豫西董家埝構(gòu)造蝕變巖型銀礦物化探異常特征及找礦模型

白德勝，李水平，縱 瑞，程 華，齊勇攀，張愛玲，孫 進(jìn)，趙華奇

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南鄭州 450001)

0 引言

河南省西部小秦嶺地區(qū)是我國重要的金多金屬礦集區(qū)，已發(fā)現(xiàn)了眾多優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)，如金礦、鉬礦、鉛鋅礦等(倪云鵬等，2019)，以往較多的地質(zhì)專家、學(xué)者對(duì)小秦嶺金屬礦集區(qū)的礦床地質(zhì)特征、成礦模式模型、區(qū)域成礦預(yù)測(cè)和找礦潛力、遠(yuǎn)景等各方面開展了較為深入的研究和討論(陳衍景等，1991；馮建之，2009；張燈堂等，2015；白德勝等，2017；程遠(yuǎn)等，2018；萬衛(wèi)等，2018；王耀升等，2018；張翔等，2019)。但一直以來，與小秦嶺南部毗連的小河巖體、以及巖體以南區(qū)域的找礦勘查工作未被重視，勘查投入有限，研究程度較低，迄今為止尚未取得重大找礦進(jìn)展。通過綜合分析研判區(qū)域地層(巖性)、構(gòu)造、巖體及1∶50000水系沉積物測(cè)量資料，結(jié)合存在的大規(guī)模、高強(qiáng)度金、銀異常，認(rèn)為小河斷裂以南及其小河巖體周緣的董家埝地區(qū)具有形成金、銀礦床的物源條件和構(gòu)造空間，確定它為重點(diǎn)找礦方向及重點(diǎn)驗(yàn)證區(qū)。從2015年開始，以1∶50000水系沉積物異常為找礦靶區(qū)，開展了傳統(tǒng)的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)相結(jié)合的綜合勘查?？辈榻Y(jié)果表明，董家埝地區(qū)具有良好的物化探異常反映。以地質(zhì)信息為基礎(chǔ)，物化探異常為導(dǎo)向，在小河巖體南接觸部位構(gòu)造蝕變帶上，布置鉆探工程，其深部見到了厚度較大的銀多金屬礦體，取得了良好的找礦效果，實(shí)現(xiàn)了近年來在豫西中元古界小河巖體南緣找礦方面的重大突破。截至目前，普查工作預(yù)估算(333)+(334)?銀金屬量1103.34 t，礦床規(guī)模達(dá)到大型。

找礦模型是類比預(yù)測(cè)及尋找同類型礦床的前提和基礎(chǔ)，也是指導(dǎo)找礦勘查的主要途經(jīng)，因此找礦模型的建立具有十分重要的實(shí)際意義(施俊法等，2011；李水平等，2016；王富春等，2016；杜保峰等，2019；繆宇等，2019)。以董家埝構(gòu)造蝕變巖型銀礦床為典型范例，在充分研究區(qū)域成礦地質(zhì)背景、成礦規(guī)律以及礦床物化探異常響應(yīng)特征基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了勘查構(gòu)造蝕變巖型銀礦床的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)綜合找礦信息標(biāo)志和有效的物化探優(yōu)選方法組合流程，首次建立了該地區(qū)構(gòu)造蝕變巖型銀礦地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)找礦模型，以期提高物探、化探方法在找礦勘查中的應(yīng)用效果，或?yàn)轭惐葘ふ彝愋豌y礦床提供示范作用。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

豫西董家埝銀礦區(qū)位于河南省與陜西省接壤的靈寶市朱陽鎮(zhèn)，區(qū)域上處于華北板塊南緣與秦嶺褶皺帶結(jié)合部位，大地構(gòu)造位置屬東西向秦嶺造山帶的北緣東延部分(白德勝等，2017；縱瑞等，2018)，夾持于小河斷裂與馬超營斷裂之間。小秦嶺地質(zhì)演化復(fù)雜，不同時(shí)期的巖漿作用發(fā)育，成礦地質(zhì)背景極為優(yōu)越，為區(qū)域重要的金及多金屬成礦帶。

小河斷裂以南的中元古代小河花崗巖體(圖1)，面積約46 km2，其北部以小河斷裂及小秦嶺金多金屬成礦帶為界，南部與中元古界官道口群高山河組局部呈斷層接觸(白德勝等，2017)。該區(qū)地殼結(jié)構(gòu)具明顯的地臺(tái)型基底和蓋層雙層結(jié)構(gòu)型式，基底為太古宇太華群，以深層次強(qiáng)烈變質(zhì)變形為主，蓋層為中-新元古界官道口群及古生界寒武系，具淺層次脆性變形特點(diǎn)。區(qū)域斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，以近EW向?yàn)橹?，主要有太要斷裂、小河斷裂、馬超營斷裂和欒川斷裂等，它們控制了區(qū)域主斷裂構(gòu)造走向。區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)比較強(qiáng)烈、頻繁，巖漿巖從阜平期、五臺(tái)期、晉寧期、加里東期、印支期到燕山期均有發(fā)育，其中以晉寧期、燕山期最為發(fā)育。

