綜合物探方法在湖南安化金雞金礦中的應(yīng)用

王 蕩

（湖南省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

近年來(lái)，隨著中國(guó)黃金工業(yè)的步伐加快，尋找深部隱伏金礦已成為近年來(lái)的工作重點(diǎn)。

本文配合當(dāng)前地質(zhì)找礦工作，進(jìn)行多種物探方法對(duì)金礦礦區(qū)成礦構(gòu)造與圍巖的物性分析和對(duì)比，通過(guò)金礦體與圍巖之間的物性差異，區(qū)分和甄別金礦帶的分布和特征；通過(guò)將激電方法與可控源音頻大地電磁測(cè)深等多種方法結(jié)合，對(duì)反演成果進(jìn)行綜合解譯，相互約束和校正，減少假異常概率，將大大提高勘查測(cè)量工作的質(zhì)量和效果。最后以湖南安化金雞金礦勘查中的方法應(yīng)用為實(shí)例，通過(guò)鉆孔驗(yàn)證，探索論證激電方法結(jié)合可控源音頻大地電磁測(cè)深多種方法綜合應(yīng)用的可行性和有效性。

1 地質(zhì)與地球物理特征

區(qū)內(nèi)出露地層為晚元古界青白口系板溪群馬底驛組（Pt3m）和第四紀(jì)的殘坡積和沖積層（Q），主要含千枚巖、板巖、砂質(zhì)板巖、砂礫巖、淺變質(zhì)礫巖等。區(qū)內(nèi)構(gòu)造線主要呈北東向展布，北北東向構(gòu)造也較為發(fā)育，區(qū)內(nèi)斷裂兩次巖層蝕變破碎較為強(qiáng)烈。

區(qū)內(nèi)典型礦化為石英脈和構(gòu)造蝕變巖型，屬貧硫化物含金石英脈型金礦床；據(jù)礦物組合、蝕變特征分析，本區(qū)金礦成因類型為中（—低）溫?zé)嵋盒汀?/p>

受地層和斷裂構(gòu)造雙重控制，礦（化）體與圍巖之間的界線較清晰。金雞金礦受地層和構(gòu)造雙重控制，主要產(chǎn)于板溪群馬底驛組（Pt3m）灰色條帶狀板巖內(nèi)的層間破碎蝕變帶，賦存在石英、脈石英、黃鐵礦或石英脈與板巖或碳酸巖石界面間。金礦化與褪色蝕變、硅化、黃鐵礦化、構(gòu)造破碎等相關(guān)。

根據(jù)對(duì)區(qū)內(nèi)典型含礦體和周邊圍巖、第四系巖石采樣并測(cè)試，確定不同巖石單元的電阻率、幅頻率、卡尼亞視電阻率等數(shù)據(jù)。

礦區(qū)主要巖（礦）石剖面電性參數(shù)及測(cè)深電性參數(shù)情況見表1和表2。

表1 測(cè)區(qū)幅頻率、視電阻率參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表2 測(cè)區(qū)充電率、卡尼亞視電阻率參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表1中，灰綠色千枚巖、板巖幅頻率與圍巖僅有30%的差異，證明硫化物含量高于其它地層，可作為為本區(qū)含礦巖性，激電掃面測(cè)量均值為0.96，均方差為0.69，根據(jù)本區(qū)金礦化上測(cè)量，幅頻率Fs≥2.0時(shí)視為異常。

表2中，從卡尼亞視電阻率可容易區(qū)分石英脈型高阻體，與圍巖有幾倍的差異，韌性剪切帶的區(qū)分要考慮激電參數(shù)，一般表現(xiàn)為高低阻間的過(guò)渡帶約370Ωm。本測(cè)區(qū)充電率M最大值為12.55Ms，最小值為-2.05Ms，均值為2.75Ms，均方差σ為0.14，異常場(chǎng)為3.2Ms。根據(jù)野外測(cè)量觀察并結(jié)合本區(qū)地質(zhì)情況分析，當(dāng)充電率M達(dá)到4.1ms為異常，可與礦化較好對(duì)應(yīng)，4.1ms=+10σ。

