四川甲基卡鋰礦田偉晶巖脈的地球物理探測(cè)效果
——以新三號(hào)脈（X03）為例*

楊 榮，郝雪峰，王登紅，范俊波，代鴻章

(1四川省地質(zhì)調(diào)查院，四川成都 610081；2中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100037)

甲基卡偉晶巖型稀有金屬礦田位于松潘—甘孜造山帶東南部，鮮水河斷裂西側(cè)，是中國(guó)規(guī)模最大的稀有金屬礦田之一，形成Li-Be-Nb-Ta成礦系列（付小方等，1991）。近年發(fā)現(xiàn)的新三號(hào)脈（X03）的氧化鋰資源量達(dá)88.55萬(wàn)噸（付小方等，2015），是亞洲第一大鋰輝石單脈。這一發(fā)現(xiàn)使甲基卡礦田氧化鋰的資源總量達(dá)到280.7萬(wàn)噸（付小方等，2019），位居世界前列。

地球物理勘探中可利用電性差異，劃分出電性物性分區(qū)；利用磁性差異，劃分出磁性物性分區(qū)；利用密度差異，劃分出重力物性分區(qū)。每一種劃分只是地質(zhì)體某種屬性的差異劃分，具有片面性和局限性。這是物探多解性的根本原因。從不同角度對(duì)地質(zhì)體進(jìn)行綜合分析，開(kāi)展多方法的綜合物探，再結(jié)合地質(zhì)、化探、鉆探等其他方法進(jìn)行綜合解釋?zhuān)菧p少多解性的有效途徑。

從2012年至2019年，在甲基卡礦田開(kāi)展了大量綜合物探工作，包括地面高精度磁法、地面高精度重力、大功率激電中梯測(cè)量、大功率激電對(duì)稱(chēng)四極測(cè)深、音頻大地電磁測(cè)深、高密度電法、地質(zhì)雷達(dá)等，各方法均取得了良好效果。但是，解釋推斷方面一直沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)的工作，尤其是綜合物探的解釋研究十分欠缺。針對(duì)這方面工作的不足，筆者以X03號(hào)礦脈為例，對(duì)其周?chē)闹亓Α⒌卮?、電法及音頻大地電磁測(cè)深資料開(kāi)展了綜合物探解釋。同時(shí)結(jié)合化探、地質(zhì)及鉆探工作，對(duì)解釋成果進(jìn)行約束，為下一步工作部署提供更可靠的物探資料。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

在青藏高原北部橫跨2800 km的巨型的松潘-甘孜-甜水海造山帶，包括甲基卡，馬爾康的李家溝和新疆喀喇昆侖的白龍山等超大型和大型鋰礦床均沿此帶分布（許志琴等，2019）。該巨型鋰礦帶賦存于巴羅式變質(zhì)的三疊紀(jì)復(fù)理石地層中，自中生代晚期以來(lái)，該造山帶經(jīng)多層次推覆-滑脫，特別是深部的滑脫作用過(guò)程伴隨著地殼局部熔融，曾先后經(jīng)歷了南北向和東西向非共軸擠壓收縮，在三疊系西康群復(fù)理石雙向擠壓收縮背形構(gòu)造橫跨疊加部位形成了淺部構(gòu)造層次含鋰的偉晶巖脈相伴的“花崗巖漿底辟穹窿群”。

研究表明，松潘-甘孜造山帶中部的雅江被動(dòng)陸緣中央褶皺-推覆帶中段，長(zhǎng)征、容須卡、甲基卡、瓦多以及木絨等地發(fā)育有橢圓形和圓形穹窿體，產(chǎn)在具有巴羅式低/中壓-高溫變質(zhì)組合（夕線石-十字石-紅柱石-石榴子石-黑云母）的三疊系西康群變質(zhì)復(fù)理石巖系中，推測(cè)三疊系變質(zhì)地層下可能存在大型的隱伏花崗巖基或熱流體。這些穹隆構(gòu)造曾被稱(chēng)作為“熱隆”(許志琴等，1992)、“花崗巖漿底辟穹隆”（侯立瑋等，2002，付小方等，2017）和“片麻巖穹隆”（許志琴等，2019）。

區(qū)內(nèi)花崗偉晶巖（礦）脈，成群產(chǎn)布于這些穹窿體周緣的構(gòu)造裂隙中。該區(qū)已發(fā)現(xiàn)稀有金屬礦產(chǎn)地10余處，其中以甲基卡礦田規(guī)模最大（付小方等，2019）。

甲基卡礦田區(qū)域上出露主要地層有雅江組、兩河口組、新都橋組、侏倭組、雜谷腦組、菠茨溝組、扎尕山組等；東部分布中酸性侵入巖，整體呈南北向分布；第四系分布于東部，整體南北向展布。區(qū)內(nèi)斷裂較發(fā)育，主要呈北西向和北東向分布。容須卡、長(zhǎng)征、木絨等主要鋰成礦區(qū)均分布在三疊系新都橋組內(nèi)（圖1）。

