陜西鳳太礦集區(qū)深部鉛鋅礦產(chǎn)資源潛力及地球物理找礦方向

王備戰(zhàn)，王瑞廷，王宏宇，張革利，李青鋒

(1.西安西北有色物化探總隊(duì)有限公司，陜西 西安 710068；2.西北有色地質(zhì)礦業(yè)集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710054；3.長(zhǎng)安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710054；4.寶雞西北有色七一七總隊(duì)有限公司，陜西 寶雞 721015)

0 引 言

陜西鳳太礦集區(qū)地處全國(guó)重要成礦帶——秦嶺多金屬-貴金屬成礦帶中部，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越[1-2]，以往500 m以淺已累計(jì)查明鉛鋅資源量550×104t，金資源量120 t，屬中國(guó)重要的鉛鋅金礦產(chǎn)基地之一。隨著近20年的鉛鋅礦業(yè)開(kāi)發(fā)及礦山產(chǎn)能的不斷增加，鉛鋅資源消耗迅猛，區(qū)內(nèi)大中型礦山保有儲(chǔ)量加速下滑，大多已處于開(kāi)采服務(wù)年限后期，即將面臨資源枯竭的困境[3]。其中，八方山鉛鋅礦山僅夠維持正常生產(chǎn)2～3年；銀母寺鉛鋅礦山已進(jìn)入回采階段，礦山即將閉坑。由于鳳太礦集區(qū)深部及外圍勘查投入資金不足，傳統(tǒng)勘查技術(shù)方法深部探礦效果不佳，所以接替資源匱乏，區(qū)內(nèi)大多數(shù)礦山企業(yè)面臨資源危機(jī)，探索適用方法開(kāi)展深部找礦已迫在眉睫。

鳳太礦集區(qū)成礦條件優(yōu)越。《陜西省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)報(bào)告》預(yù)測(cè)鳳太礦集區(qū)鉛鋅資源潛力為2 000×104t，預(yù)測(cè)800～2 000 m埋深鉛鋅資源潛力為(500～1 000)×104t[4]，顯示在中深部存在巨大找礦潛力[5]。陜西鳳太礦集區(qū)和甘肅西成礦集區(qū)具有相似的成礦背景和礦化特征，賦礦圍巖同為西秦嶺泥盆系沉積建造，礦體產(chǎn)出均受褶皺構(gòu)造控制(大多數(shù)礦床的鉛鋅礦體受控于緊閉背斜的轉(zhuǎn)折端及兩翼，僅郭家溝鉛鋅礦體背斜形態(tài)上不是緊閉的且產(chǎn)狀較寬緩)，鉛鋅礦化與強(qiáng)烈的硅化作用相伴生，主要鉛鋅礦體分布在泥盆系灰?guī)r與千枚巖接觸帶且偏灰?guī)r一側(cè)[6-9]。近年來(lái)，郭家溝鉛鋅礦床的新發(fā)現(xiàn)在西成、鳳太礦集區(qū)礦產(chǎn)勘查業(yè)界引起了轟動(dòng)。郭家溝鉛鋅礦床地表普遍被新近系覆蓋，在對(duì)洛壩鉛鋅礦區(qū)礦體賦存環(huán)境、控礦構(gòu)造、賦存空間、含礦巖性的對(duì)比分析基礎(chǔ)上，結(jié)合多輪激電測(cè)量、激電測(cè)深、音頻大地電磁測(cè)深測(cè)量成果進(jìn)行綜合對(duì)比研究，選擇成礦最有利地段開(kāi)展鉆探驗(yàn)證，見(jiàn)礦效果好，至此打開(kāi)了這一隱伏礦床的神秘面紗。郭家溝鉛鋅礦床的發(fā)現(xiàn)以及鳳太礦集區(qū)就礦找礦的工作經(jīng)驗(yàn)，指示在已知礦床深部、走向上有已知含礦層位存在的地段以及已知隱伏控礦背斜是今后的主要找礦方向，而選用合適的物探方法是探測(cè)深部隱伏礦體的關(guān)鍵[10]。

鳳太礦集區(qū)的地質(zhì)找礦工作起源于20世紀(jì)50年代末，直至90年代，基本探明了區(qū)內(nèi)所有大中型鉛鋅礦床[11]。此階段采用的主要工作手段為地質(zhì)剖面測(cè)量、物探、化探及鉆探，勘查深度主要集中在500 m以淺的范圍。物探方法主要包括自然電位測(cè)量、激電中梯測(cè)量、充電電位測(cè)量、井-地式充電、雙頻激電等，為發(fā)現(xiàn)和擴(kuò)大礦體規(guī)模提供了重要幫助。深部找礦工作開(kāi)始于21世紀(jì)初，主要采用的手段為綜合研究、物探和深部鉆探。采用的物探方法主要包括瞬變電磁法(TEM)、可控源音頻大地電磁測(cè)深(CSAMT)、高頻大地電磁測(cè)深(HMT)、廣域電磁法(WFEM)、短偏移距瞬變電磁法(SOTEM)、頻譜激電(SIP)等[12-13]。上述方法是目前用于深部找礦的常用物探方法[14-17]，近年來(lái)在其他礦區(qū)取得了良好的找礦效果。比如，何繼善系統(tǒng)總結(jié)了廣域電磁法技術(shù)研究方面的進(jìn)展以及在金礦、鐵礦、多金屬礦等深部找礦方面的成功應(yīng)用[18]；薛國(guó)強(qiáng)等以陜西韓城某煤田奧灰富水區(qū)調(diào)查為例，說(shuō)明了短偏移距瞬變電磁法測(cè)量在深部探測(cè)中的良好效果[19]。但上述方法在鳳太礦集區(qū)的深部找礦工作存在以下問(wèn)題：①以往區(qū)內(nèi)開(kāi)展的物探深部隱伏礦找礦以剖面性質(zhì)為主，加之剖面線長(zhǎng)度短，覆蓋范圍小且散，難以對(duì)全礦集區(qū)的找礦有利部位進(jìn)行系統(tǒng)解剖。②以往隱伏礦找礦預(yù)測(cè)區(qū)大多分布在控礦背斜附近及其傾伏延伸部位，對(duì)大面積千枚巖覆蓋區(qū)深部可能存在的次級(jí)背斜探索與研究不足，尚未布置過(guò)任何物探工作，限制了尋找隱伏礦的空間。③以往采用的瞬變電磁法、可控源音頻大地電磁測(cè)深、高頻大地電磁測(cè)深等物探方法的抗干擾能力差，難以采集到高質(zhì)量數(shù)據(jù)，嚴(yán)重影響了物探解譯推斷成果。④物探人員解譯推斷水平參差不齊，難以獲得理想的反演結(jié)果，且與地域地質(zhì)結(jié)合不夠緊密，導(dǎo)致解譯結(jié)果出現(xiàn)一定的偏差或謬誤；加上對(duì)物探異常的驗(yàn)證不夠系統(tǒng)，物探人員完成任務(wù)后沒(méi)有做到及時(shí)“回頭看”，未結(jié)合地質(zhì)驗(yàn)證成果對(duì)物探資料進(jìn)行再分析、再解釋、再利用，致使深部找礦工作中物探手段的效果不佳。