圖1 小秦嶺地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖(據(jù)白德勝等，2017)Fig.1 Sketch geological map of the Xiaoqinling area(after Bai et al.，2017)1-第四系沉積物；2-古近-新近系砂礫巖、細(xì)碎屑巖；3-三疊系砂巖；4-寒武系碳酸鹽巖、碎屑巖；5-陶灣群；6-官道口群；7-熊耳群；8-太華群；9-中生代花崗巖；10-中元古代花崗巖；11-斷層；12-金礦；13-鉬礦 ；14-城鎮(zhèn)；15-董家埝銀礦1-Quaternary sediment；2-Paleogene-Neogene sandy conglomerate and fine clastic rock；3-Triassic sandstone；4-Cambrian carbonate rock and clastic rock；5-Taowan Group；6-Guandaokou Group；7-Xionger Group；8-Taihua Group；9-Mesozoic granite；10-Mid-Proterozoic granite；11-fault；12-gold ore；13-molybdenum ore；14-town；15-Dongjianian silver deposit

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要為太古宇太華群、中元古界官道口群高山河組和龍家園組、古生界寒武系饅頭組和朱砂垌組以及第四系(圖2)；大面積出露二長花崗巖(中元古代小河巖體)和呈脈狀產(chǎn)出的閃長巖。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為簡單，以斷裂為主。其中F1斷裂構(gòu)造為較大規(guī)模的含礦斷裂，傾向160°～170°，傾角60°～78°，延伸約6 km，出露寬度2～145 m，下盤小河巖體，上盤為太華群深變質(zhì)片麻巖及官道口群石英砂巖。主斷裂面為巖體與地層接觸帶，帶內(nèi)巖性主要為硅化碎裂巖，少量構(gòu)造角礫巖。礦體賦存于小河二長花崗巖與地層接觸部位發(fā)育的F1構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，并受其嚴(yán)格控制，總體產(chǎn)狀與F1基本一致，頂?shù)装鍑鷰r主要為碎裂蝕變巖和構(gòu)造角礫巖，主要蝕變?yōu)楣杌⒔佋颇富吞妓猁}化等。銀礦體中主要金屬礦物為方鉛礦、黝銅礦、閃鋅礦、黃銅礦、硫銻銅銀礦、輝銀礦(螺狀硫銀礦)和自然銀，其中黝銅礦是銀的主要載體礦物，次生金屬礦物為褐鐵礦等，脈石礦物為石英、鉀長石、斜長石、絹云母、綠泥石、高嶺石、方解石等(楊睿娜等，2020)。銀礦石主要結(jié)構(gòu)為碎裂結(jié)構(gòu)和粒狀結(jié)構(gòu)，主要構(gòu)造為浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造和網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

圖2 豫西董家埝礦區(qū)及區(qū)域地質(zhì)簡圖(據(jù)縱瑞等，2018)Fig.2 Geological map of the Dongjianian deposit in western Henan(after Zong et al.，2018)1-第四系沉積物；2-寒武系；3-震旦系；4-馮家灣組；5-杜關(guān)組；6-巡檢司組；7-龍家園組；8-高山河組；9-太華群；10-中元古代黑云二長花崗巖；11-早元古代角閃二長花崗巖；12-碎裂巖帶；13-脆韌性斷裂(石英脈)；14-斷裂；15-背斜構(gòu)造；16-背形構(gòu)造；17-向斜構(gòu) 造；18-董家埝礦區(qū)1-Quaternary；2-Cambrian；3-Sinian；4-Fengjiawan Formation ；5-Duguan Formation；6-Xunjiansi Formation；7-Longjiayuan Formation；8-Gaoshanhe Formation；9-Taihua Group；10-Mid-Proterozoic biotite monzonitic granite；11-Early Proterozoic hornblende monzonitic granite；12-cataclastic rock belt；13-brittle or ductile fracture(quartz vein)；14-fault；15-anticlinal structure；16-dorsal structure；17-synclinal structure；18-Dongjianian mine area