1.2 礦田地質(zhì)特征

甲基卡礦田受巖漿底辟穹窿控制，穹窿體由花崗巖體、偉晶巖脈以及上三疊統(tǒng)西康群復(fù)理石沉積經(jīng)動(dòng)熱變形-變質(zhì)而成的構(gòu)造片巖組成，呈近南北向展布。

圖1 甲基卡花崗偉晶巖型稀有金屬礦田區(qū)域地質(zhì)略圖（據(jù)付小方等，2014）1—第四系；三疊系2—雅江組；3—兩河口組；4—新都橋組；5—侏倭組；6—雜谷腦組；7—菠茨溝組；8—扎尕山組；9—中性侵入巖體；10—酸性侵入巖體；11—花崗巖體/脈；12—水晶組—蜈蚣口組；13—外來(lái)二疊系灰?guī)r塊體；14—外來(lái)石炭系—二疊系灰?guī)r塊體；15—斷層；16—鋰礦點(diǎn)Fig.1 Regional geological sketch map of the Jiajika rare metal orefield of carbide granite pegmatite type(after Fu et al.,2014)1—Quaternary;Triassic:2—Yajiang Formation;3—Lianghekou Formation;4—Xinduqiao Formation;5—Zuwo Formation;6—Zagunao Formation;7—Bocigou Formation;8—Zadashan Formation;9—Neutral intrusive rock mass;10—Acid intrusive rock mass;11—Granite/vein;12—Shuijin Formation—Wugongkou Formation;13—Exotic Permian Limestone Block;14—Exotic Carboniferous—Permian Limestone Block;15—Fault;16—Lithium ore spot

花崗巖侵入于上三疊統(tǒng)侏倭組和新都橋組中，在南部馬頸子和中北部的甲基甲米（308）呈巖株、巖枝狀出露。花崗巖主體未出露，僅出露邊緣相，在巖體頂部可見(jiàn)上三疊統(tǒng)地層的殘余頂蓋。動(dòng)熱變質(zhì)帶以花崗巖為中心，向外依次發(fā)育十字石帶、紅柱石十字石帶、紅柱石帶以及黑云母帶，動(dòng)熱變質(zhì)帶大致呈南北向展布。在花崗巖株（枝）和偉晶巖（礦）脈外接觸帶發(fā)育電氣石、堇青石熱接觸蝕變帶（圖2）。

區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的花崗偉晶巖（礦）脈，主要分布于穹窿頂部及其周緣成穹前或成穹期裂隙中。控脈（礦）裂隙類(lèi)型主要有剪張裂隙、單一剪切裂隙、雁行狀扭-張裂隙、X型網(wǎng)狀裂隙、張性封閉型裂隙及層間裂隙。對(duì)規(guī)模較大的控脈裂隙產(chǎn)狀要素統(tǒng)計(jì)顯示，走向均為近SN向，多數(shù)向西緩傾，傾角以20°～50°為主，向深部?jī)A角有變緩之勢(shì)（付小方等，2019）。

礦區(qū)內(nèi)出露地層為三疊系西康群砂頁(yè)巖，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)和接觸變質(zhì)作用而形成的黑云母石英片巖、二云母石英片巖和紅柱石、十字石石英片巖等中淺變質(zhì)巖系。圍繞花崗巖內(nèi)、外接觸帶派生出一系列花崗偉晶巖脈，目前已發(fā)現(xiàn)含鋰、鈹、鈮、鉭的偉晶巖礦脈114條（王登紅等，2005）。

2 地球物理特征

2.1 區(qū)域地球物理特征

圖2 甲基卡礦田主要偉晶巖脈分布圖（據(jù)付小方等，2015）1—二云母花崗巖；2—微斜長(zhǎng)石型偉晶巖；3—微斜長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石型偉晶巖；4—鈉長(zhǎng)石型偉晶巖；5—鈉長(zhǎng)石鋰輝石型偉晶巖；6—鈉長(zhǎng)石鋰云母型偉晶巖；7—偉晶巖脈體編號(hào)；8—類(lèi)型分帶線及編號(hào)；9—新發(fā)現(xiàn)偉晶巖脈體及編號(hào)Ⅰ—微斜長(zhǎng)石偉晶巖帶；Ⅱ—微斜長(zhǎng)石-鈉長(zhǎng)石偉晶巖帶；Ⅲ—鈉長(zhǎng)石偉晶巖帶；Ⅳ—鋰輝石偉晶巖帶；Ⅴ—鋰（白）云母?jìng)ゾr帶Fig.2 Location of vein X03 in methyl carbide rare metal mining area(after Fu et al.,2015)1—Two-mica granite;2—Microcline type pegmatite;3—Microcline-albite type pegmatite;4—Albite type pegmatite;5—Albite-spodumene type pegmatite;6—Albite-lepidolite;type pegmatite;7—Serial number of pegmatite;8—Pegmatite type division line and its serial number;9—Newly discovered pegmatic vein and its serial number;Ⅰ—Microcline type pegmatite zone;Ⅱ—Microcline-albite type pegmatite zone;Ⅲ—Albite type pegmatite zone;Ⅳ—Albite spodumene type pegmatite zone;Ⅴ—Albite lepidolite type pegmatite zone

