廣東厚婆坳銅錫多金屬礦整裝勘查區(qū)主要礦體及相關(guān)構(gòu)造的地球物理響應(yīng)特征

易隆科　武國忠　范運嶺

摘 要：在已知的典型礦床（厚婆坳、蓮花山、新寮崠等重點礦區(qū)）上實施一系列物探試驗，歸納總結(jié)出了其主要礦體及相關(guān)構(gòu)造的響應(yīng)特征，并結(jié)合地質(zhì)、物探等相關(guān)資料抽象出了找礦預(yù)測模型，為該區(qū)域及類似成礦背景的區(qū)域優(yōu)化物探方法選擇、測線布設(shè)、方法組合等提供了參考，示范了該區(qū)域?qū)嵱每辈榧夹g(shù)礦體定位技術(shù)。

關(guān)鍵字：厚婆坳整裝勘查區(qū);主要礦體相關(guān)構(gòu)造;物探響應(yīng)特征;廣東

中圖分類號：P631? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號：1672-5603（2022）01-34-08

Geophysical Response Characteristics of Main Orebodies and Related Structures in Integrated Exploration Area of Houpo'ao Cop-Tin Polymetallic Deposit in Guangdong

YI LongkeWU Guozhong FAN Yunling

（Guangdong Institute of Geological Survey， Guangzhou Guangdong 510000）

Abstract： Based on the typical ore deposit in the known key mining area Houpo'ao， Lianhuashan and Xinliaodong， a series of experiment on the geophysica experiments were conducted，the response characteristics of the main ore body and the related structure were summed up，combining with geological， geophysical exploration and related data， prospecting prediction model was proposed. It provides reference for the selection of optimum geophysical prospecting method， survey line layout and method combination in this region and other regions with similar metallogenic background. It demonstrates the practical prospecting technique for ore body location in this region.

Keywords： Houpo'ao integrated exploration area; main ore bodies and related structures; geophysical response characteristics; Guangdong

廣東厚婆坳整裝勘查區(qū)是第二批國家級整裝勘查區(qū)，區(qū)內(nèi)包含了厚婆坳（含錫坑山礦段、厚婆坳礦段）、蓮花山、新寮崠等重點片區(qū)，區(qū)內(nèi)有色金屬、“三稀”金屬礦產(chǎn)資源豐富，位于浙閩粵沿海成礦帶，礦產(chǎn)資源豐富，代表性礦床有潮州厚婆坳錫鉛鋅銀礦、澄海蓮花山鎢礦、揭西五經(jīng)富稀土礦等。近年來，勘查區(qū)取得了找礦突破，如在揭西新寮崠銅多金屬礦區(qū)，通過鉆探控制了較大規(guī)模的銅礦，銅礦資源量可觀，在蓮花山鎢礦區(qū)還新發(fā)現(xiàn)有金礦[1-6]。

2014—2016年，廣東省地質(zhì)調(diào)查院在勘查區(qū)內(nèi)開展了《廣東厚婆坳銅錫多金屬礦整裝勘查區(qū)專項填圖與技術(shù)應(yīng)用示范》《廣東厚婆坳地區(qū)錫多金屬礦1∶5萬潛力評價》《廣東厚婆坳銅錫多金屬礦整裝勘查區(qū)專項填圖與技術(shù)應(yīng)用示范-物探專項》項目，以研究斑巖型銅礦、熱液脈型錫鉛鋅銀礦礦床為重點，在勘查區(qū)的厚婆坳、蓮花山、新寮崠和田東等重點工作區(qū)，進行了成礦地質(zhì)體、成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面、成礦作用特征標(biāo)志等調(diào)查研究，并積累了大量的地質(zhì)及物化探資料，其中物探試驗剖面均在已知礦床上開展。

通過綜合研究了勘查區(qū)相關(guān)的地質(zhì)物探資料，系統(tǒng)地歸納總結(jié)了勘查區(qū)主要礦體及成礦相關(guān)的構(gòu)造的地球物理異常響應(yīng)特征，對該區(qū)域及具有類似成礦背景的區(qū)域優(yōu)化物探方法選擇、測線布設(shè)、成果解釋及示范該區(qū)域?qū)嵱每辈榧夹g(shù)礦體定位技術(shù)[10-16]，提高找礦效率具有重要的借鑒意義。

