綜合物探方法在安徽明光市西張郢地區(qū)金礦找礦中的應(yīng)用

鄧經(jīng)永

(安徽省地球物理地球化學(xué)勘查技術(shù)院，合肥 230001)

0 引言

皖東地區(qū)位于揚(yáng)子陸塊北緣、郯廬斷裂帶東側(cè)，其地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，找礦潛力較大，尤其是著名的郯廬斷裂帶，是研究中國(guó)東部地質(zhì)資源和地質(zhì)環(huán)境問題的重要基礎(chǔ)課題。張八嶺一帶西張郢地區(qū)廣泛發(fā)育燕山期巖漿巖，其時(shí)空展布多受郯廬斷裂帶控制[1-2]。華東冶金811地質(zhì)隊(duì)曾在西張郢地區(qū)進(jìn)行過金礦普查，發(fā)現(xiàn)西張郢金礦為成礦熱液沿層間滑動(dòng)面貫入充填形成的石英脈型金礦，改變了張八嶺地層無(wú)一定規(guī)模金礦的歷史[3]。目前，研究區(qū)已探明多個(gè)中小型銅金礦，表明研究區(qū)在區(qū)域成礦背景上具備較好的找礦前景[4-5]。

研究區(qū)以往主要開展過1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)普查工作，區(qū)內(nèi)已圈定多個(gè)金礦點(diǎn)異常，但地面綜合物探工作程度較低[6]。本文重點(diǎn)利用綜合物探方法，分析磁異常、重力異常及激電異常特點(diǎn)，剖析與綜合物探異常相對(duì)應(yīng)的地質(zhì)體信息，為進(jìn)一步在研究區(qū)內(nèi)開展深部找礦工作、外圍找礦工作及初選找礦靶區(qū)提供了參考。

1 研究區(qū)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)淮陽(yáng)臺(tái)隆張八嶺臺(tái)拱，郯廬斷裂帶皖東段中部張八嶺隆起帶北部，老三界—管店向斜構(gòu)造北端近核部[6]。主要出露新元古界張八嶺群西冷組地層，區(qū)域構(gòu)造受郯廬深大斷裂的長(zhǎng)期影響，以與其大致平行的成束出現(xiàn)的低序次派生壓扭性斷裂構(gòu)造為主。研究區(qū)區(qū)域構(gòu)造圖如圖1。

研究區(qū)經(jīng)歷了多期次構(gòu)造巖漿活動(dòng)，管店—岱山巖體呈NNE向帶狀展布，其熱液活動(dòng)頻繁，具有長(zhǎng)期性、多期性和繼承性特點(diǎn)，巖體內(nèi)金礦化十分普遍，為金礦床的形成提供了豐富礦源[7]。管店—岱山巖體與新元古界張八嶺群一套綠片巖相變質(zhì)巖系形成侵入接觸帶，在接觸帶外側(cè)，發(fā)育有與郯廬斷裂大致平行的次級(jí)壓扭性斷裂構(gòu)造，為礦液的運(yùn)移和富集提供了導(dǎo)礦通道和容礦空間，是研究區(qū)主要的控礦構(gòu)造，對(duì)金礦的形成起主導(dǎo)作用[8]。

圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造[9]

Fig.1Regionalgeologicalstructureofthestudyarea[9]

1.2 地層

研究區(qū)內(nèi)廣泛出露新元古界青白口系張八嶺群綠片巖相變質(zhì)巖系，由碎屑沉積變質(zhì)巖及海底火山噴發(fā)-沉積建造的細(xì)碧巖和石英角斑巖構(gòu)成，自下而上可劃分為北將軍組和西冷組[10]，詳情見表1。

北將軍組主要為副變質(zhì)巖系，以千枚巖為主，且構(gòu)成SN向開闊舒緩的復(fù)式背斜構(gòu)造，主要巖性有絹云石英千枚巖、絹云千枚巖、碳質(zhì)千枚巖及少量的變質(zhì)砂巖[11-14]。

西冷組為變火山巖系，以石英角斑巖、火山碎屑巖和細(xì)碧巖為主。廣泛分布于研究區(qū)中、東部，構(gòu)成丘陵地勢(shì)。區(qū)內(nèi)主要為以老三界—管店為軸跡的開闊平緩的NW向向斜構(gòu)造地質(zhì)體，主要巖性有石英角斑巖、凝灰質(zhì)角斑巖、絹云千枚巖以及含云母石英片巖等[11-14]。