據(jù)四川省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)成果，甲基卡礦田西部、南部分布有一近南北向高磁異常，推斷由地層、基性超基性巖體引起；東部分布一近北北西向低磁異常，推斷由酸性或中性巖體引起；在剩余重力圖上，分布有3處近南北向的剩余重力高異常，推斷由地層引起。

區(qū)域航磁化極異常圖（1∶20萬(wàn)）數(shù)據(jù)顯示，甲基卡、容須卡、長(zhǎng)征、木絨和瓦多5處鋰礦區(qū)分布于梯度帶和低磁異常區(qū)（楊榮等，2017）；剩余重力異常圖（1∶50萬(wàn)）數(shù)據(jù)顯示，上述五處鋰礦分布于梯度帶和剩余重力低異常區(qū)。推斷甲基卡、容須卡、長(zhǎng)征、瓦多和木絨等礦區(qū)處于重磁低異常區(qū)與重磁梯度帶區(qū)域（圖3）。

2.2 礦區(qū)主要巖石物性特征

甲基卡區(qū)內(nèi)主要分布偉晶巖、花崗巖、片巖及變質(zhì)砂巖等4大類(lèi)巖石，以偉晶巖和花崗巖為主要的地球物理探測(cè)目標(biāo)巖體。片巖為主要的圍巖，變質(zhì)砂巖也是圍巖之一，但分布規(guī)模較小，角巖更為零星。

（1）密度特征

由表1可知，區(qū)內(nèi)變質(zhì)砂巖密度最大，平均值達(dá)2.879 g/cm3，與其他巖石密度差達(dá)0.128～0.274 g/cm3；砂巖、片巖等密度較大，均在2.700 g/cm3以上；細(xì)晶巖、花崗偉晶巖、鋰輝石偉晶巖、花崗巖、石英密度相對(duì)較小，含鋰輝石偉晶巖密度最小，其值為2.605g/cm3，酸性花崗巖體密度值比之稍大，為2.629 g/cm3?？梢?jiàn)，重力高異常主要由片巖、變質(zhì)砂巖、砂巖等引起；重力低異常則由花崗巖、偉晶巖等酸性巖體引起。

（2）磁性特征

甲基卡礦區(qū)為弱磁性區(qū)，各類(lèi)巖石主要呈低磁化率、低剩余磁化強(qiáng)度，但各巖石類(lèi)型及地層間仍存在磁性差異。當(dāng)巖體和地層達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)較大差異，可被探測(cè)和識(shí)別出來(lái)。在甲基卡，磁性差異主要用于區(qū)分規(guī)模較大的巖體和構(gòu)造。

由表2可知，變質(zhì)砂巖磁化率最大，均值達(dá)49.81×10-5SI；花崗巖、片巖、角巖三者較接近，在47.16×10-5SI～47.73×10-5SI之間，比變質(zhì)砂巖略低；偉晶巖磁化率最小，均值為40.33×10-5SI。剩余磁化強(qiáng)度方面，角巖最大，均值達(dá)85.73×10-3A/m，隨后依次為片巖、變質(zhì)砂巖、花崗巖和偉晶巖。偉晶巖最小，僅為35.66×10-3A/m?？梢?jiàn)，區(qū)內(nèi)高磁異常主要由角巖、片巖、變質(zhì)砂巖等巖體引起；低磁異常由花崗巖、偉晶巖等巖體引起。

圖3 甲基卡區(qū)航磁ΔT化極異常（a）及剩余重力異常（b）(據(jù)楊榮等,2017)1—鋰礦點(diǎn)Fig.3 AeromagneticΔT polarization anomaly(a)and residual gravity anomaly(b)of Jiajika area(after Yang et al.,2017)1—Lithium ore spot

表1 甲基卡巖石密度統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistical parameters of rock density in Jiajika

（3）電性特征

據(jù)表3，在電阻率方面，區(qū)內(nèi)呈高阻特征的主要有偉晶巖、花崗巖、石英、角巖、變質(zhì)砂巖等。區(qū)內(nèi)分布最廣的圍巖片巖呈相對(duì)低阻的特征。在極化率方面，偉晶巖與圍巖（片巖、變質(zhì)砂巖）差別不大，依靠極化率對(duì)巖體定性效果不明顯。另外，片巖電阻率具有各向異性，區(qū)內(nèi)片巖產(chǎn)狀以水平為主，因此片巖主要采用了平行于片理面的物性數(shù)據(jù)?？傮w上，區(qū)內(nèi)視電阻率高異常主要由偉晶巖、花崗巖及變質(zhì)砂巖引起；視電阻率低異常主要由片巖引起。

表2 甲基卡巖石磁參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 2 Statistical parameters of rock magnetic in Jiajika