1 地質(zhì)背景

工作區(qū)內(nèi)出露地層主要為三疊系、侏羅系、白堊系及第四系，依據(jù)巖石組合特征，由老到新劃分為14個巖石地層單位，火山地層較多，地質(zhì)時代主要為中侏羅世—早白堊世，自老而新包括漳平組、熱水洞組、水底山組、南山村組和官草湖組[1-6]。

因地處東南沿海大陸邊緣，巖漿活動頻繁，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣。在漫長的地質(zhì)發(fā)展歷史中，經(jīng)歷了多次強烈的地殼運動和斷裂構(gòu)造運動，空間上明顯受區(qū)域斷構(gòu)造制約。規(guī)模上以燕山期最為宏大，出露面積最廣，幾乎遍及整個工作區(qū)域。侵入巖建造主要為粗粒、粗中粒斑狀（角閃）黑云母二長花崗巖，中粒、中粒斑狀黑云母二長花崗巖，細(xì)粒、細(xì)粒斑狀黑云母二長花崗巖，細(xì)粒黑云母二長花崗巖，早白堊世花崗斑巖，晚白堊世花崗斑巖，晚白堊世石英斑巖等[1-6]。

工作區(qū)處于北東向蓮花山斷裂帶、潮州—普寧斷裂帶、東西向佛岡—豐良構(gòu)造帶、北西向饒平—大埔斷裂帶的交匯部位，東南沿海火山巖成礦帶（Ⅲ級成礦帶）的南西段（圖1）。

2 地球物理條件

2.1 巖礦電性特征

區(qū)內(nèi)物性成果來源于本地區(qū)開展物性測量工作，測定的巖石電性見表1。gzslib202204021227

區(qū)內(nèi)地層為侏羅系晚侏羅世長埔組，無炭質(zhì)層，砂巖一般為中高阻，電阻率在數(shù)百到數(shù)千歐姆米，花崗閃長巖為高阻，一般數(shù)千至上萬歐姆米，黃鐵絹英巖化等蝕變?yōu)橄鄬χ械妥瑁~多金屬礦體為最低阻并且極化率明顯升高。

2.2 巖（礦）石磁性特征

本區(qū)巖（礦）石物性復(fù)雜，差異較大，根據(jù)本次磁參數(shù)測定統(tǒng)計工作結(jié)果大致可歸納為：沉積巖層中上三疊統(tǒng)小坪組和下侏羅統(tǒng)金雞組沉積巖一般不具高磁化率，僅金雞組下亞組的長石粉砂巖具一定磁化率;上侏羅統(tǒng)兜嶺群火山巖磁性差異變化大，其中上亞群凝灰?guī)r、下亞群安山巖、霏強斑巖等不具高磁化率;流紋質(zhì)凝灰熔巖、火山角礫巖從無磁性到弱磁性范圍變化，晶屑凝灰?guī)r、英安斑巖和流紋斑巖的磁化率相對較高。巖漿巖的磁性較沉積巖強，但變化較大，大致可歸納為呈斑巖類—花崗巖類—閃長巖類—輝長巖（輝綠巖）類磁性由無磁性—弱磁性—中等磁性—較強磁性漸變，以輝長巖磁性最強。同一時代、同一巖性的巖漿巖，磁性變化范圍較大，如輝長巖真磁化率在（0～8 820）×10^-6范圍變化;剩余磁性（0～26 100）mA/m范圍變化。磁鐵礦化矽卡巖、貧磁鐵礦、磁鐵礦等是本區(qū)磁化率最高的巖（礦）石。

3 主要礦體及相關(guān)構(gòu)造的物探響應(yīng)及預(yù)測找礦地質(zhì)模型

本次研究試驗場區(qū)分別在整裝勘查區(qū)內(nèi)的厚婆坳、蓮花山、新寮崠3個重點工作區(qū)（圖1）。在已知的綜合地質(zhì)及成礦背景條件下，分別對音頻大地電磁測深、激電測深、高精度磁測等方法對目標(biāo)體（礦體、成礦地質(zhì)體/構(gòu)造）的響應(yīng)進行了試驗研究，劃定各方法異常，并根據(jù)地質(zhì)礦產(chǎn)資料結(jié)合物探資料抽象出找礦預(yù)測地質(zhì)模型[9-16]。

