EH4電磁測(cè)深在郭家溝隱伏鉛鋅礦床發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)運(yùn)

朱俊宏 ，茍軍利

（1.甘肅勘探者地質(zhì)礦產(chǎn)有限公司，甘肅 蘭州 730030；2.金徽礦業(yè)股份有限公司，甘肅 徽縣 742300；3.陜西地礦第二綜合物探大隊(duì)有限公司，陜西 西安 710016）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

郭家溝鉛鋅礦區(qū)位于西成礦田東端，洛壩鉛鋅礦床東部。大地構(gòu)造位置處于西秦嶺海西褶皺帶東段[3]。區(qū)域內(nèi)出露地層主要為中泥盆統(tǒng)安家岔組和三疊系；少量中、下侏羅系，新近系分布于西南部及東南部。主要構(gòu)造線呈近東西向，以吳家山復(fù)式背斜為骨架，對(duì)地層的展布和礦床的分布起主要控制作用，在吳家山復(fù)式背斜向東傾伏的東段發(fā)育有洛壩Ⅲ背斜，洛壩、郭家溝鉛鋅礦床成礦與其關(guān)系密切；斷裂構(gòu)造以北部人土山—洛壩斷裂、南部黃褚關(guān)斷裂規(guī)模最大，在區(qū)域內(nèi)均向北傾，傾角60°左右；糜署嶺花崗閃長(zhǎng)巖在北部沿黃褚關(guān)此斷裂侵入，并逆沖覆于泥盆系之上[4]。郭家溝鉛鋅礦床產(chǎn)于糜署嶺花崗閃長(zhǎng)巖基出露的東南接觸帶外側(cè)，變質(zhì)作用主要在區(qū)域變質(zhì)的基礎(chǔ)上疊加了構(gòu)造動(dòng)力變質(zhì)作用和熱接觸變質(zhì)作用。

2 礦床地質(zhì)特征

郭家溝礦床產(chǎn)在中泥盆統(tǒng)安家岔組焦溝層（D2a2）中。其為一套濱海—淺海相細(xì)碎屑巖及碳酸鹽巖建造，呈狹長(zhǎng)帶狀東西向展布，多向北傾，傾角為25°-75°?？氐V構(gòu)造主要為洛壩Ⅲ背斜向東延伸的復(fù)背斜，大量鉆孔驗(yàn)證表明該地層沿傾向上呈波狀起伏特征較明顯，巖性下部以微晶灰?guī)r、含生物碎屑灰?guī)r和硅質(zhì)巖為主，局部與千枚巖互層；上部以千枚巖夾薄層灰?guī)r、炭質(zhì)千枚巖為主，局部夾有灰?guī)r透鏡體。礦體分布在標(biāo)高853-305m之間，在垂向上按照礦體賦存層位將其分成三個(gè)群組，①賦存于上層千枚巖中的Ⅰ號(hào)礦體群，含礦巖性主要為千枚巖中的硅化灰?guī)r透鏡體；②賦存于千枚巖與厚層灰?guī)r接觸帶附近的Ⅱ號(hào)礦體群，礦體形態(tài)受褶皺構(gòu)造影響較大，主礦體沿背斜核部近東西向（107°）展布，含礦巖性為硅質(zhì)巖和千枚巖；③賦存于下層厚層灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r中的Ⅲ號(hào)礦體群，礦體產(chǎn)在背斜核部，含礦巖性為硅質(zhì)巖、硅化灰?guī)r[2]。整個(gè)礦床中礦體與圍巖一般呈整合接觸，除Ⅲ號(hào)礦體群內(nèi)個(gè)別礦體與圍巖要靠分析結(jié)果來(lái)確定邊界外，大多數(shù)礦體與圍巖界線清晰。

3 EH4電磁測(cè)量

3.1 效果巖石參數(shù)的測(cè)定及找礦思路

EH4找礦前提條件是巖石物性參數(shù)差異，郭家溝鉛鋅礦床位于西成礦田東端，地層巖性與東部相鄰的陜西鳳太地區(qū)基本一樣，2007年中南大學(xué)在陜西鳳縣石山平鉆孔中測(cè)得的巖芯標(biāo)本電阻率參數(shù)（見(jiàn)表1）。利用EH4在郭家溝礦區(qū)測(cè)量后通過(guò)二維反演電阻剖面，可以確定焦溝層（D2a2）碳酸鹽巖頂板在深部的延伸及展布情況，由巖石的電性差異尋找下層高阻體與上層低阻體之間的界線形態(tài)，確定有利含礦空間。