（4）物相分析與地球物理宏觀測(cè)量要解決的問(wèn)題

利用物相分析，結(jié)合地球物理宏觀測(cè)量，對(duì)重、磁、電異常進(jìn)行區(qū)分識(shí)別，主要面臨的問(wèn)題有以下3處。

①變質(zhì)圍巖與中酸性雜巖體的區(qū)分

區(qū)內(nèi)中酸性巖體（偉晶巖、花崗巖等）的電阻率比圍巖（主要是水平產(chǎn)狀的片巖）的電阻率高，中酸性巖體形成的高阻異常與圍巖形成的低阻異常容易區(qū)分；中酸性巖體電阻率與變質(zhì)砂巖（次要圍巖）電阻率較為接近，二者形成的高阻異常在電阻率上難以直接區(qū)分，但中酸性巖體的磁化率、剩磁及密度均小于變質(zhì)砂巖，異常識(shí)別時(shí)結(jié)合重磁成果，低磁低重高電阻率者是中酸性巖體的特征，高磁高重高電阻率者是變質(zhì)砂巖的特征。角巖由于僅零星分布在片巖與偉晶巖等的接觸帶，對(duì)異常的圈定和解釋影響不大。

②中酸性侵入巖體與偉晶巖的區(qū)分

偉晶巖與花崗巖、石英的電阻率有一定的差異，但在實(shí)際測(cè)量時(shí)，由于儀器精度、體積效應(yīng)、偉晶巖脈規(guī)模及交互分布等因素，對(duì)其形成的異常難以直接區(qū)分，需結(jié)合地質(zhì)資料才能分辨開(kāi)。

表3 甲基卡電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 3 Statistical parameters of electrical in Jiajika

③具有含礦差異的偉晶巖能否區(qū)分

對(duì)含礦和不含礦偉晶巖，在物性上做過(guò)一些研究工作，發(fā)現(xiàn)其在重力、磁性及電性上的差異均很小?？紤]到工作儀器的精度，野外宏觀測(cè)量的體積效應(yīng)，背景電場(chǎng)的變化等，難以直接區(qū)別，務(wù)必結(jié)合其他地質(zhì)、地球化學(xué)工作。如果w(Li)遠(yuǎn)高于背景，則推斷為含礦偉晶巖，反之推斷為不含礦偉晶巖。

2.3 區(qū)內(nèi)物探成果概況

在甲基卡礦區(qū)，已開(kāi)展的物探工作主要有地面高精度磁法、地面高精度重力、大功率激電中梯測(cè)量、對(duì)稱(chēng)四極測(cè)深、音頻大地電磁測(cè)深、高密度電法測(cè)量、地質(zhì)雷達(dá)等。

（1）地面高精度磁法、地面高精度重力

利用深部物質(zhì)的密度差異和磁性差異，對(duì)工作區(qū)的巖體分布、穹窿構(gòu)造等特征進(jìn)行了圈定劃分，圈定出了以馬頸子花崗巖為中心的穹窿構(gòu)造分布范圍(圖5)；發(fā)現(xiàn)了位于馬頸子花崗巖東部的隱伏穹窿構(gòu)造；同時(shí)，重磁成果為第四系覆蓋區(qū)的地質(zhì)填圖提供了依據(jù)。

（2）激電中梯測(cè)量及激電對(duì)稱(chēng)四極測(cè)深

通過(guò)對(duì)地質(zhì)上發(fā)現(xiàn)的礦化露頭、化探發(fā)現(xiàn)的鋰異常等開(kāi)展激電中梯掃面，圈定其在平面上的分布范圍，篩選出可能含礦的高阻異常體。以此為基礎(chǔ)，開(kāi)展對(duì)稱(chēng)四極測(cè)深，查明異常體在地下約190 m以上的垂向分層形態(tài)、埋深及產(chǎn)狀等特征，為鉆探工作提供依據(jù)。截止2019年底，激電中梯測(cè)量圈定了21處南北向視電阻率高異常，1處推斷為變質(zhì)砂巖引起，20處推斷為偉晶巖引起。鉆探已驗(yàn)證7個(gè)異常，均發(fā)現(xiàn)偉晶巖（其中5處為含鋰輝石偉晶巖，2處存在偉晶巖但鋰輝石含量低），其余13處異常未驗(yàn)證。

（3）音頻大地電磁測(cè)深

通過(guò)音頻大地電磁測(cè)深（AMT），揭示了2000 m以上范圍內(nèi)的視電阻率分布特征，大致了解了主要脈體（巖體）及構(gòu)造分布情況，為深部找礦提供了參考依據(jù)。同時(shí)，結(jié)合重、磁成果，通過(guò)礦區(qū)三維建模，在X03區(qū)域發(fā)現(xiàn)AMT剖面01顯示其深部出現(xiàn)一規(guī)模巨大的高阻異常，推斷為花崗巖（偉晶巖）巖株。另外，在新三脈深部約700 m處，出現(xiàn)一隱伏高阻異常，不排除隱伏含礦偉晶巖體的可能性。

（4）地質(zhì)雷達(dá)

