物化探綜合找礦方法在吉林省汪清縣復(fù)興地區(qū)勘查中的應(yīng)用

張 龍，任傳濤，陳桂虎，孫劍爽，婁雨雷，王瓏凱，鄒常偉，王海英

1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局牡丹江自然資源綜合調(diào)查中心，黑龍江牡丹江 157021；2.遼寧省北票市自然資源局，遼寧 北票 122100

0 前言

九三溝金礦床位于吉林省汪清縣內(nèi)，吉林省地質(zhì)局、吉林省冶金局、原武警黃金部隊(duì)等單位先后在九三溝礦區(qū)開(kāi)展了地質(zhì)找礦工作.該礦床處于北北東向復(fù)興斷裂與北西向金倉(cāng)斷裂的交匯處，是鬧枝－百草溝－金蒼（復(fù)興）東西向火山巖漿帶的一部分，共圈定10余條礦脈.區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)背景優(yōu)越，找礦潛力較大［1-6］.

復(fù)興地區(qū)屬九三溝金礦外圍，運(yùn)用水系沉積物測(cè)量圈定找礦靶區(qū)，同時(shí)在重點(diǎn)區(qū)開(kāi)展1∶1萬(wàn)土壤測(cè)量、大功率激電測(cè)深和1∶1萬(wàn)激電中梯測(cè)量工作，圈定了若干有利的成礦遠(yuǎn)景區(qū)，擇優(yōu)選區(qū)利用槽探和鉆探工作進(jìn)行了初步驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)2條金礦化體，為部署下一步找礦工作及研究區(qū)域、礦區(qū)成礦規(guī)律提供了重要基礎(chǔ)依據(jù)，在區(qū)域上優(yōu)選、濃縮找礦靶區(qū)具有很好的借鑒意義.

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于吉黑造山帶，即華北板塊北緣東段、古亞洲洋消亡型活動(dòng)陸緣帶控制的東西向構(gòu)造帶與西太平洋活動(dòng)陸緣控制的北東向構(gòu)造帶的交匯處［7］，夾于華北板塊、興凱地塊、佳木斯地塊之間（圖1a），處于延邊－興凱中生代構(gòu)造巖漿成礦帶之上，是一個(gè)經(jīng)歷了古亞洲洋演化、中生代古太平洋板塊向古亞洲板塊俯沖的大陸邊緣復(fù)合成礦構(gòu)造區(qū).研究區(qū)位于九三溝金礦西部（圖1b），出露地層為中生界白堊系，新生界古近系、新近系及第四系，位于敦化－百草溝－復(fù)興－杜荒子近東西向深斷裂帶東端，發(fā)育近東西向晚侏羅—早白堊世復(fù)興村復(fù)式火山構(gòu)造巖漿巖帶，與后期近南北向斷裂相互作用，形成了其次級(jí)北東、北西、北東東、東西及南北向構(gòu)造.

圖1 復(fù)興地區(qū)地質(zhì)圖（據(jù)文獻(xiàn)［8］）Fig.1 Geological sketch map of Fuxing area（From Reference［8］）

2 復(fù)興地區(qū)化探特征

2.1 水系沉積物測(cè)量成果

水系沉積物調(diào)查能有效地圈定找礦遠(yuǎn)景區(qū)，是地質(zhì)找礦中卓有成效的地球化學(xué)勘查手段［9-13］.原武警黃金五支隊(duì)在老黑山－羅子溝一帶，通過(guò)開(kāi)展1∶10萬(wàn)水系沉積物測(cè)量，圈定了一處金異常，該異常規(guī)模大，金最高值100×10－9，標(biāo)準(zhǔn)離差0.67×10－9，變異系數(shù)為0.80.該異常分3個(gè)濃集中心，中部和東部濃集中心分別發(fā)現(xiàn)新溝－砂金溝、杜荒嶺金礦體，西部濃集中心位于研究區(qū)內(nèi).

