安徽五河河口—天井湖一帶金礦綜合物探找礦效果及找礦方向

張順林，繆旭煌，張家嘉，汪青松，顧大年

（1.安徽省勘查技術(shù)院，安徽合肥 230031；2.自然資源部覆蓋區(qū)深部資源勘查工程技術(shù)創(chuàng)新中心，安徽合肥 230031）

0 引言

覆蓋區(qū)找礦難度很大，究其原因，存在三方面的因素：一是覆蓋層的遮擋，不能利用地面地質(zhì)填圖方法直接觀測(cè)覆蓋層下部的地層、構(gòu)造、巖漿巖、礦化蝕變等情況；二是覆蓋層的屏蔽，影響或阻礙了電磁信號(hào)的傳遞和元素的遷移，地球物理場(chǎng)和地球化學(xué)場(chǎng)信號(hào)減弱，物化探數(shù)據(jù)采集困難，異常信息識(shí)別與提取難度大，異常解釋難度大，多解性更突出；三是基礎(chǔ)資料少，綜合研究困難多，找礦靶區(qū)難選，驗(yàn)證孔位難定。由于這些主觀或客觀因素的存在，必然導(dǎo)致很多礦床沒(méi)被發(fā)現(xiàn)。物探是一種重要的找礦方法，特別是在隱伏礦產(chǎn)的勘查中發(fā)揮著重要作用。但物探異常具有多解性，依靠單一的物探方法通常不能取得較好的勘查效果。不同的物探方法在不同的勘查階段或在解決不同的地質(zhì)問(wèn)題時(shí)所發(fā)揮的作用是不同的。

研究區(qū)內(nèi)地表多為第四系覆蓋（厚度80～130m），自上世紀(jì)70年代以來(lái)，區(qū)內(nèi)開(kāi)展了大量的基礎(chǔ)地質(zhì)研究和地質(zhì)科研工作，但僅發(fā)現(xiàn)小型金礦1處，累計(jì)探明資源儲(chǔ)量3.77噸，找礦工作沒(méi)有取得大的突破。2009年，五河金礦整裝勘查項(xiàng)目開(kāi)始實(shí)施，首先在本區(qū)開(kāi)展了1∶25000重、磁、電掃面工作，探測(cè)區(qū)內(nèi)隱伏巖體，調(diào)查地層、構(gòu)造、巖漿巖等基礎(chǔ)地質(zhì)信息，初步建立本地區(qū)構(gòu)造格架；然后通過(guò)布置大比例尺（1∶10000或1∶5000）綜合物探剖面，精細(xì)探測(cè)深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)，解剖物探異常。在綜合研究地質(zhì)、物化探資料的基礎(chǔ)上，圈定找礦靶區(qū)，為地質(zhì)找礦和勘探工程布置提供依據(jù)。

1 地質(zhì)背景及巖（礦）石物性

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于五河縣東部，橫跨淮河兩岸，地表大部分為第四紀(jì)松散層覆蓋，僅在大鞏山地區(qū)有零星基巖露頭，區(qū)內(nèi)基巖地質(zhì)情況見(jiàn)圖1。區(qū)內(nèi)位于近東西向蚌埠復(fù)背斜構(gòu)造東段與北北東向郯廬斷裂帶的交匯部位，北東向和南北向斷裂構(gòu)造發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。郯廬斷裂帶南段的朱頂-石門山主干斷裂呈近南北向從查區(qū)中部穿過(guò)。西側(cè)上升，基巖地層為五河巖群變質(zhì)巖系，東側(cè)下降，基巖地層為白堊系新莊組紅色砂礫巖。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要有太古代蚌埠期的玉皇山巖體和燕山晚期的女山巖體，巖性主要為鉀長(zhǎng)花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖；在大鞏山一帶出露少量中酸性巖脈。

圖1 五河整裝勘查區(qū)基巖地質(zhì)圖Figure 1.Geological map of bedrocks in the Wuhe package exploration area

1.2 查區(qū)地質(zhì)概況

地層：查區(qū)為第四系覆蓋(圖2)，通過(guò)鉆孔揭露：主要地層為上太古界—下元古界五河巖群西堌堆巖組（Ar—Pt

x

）和中、新生代地層，自下而上為：上太古界—下元古界西堌堆巖組，巖性主要有斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖和角閃巖等，厚度＞1534m，是本地區(qū)的賦礦層位。白堊下統(tǒng)青山群（K

