瓜州縣東金灘金礦礦區(qū)地質(zhì)填圖方法與效果分析

付 男，何廣武，王建飛，李登榜

（甘肅省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅蘭州 730000）

1 概述

東金灘金礦位于北山南帶西段，屬于花牛山-金場溝金銀銅鉛鋅鎢鉬等多金屬成礦帶。礦區(qū)內(nèi)花崗巖十分發(fā)育，主要出露斑狀二長花崗巖，且?guī)r相分帶不發(fā)育；石英二長閃長巖、角閃石石英閃長巖、正長花崗巖等侵入巖規(guī)模較小，零星分布；閃長玢巖、石英閃長玢巖、角閃輝長巖等呈巖脈分布，脈巖形態(tài)不規(guī)則，沿走向延伸較遠，常超過1km，寬度窄，最寬不到4m，最窄僅十幾厘米，產(chǎn)狀變化大。礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，已填繪的斷裂構(gòu)造有10條，走向為近東西向，大部分斷裂構(gòu)造可通過采坑、前人施工探槽觀測，部分斷裂為隱伏斷裂，通過路線地質(zhì)調(diào)查無法觀測。

因此在東金灘金礦區(qū)開展大比例尺礦區(qū)地質(zhì)填圖過程中，僅依據(jù)剖面測制和路線調(diào)查具有很大的局限性。首先會造成填繪的地質(zhì)圖缺失部分隱伏斷裂構(gòu)造；其次對于形態(tài)不規(guī)則、延伸穩(wěn)定脈巖形態(tài)的圈連與實際情況相差較大；第三由于礦區(qū)巖相分帶不發(fā)育，盲目的填圖會導(dǎo)致界線點的比例較低，大部分點均為巖性控制點，不能滿足界線點比例達到70%的要求；第四，填圖效果較差，無法準確的反映出礦區(qū)的控礦因素、成礦規(guī)律，且填繪的地質(zhì)圖與土壤測量所圈定的異常無法吻合，異常無法得到很好的地質(zhì)解釋。

為了解決上述問題，東金灘金礦地質(zhì)填圖過程中采用了地表踏勘-遙感解譯-地質(zhì)填圖-再認識的工作方法，在傳統(tǒng)的地質(zhì)填圖工作方法中引入了遙感解譯、再認識的工作流程，同時重新定義了“地表踏勘”的含義。通過該填圖方法填繪的東金灘金礦礦區(qū)地質(zhì)圖不僅客觀、全面的反映了礦區(qū)地質(zhì)概況，同時能夠合理的解釋土壤測量異常，并增強了野外路線地質(zhì)調(diào)查的目的，減輕了負擔(dān)。

2 東金灘金礦填圖工作方法

2.1 地表踏勘

《固體礦產(chǎn)勘查工作規(guī)范》（GB/T 33444-2016）中未涉及“踏勘”工作內(nèi)容。新修訂《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程》（DZ/T0078-2015）中將踏勘工作置于實測地質(zhì)剖面工作之后，其工作內(nèi)容為根據(jù)工作區(qū)實測地質(zhì)剖面的成果資料，初步布置觀察路線，概算進行地質(zhì)填圖時所需施工的槽、井探和舊坑清理與調(diào)查的工作量，將踏勘結(jié)果與以往資料進行對照，研究舊資料的可靠程度，并合理地選定地質(zhì)填圖的范圍。

在東金灘金礦區(qū)采用該種踏勘方法的缺陷是礦內(nèi)斑狀二長花崗巖巖相分帶不發(fā)育、規(guī)模小的侵入體分布散亂、脈巖形態(tài)不規(guī)則、斷裂構(gòu)造隱伏等特征導(dǎo)致僅通過前期實測剖面和有限的路線踏勘無法全面了解礦區(qū)巖石、構(gòu)造特征、礦（化）體分布形態(tài)，很難準確全面的劃分出滿足填圖要求的填圖單元。