3 地球化學(xué)找礦方法

根據(jù)1∶5萬水系沉積物異常分布位置，以及斷裂構(gòu)造F1展布方向特征，部署了1∶1萬土壤地球化學(xué)測(cè)量范圍。以董家埝-上董寨-焦家寨為分界線，分西南區(qū)、北東區(qū)兩個(gè)區(qū)塊進(jìn)行剖面布設(shè)，剖面方向垂直于主斷裂構(gòu)造F1展布方向。西南區(qū)測(cè)網(wǎng)100 m×40 m，查證水系沉積物(8-乙3 Ag、W、Bi)異常，了解主構(gòu)造F1的含礦性；北東區(qū)測(cè)網(wǎng)200 m×20 m，查明斷裂構(gòu)造F1內(nèi)的金屬元素分布規(guī)律和富集特征，以及調(diào)查有無隱伏礦體存在的可能。

本次兩個(gè)土壤地球化學(xué)測(cè)量區(qū)塊共采集土壤樣品1860件，分析項(xiàng)目為Au、Ag、Ba、As、Sb、Bi、Pb、Zn、Cu、W、Mo和Co共12種元素，通過對(duì)分析元素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，圈定綜合異常4處(圖3)，編號(hào)分別為：1-甲3 Ag、Sb、Pb異常，2-丙3 Au、Ag異常，3-丁3 Au、Ag、Zn異常以及4-乙3 Ag、Sb、Zn異常。4個(gè)綜合異常中，以1-甲3 Ag、Sb、Pb異常規(guī)模最大，強(qiáng)度最高，Ag異常最高值為20×10-6以上，異常組成元素以前緣、中部元素為主，三級(jí)濃度分帶清晰，濃集中心明顯，元素套合關(guān)系好(圖4)。1-甲3 Ag、Sb、Pb異常呈橢圓狀，長軸方向與構(gòu)造蝕變帶F1方向(北東向)一致、所處位置與構(gòu)造F1北東段相吻合。通過實(shí)地調(diào)查，認(rèn)定異常為蝕變、成礦作用所致，為礦致異常，具有較大的找礦潛力，為進(jìn)一步工作的首選勘查區(qū)域或優(yōu)先驗(yàn)證地段。

圖3 董家埝礦區(qū)地質(zhì)及土壤地球化學(xué)異常Fig.3 Geology and soil geochemistry anomalies in Dongjianian mining area1-第四系；2-饅頭組；3-朱砂垌組；4-龍家園組；5-高山河組；6-二長花崗巖；7-地質(zhì)界線；8-斷層及編號(hào)；9-1∶5 萬水系沉積物異常；10-1∶1萬土壤地球化學(xué)異常；11-1∶1萬土壤測(cè)量范圍1-Quaternary；2-Mantou Formation；3-Zhushadong Formation；4-Longjiayuan Formation；5-Gaoshanhe Formation；6-monzonitic granite；7-geological boundary；8-faults and numbering；9-1∶50000 stream anomaly；10-1∶10000 soil anomaly；11-1∶10000 measuring range of soil

4-乙3 Ag、Sb、Zn異常其規(guī)模、強(qiáng)度次于1-甲3 Ag、Sb、Pb異常，但異常組成元素與1-甲3 Ag、Sb、Pb異常一樣，也以前緣、中部元素為主，呈條帶狀展布，且長軸方向與1-甲3 Ag、Sb、Pb異常長軸方向及構(gòu)造蝕變帶F1方向相一致，分布位置與F1構(gòu)造西南段相符合，處在官道口群地層與花崗巖體的接觸帶上，即該異常與1-甲3 Ag、Sb、Pb異常特征基本相似，顯示出具有發(fā)現(xiàn)隱伏礦(化)體的可能。

4 地球物理找礦方法

4.1 巖礦石物理性質(zhì)基礎(chǔ)

巖(礦)石物理性質(zhì)是地球物理找礦的基礎(chǔ)(李水平等，2019)。表1列出了董家埝銀礦區(qū)內(nèi)主要巖(礦)石極化率、電阻率參數(shù)統(tǒng)計(jì)特征。表2為根據(jù)表1巖礦石物性特征進(jìn)行的物性分級(jí)(或物性模型)。