工作區(qū)屬于高原濕地，不準(zhǔn)槽探，故采用地質(zhì)雷達(dá)，可探明重點(diǎn)勘探剖面的第四系蓋層厚度及其下部巖石分布等情況。

3 新三號(hào)脈綜合地球物理特征

3.1 地質(zhì)礦產(chǎn)特征

新三號(hào)脈位于甲基卡礦田北部偏東，構(gòu)造上位于甲基卡構(gòu)造-巖漿穹窿北東緣，距甲基卡馬頸子二云母花崗巖平距約3 km(圖2)。地表80%被第四系所覆蓋。鋰輝石偉晶巖礦（化）脈侵位于上三疊統(tǒng)新都橋組的構(gòu)造裂隙中，圍巖為十字石二云母片巖、十字石紅柱石二云母片巖。近脈圍巖蝕變主要有電氣石化、堇青石化，后期受熱松弛的影響，絹云母、綠泥石化等退變質(zhì)作用明顯。構(gòu)造處于甲基卡巖漿底辟穹隆的北東側(cè)，受穹窿體控制，總體表現(xiàn)一致。發(fā)育層間順層掩臥褶皺，樞紐緩傾或近水平，S3片理產(chǎn)狀片理產(chǎn)狀走向?yàn)?0°～40°，總體向南東向緩傾，傾角一般在12°～18°。少數(shù)地方還保留有構(gòu)造疊加置換的現(xiàn)象。變斑晶不對(duì)稱(chēng)結(jié)晶尾和剪切S-C組構(gòu)，指示了運(yùn)動(dòng)學(xué)方向由北西西向南東東向的正向滑移。礦體受剪張裂隙控制，鉆探證明X03脈與西側(cè)的309脈相連，并與甲基甲米二云母花崗巖枝（308脈）相連通，構(gòu)成了開(kāi)放型的導(dǎo)礦和控礦系統(tǒng)（付小方等，2017）。礦（體）脈形態(tài)以分枝復(fù)合大脈為主（圖4）。地表僅出露有零星露頭。礦(體)脈長(zhǎng)2400 m，平均厚度為36 m，最厚處達(dá)124 m。礦(體)脈走向 20°～30°，向西緩傾，傾角 20°～35°。延伸至 300～500 m。新三脈向南尚未封閉，正在勘查控制中（付小方等，2019）。

3.2 重力特征

據(jù)1∶250 00地面高精度重力測(cè)量，新三號(hào)脈所在區(qū)域的布格重力異常整體表現(xiàn)為西部、北部高，東部、南部低。馬頸子花崗巖分布區(qū)為全區(qū)最低，以此為中心，向西部和北部逐漸增大。鑒于變質(zhì)砂巖和片巖密度相對(duì)較高，偉晶巖和石英次之，花崗巖最低，認(rèn)為布格重力低異常反映的是馬頸子花崗巖所在的甲基卡穹窿的分布特征。

在圖5a中，布格重力低異常范圍大于地表馬頸子花崗巖分布范圍，反映了巖體的地下延伸情況。布格重力高異常則反映了甲基卡穹窿西部和北部片巖、變質(zhì)砂巖的分布情況。新三號(hào)脈處于布格重力高低異常過(guò)渡的梯度帶。區(qū)內(nèi)其他已知含礦偉晶巖脈也多分布于重力梯度帶，如308號(hào)脈、134號(hào)脈。

圖4 甲基卡新三號(hào)脈礦體平面投影及部分勘查線剖面部署圖（據(jù)付小方等，2014）1—第四系坡積物；2—第四系殘積物；3—偉晶巖脈；4—三疊系新都橋組下段；5—堇青石化紅柱石十字石黑云母片巖；6—地質(zhì)界線；7—鉆孔及其編號(hào)；8—探槽及編號(hào)；9—勘探線及編號(hào)；10—礦權(quán)界線Fig.4 Plane projection of orebody and deployment of some exploration line profiles of the X03 pegmatite vein in the Jiajika deposit(after Fu et al.,2014)1—Quaternary slope slope wash;2—Quaternary residual deposit;3—Pegmatite veins;4—Lower member of Triassic Xinduqiao Formation;5—Cordierite andalusite cruciform biotite schist;6—Geological boundary;7—Drill hole and its serial number;8—Groove and its serial number;9—Exploration line and its serial number;10—Limits of mineral rights

圖5 X03礦脈布格重力異常（a）及剩余重力異常（b）1—鋰礦化偉晶巖脈；2—鋰工業(yè)礦化偉晶巖脈；3—鈹?shù)V化偉晶巖脈；4—鈹工業(yè)礦化偉晶巖脈；5—馬頸子花崗巖；6—推斷隱伏偉晶巖脈分布范圍；7—推斷馬頸子花崗巖隱伏分布范圍；8—見(jiàn)鋰輝石偉晶巖鉆孔；9—未見(jiàn)鋰輝石偉晶巖鉆孔；10—未見(jiàn)偉晶巖鉆孔Fig.5 Bouguer gravity anomaly(a)and residual gravity anomaly(b)of X03 ore vein1—Lithium mineralized pegmatite vein;2—Lithium industrial mineralized pegmatite vein;3—Beryllium mineralized pegmatite vein;4—Beryllium industrial mineralized pegmatite vein;5—Majingzi granite;6—Inferred range of hidden pegmatite vein;7—Inferred concealed distribution range of Majizi granite;8—Drill hole intersecting spodumene pegmatite;9—Drill hole not intersecting spodumene pegmatite;10—Drill hole not intersecting pegmatite