由于在金礦區(qū)設(shè)計大比例尺礦區(qū)地質(zhì)填圖也同時配套大比例尺土壤測量工作，東金灘金礦前期地表踏勘工作在實測地質(zhì)剖面之前開展，不進行單獨的路線踏勘，而是與土壤測量有機結(jié)合，二者同步進行。在開展1:1萬土壤測量的過程中注重對規(guī)模較大的侵入體、巖脈、蝕變帶、斷裂構(gòu)造、石英脈的觀察，直接在土壤測量采樣點位圖上進行勾繪，并對石英脈、蝕變巖石采樣化驗以了解其含礦性，對于新出現(xiàn)的巖石類型采集薄片鑒定，并大致圈定其分布范圍。這樣既完成了對全礦區(qū)石英脈礦化潛力的評價，又基本對全礦區(qū)侵入體的分布位置、巖石構(gòu)造特征、構(gòu)造發(fā)育情況、礦（化）體的分布形態(tài)有了大致了解，為后期剖面測量位置的選擇、遙感解譯、路線的布置提供了依據(jù)。

2.2 遙感解譯

東金灘金礦礦區(qū)地質(zhì)填圖中增加了遙感解譯工作內(nèi)容。首先利用軟件在網(wǎng)絡(luò)上下載礦區(qū)影像圖，要求下載影像圖最好選擇國家2000坐標系統(tǒng)，雖然不同坐標系統(tǒng)之間的誤差不會對遙感解譯的內(nèi)容產(chǎn)生影響，但會造成解譯的地質(zhì)內(nèi)容發(fā)生偏移和旋轉(zhuǎn)，對于后期地質(zhì)界線的圈連有一定的影響；其次要盡量使影像圖清晰，越清晰解譯的內(nèi)容越多。

遙感解譯的過程相對小比例尺區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的遙感解譯工作更為簡單，僅需重點對線形構(gòu)造、環(huán)形構(gòu)造、前人施工槽探工程、采坑、第四系等內(nèi)容進行解譯，盡可能多提取信息。遙感影像如圖1、2、3顯示，東金灘礦區(qū) F1、F2、F3、F4四條斷裂構(gòu)造位置及其沿走向的展布情況，各種巖脈的形態(tài)以及相互之間的切割關(guān)系，部分規(guī)模較小的侵入體均能較為清晰的反映。

圖1 F1斷裂影像圖

圖2 巖脈與侵入體切割關(guān)系影像圖

圖3 勘查區(qū)遙感解譯簡圖

2.3 地質(zhì)填圖

2.3.1 填圖前準備工作

填圖前準備工作分為兩步：第一步是根據(jù)剖面測制的結(jié)果對遙感解譯圖件進行驗證、修改、補充，主要工作內(nèi)容是驗證遙感解譯圈定的地質(zhì)體、地質(zhì)界線是否合理，明確遙感解譯圈定地質(zhì)體的巖性，對解譯有誤的地質(zhì)內(nèi)容進行修改完善，補充未解譯的出的地質(zhì)內(nèi)容，并劃分出礦區(qū)的填圖單元。

第二步是根據(jù)所劃分的填圖單元和修改的地質(zhì)草圖布置填圖路線，確定線距和點距，大致統(tǒng)計每平方公里地質(zhì)點的數(shù)量。需注意的是東金灘金礦礦區(qū)地質(zhì)填圖時如果嚴格執(zhí)行 《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程》和《固體礦產(chǎn)勘查工作規(guī)范》中地質(zhì)點總數(shù)的要求，必然使野外所定的地質(zhì)點大部分是巖性控制點，為無效點，只會增加野外工作負擔(dān)，并不會提高填圖質(zhì)量及精度。因此參照規(guī)范要求，合理降低地質(zhì)點密度，在保證界線點數(shù)量達到70%以上的情況下盡可能提高巖性控制點的數(shù)量比僅滿足地質(zhì)點數(shù)量要求更具有意義。