針對(duì)研究區(qū)1∶10萬(wàn)水系異常，在其濃集中心開(kāi)展了1∶2.5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量.結(jié)果顯示，異常重現(xiàn)性好，共圈定單元素異常20處，其中Au異常6處，異常Au01和Au06號(hào)分帶明顯，組合異常2處（圖2）.通過(guò)對(duì)9種元素?cái)?shù)據(jù)的相關(guān)性分析（表1）和R型聚類(lèi)分析（圖3）表明，Au與As、Ag、Cu、Sb、Zn元素相關(guān)性較好，Pb、Zn、As、Sb、Ag、Cu為中低溫成礦元素組合，Bi與Hg為低溫元素組合，Au為中高溫元素.元素組合代表了區(qū)內(nèi)3期與成礦有關(guān)的元素富集作用.

圖3 復(fù)興地區(qū)1∶2.5萬(wàn)水系各元素R型聚類(lèi)分析譜系圖Fig.3 R-mode cluster analysis of elements by the 1∶25 000 stream sediment survey in Fuxing area

表1 復(fù)興地區(qū)1∶2.5萬(wàn)水系各元素相關(guān)性分析一覽表Table 1 Correlation analysis of 1∶25 000 stream sediment survey in Fuxing area

圖2 復(fù)興地區(qū)1∶2.5萬(wàn)水系各元素及組合異常剖析圖Fig.2 Anomaly map of elements and association by the 1∶25 000 stream sediment survey in Fuxing area

2.2 1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量

土壤地球化學(xué)測(cè)量是一種經(jīng)典的地球化學(xué)找礦手段，能夠快速縮小找礦范圍，圈定找礦靶區(qū)，找礦效果顯著［14-18］.

針對(duì)以金為主的1∶2.5萬(wàn)水系沉積物異常，為進(jìn)一步縮小找礦靶區(qū)，在研究區(qū)開(kāi)展1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量，共圈定單元素異常82處，其中Au異常18處，組合異常7處（圖4）.數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示Au與Ag相關(guān)性略好（表2），與1∶2.5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量結(jié)果較為一致，反映區(qū)內(nèi)地球化學(xué)數(shù)據(jù)分形性特征較為明顯.

圖4 復(fù)興地區(qū)1∶1萬(wàn)土壤測(cè)量工程布設(shè)及各元素異常剖析圖Fig.4 Engineering layout and element anomaly map of 1∶10 000 soil survey in Fuxing area

表2 復(fù)興地區(qū)1∶1萬(wàn)土壤各元素相關(guān)性分析一覽表Table 2 Correlation analysis of elements in 1∶10 000 soil survey in Fuxing area

3 復(fù)興地區(qū)物探特征

電法測(cè)量是金屬礦勘查中最常見(jiàn)的地球物理方法之一，特別是對(duì)尋找隱伏礦體有重要應(yīng)用［19-24］.本次工作針對(duì)水系圈定的金元素異常發(fā)育地段布設(shè)1∶1萬(wàn)激電中梯剖面測(cè)量和大功率激電測(cè)深測(cè)量.

3.1 巖（礦）石物性特征

采集復(fù)興地區(qū)有代表性的巖（礦）石標(biāo)本，進(jìn)行物性測(cè)定（表3）.從表中可以看出：電阻率、極化率數(shù)值與金屬礦物含量關(guān)系密切.金屬礦物含量高，電阻率通常較低，相對(duì)極化率較高；金屬礦物含量少，電阻率通常較高，相對(duì)極化率較低；圍巖與礦石物性差異較為明顯，因此，電法在復(fù)興地區(qū)內(nèi)找礦方法有效.