近年來(lái)，寶雞西北有色七一七總隊(duì)有限公司在二里河鉛鋅礦床深部、鉛硐山—東塘子鉛鋅礦床西延、銀硐梁礦床旁側(cè)開(kāi)展就礦找礦工作，取得了較為顯著的成果[20]，已新增鉛鋅資源量90.16×104t。其中，二里河鉛鋅礦床在埋深1 000 m的位置發(fā)現(xiàn)了隱伏礦體，取得了第二找礦空間的突破；銀硐梁礦床在旁側(cè)千枚巖覆蓋區(qū)埋深1 200 m的位置發(fā)現(xiàn)產(chǎn)于隱伏次級(jí)背斜的鉛鋅礦體。新的找礦成果證明鳳太礦集區(qū)的第二找礦空間和與已知礦床平行的隱伏背斜具有較大的找礦潛力，為鳳太礦集區(qū)深部找礦工作也指明了方向。

本文在總結(jié)以往物探工作不足的基礎(chǔ)上，深入分析和解譯了近幾年廣域電磁法和短偏移距瞬變電磁法在陜西鳳太礦集區(qū)銀母寺鉛鋅礦和二里河鉛鋅礦的深部找礦效果，并對(duì)21世紀(jì)初在楊家灣銅礦點(diǎn)深部開(kāi)展的瞬變電磁法找礦成果進(jìn)行了再認(rèn)識(shí)；然后，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)分析礦集區(qū)鉛鋅礦床的空間分布特征，提出了鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦的地球物理找礦方向。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 地質(zhì)概況

鳳太礦集區(qū)是指位于陜西省鳳縣、太白縣和留壩縣交界處以泥盆系地層為主的鉛鋅金礦產(chǎn)集中分布區(qū)，以鳳縣和太白縣行政管轄區(qū)域?yàn)橹鳌５V集區(qū)范圍西起鳳縣縣城，東至周至縣督都門(mén)，北起太白縣上白云，南至留壩縣江口鎮(zhèn)。整體形狀呈西窄東寬的楔形，東西長(zhǎng)90 km，南北寬10～30 km，面積約2 000 km2。

鳳太礦集區(qū)地處秦嶺造山帶秦嶺微板塊之南秦嶺晚古生代裂陷帶，北以商丹古縫合帶與北秦嶺疊瓦逆沖推覆構(gòu)造帶接壤，南為南秦嶺南部晚古生代隆升帶[12,21]。由于海西晚期—印支期華北板塊與揚(yáng)子板塊強(qiáng)烈碰撞，秦嶺微板塊發(fā)生強(qiáng)烈的SN向?qū)_推覆造山作用；中生代又發(fā)生強(qiáng)烈陸內(nèi)逆沖推覆和EW向隆升作用，形成十分發(fā)育的NWW向褶皺和斷裂構(gòu)造，并形成沿區(qū)域斷裂廣泛分布的印支期—燕山期中酸性侵入巖。礦集區(qū)總體構(gòu)造為在裂陷沉積盆地、基底同生斷裂基礎(chǔ)上發(fā)育起來(lái)的對(duì)沖推覆菱形構(gòu)造塊體，受區(qū)域性深大斷裂控制，由地壘、地塹、褶皺和斷裂組合而成[22]。構(gòu)造線多呈NWW向展布，局部亦有近EW向及NEE向構(gòu)造。

區(qū)域內(nèi)出露地層主要為泥盆系，為一套淺變質(zhì)濱淺海相沉積碎屑巖，自下而上有中泥盆統(tǒng)大楓溝組中厚層-塊狀變長(zhǎng)石石英雜砂巖、石英雜砂巖夾變質(zhì)粉砂巖、薄層砂質(zhì)灰?guī)r，中泥盆統(tǒng)古道嶺組深灰色中厚層-塊狀結(jié)晶灰?guī)r、生物灰?guī)r，上泥盆統(tǒng)星紅鋪組碳質(zhì)千枚巖、鈣質(zhì)千枚巖、鐵白云質(zhì)千枚巖、綠泥石千枚巖、粉砂質(zhì)千枚巖夾粉砂巖、薄層灰?guī)r，上泥盆統(tǒng)九里坪組灰白色中厚層—厚層狀變長(zhǎng)石石英砂巖、中厚層—中薄層狀變細(xì)砂巖、深灰色粉砂質(zhì)板巖。中泥盆統(tǒng)古道嶺組灰?guī)r與上泥盆統(tǒng)星紅鋪千枚巖的過(guò)渡層含碳部位是礦集區(qū)鉛鋅礦床的主要賦礦層位[2,23-25]。

區(qū)域巖漿活動(dòng)往往與構(gòu)造活動(dòng)在時(shí)間上緊密相隨。巖漿巖從基性到酸性均有出露，以中酸性巖類(lèi)為主，時(shí)代跨度亦較大[26]。巖漿巖按侵入時(shí)間可劃分為晚元古代、早古生代、晚古生代及中生代侵入巖，以古、中生代的中酸性巖類(lèi)最為發(fā)育；不同時(shí)期、不同成因、不同類(lèi)型的花崗巖類(lèi)十分發(fā)育，其形成和秦嶺造山帶的構(gòu)造演化密切相關(guān)，具有其特定的成礦作用。

1.2 礦床特征

1.2.1 鉛鋅礦床

鳳太礦集區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床以中部古岔河向斜核部為界[27]，分為南部和北部?jī)蓚€(gè)礦集區(qū)(圖1)。北部礦集區(qū)位于八方山—銀母寺一帶，并沿控礦背斜核部形成3個(gè)鉛鋅礦帶，分別為長(zhǎng)溝—洞溝—柳樹(shù)溝—水晶溝鉛鋅礦帶、尖端山—八方山—二里河鉛鋅礦帶和銀母寺—大黑溝鉛鋅礦帶；南部礦集區(qū)位于銀硐梁—鉛硐山一帶。

圖1 陜西鳳太礦集區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖

長(zhǎng)溝—洞溝—柳樹(shù)溝—水晶溝鉛鋅礦帶中鉛鋅礦體受控于白楊溝—長(zhǎng)溝—洞溝背斜。東段洞溝一帶礦體產(chǎn)于古道嶺組灰?guī)r內(nèi)部，受層間斷裂控制；中西段礦體產(chǎn)于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶，受背斜構(gòu)造與接觸帶控制。該礦帶已發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)溝、銀洞山、洞溝小型鉛鋅礦床3處，以及白楊溝、水晶溝、柳樹(shù)溝等鉛鋅礦點(diǎn)3處。礦體規(guī)模一般走向延長(zhǎng)小但傾向延深大，礦石品位高。東段洞溝一帶鉛鋅礦點(diǎn)距離北側(cè)花紅樹(shù)坪巖體較近，礦區(qū)內(nèi)熱蝕變特征明顯，灰?guī)r內(nèi)大理巖化發(fā)育，局部發(fā)育熱液蝕變重晶石巖。該礦帶除鉛鋅礦外，在柳樹(shù)溝亦發(fā)育金礦化并形成獨(dú)立金礦體。該礦帶累計(jì)獲得鉛鋅儲(chǔ)量約50×104t。

尖端山—八方山—二里河鉛鋅礦帶已探明尖端山小型鉛鋅礦床及八方山、二里河大型鉛鋅礦床。礦床受控于尖端山—八方山背斜，礦體產(chǎn)于背斜鞍部古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶。西部尖端山一帶礦體產(chǎn)于背斜翼部，鞍部礦體被剝蝕；中部八方山一帶背斜鞍部礦體出露地表；二里河以東地區(qū)礦體產(chǎn)于背斜鞍部及兩翼，且隨控礦背斜向東傾伏而呈隱伏礦體，目前已控制礦體走向延長(zhǎng)3 500 m，礦體最大埋深950 m，仍然向東持續(xù)傾斜延伸。該礦帶累計(jì)探獲鉛鋅儲(chǔ)量超過(guò)150×104t。