剩余重力異常是指從布格重力異常中去掉區(qū)域重力異常后的剩余部分，主要反映局部淺層具有密度差異的地質(zhì)體。甲基卡礦田剩余重力高異常反映了片巖和變質(zhì)砂巖體的分布，剩余重力低異常反映了偉晶巖體、花崗巖體的分布。在剩余重力異常中，馬頸子花崗巖主體分布于低異常區(qū)。高異常主要呈南北向、北東向分布，推斷由殘留的變質(zhì)砂巖體、片巖體引起（在覆蓋區(qū)填圖時(shí)，參考了此結(jié)果）。已知的含礦偉晶巖脈大多分布于高異常邊緣或低異常區(qū)域。新三號(hào)脈分布于高異常邊緣與低異常區(qū)域，其南部區(qū)域均為低異常區(qū)域或梯度帶（紅色虛線Zone1區(qū)域），Zone1區(qū)內(nèi)分布有X09礦脈、104號(hào)脈、Ⅳ№.502號(hào)脈、Ⅳ№.504號(hào)脈等。結(jié)合鉆探成果，推斷X03脈、X09脈、104號(hào)脈、Ⅳ№.502號(hào)脈、Ⅳ№.504號(hào)脈連線的南北向區(qū)域內(nèi)，深部存在一規(guī)模更大的偉晶巖脈，地表所見(jiàn)的這些脈體僅為其支脈。

圖6 X03礦脈磁源重力異常（a）和地磁ΔT化極異常（b）1—鋰礦化偉晶巖脈；2—鋰工業(yè)礦化偉晶巖脈；3—鈹?shù)V化偉晶巖脈；4—鈹工業(yè)礦化偉晶巖脈；5—馬頸子花崗巖；6—推斷隱伏偉晶巖脈分布；7—見(jiàn)鋰輝石偉晶巖鉆孔；8—未見(jiàn)鋰輝石偉晶巖鉆孔；9—未見(jiàn)偉晶巖鉆孔Fig.6 Gravity anomaly of magnetic source(a)and geomagnetic T polar anomaly(b)of X03 ore vein1—Lithium mineralized pegmatite vein;2—Lithium industrial mineralized pegmatite vein;3—Beryllium mineralized pegmatite vein;4—Beryllium industrial mineralized pegmatite vein;5—Majingzi granite;6—Inferred range of pegmatite vein;7—Drill hole intersecting spodumene pegmatite；8—Drill hole not intersecting spodumene pegmatite;9—Drill hole not intersecting pegmatite

3.3 地磁特征

據(jù)1∶25000地面高精度磁法測(cè)量成果，新三號(hào)脈所在區(qū)域磁源重力分布特征與布格重力基本類(lèi)似，中間均為低異常，北部為高異常。不同點(diǎn)在磁源重力西側(cè)有低異常出現(xiàn)，而布格重力西側(cè)出現(xiàn)高異常。這種整體相同局部不同的特征，推斷重磁異常主體是同一地質(zhì)體引起，局部異常為不同地質(zhì)體引起。鑒于區(qū)內(nèi)偉晶巖磁化率最小，其他差別不大；偉晶巖、花崗巖剩磁最小，片巖、變質(zhì)砂巖剩磁大，因此和重力一樣，地磁高異常主要反應(yīng)的是變質(zhì)砂巖、片巖；地磁低異常主要反映的是花崗巖、偉晶巖。

在地磁異常中，與剩余重力異常一樣，馬頸子花崗巖主體分布于低磁異常區(qū)，高磁異常主要呈不規(guī)則面狀分布，推斷為殘留的變質(zhì)砂巖、片巖分布。新三號(hào)脈分布于高異常邊緣，其南部均為低異常區(qū)域或梯度帶（紅色虛線Zone1區(qū)域），屬成礦有利區(qū)。推斷在X03號(hào)脈、X09號(hào)脈、104號(hào)脈、Ⅳ№.502號(hào)脈、Ⅳ№.504號(hào)脈連線的南北向區(qū)域內(nèi)，深部可能存在一規(guī)模更大的偉晶巖脈，地表所見(jiàn)的這些脈體僅為其支脈。這與據(jù)剩余重力推斷的結(jié)果是一致的。

3.4 視電阻率與視極化率特征

由圖7a知，區(qū)內(nèi)視電阻率高異常主要以南北向分布為主，低異常主要分布于高異常之間與甲基卡海子周邊。X03所在區(qū)域視電阻率高異常形態(tài)與X03脈體形狀相似。在X03與Ⅳ№.504號(hào)脈體之間，2處低阻異常將其分為3段近南北向的高阻異常。第一處低阻異常在X09脈和134號(hào)脈之間，為甲基措東側(cè)的濕地分布區(qū)；第二處低阻異常在Ⅳ№.502脈體西南側(cè)，為一無(wú)名海子分布區(qū)。因此，結(jié)合地質(zhì)、重力成果推斷X03處高阻異常向南應(yīng)一直延伸至Ⅳ№.504號(hào)脈體，如圖7a中Zone1所示。

