礦區(qū)的主要賦礦巖石。

2　礦區(qū)航空電磁特征

2.1　平面特征

圖1為礦區(qū)實(shí)測(cè)航電數(shù)據(jù)計(jì)算的時(shí)間常數(shù)影像圖，大致反映了礦區(qū)范圍內(nèi)低阻體的平面分布特征。礦區(qū)的中東部為一面積較大的呈北西西向展布的航電異常區(qū)，時(shí)間常數(shù)值為0.05～0.09 ms，結(jié)合航磁與區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征資料分析，推測(cè)該航電異常區(qū)主要由斷裂構(gòu)造引起。礦區(qū)中北部亦即Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦帶及周邊出現(xiàn)低背景上疊加的團(tuán)塊狀航電異常，對(duì)應(yīng)時(shí)間常數(shù)值為0.05～0.14 ms，對(duì)比區(qū)內(nèi)已知的地質(zhì)特征，分析其主要為下嘎來奧伊河鉛鋅礦床的構(gòu)造破碎帶、礦化蝕變帶及部分礦體的綜合反應(yīng)。礦區(qū)磁場(chǎng)整體表現(xiàn)為在-200～50 nT范圍變化的背景上疊加點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀及環(huán)狀磁異常(圖2)，異常幅值一般為220～1 360 nT。

1 高程點(diǎn)；2 地質(zhì)剖面；3 前人推斷斷裂；4 航測(cè)推斷斷裂；5 航測(cè)推斷環(huán)形構(gòu)造；6 礦帶范圍及編號(hào)

2.2　剖面特征

將收集的礦區(qū)地質(zhì)剖面與本次航電磁綜合剖面進(jìn)行對(duì)比分析：1)平距350～700 m處淺部有一近水平層狀低阻異常帶，視電阻率值1 050～1 500 Ω·m(圖3)；對(duì)應(yīng)中等大小反演磁化率值，主要為0.002～0.003 7 SI。這些特征與地質(zhì)剖面上近水平的矽卡巖型鉛鋅礦體相對(duì)應(yīng);2)平距1 100～1 800 m處出現(xiàn)一低阻區(qū)，視電阻率值為800～1 200 Ω·m；對(duì)應(yīng)反演磁化率值較大，大于0.008 1 SI。地質(zhì)剖面上顯示該低阻區(qū)主要為接觸帶矽卡巖化區(qū)及鉛鋅礦體(含鐵)的綜合反映，鋅礦體(含鐵)產(chǎn)于矽卡巖中。該處出現(xiàn)的磁異常，其主要為閃長(zhǎng)巖與矽卡巖的綜合反映。

1 高程點(diǎn)；2 地質(zhì)剖面；3 前人推斷斷裂；4 航測(cè)推斷斷裂；5 航測(cè)推斷環(huán)形構(gòu)造；6 礦帶范圍及編

3　礦體航空電磁特征

區(qū)內(nèi)主要圈定了Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ號(hào)3條礦帶，本次礦體航空電磁特征分析以Ⅰ號(hào)礦帶為主兼顧Ⅱ、Ⅳ號(hào)礦帶，主要分析鉛鋅礦。

1)平面特征。根據(jù)實(shí)測(cè)航電航磁數(shù)據(jù)及反演結(jié)果繪制了礦體航電和航磁的平面影像圖，見圖3所示。

從圖中可以看出，早期道航電異常響應(yīng)與Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦帶上的礦體位置對(duì)應(yīng)較好，與鉆孔控制礦體埋深較淺吻合。且礦體位于強(qiáng)磁異常一側(cè)及磁異常梯度帶上。

2)剖面特征。礦區(qū)共施工77個(gè)鉆孔，其中見礦鉆孔有64個(gè)，大部分礦體走向和傾斜延伸均已被控制。Ⅰ號(hào)礦帶位于礦床的中部，呈北西向展布。從剖面上可知，礦體位于低阻區(qū)，且位于磁化率異常邊緣。

a 航電dB/dtz15道；b 航電dB/dtz25道；c 航磁△T化極；d 200 m深度反演磁化率

4　找礦標(biāo)志研究

通過對(duì)下嘎來奧伊河鉛鋅礦地質(zhì)、地球物理特征分析，結(jié)合礦床地球化學(xué)異常信息和區(qū)域成礦地質(zhì)背景，在嘎來奧伊地區(qū)初步建立了接觸交代(矽卡巖)型鉛鋅多金屬礦床找礦標(biāo)志。

地質(zhì)特征：倭勒根群吉祥溝組大理巖層與燕山期淺成中酸性侵入巖體接觸帶及其附近，是尋找接觸交代矽卡巖型鉛鋅礦重要標(biāo)志。蝕變標(biāo)志：燕山期中酸性侵入巖體與碳酸鹽接觸帶及其外帶的矽卡巖化。構(gòu)造標(biāo)志：北東向、北西向、南北向斷裂構(gòu)造及火山機(jī)構(gòu)發(fā)育地區(qū)是尋找該類礦床的區(qū)域性標(biāo)志。地球物理標(biāo)志：航電特征表現(xiàn)為平面上礦體對(duì)應(yīng)早期道dB/dt的Z分量異常響應(yīng)高值區(qū)，電阻率深度成像圖上顯示為低阻區(qū)，視電阻率小于1 200 Ω·m。航磁特征表現(xiàn)為礦床位于正負(fù)磁異常正磁異常一側(cè)。地球化學(xué)標(biāo)志：本區(qū)Pb、Zn、Mo、Ag組合異常套合較好，為重要化探間接找礦標(biāo)志。

5　結(jié)　論

通過對(duì)本次航空瞬變電磁成果與下嘎來奧伊河鉛鋅礦床資料對(duì)比分析研究，可以看出，無論是時(shí)間常數(shù)圈定的低阻異常還是電阻率深度剖面顯示的低阻異常，都與已知礦體吻合度較高，說明該方法在勘查與隱伏低阻體相關(guān)的多金屬礦方面具有良好的效果，再結(jié)合已知礦床區(qū)域成礦地質(zhì)背景和地球化學(xué)異常信息，在嘎來奧伊地區(qū)建立了接觸交代(矽卡巖)型鉛鋅多金屬礦床找礦標(biāo)志，為下一步該區(qū)礦產(chǎn)勘查工作提供了技術(shù)支撐。