銀母寺—大黑溝鉛鋅礦帶已探明銀母寺中型鉛鋅礦床與大黑溝小型鉛鋅礦床。礦床受控于銀母寺背斜，礦體產(chǎn)于背斜鞍部古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶，鞍部礦體被剝蝕，僅保留背斜翼部礦體。銀母寺鉛鋅礦床礦體向東側(cè)伏成為隱伏礦體，礦山企業(yè)探采成果證明礦體東延部分向東斷續(xù)延伸；大黑溝鉛鋅礦床已圈出3條鉛鋅礦體，主要位于大黑溝背斜北翼的東傾伏部位。該礦帶累計(jì)獲得鉛鋅儲(chǔ)量超過(guò)50×104t。

南部礦集區(qū)位于鉛硐山—水柏溝復(fù)式背斜西段，已探明鉛硐山、東塘子、銀硐梁大型鉛鋅礦床3處，手搬崖、黑崖、峰崖中型鉛鋅礦床3處及譚家溝鉛鋅礦點(diǎn)1處。鉛鋅礦床受控于鉛硐山—水柏溝復(fù)式背斜，復(fù)式背斜西傾伏端次級(jí)褶皺發(fā)育，次級(jí)背斜分別控制峰崖、銀硐梁—手搬崖、鉛硐山—東塘子3條次級(jí)鉛鋅礦帶。鉛鋅礦體賦存于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶及灰?guī)r內(nèi)部次級(jí)走向斷裂內(nèi)，礦帶內(nèi)鉛鋅礦體隨控礦背斜傾伏而向西側(cè)伏。目前已控制鉛硐山—東塘子鉛鋅礦床礦體向西傾伏延長(zhǎng)1 800 m，礦體最大埋深900 m，向西仍然持續(xù)傾斜延伸。鉛硐山—水柏溝復(fù)式背斜西段鉛鋅礦床集中分布區(qū)累計(jì)獲得鉛鋅儲(chǔ)量約350×104t。

1.2.2 銅礦床

鳳太礦集區(qū)內(nèi)與鉛鋅關(guān)系密切的還有銅礦床，主要分為兩類(lèi)。一類(lèi)是與鉛鋅共(伴)生，在鉛鋅礦床中局部地段形成獨(dú)立銅礦體。如八方山大型鉛鋅礦床中與鉛鋅伴生的銅，并在礦床西段形成獨(dú)立銅礦體。銅礦床與鉛鋅礦床于同一構(gòu)造部位，成礦特征與控礦因素等均相同，獲得銅資源量約2×104t。另一類(lèi)是獨(dú)立的銅礦化，主要產(chǎn)于鉛硐山—水柏溝鉛鋅銅礦帶東段。成礦特征、控礦因素與西段鉛鋅礦床相同，礦化蝕變產(chǎn)于背斜北翼古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶。此外，在太山廟—銅牌溝一帶形成斷續(xù)長(zhǎng)約30 km的銅礦化帶，已探明的只有九子溝銅礦床，其余均為礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)，主要有太山廟、銀廠溝、丁家莊、巖前山、銅牌溝等[28-29]。礦床(點(diǎn))均受控于鉛硐山—水柏溝復(fù)式背斜，礦體產(chǎn)于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶，賦礦巖性為硅化灰?guī)r、鐵碳酸巖，礦體規(guī)模小且延伸不穩(wěn)定。鳳太礦集區(qū)累計(jì)探獲銅資源量約3.5×104t。

1.3 鉛鋅成礦規(guī)律及物探識(shí)別標(biāo)志

1.3.1 產(chǎn)出特征

鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床產(chǎn)于次級(jí)背斜鞍部及兩翼延伸部位古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶及其附近，自北向南分別由6個(gè)次級(jí)背斜構(gòu)成6個(gè)鉛鋅礦帶：①長(zhǎng)溝—洞溝鉛鋅礦帶，分布有白楊溝、長(zhǎng)溝、銀洞山、柳樹(shù)溝、洞溝等小型鉛鋅礦床(點(diǎn))；②尖端山—八方山—二里河鉛鋅多金屬礦帶，分布有八方山—二里河特大型鉛鋅礦床及尖端山小型鉛鋅礦床；③三角崖—甘溝鉛鋅礦帶，分布有甘溝銅礦點(diǎn)；④銀母寺—大黑溝鉛鋅礦帶，分布有銀母寺中型鉛鋅礦床、大黑溝小型鉛鋅礦床；⑤麻溝—鐵爐灣鉛鋅礦帶，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)于星紅鋪組內(nèi)部灰?guī)r與千枚巖接觸帶的鉛鋅礦點(diǎn)，有待進(jìn)一步深部找礦勘查；⑥鉛硐山—水柏溝鉛鋅礦帶，是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大、探明資源量最多的成礦帶，已探明的大型鉛鋅礦床有鉛硐山、東塘子、銀硐梁，中型鉛鋅礦床有峰崖、手搬崖、黑崖，礦帶東部發(fā)現(xiàn)有銀廠溝、太山廟、九子溝、銅牌溝、巖前山等銅礦點(diǎn)。

控礦背斜往往沿軸部延伸方向傾伏，傾伏部礦體呈隱伏狀保存完好，是尋找隱伏鉛鋅礦的有利構(gòu)造部位。

1.3.2 礦體形態(tài)及其賦存特征

鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床受NWW向的Ⅲ、Ⅳ級(jí)次級(jí)緊閉背斜控制。次級(jí)背斜嚴(yán)格控制著鉛鋅礦體的展布形態(tài)及產(chǎn)出規(guī)模，以鞍部礦體厚度最大，品位最富，倒轉(zhuǎn)翼的礦體礦化強(qiáng)度與規(guī)模均大于正常翼。礦體在剖面上呈“八字形”(礦體露出地表)與“拋物線形”(礦體隱伏)，背斜傾伏部礦體保存完好，形成鞍狀礦體，并且沿傾伏向往往有較大走向延伸。如八方山—二里河鉛鋅礦床目前控制長(zhǎng)度大于3 000 m，鉛硐山—東塘子鉛鋅礦床目前控制長(zhǎng)度大于2 000 m。產(chǎn)于背斜翼部的礦體呈不規(guī)則脈狀、透鏡狀，礦化強(qiáng)度較弱地段傾向延伸存在尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象，表現(xiàn)為礦體中出現(xiàn)無(wú)礦地段。背斜翼部礦體主要產(chǎn)于北部長(zhǎng)溝—洞溝—柳樹(shù)溝—水晶溝鉛鋅礦帶與中部銀母寺—大黑溝鉛鋅礦帶。

鉛鋅礦體主要賦存于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶及其附近。部分小規(guī)模鉛鋅礦(化)體賦存于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶且偏灰?guī)r一側(cè)，以及星紅鋪組底部薄層灰?guī)r與千枚巖接觸帶，一般規(guī)模小、礦化弱。保存完好的控礦背斜鞍部構(gòu)造虛脫部位及其特有的物理化學(xué)條件，為鉛鋅成礦提供了有利的礦體就位空間與良好的礦質(zhì)沉淀環(huán)境，往往形成厚度大、品位高的礦體，控礦結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀沿傾向變化部位往往有厚大礦體產(chǎn)出。