3.2 測(cè)線、測(cè)點(diǎn)的擺布形式

礦區(qū)主要構(gòu)造線呈東西向，EH4電磁測(cè)深剖面測(cè)線按0°擺布，線距100m，點(diǎn)距20m，測(cè)線長(zhǎng)度700-1200m。布置測(cè)線共8條，完成工作量7200m，測(cè)點(diǎn)368個(gè)，具體工作由長(zhǎng)沙五維地科勘查技術(shù)有限公司完成。

3.3 EH4電磁剖面測(cè)量及解疑

（1）3線EH4測(cè)量結(jié)果（見(jiàn)圖1）：3線位于測(cè)區(qū)中部，長(zhǎng)度1200m，地表136號(hào)點(diǎn)見(jiàn)千枚巖露頭，EH4測(cè)量結(jié)果顯示，近地表70號(hào)點(diǎn)以南為高阻區(qū)，電阻率一般大于280Ω.m，推測(cè)其為第三系（N）砂礫巖；70號(hào)點(diǎn)以北電阻率較小，推測(cè)其為焦溝層上亞層（D2a2-2b）千枚巖、70號(hào)點(diǎn)為斷層，南北地層呈斷層（F）接觸；在北段標(biāo)高1000-1200m之間見(jiàn)高阻透鏡體，推測(cè)其為透鏡狀灰?guī)r體，其頂部應(yīng)為有利含礦空間，確定為B類異常。在剖面標(biāo)高500m以下，電阻率逐漸曾高，以240Ω.m為界分為上部低阻區(qū)和下部高阻區(qū)，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料推測(cè)上部低阻區(qū)為泥盆紀(jì)中統(tǒng)安家岔組焦溝層上亞層（D2a2-2b）千枚巖，下部高阻區(qū)為下亞層（D2a2-2a）厚層碳酸鹽，厚層碳酸鹽頂板在南北向上彎曲展示了褶皺的存在，140點(diǎn)約為背斜核部，推斷彎曲界面電阻率等值線疏寬的地方為最有利的含礦空間，確定為A類異常。在深部厚層碳酸鹽高阻體中170號(hào)點(diǎn)附近存在個(gè)別低阻透鏡體，確定為C類含礦空間。

圖1 郭家溝鉛鋅礦3線EH4電磁測(cè)深剖面簡(jiǎn)圖

表1 （數(shù)據(jù)來(lái)源于甘肅省徽縣郭家溝鉛鋅礦2008年EH4電磁測(cè)深報(bào)告）

（2）6線EH4測(cè)量結(jié)果（見(jiàn)圖2）：6線位于3線以東300m處的河谷之中，長(zhǎng)度1500m， EH4測(cè)量結(jié)果顯示在距地表0-100m整體電阻率小于80Ω.m，推測(cè)是由地表水下滲引起的結(jié)果，在測(cè)點(diǎn)38號(hào)點(diǎn)、標(biāo)高1000m處，電阻率呈南北分帶現(xiàn)象，向深部延伸到測(cè)點(diǎn)74號(hào)點(diǎn)、標(biāo)高280m處，推測(cè)其為斷層（虛線），斷層傾向北、上陡下緩，斷層以南近地表高阻體應(yīng)為第三系砂礫巖，其與北端泥盆紀(jì)中統(tǒng)安家岔組焦溝層（D2a2）千枚巖呈斷層接觸。在標(biāo)高900m、點(diǎn)號(hào)98和170處，低阻帶中存在兩高阻透鏡體，峰值為340Ω.m，推測(cè)其為灰?guī)r透鏡體，左邊高阻透鏡體左上角凹陷區(qū)為有利含礦空間確定為B類異常。在剖面標(biāo)高700m以下，根據(jù)電阻率特征，以240Ω.m為界對(duì)巖性進(jìn)行了劃分，推測(cè)下部高阻區(qū)為焦溝層下亞層（D2a2-2a）厚層碳酸鹽巖，上部低阻為焦溝層上亞層（D2a2-2b）千枚巖，從電阻率等值曲線可以看出厚層碳酸鹽頂板彎曲形態(tài)表明了背斜的存在，推測(cè)該界面上部電阻率曲線疏寬部位確定為最有利含礦空間，確定為A類異常（圖中A10、A9）。