已有鉆探成果顯示：在X03脈體和134號(hào)脈體之間的高阻脈體上有16個(gè)鉆孔，其中13個(gè)鉆孔發(fā)現(xiàn)含鋰輝石偉晶巖、2個(gè)鉆孔發(fā)現(xiàn)偉晶巖但鋰輝石含量低、1個(gè)鉆孔未發(fā)現(xiàn)偉晶巖。在高阻脈體邊緣的低阻區(qū)，4個(gè)鉆孔均未發(fā)現(xiàn)偉晶巖分布。在Ⅳ№.504號(hào)脈體附近及南側(cè)的4個(gè)鉆孔，均發(fā)現(xiàn)含鋰輝石偉晶巖分布。

由電性參數(shù)特征知，區(qū)內(nèi)片巖、角巖極化率較高；偉晶巖極化率最小，與花崗巖、變質(zhì)砂巖和石英等的極化率十分接近。從視極化率異常特征看，散點(diǎn)高，異常多，分布規(guī)律差，難以識(shí)別局部異常。但整體仍具有一定規(guī)律性。如圖7b所示，在花崗巖、偉晶巖分布區(qū)，視極化率一般較低，變化幅度?。辉谄瑤r、變質(zhì)砂巖為主的分布區(qū)，視極化率一般較高，變化幅度大。結(jié)合鉆探及測(cè)深數(shù)據(jù)等，推斷視極化率異常是巖體本身視極化率大小和巖體分布區(qū)含水率（巖體裂隙）的綜合反映。在片巖、變質(zhì)砂巖分布區(qū)，由于后期地質(zhì)作用，一般裂隙較后期侵入的花崗巖、偉晶巖更發(fā)育，因此其含水率高，視極化率數(shù)值高。新三號(hào)脈及其南延區(qū)域，基本處于視極化率低異常區(qū)，其所在區(qū)域以花崗巖、偉晶巖為主。

結(jié)合視電阻率、視極化率、地質(zhì)及鉆探成果，可知X03南延部分以偉晶巖分布為主，也推斷X03號(hào)脈、X09號(hào)脈、104號(hào)脈、Ⅳ№.502號(hào)脈、Ⅳ№.504號(hào)脈連線的南北向區(qū)域內(nèi)，深部存在一規(guī)模更大的偉晶巖脈，地表所見(jiàn)的這些脈體僅為其支脈。

3.5 音頻大地電磁（AMT）特征

為研究X03號(hào)礦脈深部地質(zhì)構(gòu)造特征，沿X03號(hào)礦脈中部、按東西向進(jìn)行了音頻大地電磁測(cè)深，對(duì)地下2000 m以上進(jìn)行探測(cè)，測(cè)點(diǎn)平面布置見(jiàn)圖8，AMT測(cè)深剖面綜合剖析成果見(jiàn)圖9。

（1）重磁曲線變化特征

在X03號(hào)脈位置，布格重力屬于低值區(qū)范圍，地磁處于低值區(qū)，但靠近梯度帶位置。重磁曲線的這種分布特征與偉晶巖在甲基卡地區(qū)具有的低密度和低磁性特征是一致的。

（2）對(duì)高阻異常體的推斷解釋

剖面成果中深部主要分布了3處高阻異常A、B、C，高阻異常淺部對(duì)應(yīng)分布了4處規(guī)模、強(qiáng)度較小的次級(jí)高阻異常D、E、F、G（圖9）。各異常主要特征及推斷如下：①剖面西側(cè)高阻異常A西部和深部未封閉，產(chǎn)狀近直立，其上部對(duì)應(yīng)的次級(jí)高阻異常D，在地表發(fā)現(xiàn)有含鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石，推斷高阻異常A為偉晶巖脈，高阻異常D為含鋰輝石偉晶巖脈；②剖面東側(cè)高阻異常C東部和下部未封閉，產(chǎn)狀近直立略西傾，其上部對(duì)應(yīng)的次級(jí)高阻異常地表發(fā)現(xiàn)有含鋰輝石偉晶巖轉(zhuǎn)石，推斷高阻異常C為偉晶巖脈，高阻異常F為含鋰輝石偉晶巖脈引起；③剖面中間高阻異常B深部未封閉，產(chǎn)狀近直立略西傾，其上部分布的次級(jí)高阻異常E，分布位置與X03號(hào)脈一致，異常E與異常B之間分布一規(guī)模強(qiáng)度更小的高異常，推斷為熱液通道，異常E深度約500 m，而目前X03礦脈鉆孔均為200 m左右。在異常E下方，距離地表約700 m處，分布有異常G，其與異常B直接相連，從異常強(qiáng)度來(lái)看，與異常E相近。推斷異常B為偉晶巖株，異常E由X03礦脈引起，兩者之間可能有通道相連，其深度約在400 m。因此，X03礦脈在深部仍有拓展空間；異常G推斷由含鋰輝石偉晶巖引起。