鉛鋅礦化部位普遍發(fā)育方解石石英脈，脈體表現(xiàn)出多期次侵入特征，在空間上與礦體位置關(guān)系密切。礦體多分布于方解石石英脈附近或與脈體平行分布，厚大方解石和石英脈部位礦化減弱或消失，多表現(xiàn)為鉛鋅礦體-黃鐵礦-方解石石英脈的空間分布特征。

1.3.3 控礦因素

(1)特定的巖性層控礦。礦體賦存于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶且偏灰?guī)r一側(cè)，即古道嶺組頂部含礦巖性以硅化灰?guī)r、含碳硅化灰?guī)r、鐵白云石化硅化灰?guī)r為主，局部有少量硅化千枚巖。鳳太礦集區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶，成礦期不同地區(qū)、不同部位兩組地層接觸部位地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境存在差異，易造成成礦流體在有利成礦部位上侵就位成礦，成礦過(guò)程中發(fā)生硅化、鐵白云石化等蝕變，因而形成鉛鋅礦標(biāo)志性賦礦巖層。

(2)背斜與斷裂構(gòu)造控礦。背斜控礦是礦集區(qū)鉛鋅成礦最為明顯的特征。區(qū)內(nèi)大、中、小型鉛鋅礦床及礦點(diǎn)均產(chǎn)于不同規(guī)模的背斜構(gòu)造中，并且從北向南分布的不同級(jí)別6條背斜均含礦。礦體一般產(chǎn)于背斜鞍部及兩翼延伸部位，鞍部礦體在核部灰?guī)r保存完整的背斜傾伏部位完整保存，而鞍部被剝蝕地段則保留翼部礦體。

次級(jí)背斜核部及兩翼古道嶺組與星紅鋪組接觸界面(物理-化學(xué)條件轉(zhuǎn)換界面)是礦集區(qū)鉛鋅、銅礦體的主要賦存部位，以古道嶺組灰?guī)r為核部的背斜構(gòu)造均產(chǎn)有鉛鋅、銅礦化。背斜構(gòu)造對(duì)鉛鋅、銅礦化的控制作用表現(xiàn)在核部灰?guī)r與翼部千枚巖接觸部位(同時(shí)也是物理-化學(xué)條件轉(zhuǎn)換部位)是深部含鉛鋅熱液沉淀的有利場(chǎng)所，背斜鞍部構(gòu)造虛脫部位更是含礦熱液沉淀成礦的有利場(chǎng)所。此外，在背斜翼部?jī)山M巖性接觸帶產(chǎn)狀變化部位也是成礦有利部位。鉛鋅成礦實(shí)際是受兩組地層接觸部位的層間構(gòu)造控制，宏觀上表現(xiàn)為背斜構(gòu)造控制鉛鋅礦床的分布。

礦集區(qū)北部的白楊溝—長(zhǎng)溝—洞溝復(fù)式背斜(Ⅱ級(jí))控制白楊溝—洞溝鉛鋅礦帶，中部的銀母寺—大黑溝復(fù)式背斜(Ⅱ級(jí))控制銀母寺—大黑溝鉛鋅礦帶，兩背斜之間為孟家店—渾水溝復(fù)式向斜。南部鉛硐山—水柏溝復(fù)式背斜(Ⅱ級(jí))控制鉛硐山—水柏溝鉛鋅銅礦帶。

Ⅲ級(jí)褶皺往往直接控制礦床位置?？氐V的Ⅲ級(jí)背斜主要有：①北部的白楊溝—洞溝背斜，控制白楊溝、長(zhǎng)溝、洞溝、水晶溝、柳樹(shù)溝等鉛鋅礦點(diǎn)；②中部的尖端山—八方山背斜，控制尖端山鉛鋅礦床、八方山—二里河特大型鉛鋅礦床的產(chǎn)出，其南側(cè)三角崖—甘溝背斜鞍部產(chǎn)有銅礦體；③銀母寺—大黑溝復(fù)式背斜的次級(jí)興隆寺—水獺溝背斜，北翼古道嶺組與星紅鋪組接觸帶產(chǎn)有銅礦與菱鐵礦；④草鳳埡—峰崖背斜，控制峰崖鉛鋅礦床；⑤銀硐梁—手搬崖背斜，控制銀硐梁、手搬崖、黑崖鉛鋅礦床；⑥鉛硐山背斜，控制鉛硐山、東塘子鉛鋅礦床。

從較大區(qū)域來(lái)看，鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床的產(chǎn)出受區(qū)內(nèi)NWW向斷裂帶控制，礦床、礦點(diǎn)產(chǎn)于斷裂帶旁側(cè)，且多發(fā)育NE向與NW向斷裂，不同級(jí)別斷裂相互疊加為深部礦質(zhì)上侵以及最終向就位場(chǎng)所運(yùn)移提供了通道。因此，斷裂發(fā)育地段往往也是礦床形成的有利部位。斷裂控礦還表現(xiàn)在長(zhǎng)溝—洞溝—柳樹(shù)溝—水晶溝鉛鋅礦帶東段洞溝一帶礦體產(chǎn)于古道嶺組灰?guī)r內(nèi)部，受控于走向斷裂。此外，在礦集區(qū)已發(fā)現(xiàn)的大中型鉛鋅礦床古道嶺組灰?guī)r內(nèi)部都產(chǎn)有與接觸帶主礦體平行的、受縱向斷裂控制的礦體。這類(lèi)礦體往往規(guī)模較小，沿走向、傾向具有尖滅再現(xiàn)以及平行產(chǎn)出的特征。

礦集區(qū)鉛鋅主要賦礦構(gòu)造為古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶，富厚礦體通常產(chǎn)于兩種巖性接觸面的構(gòu)造虛脫部位，即背斜鞍部與兩翼延伸部位，且背斜倒轉(zhuǎn)翼礦化強(qiáng)、礦體延伸大，礦體呈鞍狀、層狀等。賦礦構(gòu)造的另一類(lèi)型為古道嶺組灰?guī)r內(nèi)的層間破碎帶，該類(lèi)型鉛鋅礦體多呈脈狀產(chǎn)出，沿層間破碎帶分布，礦石具熱液礦床礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征。

1.3.4 物探識(shí)別標(biāo)志

鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦體主要分布于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶附近。鉛鋅礦體雖然具有低阻高極化的電性特征，但由于規(guī)模小，深部礦體難以被直接探測(cè)。一般地，古道嶺組灰?guī)r呈高阻特征，而星紅鋪組千枚巖整體為中低阻，利用物探方法能夠分辨深部高阻灰?guī)r和中低阻千枚巖的分界線。根據(jù)鳳太礦集區(qū)以往鉛鋅成礦規(guī)律，次級(jí)隱伏背斜或千枚巖與灰?guī)r接觸帶的褶曲段是找礦最有利的地段。因此，可以根據(jù)物探異常推斷的千枚巖與灰?guī)r分界線的產(chǎn)狀變化特征來(lái)識(shí)別可能的賦礦部位，從而達(dá)到間接找礦的目的。

2 物探方法在深部找礦中的應(yīng)用

21世紀(jì)以來(lái)，隨著淺部鉛鋅礦體勘查殆盡，鳳太礦集區(qū)進(jìn)入深部(隱伏)鉛鋅找礦階段。筆者先后在鉛硐山—東塘子、銀硐梁、二里河、銀母寺鉛鋅礦床及楊家灣銅礦點(diǎn)開(kāi)展了瞬變電磁法、可控源音頻大地電磁測(cè)深、高頻大地電磁測(cè)深、短偏移距瞬變電磁法、廣域電磁法等各種物探方法的深部找礦工作，并在部分地段取得了較好的找礦效果。本文選取礦集區(qū)內(nèi)數(shù)個(gè)不同地段的物探找礦成果，通過(guò)總結(jié)不同地段物探的探測(cè)結(jié)果，結(jié)合鉛鋅礦的地質(zhì)成礦規(guī)律，從物探角度論述鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦的找礦潛力。