表1 研究區(qū)地層簡(jiǎn)表

2 巖石物性特征

物性差異是開展物探工作的重要前提。研究區(qū)為第四系覆蓋區(qū)，以往較少開展物性調(diào)查工作，本區(qū)的物性調(diào)查成果主要是收集本區(qū)及外圍的物性資料整理而成的。區(qū)內(nèi)巖(礦)石的物性參數(shù)(表2)有如下特征：

(1)第四系地層中的黃褐色黏土、亞黏土及巖屑坡積物等無(wú)磁性或微磁。

(2)研究區(qū)巖性為以西冷組為主的變質(zhì)巖，有中、酸性巖漿巖侵入。張八嶺群西冷組中的石英角斑巖和細(xì)碧巖的磁化率和剩磁較大，磁異常明顯。巖漿巖沿NNE向呈帶狀-長(zhǎng)頸葫蘆狀展布，為不同相帶的產(chǎn)物，與張八嶺群西冷組構(gòu)成不整合接觸關(guān)系[15-16]。

表2 研究區(qū)物性參數(shù)

據(jù)已知地質(zhì)資料，張八嶺群西冷組為變質(zhì)火山巖，在電性上為高阻，在電斷面上常顯示出規(guī)模較大的高阻異常。石英角斑巖脈發(fā)育于張八嶺群西冷組，是張八嶺地層尋找含金石英脈的主要依據(jù)。

3 物探綜合方法資料分析

3.1 1∶5 000重力剖面分析

根據(jù)區(qū)域重力資料分析，研究區(qū)處于張八嶺重力異常區(qū)，該異常區(qū)以重力高背景、多個(gè)局部異常疊加為主要特征。區(qū)內(nèi)布格重力場(chǎng)為區(qū)域性的相對(duì)重力高，是張八嶺構(gòu)造帶的整體反映。研究區(qū)1∶5 000重磁異常剖面圖見圖2。

重磁異常剖面曲線在120～205點(diǎn)出現(xiàn)重力高異常，與磁異常C-02、C-05對(duì)應(yīng)，且對(duì)應(yīng)激電中梯D-01異常，該重力高異常由老三界—管店NW向向斜構(gòu)造蝕變帶引起，與已知地質(zhì)背景相吻合； 在233～255點(diǎn)出現(xiàn)重力低異常，因中元古界地層密度均較低，在覆蓋層較厚時(shí)大規(guī)模侵入時(shí)引起。

圖2 研究區(qū)重磁異常剖面圖

3.2 磁法

根據(jù)區(qū)域航磁資料分析，研究區(qū)處于張八嶺高磁異常區(qū)，該異常區(qū)以高磁背景、多個(gè)局部異常疊加為主要特征(圖3)。

圖3 研究區(qū)區(qū)域航磁異常圖

在磁性上，本區(qū)多數(shù)巖體的磁性具有差異，當(dāng)磁性巖體侵入時(shí)，因巖體一般都具有一定的規(guī)模和埋深，可引起磁異常。磁場(chǎng)特征相對(duì)較單一，總體為高磁場(chǎng)區(qū)，其分布由SW至NE呈縮小趨勢(shì)，沿郯廬斷裂帶東側(cè)，NNE向高磁異常帶十分明顯，且場(chǎng)值由北向南逐漸降低，其分布與重力梯度帶相吻合，分析認(rèn)為其主要由與郯廬斷裂帶有關(guān)的磁性侵入巖體所引起[17-18]。研究區(qū)區(qū)域航磁異常圖見圖3。

3.2.1 1∶10 000磁異常分析

本次根據(jù)地磁ΔT圈定了5個(gè)局部異常，編號(hào)分別為C-01，C-02，C-03，C-04，C-05，見圖4。各個(gè)異常分述如下：

(1)C-01異常。異常位于研究區(qū)小郭家以西地區(qū)，受研究區(qū)范圍所限，異常沒有完全圈閉，從已圈閉的異常來(lái)看，近似條帶狀，極大值約300 nT，出現(xiàn)在小郭家西約50 m處，異常走向?yàn)镹NW向，長(zhǎng)約1 200 m，化極處理后，中心北移約100 m，形態(tài)略有變化。