表1 董家埝銀礦區(qū)巖(礦)石電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)特征

筆者將構(gòu)造蝕變帶中的銀礦(化)石、蝕變巖、碎裂巖以及構(gòu)造角礫巖，統(tǒng)一合并為構(gòu)造蝕變巖進(jìn)行整理計(jì)算和分級(jí)。礦區(qū)內(nèi)巖(礦)石電阻率參數(shù)變化較大，巖石物性可分級(jí)為低阻、低-中阻、中-高阻和高阻4個(gè)級(jí)次；極化率參數(shù)總體相對(duì)偏低，物性分級(jí)為弱極化和微或無極化2個(gè)級(jí)次；由此歸納出，閃長巖具“高阻、微極化”，二長花崗巖具“低-中阻、微極化”，構(gòu)造蝕變巖和石英砂巖具“中-高阻、弱極化”，斜長角閃片麻巖和泥巖具“低阻、微極化”，構(gòu)造蝕變巖和石英砂巖表現(xiàn)的“中-高阻、弱極化”特征與礦區(qū)內(nèi)其它巖石表現(xiàn)的“高阻、微極化”、“低-中阻、微極化”、“低阻、微極化”特征具有明顯的不同和差異，它們引起的異常能夠從其它巖石產(chǎn)生的異常中區(qū)分出來；構(gòu)造蝕變巖和石英砂巖兩者一同表現(xiàn)為“中-高阻、弱極化” 物性特征，構(gòu)造蝕變帶與銀礦有關(guān)，石英砂巖則與銀礦無關(guān)，它們引起的電性和激電異常，可通過土壤地球化學(xué)測(cè)量的Ag、Au、Pb、Zn元素異常來進(jìn)行區(qū)分礦致異常和非礦異常。上述巖石物性特征表明，該礦區(qū)具有開展激發(fā)極化法工作的地球物理前提條件。

表2 董家埝銀礦區(qū)巖(礦)石物性模型

4.2 激電中梯方法與異常特征

為了進(jìn)一步圈定深部銀礦化帶分布范圍，在北東區(qū)塊土壤地球化學(xué)測(cè)量1-甲3 Ag、Au、Sb異常區(qū)域，投入了時(shí)間域中間梯度裝置激發(fā)極化法，供電極距AB=1200 m，測(cè)量極距MN=40 m，測(cè)量范圍控制在AB中部800 m以內(nèi)，測(cè)線垂直于斷裂構(gòu)造F1和土壤地球化學(xué)銀異常長軸方向，NW340°，測(cè)網(wǎng)100 m×20 m。

激電中梯測(cè)量結(jié)果顯示：由視電阻率(ρs)大于500 Ω·m圈定的中高阻異常(圖5a)和由視極化率(ηs)1.2%作為異常下限圈定的相對(duì)高極化異常(圖5b)，基本上位于激電測(cè)區(qū)的中部，呈帶狀，長軸方向?yàn)榻鼥|西向，與斷裂構(gòu)造F1和土壤地球化學(xué)銀異常展布方向相同，尤其視極化率參數(shù)異常具有明顯的異常中心，異常規(guī)模較大，其形態(tài)、規(guī)模、展布方向及分布位置與1∶1萬土壤地球化學(xué)異常(圖5c)幾乎完全一致，激電異常反映了地下深部構(gòu)造蝕變礦化范圍、位置等特征。激電中梯測(cè)量表明了構(gòu)造蝕變帶和銀礦體具有“中高阻、弱極化”特性。

4.3 激電測(cè)深方法與異常特征

在土壤地球化學(xué)測(cè)量銀異常區(qū)域、激電中梯高極化異常區(qū)及F1構(gòu)造蝕變帶上，布置大功率時(shí)間域激電測(cè)深剖面4條，采用對(duì)稱四極裝置，ABmax=1200 m，ABmin=3 m，測(cè)量極距MN分別選擇0.5 m、3 m、15 m和50 m，每條剖面長1300 m，間距200 m，點(diǎn)距100 m，銀異常濃集中心、中梯異常中心及構(gòu)造蝕變帶處，加密至50 m或25 m，了解F1構(gòu)造蝕變帶在深部延伸情況和礦(化)體空間賦存狀態(tài)。

圖5 董家埝礦區(qū)激電異常剖析圖Fig.5 Analysis of IP anomaly in the Dongjianian mining areaa-激電中梯視電阻率(ρs)平面圖；b-激電中梯視極化率(ηs)平面圖；c-地質(zhì)圖；1-第四系；2-閃長巖脈；3-二長花崗巖；4-高山河組；5-蝕變帶；6-1∶1萬土壤地球化學(xué)異常范圍；7-斷層及編 號(hào)；8-地質(zhì)界線；9-激電測(cè)深剖面；10-激電中梯測(cè)量范圍a-planar view of apparent resistivity (ρs ) IP measured using intermediate gradient array；b-planar view of apparent polarizability(ηs)IP measured using intermediate gradient array；c-geological map；1-Quaternary；2-diorite body；3-monzonitic granite；4-Gaoshanhe Formation；5-alteration zone；6-1∶10000 soil anomaly area；7-fault and numbering；8-geological boundary；9-IP sounding profile；10-IP intermediate gradient measuring range