2.1 廣域電磁法在銀母寺鉛鋅礦床深部找礦中的應(yīng)用

銀母寺鉛鋅礦床位于銀母寺—大黑溝鉛鋅礦帶，隸屬陜西省鳳縣坪坎鄉(xiāng)銀母寺村管轄。礦區(qū)東西長(zhǎng)3.9 km，南北寬0.7 km，面積約2.73 km2。礦山于1986年開(kāi)始籌建，1990年投產(chǎn)，至今已經(jīng)開(kāi)采礦石量224.91×104t，金屬量248 336 t。目前，礦山開(kāi)采深度為600 m以淺(標(biāo)高約800 m)。為擴(kuò)大儲(chǔ)量，開(kāi)展了廣域電磁法深部找礦，主要探測(cè)礦區(qū)0～800 m標(biāo)高的找礦潛力(對(duì)應(yīng)深度700～1 500 m)。

2.1.1 地質(zhì)概況

銀母寺鉛鋅礦床位于銀母寺—大黑溝背斜東段之陳家灣—大地溝倒轉(zhuǎn)地段北翼[30]，表現(xiàn)為單斜構(gòu)造，地層傾向?yàn)?90°～220°，傾角自西向東由緩變陡。礦區(qū)斷層發(fā)育中等，共10條左右，主要是橫向斷層，其次是走向斷層，斜向斷層很少。這些均屬成礦后斷層，對(duì)礦體多有一定的破壞作用。

礦區(qū)內(nèi)出露有閃長(zhǎng)玢巖脈，厚為2～10 m，長(zhǎng)為130～560 m，沿NE向橫向斷層貫入，大致呈平行排列，屬燕山期產(chǎn)物。礦區(qū)內(nèi)共分布8條閃長(zhǎng)玢巖脈，一般間距200～350 m，個(gè)別間距小于50 m，均呈脈狀產(chǎn)出，傾向?yàn)?97°～325°，傾角為79°～88°。此外，還有零星的閃長(zhǎng)玢巖脈沿少數(shù)走向斷層或斜向斷層貫入。巖脈均屬成礦后產(chǎn)物，切割地層，橫穿或斜穿礦體。

2.1.2 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)兩條鉛鋅礦帶，分別是北礦帶(主礦帶)和南礦帶。整個(gè)礦帶從西往東有向東南側(cè)伏的特征，目前控制的礦體深部尾端有逐漸出現(xiàn)方解石石英脈較為密集分布的現(xiàn)象[31]。

北礦帶賦存于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶及其附近的層間斷層帶(片理化帶)中，分布于215～46線之間，礦帶東西長(zhǎng)超過(guò)3 000 m，南北寬0～10 m，呈似層狀，形態(tài)比較規(guī)則，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，傾向?yàn)?90°～212°，傾角為73°～81°。采礦范圍內(nèi)主要賦存有Ⅰ-6、Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-4、Ⅰ-5、Ⅱ-1、Ⅱ-2等礦體。礦體與上、下盤(pán)圍巖界線清晰，呈波狀彎曲接觸，局部礦體有分枝插入灰?guī)r中。礦體厚度在走向及傾向上有膨大或縮小現(xiàn)象，最大14 m，最小0 m，鉛鋅礦體品位變化較大，最高為28%?？刹晒I(yè)礦體不連續(xù)，呈多個(gè)向東側(cè)伏的小礦體；單個(gè)礦體一般長(zhǎng)幾十米到200 m，傾向延深超過(guò)200 m，一般傾向延深大于走向延長(zhǎng)。礦帶總體向東側(cè)伏，側(cè)伏角約為15°；單個(gè)可采工業(yè)礦體傾向SE，傾伏角為60°～80°。

南礦帶位于北礦帶以南60～100 m處，賦存于古道嶺組灰?guī)r中的層間破碎帶，與北礦帶基本平行，且與地層產(chǎn)狀一致。南礦帶礦體礦化弱，規(guī)模小，零星分布，形態(tài)比較復(fù)雜。含礦巖性以硅化灰?guī)r、硅化鐵白云巖為主。南、北礦帶有近SN向貫通性節(jié)理脈存在，脈內(nèi)鉛鋅礦化較強(qiáng)，局部地段可采；南礦帶礦化好的地段比北礦帶礦體厚，礦石品位高。

2.1.3 地球物理特征

礦區(qū)以往開(kāi)展過(guò)坑道電法物探，由于干擾大及全域空間的影響，找礦效果不明顯。從測(cè)定的巖礦石電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表1)來(lái)看，鉛鋅礦體和碳質(zhì)生物碎屑灰?guī)r的極化率最高(平均約為131.30‰)，細(xì)晶灰?guī)r次之(平均約為37.20‰)，千枚巖最低(平均約為6.08‰)。從電阻率統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表1)來(lái)看，碳質(zhì)生物碎屑灰?guī)r最低(平均約為4.5 Ω·m)，鉛鋅礦體次之(平均約為80.9 Ω·m)，千枚巖較高(平均大于1 700 Ω·m)，細(xì)晶灰?guī)r最高(平均大于11 000 Ω·m)。

表1 銀母寺鉛鋅礦區(qū)巖礦石電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從電性特征來(lái)看，古道嶺組灰?guī)r呈現(xiàn)高阻特征，星紅鋪組千枚巖整體為中低阻，產(chǎn)于二者之間接觸帶附近的碳質(zhì)生物碎屑灰?guī)r和鉛鋅礦體均呈現(xiàn)低阻。在地層中穿插分布的閃長(zhǎng)玢巖脈和方解石脈呈現(xiàn)中高阻。綜合分析認(rèn)為，利用電磁法能夠分辨高阻灰?guī)r和中低阻千枚巖的分界線，但是隨著探測(cè)深度的增大，對(duì)于灰?guī)r與千枚巖接觸帶的分辨率會(huì)有所降低，因此，判斷深部灰?guī)r與千枚巖接觸帶的位置及產(chǎn)狀是物探成功的關(guān)鍵。根據(jù)鳳太礦集區(qū)鉛鋅成礦規(guī)律，灰?guī)r與千枚巖接觸帶發(fā)生褶曲的部位是找礦最有利的地段，廣域電磁法可根據(jù)此特征圈出成礦有利部位，達(dá)到間接找礦的目的。當(dāng)然，當(dāng)?shù)V體達(dá)到一定規(guī)模并與其外圍的含碳地層形成較大范圍的低阻異常時(shí)，電磁法測(cè)深結(jié)果也有可能發(fā)現(xiàn)礦體。

綜上所述，銀母寺鉛鋅礦床礦體與圍巖電性特征存在明顯差異。礦體顯示低電阻率和高充電率特征，與上、下盤(pán)地層電性差異明顯，是廣域電磁法探查鉛鋅多金屬礦賦存部位的有利地球物理前提。

2.1.4 應(yīng)用效果

本次廣域電磁法共施測(cè)8條剖面，剖面均垂直于礦帶及構(gòu)造分布，探測(cè)深度超過(guò)2 000 m。數(shù)據(jù)采集效果表明廣域電磁儀完全能壓制礦山的干擾信號(hào)，數(shù)據(jù)信噪比高，質(zhì)量可靠，非常適合在開(kāi)采礦山開(kāi)展深部找礦工作。GY33線廣域電磁法鉆探驗(yàn)證結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 銀母寺鉛鋅礦區(qū)GY33線鉆探驗(yàn)證剖面