東金灘金礦礦區(qū)地質(zhì)填圖前，根據(jù)野外剖面的測制結(jié)果對遙感解譯圖件進行修改后，結(jié)合新修改完善的遙感解譯圖件，在確定路線線距的情況下，初步估算出界線點數(shù)量為120個左右，地質(zhì)點總數(shù)為172個，巖性控制點數(shù)量為52個，實際填圖過程中界線點數(shù)量為150個，地質(zhì)點數(shù)量為210個，地質(zhì)點密度為26.71點/km2，界線點比例達到71.90%（見表1），地質(zhì)點總數(shù)略小于《固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程》中規(guī)定30點/km2。

表1 東金灘金礦1:1萬地質(zhì)草測地質(zhì)點統(tǒng)計表

2.3.2 填圖

填圖前的路線布置根據(jù)驗證的遙感解譯所勾繪的地質(zhì)界線進行合理部署，不平均使用工作量，不均勻布置路線。礦化集中地段路線進行加密，覆蓋較大的地段路線適當放稀，規(guī)模較大的巖脈沿走向控制其邊界。

由于前期面積性的踏勘，剖面的測制，遙感解譯等工作的完成，不僅讓技術(shù)人員往往更有預(yù)見性的進行路線地質(zhì)調(diào)查，更讓技術(shù)人員專注于對礦（化）體進行調(diào)查。因此填圖過程中根據(jù)路線布置情況預(yù)先對路線上出現(xiàn)的地質(zhì)體進行預(yù)判，帶有目的性的填圖。

2.4 再認識

再認識的工作內(nèi)容分為兩部分：一是利用化探異常驗證填圖的質(zhì)量，判斷填圖成果能否對化探等異常進行較好的解釋，如果大部分異常無法得到合理的解釋，礦區(qū)的填圖質(zhì)量顯然較差，造成這種原因的應(yīng)該是填圖過程中肯定遺留了部分地質(zhì)信息，或是未填繪出與成礦相關(guān)的斷裂，或是圈連的地質(zhì)體形態(tài)與實際不符；二是通過對主成礦元素及其相關(guān)異常的解釋、剖析，提高對礦區(qū)成礦規(guī)律認識，有利于礦區(qū)成礦規(guī)律、控礦因素的總結(jié)。

從圖4可以看出，東金灘金礦土壤測量Au異常與填繪的地質(zhì)內(nèi)容具有高度一致性，表現(xiàn)為：有礦（化）體的地段均出現(xiàn) Au 異常（Au-6、Au-7、Au-11），且異常面積大，濃度高；大部分Au異常均沿著F1、F2、F3、F4、F10 斷裂呈條帶狀 （Au-7、Au-11、Au-15）、 串珠狀 （Au-9、Au-13、Au-14、Au-16）分布；經(jīng)異常查證，大部分異常均由斷裂構(gòu)造控制的石英脈引起 （Au-2、Au-3、Au-4、Au-5、Au-8、Au-10），僅Au-12異常為侵入體引起的局部異常。從圖5可以看出，能反映斷裂構(gòu)造的As異常分布與礦區(qū)所填繪的斷裂構(gòu)造基本吻合，大部分As異常均沿著F1、F2、F5、F6斷裂分布。因此通過化探異常與地質(zhì)填圖成果的相互驗證可以判斷出，目前東金灘金礦所填繪的地質(zhì)圖基本上客觀、準確、全面（如圖6所示），各侵入體、脈巖以及斷裂構(gòu)造的圈定基本合理，尤其是前期僅靠遙感解譯才能圈定的F1、F2斷裂是真實存在的，且對礦區(qū)金的成礦具有重要意義。

根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)填圖成果以及對Au異常的解釋，基本可以判斷出礦區(qū)控礦因素為斷裂控礦，礦（化）體主要沿著F1斷裂和F3、F4、F10形成的斷裂帶分布，區(qū)域性F1、F2斷裂控制了礦體的產(chǎn)出，次級斷裂（F3、F4、F5）則控制了礦體的空間定位。

圖4 東金灘金礦Au異常圖

圖5 東金灘金礦As異常圖

圖6 東金灘金礦地質(zhì)草圖

3 填圖效果分析

東金灘金礦采用的大比例尺填圖方法在傳統(tǒng)的填圖中增加了遙感解譯、再認識的工作流程，同時將踏勘工作與化探采樣工作有機結(jié)合。該填圖方法具有如下特點：