圖6為00線激電測(cè)深剖面測(cè)量結(jié)果，視電阻率ρs斷面圖6b中，明顯存在著2個(gè)中-高電性體，以500 Ω·m等值線圈定，分別位于500號(hào)點(diǎn)和1000號(hào)點(diǎn)下方，2個(gè)中-高電性體規(guī)模大，形態(tài)規(guī)整，呈帶狀由淺部向深部陡傾斜連續(xù)延伸。與此對(duì)應(yīng)的視極化率ηs斷面圖6c中，500號(hào)點(diǎn)和1000號(hào)點(diǎn)位置下方，則存在著2個(gè)明顯的比周圍背景較高的、由1.2%等值線圈定的弱極化異常體，其異常分布位置、形態(tài)、規(guī)模與圖6b內(nèi)的中高電性體基本相同。500號(hào)點(diǎn)下方的中高阻、弱極化異常，與土壤地球化學(xué)測(cè)量剖面中的Ag、Au、Pb、Zn異常(圖6a)相對(duì)應(yīng)，結(jié)合礦區(qū)巖石物性特征、礦床特征，推斷該異常為礦致異常，是由F1構(gòu)造蝕變帶和銀多金屬礦(化)體引起，其帶狀連續(xù)延伸特征反映了F1構(gòu)造蝕變帶和銀多金屬礦(化)體在深部的延伸趨勢(shì)，中-高阻、弱極化異常體向大號(hào)方向的傾斜狀態(tài)(向南陡傾，傾角約70°以上)反映了F1構(gòu)造蝕變帶和銀多金屬礦(化)體的產(chǎn)狀。1000號(hào)點(diǎn)下方的中-高阻、弱極化異常，對(duì)應(yīng)的土壤地球化學(xué)測(cè)量剖面中則無異常顯示，結(jié)合礦區(qū)巖石物性特征、礦床特征，推斷為非礦異常，是由石英砂巖引起的，不具找礦意義。

圖7為13線激電測(cè)深剖面測(cè)量結(jié)果，該斷面分別在500號(hào)點(diǎn)和900號(hào)點(diǎn)左右下方，顯示出彼此對(duì)應(yīng)的中-高阻電性體及弱極化異常體，表現(xiàn)出的視電阻率和視極化率異常形態(tài)、分布位置及規(guī)模均與00線測(cè)深斷面基本一致，中-高阻電性體及弱極化異常體兩者均呈帶狀沿縱向往深部穩(wěn)定連續(xù)延伸。結(jié)合礦區(qū)巖石物性特征、礦床特征和土壤地球化學(xué)測(cè)量異常特征，推斷500號(hào)點(diǎn)左右下方的中-高阻電性異常及弱極化異常為礦致異常，與00線激電斷面異常反映的是同一構(gòu)造蝕變帶和銀多金屬礦(化)帶，即近EW向F1構(gòu)造蝕變帶的水平延伸方向及位置，同樣地，中-高阻、弱極化異常體向大號(hào)方向的陡傾斜特征，反映了F1構(gòu)造蝕變帶及銀多金屬礦(化)體的深部產(chǎn)狀信息。該剖面900號(hào)點(diǎn)左右下方的中-高阻電性異常及弱極化異常，結(jié)合礦區(qū)巖石物性特征、礦床特征和土壤地球化學(xué)測(cè)量異常，推斷為非礦異常，是由含礫石英砂巖或石英砂巖引起的，不具找礦意義。

激電中梯和激電測(cè)深測(cè)量成果，佐證了土壤地球化學(xué)異常，查明了斷裂構(gòu)造帶的中深部產(chǎn)狀信息和空間展布特征，為鉆探工程布置提供了重要依據(jù)。經(jīng)對(duì)深部礦致激電異常進(jìn)行鉆探工程驗(yàn)證，達(dá)到了良好的找礦效果。

圖6 董家埝礦區(qū)00線地質(zhì)-物探綜合剖面Fig.6 Profiles of line 00 for geology-geophysical prospecting of the Dongjianian silver deposita-Ag、Au、Pb、Zn土壤地球化學(xué)測(cè)量剖面；b-激電測(cè)深視電阻率(ρs)斷面圖；c-激電測(cè)深視極化率(ηs)斷面圖；d-鉆孔地質(zhì)剖面圖；1-第四系；2-中元古界高山河組；3-新太古宇太華群；4-二長花崗巖；5-殘坡積物；6-二長花崗巖；7-構(gòu)造蝕變巖；8-斜長角閃片麻巖；9-石英砂巖；10-斷層及編號(hào)；11-角度不整合；12-銀礦體；13-探槽及編號(hào)；14-鉆孔及編號(hào)a-soil geochemistry survey profile of Ag,Au,Pb and Zn；b-profile of apparent resistivity(ρs )in IP sounding ；c-profile of apparent polarization rate(ηs )in IP sounding；d-geological profile of drilling；1-Quaternary；2-Mesoproterozoic Gaoshanhe Formation；3-Neoarchean Taihua Group；4-monzonitic granite；5-residual product；6-monzonitic granite；7-tectonic altered rock；8-amphibole gneiss；9-quartz sandstone；10-fault and number；11-angular unconformity；12-silver ore body；13-trenching and number；14-drilling and number

