EH4測深在赤峰市大窩鋪金礦區(qū)地質(zhì)找礦的意義

張?zhí)熘牵瑢m文濤，代清龍，劉 輝，朱旭東

大窩鋪金礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市松山區(qū)，行政區(qū)劃隸屬于松山區(qū)初頭朗鎮(zhèn)，礦區(qū)北部與柴胡欄子金礦溫家地西礦區(qū)接壤。與柴胡欄子金礦區(qū)一樣，斷裂對區(qū)內(nèi)沉積建造、巖漿活動和金成礦具有重要的控制作用，但由于第四系覆蓋嚴(yán)重，大窩鋪金礦區(qū)在斷裂規(guī)模及控制深度等方面的研究仍較為薄弱，地質(zhì)找礦工作一直沒有較大突破。

EH4大地電磁方法具有探測深度大、分辨能力強(qiáng)、工作效率高、成果反映直觀等特點(diǎn),尤其在覆蓋厚，礦體埋深大的區(qū)域，EH4在劃分地層，確定深部隱伏構(gòu)造上可靠程度較好，被廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中。因此，對礦區(qū)內(nèi)重要構(gòu)造開展EH4連續(xù)電導(dǎo)率觀測，結(jié)合鉆探工程進(jìn)行驗(yàn)證該方法在構(gòu)造解譯和成礦預(yù)測方面的效果，對指導(dǎo)礦區(qū)地質(zhì)找礦工作具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系（Ⅰ級），溫都爾廟～翁牛特旗加里東地槽褶皺帶（Ⅱ級），化德-多倫-赤峰-開源深大斷裂帶中部（Ⅲ級）。地層區(qū)劃古生代屬華北地層大區(qū)，內(nèi)蒙古草原地層區(qū),赤峰地層分區(qū)；中、新生代巖石地層單位屬濱太平洋地層區(qū)，大興安嶺～燕山地層分區(qū)，烏蘭浩特～赤峰地層小區(qū)。由于區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造條件的復(fù)雜化，所形成的巖漿巖也各具特色，巖漿活動明顯受構(gòu)造運(yùn)動控制，中生代前巖漿巖大多呈東西向分布，中生代巖漿巖則沿北北東向成帶分布。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露的地層較為簡單，主要為太古界建平群大營子組，其次為侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組、侏羅系上統(tǒng)瑪尼吐組、第三系中新統(tǒng)漢諾壩組，另外還有大面積分布的新生界第四系全新統(tǒng)。

太古界建平群大營子組為一套中深度變質(zhì)的副變質(zhì)巖系，巖性以混合花崗片麻巖、角閃斜長片麻巖、含石墨絹云母化蝕變巖為主，局部見大理巖、云母石榴石矽卡巖，出露于礦區(qū)北西角和南東角，總體呈東西展布，產(chǎn)狀：走向280°～315°，傾向290°～22°，傾角25°～70°。巖石主要特征如下：

斜長角閃片麻巖：灰～灰黑色，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。成分：主要由斜長石、角閃石、石英和少量黑云母組成：斜長石，灰白色，粒度1mm～2.5mm，含量±40%；角閃石，灰黑色，粒度0.5mm～2mm，含量±50%；石英，灰白色，粒度0.5mm～2.2mm，含量±7%；黑云母，片狀，粒度0.5mm～1.2mm，含量±3%。見有碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化。

混合花崗片麻巖：肉紅色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造；成分：主要由鉀長石、石英、斜長石及少量黑云母組成；鉀長石，肉紅色，粒度0.2mm～1.5mm，含量±20%；斜長石，灰白色，粒度0.2mm～1mm，含量±40%；石英，無色，粒度0.2mm～1.5mm，含量±30%；黑云母，片狀，粒度0.3mm～1.2mm，含量±8%。見有鉀化、綠泥石化、黃鐵礦化。

含石墨絹云母化蝕變巖：灰黑色，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造；成分：斜長石、石英、云母及少量石墨；斜長石，灰白色，粒度＜1mm，含量±20%；石英，無色，1mm～6mm，含量±30%；云母，灰黑色，鱗片狀，粒度＜1mm，含量±40%。見有碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化。

大理巖：灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，條帶狀構(gòu)造；成分：白云石、方解石及少量石英等；白云石、方解石均呈他形粒狀，粒度0.5mm～1.0mm，含量約占±95%；石英及其它礦物含量約占±5%。見有碳酸鹽化。

云母石榴石矽卡巖：暗棕色—淺綠色，斑狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，成分以石榴子石為主，次為云母。石榴子石呈半自形粒狀，粒度0.3mm～2.0mm，含量約80%；云母為鱗片狀，含量約15%。

侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組主要為流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)角礫熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋質(zhì)含角礫晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r，出露于礦區(qū)中部、北東角及南東角,巖性地層厚度橫向變化較大，產(chǎn)狀平緩，總體走向45°，傾向135°，傾角24°～50°，厚度60m～195m，與建平群變質(zhì)巖系呈角度不整合接觸。巖石主要特征如下：

流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r：灰紫（灰白）色，熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由火山灰及晶屑組成，晶屑主要由長石（10%），石英（15%）組成，火山灰膠結(jié)。

流紋質(zhì)角礫熔結(jié)凝灰?guī)r：灰紫色，熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由火山灰、角礫及少量晶屑組成。角礫成分主要為火山碎屑，礫徑0.2cm～5cm，棱角～次棱角狀，含量20%～30%，晶屑成分為長石（5%），石英（＜5%），火山灰膠結(jié)。

流紋質(zhì)含角礫晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r：灰紫（灰白）色，熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由火山灰，晶屑及少量角礫組成。晶屑成分為長石、石英，含量20%～30%，角礫成分為火山碎屑，次棱角狀，含量5%～10%，火山灰膠結(jié)。

侏羅系上統(tǒng)瑪尼吐組巖性組合為灰、深灰、紫灰色安山巖、氣孔杏仁安山巖、安山質(zhì)集塊角礫巖、安山質(zhì)集塊角礫熔巖，局部夾安山質(zhì)沉角礫凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖，零星出露于礦區(qū)北東角，呈面狀分布，產(chǎn)狀較緩，傾角25°～50°之間，與晚侏羅世滿克頭鄂博組整合接觸。巖石主要特征如下：

杏仁狀安山巖：風(fēng)化面呈灰紫色，新鮮面呈灰黑色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為隱晶質(zhì)～微晶結(jié)構(gòu)，杏仁構(gòu)造。由杏仁體（10%）、斑晶（10%）和基質(zhì)（80%）組成。杏仁體為方解石質(zhì)，斑晶為斜長石，呈白色，板狀，基質(zhì)為針狀斜長石微晶，約占基質(zhì)的20%，其余均為隱晶質(zhì)。

新近系中新統(tǒng)漢諾壩組主要為灰黑色致密塊狀玄武巖、氣孔狀玄武巖、杏仁狀玄武巖，出露于礦區(qū)北東角及南部，與侏羅系火山巖呈角度不整合接觸。巖石主要特征如下：

致密塊狀玄武巖：風(fēng)化面呈灰～淺灰色，新鮮面為灰黑色，斑狀結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造?；|(zhì)由隱晶質(zhì)及鐵質(zhì)質(zhì)點(diǎn)組成，斑晶為斜長石。斜長石，呈灰白色，自形～半自形，柱狀，粒徑1mm～3.5mm，含量約5%。

氣孔狀玄武巖：風(fēng)化面呈灰～淺灰色、灰紫色，新鮮面為灰黑色，斑狀結(jié)構(gòu)，氣孔構(gòu)造?；|(zhì)由隱晶質(zhì)及鐵質(zhì)質(zhì)點(diǎn)組成。斑晶由斜長石、輝石組成。斜長石，灰白色，自形～半自形，柱狀，粒徑1mm～3.5mm，含量5%；輝石，黑色，自形～半自形，短柱狀，粒徑0.5mm～2.0mm，含量＜5%。氣孔大小不一，含量約30%。

新生界第四系全新統(tǒng)主要為第四系黃土、沖洪積、坡積物。黃土主要分布在山坡、低矮山梁上，為砂土，亞砂土，厚度1m～30m；沖洪積物分布于沖溝中，由礫石、砂礫石、較大的卵石組成；坡積物分布于坡腳下，為黃土，碎石。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育，主要為陰河大斷裂、暗板溝大斷裂及舍路嘎大斷裂的次一級派生構(gòu)造，其中暗板溝大斷裂橫穿礦區(qū)南部。

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造根據(jù)其產(chǎn)狀主要分為北西向，北東向，東西-近東西向構(gòu)造，構(gòu)造破碎帶內(nèi)發(fā)生強(qiáng)綠泥石化、高嶺土化、碳酸鹽化，巖石一般呈土狀、泥狀。上述三組構(gòu)造中，北西向構(gòu)造含礦性最好。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動頻繁，出露巖漿巖主要為侵入巖及脈巖，侵入巖為元古代變質(zhì)深成侵入體—輝石巖，呈天窗狀出露于礦區(qū)北部，脈巖主要有閃長玢脈、石英脈、斜長角閃巖脈、長石斑巖脈、花崗斑巖脈，少量閃斜煌斑巖脈、流紋斑巖脈、方解石脈。

巖石主要特征如下：

輝石巖：風(fēng)化面呈灰黑色，新鮮面呈黑色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要成分為輝石，黑色，為細(xì)粒集合體，含量大于95%，其它角閃石、黑云母等暗色礦物含量小于5%。