經(jīng)綜合分析初步認(rèn)為，銀母寺鉛鋅礦區(qū)在標(biāo)高550～950 m(對(duì)應(yīng)深度為500～900 m，不同剖面標(biāo)高略有不同)處密集分布有方解石石英脈，推測(cè)存在一個(gè)超過(guò)400 m的無(wú)礦段。深部出現(xiàn)的低阻異常大致位于標(biāo)高50～700 m處(對(duì)應(yīng)深度為750～1 400 m)，是找礦有利地段。建議礦山可在GY33線進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。

經(jīng)詳細(xì)論證，銀母寺礦山于2020年3月至7月對(duì)物探推測(cè)的成礦有利部位施工ZK3312(孔深493.27 m)、ZK3313(孔深為647.98 m)等2個(gè)鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證，均在物探低阻異常范圍內(nèi)穿遇灰?guī)r與千枚巖接觸帶，并在接觸帶上發(fā)現(xiàn)銅礦化體。其中，ZK3312鉆孔見(jiàn)礦化體厚度2 m，ZK3313鉆孔見(jiàn)礦化體厚度0.8 m。該含銅礦化體可能是引起低阻異常的原因之一。

從驗(yàn)證結(jié)果來(lái)看，物探推測(cè)的已知礦體深部存在超過(guò)400 m的無(wú)礦段，說(shuō)明密集分布方解石石英脈這一結(jié)論是客觀的。同時(shí)，由于沒(méi)有發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦體，深部為基底地層或者可能是隱伏巖體，說(shuō)明深部找礦的可能性變?。焕碚撋线€存在隱伏巖體接觸帶是成礦有利部位，但是從區(qū)內(nèi)鉛鋅礦與銅礦的分帶特征來(lái)看(鉛鋅礦一般位于銅礦化的上部)，鉛鋅找礦空間幾乎不存在。

2.2 瞬變電磁法在楊家灣銅礦點(diǎn)深部找礦中的應(yīng)用

2.2.1 地質(zhì)概況

楊家灣銅礦點(diǎn)出露九里坪組、星紅鋪組、古道嶺組、大楓溝組地層，為一套淺變質(zhì)碳酸鹽巖泥質(zhì)碎屑巖建造。該礦點(diǎn)位于銀母寺背斜與古岔河向斜之間的次級(jí)背斜(楊家灣背斜)北倒轉(zhuǎn)翼核部古道嶺組灰?guī)r與翼部星紅鋪組千枚巖接觸帶上。楊家灣背斜呈NWW向展布，北翼倒轉(zhuǎn)，產(chǎn)狀為(200°～215°)∠(35°～65°)，南翼正常，產(chǎn)狀為215°∠(56°～73°)[32]。該礦點(diǎn)斷層主要呈NWW向，沿古道嶺組與星紅鋪組接觸帶發(fā)育，造成北部星紅鋪組底部及南部星紅鋪組第一、二巖性段缺失；此外，還有少量NE向斷層，為成礦期后斷層，對(duì)地層、礦體起破壞作用。區(qū)內(nèi)僅見(jiàn)少量沿?cái)鄬映涮畹拈W長(zhǎng)玢巖脈，巖漿巖不發(fā)育。

2.2.2 地球物理特征

楊家灣銅礦點(diǎn)與同區(qū)域內(nèi)銀母寺、大黑溝鉛鋅礦區(qū)的巖礦石電性特征相似，表現(xiàn)出較明顯的電性差異，能產(chǎn)生較明顯的視充電率、視電阻率異常。鉛鋅礦體具有低阻高極化特性，能引起高視充電率、低視電阻率異常；灰?guī)r則會(huì)引起低視充電率、高視電阻率異常，而千枚巖則表現(xiàn)為背景異常。因此，可通過(guò)開(kāi)展電法物探，發(fā)現(xiàn)深部灰?guī)r與千枚巖接觸帶，圈定成礦有利部位，達(dá)到間接找礦的目的。

2.2.3 應(yīng)用效果

21世紀(jì)初，為尋找隱伏鉛鋅礦，在楊家灣地區(qū)208線開(kāi)展了瞬變電磁法測(cè)量工作。瞬變電磁法測(cè)量剖面成果顯示，剖面南側(cè)以高阻為主，北側(cè)則呈現(xiàn)相對(duì)低阻(圖3)。這較為清晰地劃分出灰?guī)r與千枚巖接觸帶，即高低阻梯級(jí)帶位置。

圖3 楊家灣銅礦點(diǎn)208線瞬變電磁法測(cè)量剖面

瞬變電磁法測(cè)量在208線共圈出2個(gè)低阻異常D3、D4。其中，D4低阻異常主體位于千枚巖一側(cè)，推測(cè)為構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造成地層巖石破碎形成，不具備成礦地質(zhì)條件；D3低阻異常位置較深，位于地表下700 m，沿高低阻梯級(jí)帶分布，且位于接觸帶轉(zhuǎn)折端下沿，推斷為礦致異常，后經(jīng)ZK20801鉆孔驗(yàn)證，在異常部位的接觸帶上發(fā)現(xiàn)銅礦體。此鉆孔驗(yàn)證部位對(duì)應(yīng)地表為古道嶺組灰?guī)r和星紅鋪組千枚巖接觸帶出露位置。地質(zhì)含礦構(gòu)造特征明確，鉆孔驗(yàn)證見(jiàn)到銅礦體，無(wú)鉛鋅礦體。

2.3 短偏移距瞬變電磁法在二里河鉛鋅礦床深部找礦中的應(yīng)用

2.3.1 地質(zhì)概況

二里河鉛鋅礦區(qū)出露地層為古道嶺組和星紅鋪組。褶皺構(gòu)造為尖端山—八方山背斜(圖4)。背斜軸向?yàn)?05°～120°，北翼陡或向南倒轉(zhuǎn)，傾角為75°～90°，南翼較緩，傾角為50°～70°。背斜向東、西兩端傾伏，傾伏角為15°～30°[33-34]。礦區(qū)閃長(zhǎng)玢巖脈較發(fā)育，受控于NE向斷層，巖脈形態(tài)規(guī)整，并大致呈等間距分布。單個(gè)脈體長(zhǎng)數(shù)百米，厚0.5～1.0 m，少量為5～6 m。

圖4 八方山—二里河鉛鋅礦床地質(zhì)簡(jiǎn)圖

鉛鋅礦體嚴(yán)格受背斜控制，分布于鞍部及兩翼的古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶及附近。鞍部礦體富厚，北倒轉(zhuǎn)翼礦化強(qiáng)度高，礦體延伸大，在隱伏段剖面上呈“拋物線形”，出露地表段呈“八字形”產(chǎn)出[35-36]。礦體隨背斜構(gòu)造向東傾伏，傾伏角為25°。該礦床共圈出大、小礦體41個(gè)，以Ⅱ-1礦體規(guī)模最大，礦體長(zhǎng)為2 345 m(地表出露長(zhǎng)度為650 m)，平均厚度為6.06 m(工程控制最大厚度為26.96 m)。背斜北翼礦體最大延深560 m，最小延深60 m，Pb平均品位為1.33%，Zn為6.06%，局部為銅礦體，Cu平均品位為0.807%。