圖7 董家埝礦區(qū)13線地質(zhì)-物探綜合剖面Fig.7 Profiles of line 13 for geology-geophysical prospecting of the Dongjianian silver deposita-激電測(cè)深視電阻率(ρs)斷面圖；b-激電測(cè)深視極化率(ηs)斷面圖；c-鉆孔地質(zhì)剖面圖；1-第四系；2-中元古界高山河組；3-二長花崗巖；4-殘坡積物；5-二長花崗巖；6-構(gòu)造蝕變巖；7-含礫石英砂巖；8-石英砂巖；9-斷層及編號(hào)；10-角度不整合；11-銀礦體；12-鉆孔及編號(hào)a-profile of apparent resistivity(ρs )in IP sounding ；b-profile of apparent polarization rate(ηs )in IP sounding；c-geological profile of drilling;1-Quaternary；2-Mesoproterozoic Gaoshanhe Formation；3-monzonitic granite；4-residual product；5-monzonitic granite；6-tectonic altered rock；7-gravel quartz sandstone；8-quartz sandstone；9-fault and number；10-angular unconformity；11-silver ore body；12-drilling and number

4.4 音頻大地電磁測(cè)深方法與異常特征

激發(fā)極化法(激電測(cè)深及激電中梯)探測(cè)深度有限(朱衛(wèi)平等，2017)，為了解和預(yù)測(cè)F1構(gòu)造蝕變帶更深部成礦空間及評(píng)價(jià)找礦遠(yuǎn)景，采用了具有較大穿透能力的音頻大地電磁測(cè)深方法，進(jìn)行地下深部空間地質(zhì)填圖，獲取高分辨率的深部信息(祁民等，2019)。在揭露出的F1含礦構(gòu)造帶及激電測(cè)深剖面異常局部地段，布設(shè)音頻大地電磁測(cè)深剖面，剖面方向與激電測(cè)深剖面一致，長750 m，點(diǎn)距50 m。

圖8 董家埝礦區(qū)00線音頻大地電磁測(cè)深二維反演電阻率斷面圖Fig.8 Two-dimensional inversion resistivity cross-section of line 00 audio magnetotelluric sounding in Dongjianian mining area1-電阻率等值線；2-已揭露的構(gòu)造礦化蝕變帶；3-推測(cè)有利找礦空間1-resistivity isoline；2-exposed tectonic-mineralized alteration zone；3-speculated favorable prospecting space

00線二維視電阻率-深度反演斷面圖(圖8)中明顯存在三個(gè)不同的電性體(層)：小于300 Ω·m的低電性體、介于300～1000 Ω·m之間的中等電性體和大于1000 Ω·m以上的高電性體；低電性體位于地表及淺部，分布于中-高電阻率電性體之上，主要由第四系和風(fēng)化殘坡積物引起；中等電性體和高電性體分布于中-深部，高電性體主要是由二長花崗巖、花崗巖和石英砂巖引起；中等電性區(qū)規(guī)模大，呈帶狀縱向分布，從淺部往深部穩(wěn)定延伸，連續(xù)性較好，是該斷面內(nèi)電性體的主體，其形態(tài)陡立，略向大號(hào)點(diǎn)方向傾斜；結(jié)合礦區(qū)構(gòu)造蝕變帶和銀礦石具有的“中-高阻”電性特征和淺地表F1構(gòu)造蝕變帶地質(zhì)特征，中等電性區(qū)域推測(cè)為有利找礦部位，中等電性區(qū)域或中等電性體呈帶狀沿垂向延伸較大，表明F1構(gòu)造蝕變帶在深部依然存在，且具有較好的延續(xù)性，其形態(tài)特征一定程度上反映了F1構(gòu)造蝕變帶的產(chǎn)狀，中-高電性異常體向下繼續(xù)延伸跡象，預(yù)示出深部仍具有良好的找礦遠(yuǎn)景。

音頻大地電磁測(cè)深不僅佐證了激電測(cè)深發(fā)現(xiàn)的中深部異常，而且反映了F1構(gòu)造蝕變帶在更深部的分布狀態(tài)，圈定了地下更深處存在的成礦有利空間。

5 綜合找礦模式、模型

根據(jù)董家埝銀礦床地質(zhì)特征、地球物理、地球化學(xué)異常等多源信息，總結(jié)和建立該銀礦床地質(zhì)-地球物理-地球化學(xué)綜合找礦模式(表3)和模型(圖9)。