南部多見石英脈型金礦礦化，地球物理特征為“高阻高極化”；北部為構(gòu)造蝕變型金礦化，地球物理特征為“中阻高極化”，具弱硅化及弱破碎特征，發(fā)育于大斷帶附近，往往發(fā)育于破碎帶旁側(cè)。礦區(qū)含礦體與圍巖存在明顯電性差異，為激電方法和CSAMT法工作開展提供了物性前提和地質(zhì)條件。

2 野外數(shù)據(jù)采集

2.1 物探儀器

本次采用湖南繼善高科科技有限公司生產(chǎn)的SQ-3C雙頻激電儀，進(jìn)行激電剖面測(cè)量、對(duì)稱四極測(cè)深；美國(guó)Zonge公司生產(chǎn)的GDP-32Ⅱ多功能電法儀，進(jìn)行單極偶極激電測(cè)深及可控源音頻大地電磁測(cè)深。

圖1 物探方法裝置示意圖

2.2 工作布置

本著由已知到未知、由淺至深的原則，在前期地質(zhì)地面調(diào)查基礎(chǔ)上進(jìn)行1:2000激電剖面測(cè)量，圈定地表激電異常區(qū)，劃分深部勘查重點(diǎn)區(qū)域；在激電剖面重點(diǎn)異常區(qū)域進(jìn)行單極偶極激電測(cè)深（TDIP），通過(guò)使用不同發(fā)射電流，不同收發(fā)距進(jìn)行試驗(yàn)；在礦區(qū)采坑地表進(jìn)行對(duì)稱四極測(cè)深工作；對(duì)重點(diǎn)異常區(qū)域進(jìn)行可控源音頻大地電磁測(cè)深（CSAMT），結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)情況，綜合激電方法和CSATM法數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯，以判別含礦體空間形態(tài)，達(dá)到數(shù)據(jù)采集最佳分辨率的目的，保證數(shù)據(jù)的可靠性。同時(shí)，對(duì)解譯異常區(qū)域進(jìn)行鉆探施工，驗(yàn)證成果的有效性和準(zhǔn)確性。物探方法裝置示意圖如圖1。

3 資料解釋

通過(guò)偶極裝置激電剖面工作數(shù)據(jù)，區(qū)內(nèi)視電阻率ρs最大值為2466Ω·m，最小值為4.6Ω·m，均值為271Ω·m，均方差為174Ω·m；幅頻率Fs最大值為7.7，最小值為-1.2，均值為0.96，均方差為0.69，偏高場(chǎng)邊界值為1.65，高場(chǎng)邊界值2.35，異常場(chǎng)為3.04，根據(jù)野外測(cè)量觀察并結(jié)合本區(qū)地質(zhì)情況分析，低阻異常取ρS≤100Ω·m，幅頻率Fs≥2.0時(shí)視為異常。以此圈定區(qū)內(nèi)異常暈，發(fā)現(xiàn)異常多存在與測(cè)區(qū)東部，呈北西向分布。

根據(jù)激電剖面數(shù)據(jù)，劃定激電剖面異常區(qū)3個(gè)；在重點(diǎn)異常區(qū)域選定0線、3線、4線、24線、28線、32線、36線共7條剖面進(jìn)行單極偶極激電測(cè)深，選定0線進(jìn)行對(duì)稱四極激電測(cè)深，劃定測(cè)深異常帶4條，解譯異常如圖2所示。針對(duì)激電異常情況，對(duì)0線、3線開展CSAMT測(cè)量工作，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二維反演，同時(shí)，結(jié)合礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征，對(duì)激電測(cè)深成果與CSAMT成果進(jìn)行綜合解釋。

圖2 測(cè)區(qū)綜合成果及驗(yàn)證鉆孔布置示意圖

以0線CSAMT測(cè)深反演成果解譯圖為例進(jìn)行異常的解譯推斷如圖3所示,該剖面淺部電阻率較小，深部略高，推斷為地表及淺部低阻異常體為第四系覆蓋層或粉（細(xì)）砂質(zhì)板巖。

在點(diǎn)-110m～-10m段深部、點(diǎn)130m～170m段處各存在一低阻帶，電阻率小于500Ω·m，推斷改兩處存在規(guī)模較小的構(gòu)造破碎帶F1與F2，發(fā)育深度大于300m，較為陡立，可能含黃鐵礦化，在此兩處低阻體旁存在電阻率梯度帶，可能與構(gòu)造蝕變有關(guān)；在-110m點(diǎn)處-50m深度往下有一條帶狀高阻體，電阻率值大于2000Ω·m，在-30m～30m段有一相對(duì)高阻體，電阻率值大于1000Ω·m，推斷為板巖或礫巖,局部造組區(qū)域可能為石英脈填充。