閃長玢巖脈：灰綠～灰黑色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由斑晶（25%）和基質(zhì)（75%）組成。斑晶主要由斜長石（15%）和角閃石（10%）組成，基質(zhì)主要由微晶、隱晶質(zhì)角閃石和斜長石組成。

斜長角閃巖：灰黑色，柱粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要成分：角閃石，柱狀，1mm～1.5mm，含量70%；斜長石，粒徑約1mm，含量25%；其他暗色礦物5%。

4.可實(shí)現(xiàn)深入校企聯(lián)合，對口培養(yǎng)。提高學(xué)生的技能水平，夯實(shí)知識基礎(chǔ)，增加就業(yè)競爭力。研發(fā)完成“大型養(yǎng)路機(jī)械3D模擬仿真培訓(xùn)基地”。

長石斑巖脈：淺肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由斑晶（20%）和基質(zhì)（80%）組成，斑晶由斜長石和條紋長石組成，其中，斜長石，板柱狀，1mm～3mm，含量15%；條紋長石，板柱狀，含量5%；基質(zhì)由長英質(zhì)組成，石英含量20%，鉀長石含量60%。

花崗斑巖脈：風(fēng)化面呈淡紅色，新鮮面呈淺灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為細(xì)～微粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由斑晶（10%）和基質(zhì)（90%）組成。斑晶為鉀長石，呈半自形板柱狀～他形不規(guī)則狀，粒徑1mm～2mm；基質(zhì)由鉀長石（60%）、石英（20%）和角閃石（10%）組成。

閃斜煌斑巖脈：暗黃綠色，細(xì)粒半自形柱粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。由角閃石和斜長石組成。角閃石，自形，針柱狀，1mm～3mm，含量50%，斜長石，長柱狀，含量50%。

3 EH4測量及結(jié)果解譯

3.1 EH4測量

EH4測深系統(tǒng)屬于部分可控源與天然源相結(jié)合的一種大地電磁測深系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時使用天然場源和人工場源進(jìn)行頻域電磁觀測，主要通過電阻率的變化來分辨地下構(gòu)造情況。

本次工作設(shè)備采用上世紀(jì)九十年代由美國EMI公司和Geometrics公司聯(lián)合推出的新一代電磁儀——EH4型StrataGem電磁系統(tǒng)，該儀器的測量精度高，探測深度大，其測量頻段為10Hz～100kHz，探測深度范圍3m～1000m。

本次測量在礦區(qū)內(nèi)完成10條測線，點(diǎn)距40m，測點(diǎn)228個。

3.2 EH4測深結(jié)果解譯

測量結(jié)果顯示，北西角6條測線，從地表到深部視電阻率總體上呈變高趨勢；橫向上相同深度的電阻率整體呈現(xiàn)北東高南西低的特點(diǎn)；根據(jù)電阻率的變化特征，在北西角圈定3條斷層：Fwt1、Fwt2、Fwt3。

北東角4條測線，從地表到深部視電阻率總體上呈變高趨勢；每條剖面都發(fā)育有多條垂向低阻帶和高低阻漸變帶，是多條構(gòu)造的整體反映；根據(jù)電阻率變化特征，北東角圈定3條斷層 ：Fwt4、Fwt5、Fwt6。

4 地質(zhì)鉆探對EH4測深結(jié)果的驗(yàn)證

4.1 鉆孔設(shè)計(jì)依據(jù)

測深9線地表出露的巖性為凝灰?guī)r，與電阻率斷面圖地表為低阻體相吻合；斷裂構(gòu)造由于應(yīng)力作用，使原巖的連續(xù)性受到破壞，巖石破碎裂隙發(fā)育，多被水或泥質(zhì)充填，從而引起了電阻率的降低，另外閃長玢巖電性特征為中阻，但蝕變閃長玢巖脈中含金屬硫化物,具有相對低阻的特征，根據(jù)其脈狀產(chǎn)出狀態(tài)，在斷面上顯示為脈狀低阻。測深9線電阻率斷面圖有3個穿插于高阻區(qū)的V型低阻帶，推測可能為斷裂構(gòu)造及蝕變閃長玢巖脈引起；電阻率總體上呈現(xiàn)淺部低深部高的變化趨勢，推測深部存在高阻地層或強(qiáng)硅化地層，有成礦潛力。

因此根據(jù)測深9線電阻率斷面圖特征，結(jié)合柴胡欄子礦區(qū)地質(zhì)特征，設(shè)計(jì)鉆孔YZK53-1,對該測深剖面圈定的斷層及成礦有利區(qū)內(nèi)的礦化信息進(jìn)行驗(yàn)證。