礦體與圍巖界線清晰，下盤(pán)為古道嶺組細(xì)晶灰?guī)r，上盤(pán)為星紅鋪組碳質(zhì)千枚巖、鐵白云質(zhì)千枚巖。圍巖蝕變不發(fā)育，蝕變范圍狹窄，但與鉛硐山鉛鋅礦區(qū)內(nèi)的礦床圍巖蝕變相比要明顯更強(qiáng)烈。主要蝕變有硅化、碳酸鹽化、黃鐵礦化等。與礦化有關(guān)的蝕變僅限于礦體兩側(cè)十幾厘米至幾十厘米范圍內(nèi)，鞍部礦體的蝕變有時(shí)可達(dá)數(shù)米，但在礦化帶內(nèi)部蝕變很強(qiáng)烈，反映了后期熱液活動(dòng)的劇烈性和多期性[37]。礦床成礦時(shí)代為晚三疊世，屬層控巖漿熱液型。

2.3.2 地球物理特征

二里河鉛鋅礦區(qū)巖礦石電阻率差異明顯，可分為兩類(lèi)(表2)。一類(lèi)為高阻灰?guī)r，平均電阻率為1 900～15 400 Ω·m；另一類(lèi)為低阻千枚巖，平均電阻率為390～650 Ω·m。二者電阻率差異可達(dá)3倍甚至一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。鉛鋅礦體為低電阻體，最大電阻率為212 Ω·m，平均電阻率為90 Ω·m，但當(dāng)巖石含碳時(shí)，其電阻率明顯降低。巖石充電率同電阻率一樣，亦分為兩類(lèi)：一類(lèi)為低充電率的千枚巖及灰?guī)r，其充電率為0.3%～5.3%，平均值為1.1%～2.7%；另一類(lèi)為高充電率的含碳生物灰?guī)r和鉛鋅礦體，其充電率為3.9%～52.9%，平均值為12.7%～26.1%。

表2 二里河鉛鋅礦區(qū)巖礦石電性特征

二里河鉛鋅礦區(qū)的礦體賦存于灰?guī)r與千枚巖接觸帶，灰?guī)r、千枚巖與礦體電性特征差異明顯，具備開(kāi)展電法測(cè)量的物性前提?？赏ㄟ^(guò)物探來(lái)推斷地質(zhì)構(gòu)造，經(jīng)綜合分析進(jìn)一步確定控礦構(gòu)造位置，達(dá)到間接找礦的目的。

2.3.3 應(yīng)用效果

2016年，在二里河—八方山地區(qū)共施測(cè)短偏移距瞬變電磁法剖面7條，以探尋八方山—二里河鉛鋅礦床中是否還有未發(fā)現(xiàn)的、隱藏于淺部的鉛鋅礦(化)體，以及地面以下幾百米至1 000 m左右的中深部是否存在鉛鋅礦體，為深部探礦工程布設(shè)提供依據(jù)。本文以161線、133線的反演結(jié)果為例說(shuō)明短偏移距瞬變電磁法的探測(cè)效果。

161線位于二里河鉛鋅礦區(qū)以東，距離八方山背斜出露位置約1.7 km。離出露背斜越遠(yuǎn)，礦體埋深越大，已知礦體在161線處埋深約為500 m。161線探測(cè)目的是總結(jié)已知礦體的異常特征，為探尋已知含礦背斜旁側(cè)的次級(jí)平行背斜提供依據(jù)，探測(cè)深度約為1 000 m。161線短偏移距瞬變電磁法探測(cè)成果(圖5)顯示：300 m以淺視電阻率整體較高；300 m以深視電阻率降低。這可能與礦區(qū)表層的灰?guī)r和千枚巖相對(duì)穩(wěn)定有關(guān)。已知礦體位于161線262～278點(diǎn)之間，標(biāo)高約為1 300 m。此處視電阻率異常呈現(xiàn)兩側(cè)高、中間低的特征，與已知含礦背斜的形態(tài)基本一致，短偏移距瞬變電磁法對(duì)含礦背斜的反映是明顯的。背斜呈現(xiàn)低阻特征，推測(cè)原因是其表層含碳質(zhì)巖層和鉛鋅礦體。碳質(zhì)巖層及鉛鋅礦體均呈現(xiàn)低電阻率特征，加上構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起構(gòu)成背斜的地層破碎，從而引起低阻異常。

圖5 二里河鉛鋅礦區(qū)161線短偏移距瞬變電磁法探測(cè)剖面

133線位于二里河鉛鋅礦區(qū)以西，較161線距離八方山背斜出露位置更近，約1.0 km，已知礦體在此處埋深超過(guò)200 m。探測(cè)目的是尋找已知含礦背斜南側(cè)是否存在次級(jí)平行背斜，為圈定成礦有利部位提供依據(jù)，探測(cè)深度約為1 000 m。133線短偏移距瞬變電磁法探測(cè)成果(圖6)顯示：300 m以淺視電阻率整體較高；300 m以深視電阻率降低。這與161線的探測(cè)成果相同。在165～180點(diǎn)之間，高程1 100～1 200 m附近存在相對(duì)于圍巖的低阻異常，電阻率為100～130 Ω·m。異常特征與161線已知含礦背斜的異常特征一致，推測(cè)此為次級(jí)含礦背斜的位置，建議進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。

圖6 二里河鉛鋅礦區(qū)133線短偏移距瞬變電磁法探測(cè)剖面

根據(jù)短偏移瞬變電磁法7條測(cè)線的探測(cè)工作，推斷尖端山—八方山—二里河背斜南側(cè)與銀母寺—大黑溝背斜之間的千枚巖覆蓋區(qū)可能存在更次一級(jí)的隱伏背斜，是尋找鉛鋅礦潛力較好的地段[38]。

3 地球物理找礦方向

3.1 鉛鋅礦分布規(guī)律

根據(jù)鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦床的空間分布特征[39]，結(jié)合前述3個(gè)物探深部找礦實(shí)例以及航磁異常特征(圖7)，可總結(jié)出以下鉛鋅礦的分布規(guī)律。

圖7 鳳太礦集區(qū)航磁異常特征

(1)以古岔河向斜為界，北側(cè)的鉛鋅礦體大多位于背斜北翼，南側(cè)的鉛鋅礦體大多位于背斜南翼。古岔河向斜北側(cè)的鉛鋅礦床包括銀母寺中型鉛鋅礦床、楊家灣銅礦點(diǎn)、八方山—二里河特大型鉛鋅礦床等，均符合這個(gè)規(guī)律。其中，銀母寺鉛鋅礦體主要位于銀母寺—大黑溝背斜的北倒轉(zhuǎn)翼，楊家灣銅礦體位于楊家灣背斜北倒轉(zhuǎn)翼，八方山—二里河鉛鋅礦體主要位于尖端山—八方山背斜的鞍部及北翼。古岔河向斜南側(cè)的大型鉛鋅礦床有鉛硐山、東塘子、銀硐梁等，中型鉛鋅礦床有峰崖等，大多數(shù)符合這個(gè)規(guī)律。例如，鉛硐山、東塘子、銀硐梁鉛鋅礦體均位于鉛硐山背斜的南翼；峰崖鉛鋅礦體例外，位于背斜的北翼。