綜合激電數(shù)據(jù)解譯：0線規(guī)模較大的激電異常位于130m～170m點(diǎn)低阻體的西側(cè)110m處，以及點(diǎn)-30m～-10m處，在點(diǎn)30m～130m段有一條分布明顯的高充電率帶，約為4.1ms～8.5ms，深度大于200m，近地表位置為110m。

綜合分析，該剖面在110m處異常位置較好，處于視電阻率高梯度帶上，推斷與低阻斷裂構(gòu)造旁側(cè)的石英脈構(gòu)造蝕變有關(guān)，屬高梯度高極化；-30m～-10m點(diǎn)處充電率約4.1ms，視電阻率處于高阻向低阻逐漸梯度變化中，推斷為高阻往低阻過(guò)渡帶，屬高梯度帶高極化。推斷此兩處符合含金石英脈構(gòu)造蝕變帶型特征。

圖3 L0線CSAMT測(cè)深反演成果解譯圖

4 鉆孔驗(yàn)證

根據(jù)物探解譯成果，結(jié)合該礦區(qū)地質(zhì)情況，共布置4個(gè)鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證，其中鉆孔ZK1位于L0線10m處，ZK1孔深170m，結(jié)合鉆孔巖心分析，表層15m左右為第四系松散浮土、砂石、碎石、坡積物、風(fēng)化層等，15m～130m段為板溪群馬底驛組紫紅紫灰色粉砂質(zhì)板巖。前段部分巖石破碎嚴(yán)重，含泥質(zhì)成分較多。

后段紫紅色板巖多夾綠色條帶狀砂巖。巖石中常見不規(guī)則石英細(xì)脈，灰綠色泥質(zhì)板巖與硅化破碎帶，局部見石英脈及黃鐵礦化，130m～132.2m段為灰綠色泥質(zhì)板巖與硅化破碎帶，局部見不規(guī)則石英細(xì)脈與碳酸巖類。板巖中見石英脈及黃鐵礦化，蝕變現(xiàn)象明顯可見硅化綠泥巖蝕變，視厚度2.2m，經(jīng)檢樣分析，Au達(dá)4g/t，達(dá)到開采品位標(biāo)準(zhǔn)；132.2m～170m段為紫紅、紫灰色泥質(zhì)、粉砂質(zhì)板巖、局部見石英細(xì)脈、強(qiáng)烈褪色化蝕變，巖心斷續(xù)破碎，呈泥質(zhì)膠結(jié)

5 結(jié)論

單極偶極激電測(cè)深與CSAMT綜合應(yīng)用是深部石英脈型金礦及石英破碎蝕變型金礦中省時(shí)、高效的方法，該法可提供的信息量大，對(duì)成礦推斷、鉆孔靶區(qū)給予較多的佐證，特別是覆蓋區(qū)頗為有效。

根據(jù)在測(cè)區(qū)內(nèi)所做的各種方法成果，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造及坑道內(nèi)采樣分析對(duì)比，此次在測(cè)區(qū)能找出異常區(qū)域，對(duì)推測(cè)含礦構(gòu)造及礦化區(qū)域、提供鉆孔取樣靶位具有較好的理論依據(jù)。

本次研究中采用偶極裝置測(cè)量初步找出異常區(qū)域，再通過(guò)單極偶極測(cè)深進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量，同時(shí)通過(guò)CSAMT法對(duì)礦體靶位進(jìn)行校正。

在測(cè)量過(guò)程中，單極-偶極大功率激電測(cè)深異?；冚^大，能大致推斷礦化特征及含礦構(gòu)造所在區(qū)域，但無(wú)法準(zhǔn)確推斷各異常帶的傾角及傾向，需結(jié)合CSAMT數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，結(jié)合地質(zhì)情況進(jìn)行綜合分析。

通過(guò)實(shí)際工程項(xiàng)目，驗(yàn)證了本文提出的激電方法結(jié)合CSAMT方法在石英脈型及石英脈破碎蝕變型金礦區(qū)的有效性與可行性，激電方法與CSAMT結(jié)合應(yīng)用于有色金屬找礦是有較明顯效果的。