(2)C-02異常。異常位于研究區(qū)中部，從已圈閉的異常來(lái)看，近似橢圓狀，南北長(zhǎng)約1 200 m，東西長(zhǎng)約2 500 m，極大值約550 nT，化極處理后，異常北移約150 m。

(3)C-03異常。異常位于研究區(qū)方郢以西地區(qū)，從已圈閉的異常來(lái)看，異常形態(tài)為橢圓狀，異常走向NNW向，長(zhǎng)度約為1 300 m，極大值約300 nT?；瘶O處理后，異常北移約150 m。

(4)C-04異常。異常位于研究區(qū)謝嶺西部約200 m，受勘查區(qū)范圍所限，異常沒有完全圈閉，已圈定的部分近似條帶狀，極大值約200 nT，走向呈NNE向，西端延伸出研究區(qū)外，化極處理后，異常北移約200 m。

(5)C-05異常。異常位于研究區(qū)北部，受研究區(qū)范圍所限，異常沒有完全圈閉，已圈定的部分近似條帶狀，極大值約500 nT，走向呈正N向，南北長(zhǎng)約900 m，東西長(zhǎng)約1 800 m，北端延伸出研究區(qū)之外，化極處理后，異常北移約200 m。

圖4 研究區(qū)ΔT化極異常圖

通過地質(zhì)特征及物性特征對(duì)比，C-01與C-04異常位于新元古界青白口系西冷組地層之上，本組地層原巖為一套富含鈉質(zhì)海相火山噴發(fā)-沉積建造的細(xì)碧角斑巖系，巖石遭受程度不等的區(qū)域變質(zhì)作用，推測(cè)此磁異常由石英角斑巖引起。C-02異常位于研究區(qū)張八嶺群西冷組構(gòu)成的開闊平緩的老三界—管店NW向向斜構(gòu)造蝕變帶之上，為明光市上成金礦引起的磁異常，該礦為含金石英脈礦床，主要金屬礦物為金礦、銀礦、黃鐵礦、黃銅礦等，為已知的礦致異常。C-03異常位于研究區(qū)張八嶺群西冷組構(gòu)成的開闊平緩的老三界—管店NW向向斜構(gòu)造蝕變帶之上，明光市上成金礦以西，為已知的礦致異常。C-05異常位于研究區(qū)張八嶺群西冷組構(gòu)成的開闊平緩的老三界—管店NW向向斜構(gòu)造蝕變帶之上，地處郯廬斷裂帶皖東段中部，強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)伴隨中生代構(gòu)造形成。由于下地殼鎂鐵質(zhì)巖系具有較高的金豐度，且在深熔作用過程中，導(dǎo)致金的活化轉(zhuǎn)移，巖漿分異作用和斷裂構(gòu)造活動(dòng)為成礦物質(zhì)、成礦空間和成礦熱力等提供了優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件。該異常位于變角斑凝灰?guī)r、石英角斑巖及其接觸帶上，推測(cè)該異常由金屬及金屬硫化物引起。該處地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，可能有NW向及近SN向構(gòu)造在此交匯，成礦條件良好，極值較高，是初選找礦靶區(qū)的最佳部位。

3.2.2 1∶5 000磁測(cè)剖面分析

重磁異常剖面曲線在110～200點(diǎn)出現(xiàn)鋸齒狀高磁異常，與磁異常C-05對(duì)應(yīng)，且對(duì)應(yīng)激電中梯D-01異常； 在135～150點(diǎn)磁異常幅值較大，約420 nT,由張八嶺群西冷組石英角斑巖受到構(gòu)造活動(dòng)影響引起，與已知的地質(zhì)背景相吻合。研究區(qū)1∶5 000重磁異常剖面圖見圖2。