圖2 郭家溝鉛鋅礦6線EH4電磁測(cè)深剖面簡(jiǎn)圖

EH4電磁測(cè)量完成的8條剖面中，除了1線、3線、6線近地表南端見(jiàn)高阻體外，所有剖面大致0-500m顯示低阻特征，電阻率一般小于180Ω.m，而500m以下電阻率一般大于180Ω.m，高低、阻分界線在南北向上呈波狀，形成復(fù)背斜趨勢(shì)，利用8條剖面測(cè)量結(jié)果反演形成復(fù)背斜構(gòu)造，從中共圈定A類異常14個(gè)、B類異常5個(gè)、C類異常4個(gè)，其中產(chǎn)于厚層碳酸鹽上部的A類異常為最有利含礦空間[1]。

4 工程驗(yàn)證結(jié)果

根據(jù)EH4電磁測(cè)量結(jié)果，結(jié)合西成礦田和鳳太礦田成礦特點(diǎn)，首先對(duì)6線異常進(jìn)行了工程驗(yàn)證，其次對(duì)其它剖面進(jìn)行了驗(yàn)證。

1-黃土及殘坡積物；2-泥盆紀(jì)中統(tǒng)安家岔組焦溝層上亞層第一巖性段；3-泥盆紀(jì)中統(tǒng)安家岔組焦溝層下亞層；4-千枚巖；5-炭質(zhì)千枚巖；6-細(xì)晶灰?guī)r ；7-生物灰?guī)r；8-鉛鋅礦體；9花崗閃長(zhǎng)巖脈；10-閃長(zhǎng)巖脈；11-斷層；12-推測(cè)及實(shí)測(cè)地質(zhì)界線；13鉛鋅礦體品位及厚度圖3 郭家溝鉛鋅礦6線剖面EH4電磁測(cè)深鉆孔驗(yàn)證結(jié)果

ZK6-1為施工的第一個(gè)鉆孔，目的為驗(yàn)證A9號(hào)異常，深度811.93m，0-508.18m主要為絹云綠泥千枚巖，508.18m-544.66m穿過(guò)礦體6層，累計(jì)穿礦厚度9.37m，其中Ⅱ-1號(hào)礦體穿礦厚度5.07m，真厚度4.92m，Pb品位1.35%、Zn品位2.88%，賦存標(biāo)高在630m-680m，礦體下部主要為厚層細(xì)晶灰?guī)r。通過(guò)ZK6-2、ZK6-5等鉆孔驗(yàn)證表明，礦體主要賦存在絹云綠泥千枚巖與下部厚層灰?guī)r接觸帶附近（見(jiàn)圖3），在上部千枚巖夾雜的灰?guī)r透鏡體中也能形成礦體，礦體呈層狀、似層狀，高低起伏具有波狀趨勢(shì)， ZK6-1中見(jiàn)到的礦體產(chǎn)在厚層碳酸鹽頂板形成的復(fù)式背斜北部背斜核部，背斜構(gòu)造南部（ZK6-3與ZK6-4之間）又出現(xiàn)向斜構(gòu)造，鉆孔資料確定出的褶皺形態(tài)與EH-4電磁測(cè)深解譯出的背斜構(gòu)造形態(tài)相似[2]。后期大量鉆孔驗(yàn)證表明，勘查區(qū)上部以千枚巖為主，厚度大于300m，下部以厚層灰?guī)r為主，礦體主要賦存在千枚巖中夾的灰?guī)r透鏡體內(nèi)或厚層灰?guī)r與千枚巖接觸帶及其附近，鉛鋅礦化與硅化關(guān)系密切，礦體呈波狀展布，在背斜核部容易形成馬鞍狀，礦體的展布受厚層碳酸鹽巖的展布形態(tài)控制明顯

5 結(jié)語(yǔ)

（1）郭家溝勘區(qū)位于秦嶺南麓，勘查區(qū)氣候濕潤(rùn)，森林茂密，地形高差起伏大，EH4系統(tǒng)裝備輕便，易于搬運(yùn)和攜帶，且測(cè)量速度快，測(cè)量深度大，適合于森林茂密，覆蓋層厚的山區(qū)地帶勘查。

（2）甘肅西成礦田與陜西鳳太礦田相接，處在同一濱海沉積區(qū)內(nèi)，目前在泥盆系地層中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大量層控型型鉛鋅礦床，其具沉積變質(zhì)或后期熱水沉積改造特征，但區(qū)域地層一般上覆蓋層厚，礦床埋深較大，EH4在劃分地層，確定深部隱伏構(gòu)造上可靠程度較好，可以通過(guò)EH4電磁測(cè)深確定有利含礦地層和構(gòu)造后再進(jìn)行工程驗(yàn)證，是尋找隱伏鉛鋅礦床的重要手段。