Q

）：主要為安山質(zhì)火山巖類，夾部分玄武巖類，厚175～456m,與下覆層位接觸關(guān)系不明。白堊系下統(tǒng)新莊組（K

x

）巖性為粉砂巖、砂巖、含礫砂巖，主要分布于小楊家和榮渡村之間，往南其厚度逐漸加大，厚度約10.68～150.31m。新莊組與下伏西堌堆巖組之間為斷層接觸。新近系（N）巖性為泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖，厚度不詳。第四系（Q）：主要為亞黏土、黏土和砂土，厚度為92.49～134.20m。

圖2 河口—天井湖地區(qū)基巖地質(zhì)圖Figure 2.Geological map of bedrocks in the Hekou--Tianjing Lake area

構(gòu)造：位于近東西向蚌埠隆起和北北東向郯廬斷裂的交匯部位，兩大構(gòu)造組成區(qū)內(nèi)構(gòu)造格架?？臻g上表現(xiàn)為北東向的基底褶皺之上疊加了一系列北北東-近南北向斷裂的構(gòu)造格局，并兼有北東向和北西向斷裂分布。主斷裂有：西側(cè)為五河-紅心鋪斷裂，東為朱頂-石門山斷裂。

巖漿巖不甚發(fā)育，部分鉆孔中見(jiàn)有煌斑巖、正長(zhǎng)斑巖和花崗斑巖脈，尚未發(fā)現(xiàn)大的巖體。

礦產(chǎn)：區(qū)內(nèi)有長(zhǎng)淮金礦小型1處，備案金資源量3.77t。

1.3 巖（礦）石物性

在該區(qū)采集了216塊物性標(biāo)本，密度、電性、磁性參數(shù)統(tǒng)計(jì)特征如表1、表2。由表中得出如下結(jié)論：第四系表現(xiàn)為低密度、低磁化率、低電阻率、低極化率；白堊系表現(xiàn)為低密度、弱磁、低電阻率、弱極化率；太古界表現(xiàn)為高密度、高磁化率、高電阻率、中等極化率；已知巖體表現(xiàn)為低密度、低磁化率、中等電阻率、中等極化率。本區(qū)不同巖體及主要地層之間存在著密度、磁性、電性等物性差異，這是本區(qū)開(kāi)展物探資料解釋的基礎(chǔ)。

表1 查區(qū)地層密度界面統(tǒng)計(jì)表Table 1.Statistics of stratigraphic density interfaces in the exploration area

表2 查區(qū)主要巖性磁參數(shù)統(tǒng)計(jì)Table 2.Statistics of magnetic parameters of main lithology in the exploration area

2 方法技術(shù)

勘查工作采用的技術(shù)路線為：在地質(zhì)理論的指導(dǎo)下，采用1∶25000地磁、重力、化探、激電中梯掃面、綜合物探剖面工作方法，獲得多參數(shù)資料對(duì)異常進(jìn)行研究，以確定有利找礦部位。1∶25000地磁、重力是為了探測(cè)區(qū)內(nèi)隱伏巖體，調(diào)查地層、構(gòu)造、巖漿巖等基礎(chǔ)地質(zhì)信息；1∶25000化探、激電中梯工作目的是希望發(fā)現(xiàn)直接礦化信息；重、磁、電綜合物探剖面目的是精細(xì)探測(cè)深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)、解剖物探異常，提供鉆孔驗(yàn)證依據(jù)。根據(jù)區(qū)域成礦背景，地質(zhì)構(gòu)造條件和物化探異常特征，在全區(qū)優(yōu)選4個(gè)重點(diǎn)勘查區(qū)，為了獲得更多更精細(xì)的找礦信息，在重點(diǎn)勘查區(qū)開(kāi)展1∶5000地磁掃面測(cè)量，圈定磁性地質(zhì)體，調(diào)查磁異常梯級(jí)帶。1∶5000激電中梯測(cè)量：一是檢查1∶25000激電中梯異常可靠性；二是提供找礦直接信息。根據(jù)電、磁異常推斷的礦化帶布置激電測(cè)深，對(duì)激電測(cè)深異常進(jìn)行鉆探工程驗(yàn)證。其中河口—天井湖一帶是4個(gè)重點(diǎn)勘查區(qū)之一。