（3）推斷的斷裂構(gòu)造

在高阻異常A和B之間，分布有一帶狀低阻異常，從地表一直延伸到剖面底部（約2000 m），由斷裂推導(dǎo)原則，在電阻率梯度帶及低阻異常帶處一般存在斷裂分布（董晴晴等，2015），推斷此低阻異常處有斷裂分布。

圖7 X03礦脈視電阻率異常（a）和視極化率異常（b）1—鋰礦化偉晶巖脈；2—鋰工業(yè)礦化偉晶巖脈；3—鈹?shù)V化偉晶巖脈；4—鈹工業(yè)礦化偉晶巖脈；5—馬頸子花崗巖；6—推斷隱伏偉晶巖脈分布范圍；7—見(jiàn)鋰輝石偉晶巖鉆孔；8—未見(jiàn)鋰輝石偉晶巖鉆孔；9—未見(jiàn)偉晶巖鉆孔Fig.7 Abnormal apparent resistivity(a)and apparent polarization(b)of X03 vein1—Lithium mineralized pegmatite vein;2—Lithium industrial mineralized pegmatite vein;3—Beryllium mineralized pegmatite vein;4—Beryllium industrial mineralized pegmatite vein;5—Majingzi granite;6—Inferred range of pegmatite vein;7—Drill hole intersecting spodumene pegmatite;8—Drill hole not intersecting spodumene pegmatite;9—Drill hole not intersecting pegmatite

綜上所述，通過(guò)對(duì)新三號(hào)脈附近區(qū)域進(jìn)行的重力、磁法、電法等特征分析，結(jié)合地質(zhì)、鉆探成果，推斷X03脈體在平面延伸上，向南延伸至Ⅳ№.504號(hào)脈，長(zhǎng)度約5.3 km。推斷其深部分布一南北向的隱伏偉晶巖巖脈，地表所見(jiàn)的X03脈、X09脈、104號(hào)脈、Ⅳ№.502號(hào)脈、Ⅳ№.504號(hào)脈等，均為此巖脈分異出的偉晶巖支脈；在垂向上，X03主礦體位置向下延伸應(yīng)在500 m左右，而目前勘探深度在200 m左右。因此，X03號(hào)脈在平面延伸和深度延深上，仍有很大的拓展空間。

圖8 甲基卡X03礦脈音頻大地電磁測(cè)深測(cè)點(diǎn)布置圖1—X03號(hào)礦脈；2—音頻大地電磁測(cè)深點(diǎn)及編號(hào)Fig.8 Layout of survey points of audio frequency magnetotelluric sounding for Jiajika X03 vein 1—X03 vein;2—Audio magnetotelluric survey point anits serial number

圖9 甲基卡X03礦脈處AMT測(cè)深綜合剖析圖1—布格重力曲線；2—地磁總場(chǎng)曲線；3—含鋰輝石偉晶巖及編號(hào)；4—三疊系；5—推斷斷裂；6—推斷偉晶巖體；7—推斷含鋰輝石偉晶巖脈Fig.9 Comprehensive anatomical map of AMT sounding at X03 pegematite vein1—Bouguer gravity curve;2—Geomagnetic total field curve;3—Spodumene-bearing pegmatite and its serial number;4—Triassic strata;5—Inferred fracture;6—Inferred pegmatite stock;7—Inferred spodumene-bearing pegmatite

4 結(jié)論

甲基卡礦田近84%區(qū)域被第四系覆蓋，對(duì)X03號(hào)礦脈延伸的勘查，主要依靠物探手段進(jìn)行。通過(guò)在此區(qū)域開(kāi)展的重、磁、電等綜合物探，顯示新三號(hào)脈（X03）位于低磁、低重、高電阻率及低極化率區(qū)域。

對(duì)新三號(hào)脈所處區(qū)域進(jìn)行綜合物探解釋?zhuān)Y(jié)合地質(zhì)、鉆探等成果，推斷其向南延伸可達(dá)5.3 km，深部延伸可達(dá)500 m。向南延伸已經(jīng)得到鉆探驗(yàn)證，但深部延深情況不明，有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

根據(jù)激電中梯測(cè)量成果圈出了21處南北向視電阻率高異常區(qū)，其中有13處尚待驗(yàn)證。根據(jù)由已知到未知的研究方法，通過(guò)總結(jié)X03礦脈的綜合物探特征，與剩余13處異常進(jìn)行特征對(duì)比分析，篩選出符合已知模型的異常區(qū)，作為下一步工作部署的重點(diǎn)。為甲基卡礦田的勘查工作提供可靠的地球物理資料。

致 謝審稿專(zhuān)家及編輯部老師提出的建設(shè)性意見(jiàn)對(duì)于提高文章水平很有裨益，在此表示衷心感謝。