3.1 新寮崠試驗區(qū)

新寮崠重點試驗區(qū)內(nèi)部署了3條磁法試驗剖面（圖2），該區(qū)域成礦構(gòu)造主要表現(xiàn)為一系列北東向、北西向斷裂及礦化蝕變帶，這些蝕變帶或裂隙是主要的容礦構(gòu)造。其中早期張性活動形成裂隙或節(jié)理，是主要的控礦、容礦構(gòu)造。成礦結(jié)構(gòu)面主要有2種：一是石英閃長巖與礦區(qū)變質(zhì)巖接觸帶的東西向礦化破碎蝕變帶;二是在礦區(qū)中部新寮崠礦段可能存在的斑巖型銅礦的火山—巖漿通道。中細(xì)?！?xì)粒石英閃長巖是新寮崠銅礦的主要成礦地質(zhì)體。礦區(qū)礦石礦物主要為黃銅礦，共（伴）生金屬礦物有黃鐵礦。

根據(jù)該區(qū)完成的高精度磁測試驗圈定CT01和CT02等2個磁異常，CT01磁異常范圍較大，包含多個小異常。CT01-5，CT01-4和CT01-1這3個異常形態(tài)基本一致，形成正負(fù)伴生異常帶，為斷裂構(gòu)造活動所致，響應(yīng)斷裂為圖2中的Ft-1。CT01-4，CT01-1和CT01-5形成磁異常帶，CT01-3和CT01-2在東西方向上也有關(guān)聯(lián)，均是有利的礦致異常區(qū)段。北部CT01-6和CT01-7這2個弱異常是巖體巖體侵入邊界所致。CT02異常包含有CT02-1和CT02-1這2個異常是侵入巖內(nèi)部異常，巖性較為均一，推斷其為侵入巖不同期次侵入所致的圍巖礦化（圍巖蝕變有磁黃鐵礦化）引起。

在晚三疊世與早侏羅世交替時期，蓮花山地區(qū)沉積了一套砂巖建造—銀瓶山組，后期蓮花山斷裂帶的強烈活動造成了巖石破碎，形成了很多裂隙。晚侏羅—早白堊世，以石英閃長巖、花崗閃長斑巖為主的次火山巖沿巖漿運移通道從含礦巖漿房中噴出，侵入到銀瓶山組裂隙中。富含氣液揮發(fā)份的巖漿在裂隙面聚集，直至發(fā)生隱爆，地層壓力瞬間釋放，導(dǎo)致巖漿氣液發(fā)生沸騰，銅、鉛鋅等成礦物質(zhì)由地層或其他圍巖中被萃取出來，隨巖漿熱液一起運移，不同的礦種、巖石由于密度差異而發(fā)生分異，在離地表不遠處分批冷凝，形成了由內(nèi)至外分帶明顯的斑巖型銅多金屬礦分帶現(xiàn)象（圖2右）。

3.2 厚婆坳試驗區(qū)

厚婆坳試驗區(qū)在錫坑山礦段和厚婆坳礦段分別試驗了6條磁測剖面。厚婆坳錫鉛鋅銀礦礦床（錫坑山、厚婆坳2個分礦段）為熱液脈型錫多金屬礦，其成礦地質(zhì)體主要為燕山四期花崗巖脈與下侏羅統(tǒng)長埔組建造的接觸帶厚婆坳礦段，北東向潮安—普寧斷裂和北西向韓江斷裂的交匯，是控制其礦床的成礦斷裂構(gòu)造。礦體呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀，根據(jù)礦脈的走向可分為近東西向、北西向和北東向3組，傾向變化較大，傾角較陡，60°～80°，圖3中V70礦脈和V40礦脈是礦區(qū)的主礦體，主要金屬礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦（磁性不強與主礦脈伴生）、毒砂，其次為磁黃鐵礦、黃銅礦等。

錫坑山礦段CT-3磁異常與地表V10等礦體對應(yīng)，因此，推測CT-3隱伏磁異常體是錫礦山V10礦體的磁法響應(yīng)。根據(jù)地質(zhì)資料推斷侵入巖基底為二長花崗巖，侵入巖脈為花崗巖脈，兩者之間差異不大，巖脈距地表較近，巖脈在水平面上展布范圍較小，周圍石英砂巖磁性較弱，故形成了高正值背景下局部異常（CT03和CT04）。南部侵入花崗巖基底抬升導(dǎo)致寬大異常（CT05）。