3.1 提前掌握礦區(qū)地質(zhì)概況

相比以往路線地質(zhì)踏勘，東金灘金礦填圖前將地表踏勘與土壤采樣有機結(jié)合，在土壤采樣過程中通過在采樣點位圖上簡單的勾繪所發(fā)現(xiàn)地質(zhì)體界線，并適當采集化學(xué)樣、光薄片，能快速的掌握礦區(qū)侵入巖的種類、分布、巖石特征、構(gòu)造發(fā)育情況、礦（化）體分布形態(tài)、礦石特征等。

3.2 準確勾繪各類地質(zhì)體

由于北山地區(qū)特殊的地理環(huán)境因素，通過遙感解譯能夠獲取僅依靠路線地質(zhì)調(diào)查無法觀測的重要地質(zhì)內(nèi)容。因此東金灘金礦礦區(qū)大比例尺地質(zhì)填圖過程中充分利用了遙感解譯的優(yōu)勢。一方面能夠準確反映一些僅依靠路線地質(zhì)調(diào)查無法獲取的地質(zhì)信息，如東金灘礦區(qū)解譯出的F1、F2斷裂構(gòu)造為區(qū)域性斷裂構(gòu)造，實地?zé)o法進行直接觀測，而該類斷裂經(jīng)土壤測量成果驗證是真實存在且具有重要的地質(zhì)意義，不僅控制了礦區(qū)構(gòu)造格架，同時也與礦區(qū)的成礦作用密切相關(guān)。

另一方面利用遙感解譯還能客觀、準確的勾繪出規(guī)模較大的侵入巖、沿走向不規(guī)則延伸較遠的脈巖、不同地質(zhì)體之間的切割關(guān)系。

3.3 更合理的布置填圖工作

在野外路線地質(zhì)調(diào)查前，根據(jù)前期勾繪的地質(zhì)圖合理的布置觀察路線，大致確定線距，點距，并估算出路線長度和點密度，統(tǒng)計出界線點的比例，在保證界線點比例達到規(guī)范的要求下盡可能使地質(zhì)點密度也達到規(guī)范要求。同時在路線地質(zhì)調(diào)查前能夠提前預(yù)判路線上遇到的巖性、地質(zhì)體、構(gòu)造等，并對可能含礦的斷層、脈巖采樣化驗。這樣不僅使填圖更帶有目的性，提高填圖質(zhì)量，還能以最小的工作量完成填圖工作。

3.4 提高填圖質(zhì)量

在初步完成礦區(qū)地質(zhì)填圖后，通過土壤測量圈定能夠反映斷裂構(gòu)造的As等異常與礦區(qū)地質(zhì)填圖圈定的斷裂構(gòu)造進行驗證，通過Au異常與填圖圈定的金礦體進行驗證，充分說明所填繪的斷裂、礦化體、地質(zhì)體均能與異常吻合，也有利于對成礦規(guī)律、控礦因素的總結(jié)。

4 討論與結(jié)論

綜上東金灘金礦采用的地表踏勘-遙感解譯-地質(zhì)填圖-再認識礦區(qū)地質(zhì)填圖工作方法中，地表踏勘的工作重點是與物化探工作有機結(jié)合，對礦區(qū)巖石類型做一個全面認識；遙感解譯工作的重點是解譯出野外工作無法觀測到的地質(zhì)內(nèi)容，勾繪出巖脈、侵入體形態(tài)；地質(zhì)填圖的重點在對地質(zhì)點總數(shù)、界線點密度整體把控的基礎(chǔ)上，帶著認識去填圖；再認識主要是利用化探異常驗證填圖成果的客觀性、合理性，提高對礦區(qū)成礦規(guī)律的理解。

采用東金灘金礦礦區(qū)填圖方法不僅能更全面的收集到礦區(qū)地質(zhì)內(nèi)容，客觀地將各地質(zhì)體形態(tài)表現(xiàn)出來，還能增強礦區(qū)地質(zhì)填圖的目的性，減輕野外工作量，該方法適用于北山地區(qū)以侵入巖為主的金礦區(qū)。