5.1 綜合找礦模式

根據(jù)董家埝銀礦區(qū)勘查實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)找礦勘查的物化探方法進(jìn)行了優(yōu)選和組合，總結(jié)的綜合勘查流程及找礦模式為:

(1)優(yōu)選找礦靶區(qū)：首先收集或開展1∶5萬水系沉積物測(cè)量，圈定銀異常分布區(qū)域，選擇規(guī)模較大、強(qiáng)度較高的銀異常區(qū)作為找礦靶區(qū)。

表3 董家埝銀礦地質(zhì)-地球物理-地球化學(xué)綜合找礦模式

續(xù)表3

圖9 董家埝銀礦床地質(zhì)-地球物理-地球化學(xué)綜合找礦模型Fig.9 The geological-geophysical-geochemical prospecting model for the Dongjianian silver deposita-土壤地球化學(xué)測(cè)量剖面；b-激電中梯測(cè)量剖面；c-巖石物性剖面；d-地質(zhì)剖面；1-低中阻微極化體；2-中高阻弱極化體；3-低阻微極化體；4-銀礦體；5-二長花崗巖；6-斜長角閃片麻巖；7-構(gòu) 造蝕變帶；8-角度不整合a-soil geochemistry survey profile；b-IP measurement profile with intermediate gradient array；c-petrophysical profile；d-geological profile;1-micropolarized body with low and medium resistance；2-weak polarization body with medium-high resistance；3-micropolarized body with low resistance；4-silver orebody；5-monzogranite；6-amphibole gneiss；7-tectonic altered zone；8-angular unconformity

(2)圈定礦化富集部位：在選擇找礦靶區(qū)內(nèi)進(jìn)行1∶1萬土壤地球化學(xué)測(cè)量，查證水系沉積物異常，了解異常所處構(gòu)造的含礦性或金屬元素分布規(guī)律和富集特征。

(3)確定賦礦部位并了解其產(chǎn)狀：以土壤地球化學(xué)測(cè)量銀富集異常區(qū)為目標(biāo)，布置激電中梯、激電測(cè)深測(cè)量剖面，查明斷裂和礦(化)體的深部延伸特征。

(4)了解地下更深空間成礦信息：以激電測(cè)深異常為基礎(chǔ)，布設(shè)音頻大地電磁測(cè)深了解更深空間內(nèi)構(gòu)造蝕變帶和礦(化)體分布狀態(tài)，預(yù)測(cè)找礦遠(yuǎn)景。

5.2 綜合找礦模型

(1)地質(zhì)找礦標(biāo)志

銀礦(化)體賦存在構(gòu)造破碎帶內(nèi)，特別是近東西向構(gòu)造破碎帶，礦化富集明顯，是重要的找礦目標(biāo)。

礦體圍巖蝕變主要為硅化、絹云母化、碳酸鹽化等，以硅化、絹云母化與銀礦化關(guān)系最為密切，在礦石中銀的富集程度與硅化強(qiáng)弱呈正相關(guān)性，與絹云母化呈負(fù)相關(guān)性。

礦區(qū)內(nèi)F1構(gòu)造蝕變帶處于小河巖體與地層的接觸部位，此部位是含礦熱液活動(dòng)頻繁部位，巖漿侵入為熱液活動(dòng)提供動(dòng)力，也為銀礦床的形成創(chuàng)造了有利條件，巖漿巖可作為其找礦標(biāo)志。

(2)地球物理找礦標(biāo)志

構(gòu)造蝕變帶和銀礦(化)體呈現(xiàn)弱極化、中-高電阻率異常特征，激電中梯可以大致圈定構(gòu)造蝕變帶和銀礦(化)體的分布范圍和延伸方向，激電測(cè)深可以查明構(gòu)造蝕變帶和銀(化)礦體深部延伸特征。

(3)地球化學(xué)找礦標(biāo)志

土壤地球化學(xué)測(cè)量圈定的Ag元素異常是重要的找礦標(biāo)志。成礦元素Ag異常強(qiáng)度高，與伴生元素Sb、Pb 和 Zn異常濃集中心一致，套合關(guān)系較好。