表3 巖礦石物性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 3 Physical parameters of rocks and ores

3.2 1∶1萬(wàn)激電中梯剖面測(cè)量

對(duì)1∶2.5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量Au02號(hào)異常布設(shè)測(cè)線5條，圈定視幅頻率異常4處.在740～860 m區(qū)間內(nèi)，2、3、4線異常值普遍偏高，有呈近東西向展布的趨勢(shì)，視幅頻率最大可達(dá)8.0（圖5），推斷異常由含金屬礦化地質(zhì)體引起.

圖5 1∶2.5萬(wàn)水系A(chǔ)u02號(hào)異常激電中梯測(cè)量圖Fig.5 IPintermediate gradient measurement of Au02 anomaly by 1∶25 000 stream sediment survey

3.3 大功率激電測(cè)深

對(duì)1∶2.5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量Au02號(hào)異常布設(shè)2條線64點(diǎn)，圈定1條寬約170 m、呈近東西走向直立的高極化率的地質(zhì)體（圖6）.該區(qū)出露巖體為早白堊世花崗閃長(zhǎng)斑巖體，推斷該異常由含金屬礦化的巖體引起，與1∶1萬(wàn)激電中梯剖面測(cè)量結(jié)果吻合性較好.

圖6 1∶2.5萬(wàn)水系A(chǔ)u02號(hào)異常激電測(cè)深聯(lián)合剖面圖Fig.6 IPsounding composite profiles of Au02 anomaly by 1∶25 000 stream sediment survey

對(duì)1∶2.5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量Au03號(hào)異常完成4條線104點(diǎn).通過(guò)工作，深部圈定一條寬約100 m、呈北東東走向（60°方位）、近直立（略微傾向南東）的高極化率地質(zhì)體（圖7）.

圖7 1∶2.5萬(wàn)水系A(chǔ)u03號(hào)異常激電測(cè)深聯(lián)合剖面圖Fig.7 IPsounding composite profiles of Au03 anomaly by 1∶25 000 stream sediment survey

4 查證結(jié)果

結(jié)合復(fù)興地區(qū)物化探成果，布設(shè)槽探和鉆探進(jìn)行工程驗(yàn)證.槽探對(duì)1∶2.5萬(wàn)水系A(chǔ)u02號(hào)異常和1∶1萬(wàn)土壤Au06號(hào)異常結(jié)合部位進(jìn)行揭露驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)金礦化體1條，產(chǎn)狀20°∠52°，控制厚度1.00 m，金品位0.36×10-6，單工程控制.鉆探工程對(duì)1∶2.5水系A(chǔ)u03號(hào)異常與大功率激電測(cè)深圈定的視幅頻率異常結(jié)合部位進(jìn)行深部查證，發(fā)現(xiàn)金礦化體1條，品位0.56×10-6，單工程控制.

5 結(jié)論

1）復(fù)興地區(qū)位于東西向成礦帶的東部，燕山期巖漿活動(dòng)頻繁，筒狀次火山巖發(fā)育，具有多期次活動(dòng)的特點(diǎn)，易形成筒狀角礫巖體，是尋找火山-次火山巖型及角礫巖筒型金及多金屬的找礦遠(yuǎn)景區(qū).

2）化探特征顯示，區(qū)內(nèi)地球化學(xué)數(shù)據(jù)分形性特征較為明顯，Au與As、Ag、Cu、Sb、Zn元素相關(guān)性較好，元素組合表明區(qū)內(nèi)存在3期與成礦有關(guān)的元素富集作用.

3）1∶1萬(wàn)土壤圈定的ZH03號(hào)組合異常及Au04、Au06、Au07號(hào)異常，異常值較高且連續(xù)，異常形狀與鄰區(qū)砂金溝－杜荒嶺已知礦體相似，推斷與金礦體關(guān)系密切，成礦潛力較大，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行查證.

4）區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的金礦化體單工程控制，具體特征尚未查清.淺表利用槽探工程對(duì)兩側(cè)追索控制，參照鄰區(qū)九三溝和杜荒嶺金礦體地表貧、深部富的特點(diǎn)，深部利用少量鉆探工程查證其特征.