厚婆坳礦段3條測線磁場以正值背景為主，幅值為-470～600nT，CF59線25號點附近有小段負(fù)值，其幅值達到-470nT（圖3），測線間形態(tài)、幅值大體一致，圈定了CT06和CT07這2個磁異常，其余為平穩(wěn)正值磁場區(qū)。經(jīng)查驗，CT06和CT07是由隱伏花崗巖巖體侵入引起，其對應(yīng)巖體侵入邊界（蝕變帶），該區(qū)域也是磁性礦物生成的主要區(qū)域。厚婆坳礦段中部多條細(xì)小礦體未引起明顯的強磁異常。

晚三疊世，厚婆坳地區(qū)沉積了小水組，在區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用下，巖石支離破碎，產(chǎn)生規(guī)模不等的斷裂、裂隙，到晚侏羅世，二長花崗巖花崗巖體形成熱點，在該地區(qū)發(fā)生侵入成礦作用，巖漿熱液沿斷裂、裂隙發(fā)生運移，在接觸面發(fā)生沸騰，形成含礦氣液，地層中的礦物質(zhì)被萃取、沿途不斷冷卻，形成了規(guī)模不等的礦脈。與晚侏羅世巖漿運動同時，石英斑巖、輝綠巖等后期的巖漿熱液先后再次從晚侏羅世的巖體中噴出，形成了礦脈、巖脈相互穿插的現(xiàn)象。最終巖體、礦體都冷卻凝固，形成厚婆坳式熱液脈型錫鉛鋅銀礦（圖4）。

3.3 蓮花山試驗區(qū)

蓮花山重點工作區(qū)共試驗了14條磁法測線、2條AMT測線、1條激電測線。磁異常場強以負(fù)值為主，中部磁異常低負(fù)值，北西部分與南東部分為高負(fù)值，北西部分磁場變化劇烈，南東部分變化較平緩。磁場總體呈西北高、東南低的特征，東南部處于負(fù)磁場區(qū)，見圖5。gzslib202204021227

蓮花山近地表鎢礦床的成礦母巖是火山帶根部的石英斑巖、花崗斑巖。蓮花山鎢礦產(chǎn)于石英斑巖與其侵入圍巖內(nèi)外接觸帶。蝕變礦化沿石英斑巖接觸帶發(fā)育，它們以石英斑巖為中心，呈同心環(huán)帶狀分帶，鎢礦化賦存在一定的蝕變帶巖石中，斷裂、褶皺是主要的成礦構(gòu)造。根據(jù)高精度磁測平面剖面圖，蓮花山鎢礦位于CT08磁異常范圍，異常強度大，整體處于負(fù)磁場背景中，異常值變化幅度達350 nT。異常跨越CF87和CF85測線，呈北東向展布。其外圍有CT11和CT16弱磁異常。據(jù)現(xiàn)場查驗，CT08異常是由流紋斑巖巖株侵入形成的磁性礦物引起，蓮花山鎢礦體附屬在流紋斑巖侵入巖株與沉積地層的接觸蝕變帶上。CT016異常是由強磁性侵入巖脈引起。CT012是由侵入石英閃長巖侵入巖墻接觸蝕變所引起。說明該地區(qū)地面高精度磁測異常與成礦地質(zhì)體及成礦構(gòu)造具有明確的響應(yīng)關(guān)系。

雞腸嶺礦段位于蓮花山鎢礦東，兩者地質(zhì)情況相似。該區(qū)開展了磁法剖面試驗及AMT剖面試驗。L82測線分布在該礦段，AMT-1低阻異常位于流紋斑巖與石英閃長巖的接觸蝕變帶上，且與磁異常CT09基本套合，石英斑巖是蓮花山礦區(qū)重要的成礦地質(zhì)體。該蝕變帶具有低阻高磁性等的物性特征，說明該蝕變帶含大量磁性物質(zhì)（磁鐵礦、磁黃鐵礦等）。