3.3 電法

3.3.1 激電中梯測(cè)量分析

研究區(qū)開展了1∶10 000激電中梯面積性測(cè)量，1∶10 000激電中梯異常平面圖見圖5。結(jié)果顯示,極化率背景值為1.8%～2.0%，根據(jù)研究區(qū)極化率值的穩(wěn)定性和觀測(cè)精度，經(jīng)統(tǒng)計(jì)確定極化率異常下限為3.0%。利用3.0%的極化率值，結(jié)合深淺部極化異常，圈定一個(gè)具一定規(guī)模的異常帶，命名為D-01。由于研究區(qū)受鐵路影響，圖5中的空白區(qū)未實(shí)施激電中梯面積性測(cè)量，研究區(qū)中部缺失可靠數(shù)據(jù)，導(dǎo)致異常不夠完整。研究區(qū)激電(極化率)異常呈帶狀、SN向，位于工區(qū)沙河與鐵路之間，在下灣和梅花山異常較陡，與磁異常C-05對(duì)應(yīng)。該異常在研究區(qū)張八嶺群西冷組構(gòu)成的開闊平緩的老三界—管店NW向向斜構(gòu)造蝕變帶之上，明光市金礦以西，為含金銀石英角斑巖脈礦床，主要金屬礦物為金礦、銀礦、黃鐵礦、黃銅礦等，與已知的地質(zhì)背景相對(duì)應(yīng)。

(a) 研究區(qū)視極化率等值線圖

(b) 研究區(qū)視電阻率等值線圖

3.3.2 激電測(cè)深測(cè)量分析

與此同時(shí)，在研究區(qū)進(jìn)行了激電測(cè)深。激電測(cè)深剖面布設(shè)在大王郢，大致垂直激電掃面D-01號(hào)異常。從視極化率等值線斷面圖(圖6(a))和視電阻率等值線斷面圖(圖6(b))來(lái)看，異常顯示在剖面210～230點(diǎn)之間及250～260點(diǎn)之間，與激電掃面D-01異常吻合。210～230點(diǎn)之間出現(xiàn)的異常，圖示標(biāo)高為-500～-300 m時(shí)，異常近似帶狀，異常最大值為3.0%，異常規(guī)模較小; 圖示標(biāo)高為-1 000～-500 m時(shí)，呈不連續(xù)的條帶狀異常，異常最大值為3.7%，呈中高視電阻率、高視極化率。250～260點(diǎn)之間的異常，圖示標(biāo)高為-600～-300 m時(shí)，異常近似帶狀，異常最大值為3.7%，規(guī)模較小，呈高視電阻率、高視極化率，推測(cè)為由規(guī)模較小、破碎礦化體引起的異常。在研究區(qū)重磁異常剖面圖(圖2)中，120～205點(diǎn)之間為重力高異常，與磁異常C-02、C-05對(duì)應(yīng)，與激電異常D-1對(duì)應(yīng)； 在233～255點(diǎn)之間出現(xiàn)重力低異常，臺(tái)階較大，由研究區(qū)內(nèi)斷層引起，反映了不同級(jí)次與時(shí)空關(guān)系的斷裂構(gòu)造，與已知的地質(zhì)背景相對(duì)應(yīng)。

(a) 視極化率等值線斷面圖 (b) 視電阻率等值線斷面圖

圖6 研究區(qū)綜合剖面異常圖

Fig.6Comprehensiveprofileanomalyofthestudyarea

4 結(jié)論

(1)研究區(qū)銅金礦體主要受斷裂構(gòu)造控制，綜合物探異常與區(qū)內(nèi)構(gòu)造關(guān)系及礦體基本吻合。目前已在研究區(qū)發(fā)現(xiàn)2個(gè)中型金礦床，品位較高。

(2)在掌握研究區(qū)區(qū)域重磁資料所反映的構(gòu)造、地層等信息基礎(chǔ)上開展重電磁剖面測(cè)量工作，得到了較好的應(yīng)用成果。通過分析區(qū)內(nèi)綜合物探異常特征，基本掌握了研究區(qū)主要構(gòu)造和巖性的基本展布形態(tài)，為尋找賦存熱液脈型銅金礦的優(yōu)選區(qū)提供了可靠的地球物理分析應(yīng)用成果。

(3)鑒于研究區(qū)有鐵路穿過，造成較大干擾，給施工帶來(lái)一定的難度，對(duì)磁異常及激電異常的圈定造成了一定偏差，在開展下一階段礦產(chǎn)勘查中應(yīng)予以特別重視。

(4)今后的研究應(yīng)注重對(duì)研究區(qū)其他礦化帶、物探異常帶、巖體接觸帶和礦區(qū)外圍開展進(jìn)一步普查工作，以擴(kuò)大研究區(qū)的資源儲(chǔ)量和遠(yuǎn)景。