3 找礦效果

3.1 重力測(cè)量

從布格重力異常圖（圖3-a）上看，西部北東向、北北東向布格重力異常梯級(jí)帶，為五河-紅心鋪斷裂的反映，東部布格重力異常梯級(jí)帶以南北向?yàn)橹鳎瑸橹祉?石門山斷裂的反映，梯級(jí)帶從西到東等值線逐漸由密集變?yōu)橄∈锠?，反映了五河盆地?duì)重力場(chǎng)的影響逐步減弱。整體上看，由南向北布格重力異常逐漸減小，反映由南向北基巖埋深逐步增大。東西兩側(cè)重力低為盆地，重力高主要反映的是太古代地層的隆起，而重力高范圍內(nèi)存在兩處明顯重力低。根據(jù)物性資料可知，區(qū)域內(nèi)女山巖體、玉皇山巖體密度明顯低于老地層，巖體密度約為2.52×10kg/m，與太古代老地層存在至少0.25×10kg/m的密度差，推測(cè)該重力低由隱伏中酸性巖體引起。結(jié)合區(qū)內(nèi)典型礦床長(zhǎng)淮金礦，礦床分布在北東向重力低且等值線彎曲部位，認(rèn)為北東向局部重力低且重力等值線彎曲部位為本區(qū)重要找礦線索之一。

圖3 河口—天井湖一帶剩余重力異常圖（a）及磁化極異常圖(b)Figure 3.Residual gravity anomaly(a)and magnetic reduction-to-the-pole anomaly(b)in the Hekou--Tianjing Lake Area

3.2 磁法測(cè)量

磁場(chǎng)總體走向北東（圖3-b），角度為30°～35°，高磁異常帶由西南向北東撒開(kāi)，形成帚狀，長(zhǎng)約11km，寬約4km。高磁異常經(jīng)鉆孔揭示為上太古界—下元古界五河巖群老變質(zhì)巖中鐵磁性礦物較多所致，其間分布有3條低磁異常帶，走向北東向，強(qiáng)度相差較大，反映了本區(qū)磁性礦物分布不均的特點(diǎn)，推斷為斷裂構(gòu)造帶。低磁異常帶為后期含礦熱液沿北東向斷裂構(gòu)造使得老變質(zhì)巖中磁性物質(zhì)消磁所致。沈臺(tái)子南磁力梯級(jí)帶推斷為巖性分界線。該北東向低磁異常帶與重力測(cè)量推斷的隱伏巖體走向一致，區(qū)內(nèi)典型礦床長(zhǎng)淮金礦床分布在高磁異常區(qū)北東向低磁異常帶內(nèi)，所以北東向低磁異常帶為本區(qū)找礦重點(diǎn)部位。

3.3 鉆探驗(yàn)證

通過(guò)對(duì)長(zhǎng)淮金礦現(xiàn)有的地質(zhì)物探異常物征分析，對(duì)區(qū)內(nèi)類似的高磁異常中的低磁帶狀異常及重力等值線彎曲復(fù)合部位優(yōu)先布置鉆孔。在河口地區(qū)10線施工ZK1001孔驗(yàn)證：在328.12～340.41m處見(jiàn)含金構(gòu)造破碎帶，金礦體視厚度1.25m，金品位42.30g/t，鉛品位2.27%。再向西100m沿礦體傾向追索施工ZK1013孔，在131.96～137.30m處見(jiàn)含金構(gòu)造破碎帶，金礦體厚3.35m，金品位5.17g/t，鉛品位0.79%（圖4）。

圖4 河口10線綜合剖面Figure 4.Line 10 comprehensive section across Hekou

在天井湖地區(qū)98線施工ZK9804孔驗(yàn)證：在316.68～348.27m處見(jiàn)構(gòu)造破碎帶，發(fā)現(xiàn)金礦體兩層，一層視厚度5.70m，金品位1.32g/t，鉛品位0.92%；另一層視厚度2.82m，金品位8.63g/t，鉛品位0.96%。在407.73～413.73m處見(jiàn)構(gòu)造破碎帶，金礦體視厚度2.07m，金品位3.29g/t。在430.15～439.15m處見(jiàn)構(gòu)造破碎帶，金礦體視厚度1.10m，金品位15.54g/t。沿礦體傾向方向西240m施工ZK9800孔，在334.78～338.57m處發(fā)現(xiàn)了含金構(gòu)造破碎帶，金礦體視厚度1.30m，金品位7.86g/t，鉛品位0.23%；向東120m施工ZK9806孔，在491.98～494.38m處發(fā)現(xiàn)了含金構(gòu)造破碎帶，其中金礦體視厚度1.20m，金品位8.12g/t，鉛品位0.24%（圖5）。