4.2 鉆孔施工結(jié)果

YZK53-1終孔孔深839.35m，施工結(jié)果如下：

0m～547.85m揭露的巖性為新生界的第四系黃土，中生界白堊系下統(tǒng)九佛堂組的粉砂巖及侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組的流紋質(zhì)凝灰?guī)r和英安質(zhì)凝灰?guī)r等，巖心基本未見蝕變礦化。

547.85m～689.55m揭露的巖性為凝灰角礫巖，巖心普遍具硅化、碳酸鹽化，可見星點(diǎn)狀黃鐵礦、磁黃鐵礦，局部成小細(xì)脈狀、小團(tuán)塊狀。鏡下照片顯示角礫成分可見凝灰質(zhì)、熔結(jié)凝灰質(zhì)、隱晶質(zhì)長英質(zhì)、長英質(zhì)、安山質(zhì)及碳酸鹽巖屑等，角礫被絹云母和綠泥石不同程度交代，凝灰質(zhì)角礫和熔結(jié)凝灰質(zhì)角礫發(fā)生了脫?；饔茫梢娭亟Y(jié)晶成霏細(xì)質(zhì)或長英質(zhì)球粒。

689.55m～702.35m揭露的巖性為混合花崗巖，巖石普遍具混合巖化、硅化、碳酸鹽化，可見黃鐵礦、磁黃鐵礦呈半自形粒狀、小團(tuán)塊狀分布，局部成小細(xì)脈狀。鏡下照片顯示，斜長石泥化、絹云母化較強(qiáng)，表面混濁，被鉀長石和石英熔蝕交代，可見凈邊結(jié)構(gòu)、蠕蟲結(jié)構(gòu)和港灣狀。鉀長石晶面潔凈，部分顆粒之間接觸呈縫合線狀，可見交代斜長石呈蠕蟲結(jié)構(gòu)、凈邊結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)等。石英熔蝕交代鉀長石和斜長石，呈熔蝕港灣狀、穿孔狀分布。

702.35m～789.65m揭露的巖性為花崗片麻巖，巖石局部具碳酸鹽化、硅化、綠泥石化，局部可見黃鐵礦、磁黃鐵礦成星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀分布。

789.65m～794.15m揭露閃長玢巖及構(gòu)造破碎帶。閃長玢巖發(fā)生硅化、碳酸鹽化，巖石中可見細(xì)脈狀黃鐵礦、磁黃鐵礦。構(gòu)造破碎帶原巖為花崗片麻巖，巖石受構(gòu)造擠壓破碎，發(fā)生碳酸鹽化、綠泥石化，局部可見斷層泥。

794.15m～839.35m揭露的巖性為花崗片麻巖，巖石局部具碳酸鹽化、硅化、綠泥石化，局部可見黃鐵礦、磁黃鐵礦成星點(diǎn)狀、細(xì)脈狀分布。

根據(jù)鉆孔施工結(jié)果可知：

（1）YZK53-1在深部揭露的構(gòu)造破碎帶及蝕變閃長玢巖，與EH4推測的構(gòu)造Fwt5深部基本吻合。

（2）YZK53-1在成礦有利區(qū)內(nèi)揭露的凝灰角礫巖、混合花崗巖，具有強(qiáng)硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化等熱液蝕變。

（3）鉆孔中揭露的凝灰角礫巖中角礫成分可見凝灰質(zhì)、熔結(jié)凝灰質(zhì)、隱晶質(zhì)長英質(zhì)、長英質(zhì)、安山質(zhì)及碳酸鹽巖屑，根據(jù)角礫成分判斷，該期火山活動晚于晚侏羅世。而礦區(qū)與礦床形成有關(guān)的中基性巖漿活動發(fā)生在印支期。判斷該期火山活動發(fā)生在成礦期后。根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果分析，該期火山活動的熱液中不含金。

5 結(jié)論及成礦預(yù)測

大窩鋪金礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造對區(qū)內(nèi)巖漿活動及閃長玢巖脈的分布具有重要作用。EH4測深系統(tǒng)在大窩鋪金礦區(qū)地質(zhì)找礦應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)：

（1）EH4測深在圈定隱伏構(gòu)造及蝕變閃長玢巖脈等脈狀低阻體可靠性較好。EH4測深在礦區(qū)北西角推測的構(gòu)造Fwt2與地表發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造及閃長玢巖脈位置基本吻合,且地表閃長玢巖脈有金礦化顯示。推測該區(qū)域可能為成礦有利區(qū)。

（2）EH4測深用于確定高阻體的可靠性較好。根據(jù)礦區(qū)巖石的電性特征顯示，與成礦有關(guān)的強(qiáng)硅化片麻巖、石英脈等具有高阻特征。EH4測深L1線電阻率斷面圖顯示，該斷面Fwt1和Fwt3兩條構(gòu)造之間有高阻體存在。推測該區(qū)域可能為成礦有利區(qū)。