6 綜合找礦效果分析

進(jìn)入21世紀(jì)以來，發(fā)現(xiàn)各種類型礦床的難度逐漸加大，單一找礦方法難以奏效,多學(xué)科綜合信息找礦方法已成為礦產(chǎn)勘查的主流，是礦床勘查獲得成功的重要途徑(王瑞廷等，2015；鐘福軍等，2017；程興國等，2018；何鵬等，2018；劉啟能等，2018；畢炳坤等，2019；邱輝等，2019；Yuan et al.，2019；邰文星等，2019；李飛等，2020；劉誠等，2020；馬曉東，2021)。地質(zhì)-地球物理-地球化學(xué)綜合找礦方法組合和工作流程，在豫西董家埝銀礦的發(fā)現(xiàn)中起到了至關(guān)重要的作用。1∶5萬水系沉積物測(cè)量異常，為選擇銀礦找礦靶區(qū)提供了有效線索。1∶1萬土壤地球化學(xué)測(cè)量，為水系異常提供佐證，縮小了找礦靶區(qū)，圈出了礦化富集部位，為下一步開展地球物理勘查工作提供了重要依據(jù)。激電中梯和激電測(cè)深方法驗(yàn)證了土壤地球化學(xué)異常，查明了構(gòu)造蝕變帶和銀礦體深部延伸特征，起到了空間定位作用，為鉆探工程布置提供了良好的地球物理信息。從1∶5萬水系沉積物異常選擇找礦靶區(qū)、到1∶1萬土壤地球化學(xué)測(cè)量及激電中梯圈出礦化帶、再到激電測(cè)深查明深部延伸特征及最終鉆探驗(yàn)證，各種找礦方法之間相互配合，相互印證，綜合找礦方法獲得的多元異常信息，有效地避免了單一地質(zhì)勘查方法的造成的地質(zhì)解釋局限性。

以上述工作成果為依據(jù)，對(duì)物化探異常區(qū)段進(jìn)行了地表槽探、深部鉆探等工程查證，在F1構(gòu)造蝕變帶淺部和深部均發(fā)現(xiàn)了品位較均勻、厚度較穩(wěn)定的銀礦體(其中圈定的M1-I銀礦體，Ag平均品位164.0×10-6，平均總厚度7.06 m)；同時(shí)，銀礦體中伴生有益元素Au、Pb和Zn的含量有隨深度增加而增高的趨勢(shì)，Au、Pb和Zn的含量與銀礦體中Ag的含量呈正比關(guān)系。工作成果表明，物化探方法組合和工作流程選擇正確，程序合理，目前礦區(qū)仍在勘探中，基本查明礦體在走向上由西向東及傾向上由淺到深均有厚度增大、品位增高的趨勢(shì)(縱瑞等，2018)。截至目前，普查工作預(yù)估算(333)+(334)?銀金屬量1103.34 t，其礦床規(guī)模達(dá)到大型(楊睿娜等，2020)。同時(shí)，在4-乙3異常區(qū)內(nèi)的槽探工程中，也已經(jīng)揭露到與1-甲3異常相類似礦化特征的銀礦化體。

依據(jù)1-甲3異常銀鉛鋅礦體、4-乙3異常銀礦化體的產(chǎn)出特征，初步認(rèn)為區(qū)域上位于小河巖體與中元古界管道口群接觸帶附近的近東西向斷裂構(gòu)造可能具有較大的找礦前景。

7 結(jié)論

豫西小秦嶺小河花崗巖體南緣董家埝銀礦的發(fā)現(xiàn)是傳統(tǒng)的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)綜合勘查技術(shù)方法相結(jié)合的成功應(yīng)用，它的發(fā)現(xiàn)對(duì)區(qū)域地質(zhì)找礦方向具有一定指示意義，為礦區(qū)周邊或類似成礦條件地區(qū)乃至整個(gè)秦嶺造山帶的區(qū)域找礦提供了范例。

董家埝銀礦有效的地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)找礦標(biāo)志(巖體與地層接觸部位產(chǎn)出的構(gòu)造蝕變帶，中高阻、弱極化特征和Ag、Sb、Pb和Zn為主的元素組合異常)，合理的找礦技術(shù)實(shí)施方案(1∶1萬土壤地球化學(xué)測(cè)量，配合激電中梯測(cè)量，激電測(cè)深及音頻大地電磁測(cè)量)，為地質(zhì)-地球物理-地球化學(xué)綜合找礦模式建立奠定了基礎(chǔ)。其總結(jié)的找礦模式、建立的找礦模型對(duì)今后在該地區(qū)以及類似地區(qū)尋找銀礦床具有重要的借鑒作用和推廣意義，將發(fā)揮事半功倍的效果。

豫西小秦嶺地區(qū)構(gòu)造、巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，成礦作用顯著，提高物化探方法在實(shí)際應(yīng)用中的投入，加強(qiáng)對(duì)小河巖體及其周邊區(qū)域的地質(zhì)、物化探資料研究，將會(huì)發(fā)現(xiàn)更多、更大規(guī)模的礦產(chǎn)地。

致謝：感謝匿名審稿專家對(duì)論文提出的寶貴修改意見!