雞籠山礦段位于蓮花山鎢礦南約5km處。該礦段礦化帶整體走向為北東向，礦化脈和礦脈主要賦存于北西向和北北西向斷層中的巖漿巖與流紋斑巖接觸蝕變帶上。雞籠山礦段西部磁法測量推測該處有一組向東傾的斷裂構(gòu)造FT1和FT2，由于斷裂運動伴隨巖漿活動，產(chǎn)生磁性物質(zhì)，從而產(chǎn)生CT14磁異常，AMT反演剖面有明顯的豎向低阻異常AMT-3和AMT-4，同時該處極化率異常明顯IP1和IP2極化率異常（CT14，AMT-3，AMT-4，IP1和IP2位置套合）。結(jié)合地表地質(zhì)資料，該剖面樁號1600處于V9礦體的延長線上，因此，推測該處物探綜合異常為成礦結(jié)構(gòu)面上的礦化蝕變引起。

在晚三疊世與早侏羅世交替時期，蓮花山地區(qū)沉積了一套砂巖建造—銀瓶山組，隨著后期蓮花山斷裂帶與汕頭-惠來深斷裂帶的強烈活動，造成了巖石破碎，形成了很多裂隙。晚侏羅—早白堊世時，以石英斑巖為主的同熔系列巖漿巖侵入到銀瓶山組的裂隙中。富含氣液揮發(fā)份的巖漿在裂隙面發(fā)生沸騰作用，成礦物質(zhì)由地層或其他圍巖中被萃取出來，隨巖漿熱液一起運移，不同的礦種、巖石由于密度差異而發(fā)生分異，在離地表不遠處分批冷凝，形成了由內(nèi)至外分帶明顯的蓮花山式斑巖型鎢多金屬礦（圖8）。

4 結(jié)論

新寮崠試驗區(qū)成礦結(jié)構(gòu)面是北東向、北西向的斷裂，磁性礦物為成礦結(jié)構(gòu)面上的圍巖蝕變產(chǎn)物（磁黃鐵礦），磁法測量試驗結(jié)果表明該地區(qū)的磁法異常響應(yīng)特征為帶狀磁異常（幅值在-80 ～80nT范圍內(nèi)）（對應(yīng)成礦結(jié)構(gòu)面上的圍巖蝕變產(chǎn)物）。

厚婆坳試驗區(qū)主要成礦結(jié)構(gòu)面是北東向潮安—普寧斷裂和北西向韓江斷裂的交匯面，礦體呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀。磁法測量試驗結(jié)果表明，錫坑山礦段磁法異常特征響應(yīng)為正值背景下的低幅值（<20 nT）帶狀異常（對應(yīng)成礦結(jié)構(gòu)面）及正值背景下寬大（>500 m）高幅值（>100 nT）異常（對應(yīng)侵入巖體）;厚婆坳礦段磁法異常特征響應(yīng)為正值背景下的高幅值（>100 nT）帶狀異常（對應(yīng)侵入巖體接觸蝕變帶）。

蓮花山試驗區(qū)主要的成礦構(gòu)造是斷裂和褶皺，斑巖體外接觸帶的網(wǎng)狀細(xì)小裂隙密集帶是主要的成礦結(jié)構(gòu)面，礦體呈網(wǎng)脈狀、不規(guī)則帶狀。蓮花山鎢礦體磁法異常特征響應(yīng)為負(fù)值異常背景下的似圓狀高幅值（±350 nT）異常（對應(yīng)蓮花山鎢礦體及石英斑巖蝕變邊界）;雞腸嶺礦段流紋斑巖（石英斑巖是蓮花山礦區(qū)重要的成礦地質(zhì)體）與石英閃長巖的接觸蝕變帶物探異常特征響應(yīng)為豎向AMT低阻異常帶及寬大高幅值（±200 nT）磁異常;雞籠山礦段礦化帶整體走向為北東向，礦化脈和礦脈主要賦存于北西向和北北西向斷層中的巖漿巖與賦礦地層（流紋斑巖）接觸蝕變帶上，對應(yīng)的物探異常響應(yīng)為負(fù)值背景下北東向?qū)挘?gt;400 m）帶狀低幅值（±50 nT）磁異常，豎向低電阻率（10～300Ω·m）高極化率（6%～9%）異常帶。

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