圖5 天井湖98線綜合剖面Figure 5.Line 98 comprehensive section across the Tianjing Lake

3.4 取得成果

通過(guò)開(kāi)展覆蓋區(qū)“中大比例尺綜合物探組合方法”，結(jié)合“一選三定四階段反復(fù)循環(huán)”覆蓋區(qū)綜合找礦模式，截至2020年2月，在20km范圍內(nèi)圈定4條金礦化帶，經(jīng)鉆探驗(yàn)證2、3號(hào)礦化帶，新發(fā)現(xiàn)中型金礦床2處、小型金礦床2處，總規(guī)模達(dá)大型。

4 找礦方向

研究區(qū)內(nèi)金礦的分布與五河巖群關(guān)系密切，尤其是與西堌堆巖組的角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖最為密切。礦體主要受北北東、北東、南北向韌-脆性破碎帶控制。區(qū)域上礦化呈帶狀分布，局部富集礦體成群出現(xiàn)。特別是構(gòu)造形變、相變與金礦的富集有密切的關(guān)系。成礦物質(zhì)主要來(lái)源于巖漿，成礦流體主要來(lái)自于巖漿熱液，也受到大氣降水的影響。查區(qū)內(nèi)共圈定4條礦化帶，對(duì)2、3號(hào)礦化帶進(jìn)行了驗(yàn)證均發(fā)現(xiàn)礦體，已提交礦產(chǎn)地4處；而4號(hào)礦化帶附近推斷有隱伏巖體且是巖性相變帶，下步找礦方向重點(diǎn)在4號(hào)礦化帶。1號(hào)礦化帶通過(guò)激電測(cè)深剖面可知（圖6）：在ZK8622以西225m處，由激電測(cè)深剖面成果推測(cè)有北北東向斷裂穿過(guò)，建議布置一個(gè)鉆孔繼續(xù)驗(yàn)證激電異常，以擴(kuò)大該區(qū)找礦前景。

圖6 天井湖86線綜合剖面Figure 6.Line 86 comprehensive section across the Tianjing Lake

5 覆蓋區(qū)找礦勘查流程

“一選三定四階段反復(fù)循環(huán)”勘查流程：利用小比例尺航磁、區(qū)重測(cè)量，確定區(qū)域構(gòu)造格架；利用高精度磁測(cè)和激電中梯測(cè)量圈定斷裂帶、巖體和礦化蝕變帶；利用激電測(cè)深及CSAMT探測(cè)對(duì)斷裂破碎帶位置進(jìn)行深度上定位，并預(yù)測(cè)礦化體的空間展布，圈定礦化體的具體位置并進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。具體為以下步驟：

（1）綜合研究選區(qū)：搜集整理地質(zhì)資料，確定勘查區(qū)典型礦床地質(zhì)物化探特征，確定找礦標(biāo)志。

（2）重、磁掃面定靶：利用區(qū)域小比例尺重磁電化工作，利用模式找礦，圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

（3）綜合勘查定位：利用大比例尺重磁電化工作，結(jié)合剖面測(cè)量（可控源、激電測(cè)深）判斷構(gòu)造、礦化體，對(duì)地球物理異常進(jìn)行地質(zhì)解釋，定位預(yù)測(cè)隱伏礦體。

（4）鉆探測(cè)井定性：利用鉆探、測(cè)井、分析測(cè)試、綜合研究與再解釋。若驗(yàn)證未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)或驗(yàn)證模型與預(yù)測(cè)模型不符，則需重新優(yōu)化，反復(fù)循環(huán)，直至理論模型與實(shí)際驗(yàn)證結(jié)果一致。

6 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用效果顯著，分析礦床的綜合物探異常特征，總結(jié)了礦床的地質(zhì)地球物理模型，為本區(qū)下一步找礦工作指明了方向。