(2)越靠近古岔河向斜南段，深部鉛鋅找礦的空間就越小。前述3個(gè)物探深部找礦實(shí)例距離古岔河向斜由近及遠(yuǎn)分別為楊家灣銅礦點(diǎn)、銀母寺鉛鋅礦床、二里河鉛鋅礦床。楊家灣銅礦點(diǎn)淺部并未發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦體，深部500 m以下第二找礦空間發(fā)現(xiàn)銅礦體，并非鉛鋅礦體；銀母寺鉛鋅礦床500 m以淺為鉛鋅礦體，地表以下1 000 m左右發(fā)現(xiàn)含銅礦化體，同樣未發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦體；二里河鉛鋅礦床經(jīng)鉆探驗(yàn)證，在距離已知鉛鋅礦體的深部500 m左右新發(fā)現(xiàn)深層鉛鋅礦體，距離地表1 000 m左右，即在第二找礦空間取得了找礦突破。

礦集區(qū)內(nèi)的獨(dú)立銅礦化點(diǎn)主要產(chǎn)于古岔河向斜南側(cè)的鉛硐山—水柏溝背斜東段。成礦特征、控礦因素與西段鉛鋅礦相同，礦化蝕變體產(chǎn)于背斜北翼古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶。在太山廟—銅牌溝一帶形成斷續(xù)長(zhǎng)30 km的銅礦化帶。因此，在鉛硐山—水柏溝背斜太山廟以南的背斜深部第二找礦空間尋找鉛鋅礦的可能性很小。分析形成此種規(guī)律的原因，可能與江口一帶的隱伏磁性體有關(guān)。江口一帶位于兩大區(qū)域性斷裂(酒奠梁斷裂與白水江—留壩斷裂)的交匯部位，西側(cè)出露超基性巖并分布有樓房溝鉻鐵礦床，推測(cè)江口航磁異常與超基性巖的侵入有關(guān)，其分支M1、M2異常帶沿酒奠梁斷裂平行展布，可能對(duì)礦集區(qū)的銅礦化空間分布起到了控制作用。

3.2 找礦潛力較大的區(qū)域與找礦方向

鳳太礦集區(qū)鉛鋅找礦潛力較大的區(qū)域主要分為兩類(lèi)，分別為已知鉛鋅礦床的深部第二找礦空間及成礦有利新區(qū)。

3.2.1 已知鉛鋅礦床的深部第二找礦空間

已知鉛鋅礦床的深部第二找礦空間主要包括：鉛硐山—水柏溝背斜的西段(太山廟銅礦點(diǎn)西側(cè))，即鉛硐山、東塘子、銀硐梁鉛鋅礦床的深部，目前在東塘子鉛鋅礦床西延已取得重大找礦發(fā)現(xiàn)，新獲礦體埋深距地表約1 000 m；尖端山—八方山背斜及其東、西部延伸部位，目前已在東部二里河鉛鋅礦床已知礦體深部發(fā)現(xiàn)第二層鉛鋅礦體，距地表深度約1 000 m，而西部尖端山鉛鋅礦床深部尚未取得找礦進(jìn)展；銀母寺—大黑溝背斜西段，目前僅在地表發(fā)現(xiàn)銀洞子鉛鋅礦點(diǎn)，但深部存在尋找鉛鋅礦的有利空間。

3.2.2 成礦有利新區(qū)

近年來(lái)，銀硐梁鉛鋅礦床旁側(cè)千枚巖覆蓋區(qū)埋深達(dá)1 200 m的位置產(chǎn)于隱伏次級(jí)背斜中鉛鋅礦體的發(fā)現(xiàn)，為區(qū)內(nèi)隱伏次級(jí)背斜找礦指明了方向。成礦有利新區(qū)主要包括：鉛硐山—水柏溝背斜西段兩側(cè)區(qū)域，主要尋找與主背斜平行的次級(jí)隱伏背斜，銀硐梁鉛鋅礦床旁側(cè)已取得了找礦突破；銀母寺—大黑溝背斜西段兩側(cè)區(qū)域[40]；尖端山—八方山背斜(含隱伏段)兩側(cè)區(qū)域，二里河鉛鋅礦區(qū)133線短偏移距瞬變電磁法探測(cè)成果已發(fā)現(xiàn)次級(jí)背斜的存在，但尚未驗(yàn)證其含礦性。

3.3 物探方法的選擇

以往采用的瞬變電磁法、可控源音頻大地電磁測(cè)深、高頻大地電磁測(cè)深等物探方法的抗干擾能力差，在鳳太礦集區(qū)正在開(kāi)采的、存在較大人為干擾的礦區(qū)難以采集到高質(zhì)量數(shù)據(jù)，相對(duì)影響了物探解譯推斷成果[19,41-44]。筆者建議首選廣域電磁法，該方法抗干擾能力強(qiáng)、分辨率高、探測(cè)深度大、數(shù)據(jù)采集效率高。同時(shí)，該方法在鳳太礦集區(qū)銀母寺鉛鋅礦深部找礦中首次引入，并取得了較好的應(yīng)用效果[45-46]。

另外，針對(duì)以往物探方法覆蓋范圍小且不夠系統(tǒng)的問(wèn)題，建議采用物探長(zhǎng)剖面測(cè)量，并盡可能在鉛鋅找礦潛力大的區(qū)域開(kāi)展面積性工作，便于不同剖面之間的對(duì)比研究，以及對(duì)測(cè)區(qū)找礦潛力進(jìn)行系統(tǒng)性、整體性評(píng)價(jià)，否則難以發(fā)現(xiàn)具有含礦潛力的更次一級(jí)隱伏灰?guī)r背斜。例如，短偏移距瞬變電磁法用于二里河鉛鋅礦區(qū)深部找礦，因剖面長(zhǎng)度足夠，便于發(fā)現(xiàn)已知含礦背斜旁側(cè)更次一級(jí)具有找礦潛力的隱伏背斜。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)陜西鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦體空間分布規(guī)律為：以古岔河向斜為界，北側(cè)的鉛鋅礦體大多位于背斜北翼，南側(cè)的鉛鋅礦體大多位于背斜南翼；越靠近古岔河向斜南段，深部鉛鋅找礦的空間就越小。

(2)鳳太礦集區(qū)鉛鋅找礦潛力較大的區(qū)域主要分為兩類(lèi)。第一類(lèi)為已知鉛鋅礦床的深部第二找礦空間，包括鉛硐山、東塘子、銀硐梁、二里河、尖端山及銀洞子鉛鋅礦床深部；第二類(lèi)為新的成礦有利區(qū)，即與主含礦背斜平行的次級(jí)隱伏背斜，包括鉛硐山—水柏溝背斜西段兩側(cè)區(qū)域、銀母寺—大黑溝背斜西段兩側(cè)區(qū)域、尖端山—八方山背斜(含隱伏段)兩側(cè)區(qū)域。

(3)鳳太礦集區(qū)鉛鋅礦體主要賦存于古道嶺組灰?guī)r與星紅鋪組千枚巖接觸帶及其附近的層間斷層帶。古道嶺組灰?guī)r多呈高阻高極化特征，星紅鋪組千枚巖整體為中低阻低極化，鉛鋅礦體呈低阻高極化異常。鉛鋅礦體與圍巖電性差異明顯，具備開(kāi)展地球物理探礦工作的條件。

(4)鳳太礦集區(qū)內(nèi)鉛鋅找礦物探方法技術(shù)的選擇應(yīng)該以抗干擾能力強(qiáng)、探測(cè)深度大的廣域電磁法為首選方法。根據(jù)實(shí)際建議選用長(zhǎng)剖面或面積性的廣域電磁法開(kāi)展深部找礦工作。

中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所薛國(guó)強(qiáng)研究員對(duì)本文的撰寫(xiě)提供了指導(dǎo)和幫助，在此表示衷心感謝！