安徽省蚌埠市園宅集厚覆蓋區(qū)深部地球物理特征與找礦研究

［關(guān)鍵詞］蚌埠市；厚覆蓋區(qū)；綜合物探方法；CSAMT

蚌埠市位于華北陸塊東南緣，處于東西向蚌埠褶斷帶與北北東向郯廬斷裂帶的交匯部位[1]。區(qū)域上自新太古- 古元古代以來(lái)，除缺失少數(shù)地層外，幾乎涵蓋了所有地層。巖漿活動(dòng)頻繁，包括蚌埠期、燕山期和喜山期三期活動(dòng)。蚌埠期巖體主要巖性為二長(zhǎng)-鉀長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖；燕山期巖體主要是中酸性淺成巖體，受東西向和北北東向斷裂控制，巖性為二長(zhǎng)花崗巖、石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖，分布于蚌埠復(fù)背斜的核部及二翼；喜山期巖體均為基性次火山巖體，空間上與玄武質(zhì)噴出巖密切共生，分布于東側(cè)郯廬斷裂帶內(nèi)的中新生代盆地。

該地區(qū)屬于華北陸塊南緣Au-S成礦帶中的五河—蚌埠—鳳陽(yáng)Au成礦亞帶，礦產(chǎn)資源豐富，包括煤、鐵、磷、石灰?guī)r、白云巖、石英巖等沉積型或沉積變質(zhì)型礦產(chǎn)，以及鐵、金、銀、鉛、鋅、銅、鉬等內(nèi)生金屬礦產(chǎn)[2-3]。但因區(qū)域上部分地區(qū)屬于黃淮沖積平原分布區(qū)，地表覆蓋強(qiáng)烈，礦產(chǎn)的勘查難度較大。因此，本文利用綜合地球物理測(cè)量手段，對(duì)該地區(qū)的五河園宅集厚覆蓋區(qū)進(jìn)行深部隱伏礦體研究，以期為類(lèi)似地區(qū)的找礦工作提供依據(jù)。

1. 研究區(qū)地質(zhì)特征

園宅集地區(qū)地表覆蓋強(qiáng)烈，僅在西南部出露少量五河巖群峰山李巖組和小張莊巖組基巖，東北部出露侏羅系和白堊系巖漿巖。主要斷裂為東西向的利辛-五河斷裂，其次發(fā)育次一級(jí)的北西向和北北東向斷裂。

2. 研究區(qū)高精度磁異常特征

研究區(qū)內(nèi)磁場(chǎng)總體呈北東向展布（圖1），ΔT化極異常呈中間低兩頭高的特征，西部最高，ΔT⊥_max≥1040 nT；東部次之，ΔT⊥_max≥500 nT。磁異常背景值在300 nT左右，其上疊加了8個(gè)局部磁異常。其中，DC-y1異常呈北東向延伸的條帶狀，DC-y2異常呈等軸狀，DC-y3異常呈北東向延伸的長(zhǎng)方形，DC-y4 異常呈北東向延伸的橢圓狀，DC-y5異常呈北東東向延伸的長(zhǎng)條狀，其上有3個(gè)局部異常，ΔT⊥_max≥780 nT；DC-y6 、DC-y7異常呈北東向延伸的橢圓狀，但DC-y7異常的北東部又疊加了圓形異常。

3. 深部綜合物探特征

為了進(jìn)一步探究深部地質(zhì)體的地球物理特征，分別對(duì)DC-y1、DC-y5、DC-y6、DC-y7 異常區(qū)各布置一條綜合物探剖面（點(diǎn)距40m），進(jìn)行了深部綜合物探研究。

（1）DC-y1異常區(qū)

DC-y1異常區(qū)位于陳渡與大李莊之間，方位角354°，長(zhǎng)1160 m。

高精度重磁測(cè)量顯示，剖面曲線比較圓滑，2100點(diǎn)以北為高磁異常區(qū)，且有重力高與之對(duì)應(yīng)（圖2）。

CSAMT 測(cè)量顯示，剖面大致可分為兩個(gè)電性層，-180 m以淺為低阻層，視電阻率變化小；-180 m以下為高阻層，從上到下視電阻率逐漸增加，視電阻率橫向不均勻；1900～2200點(diǎn)之間為相對(duì)低阻區(qū)。推測(cè)淺部低阻層與第四系、白堊系對(duì)應(yīng)，下伏高電阻層為五河巖群的反映，相對(duì)低阻區(qū)為斷裂破碎帶的反映，局部重磁同高組合異常主要是沉積變質(zhì)鐵礦引起。

（2）DC-y5異常區(qū)

DC-y5 異常區(qū)位于黃家莊以北，方位角324°，長(zhǎng)1900m。

高精度重磁測(cè)量顯示，剖面曲線比較圓滑，2100～2800點(diǎn)之間為高磁異常區(qū)，有微弱的局部重力高與之對(duì)應(yīng)（圖3）。

CSAMT 測(cè)量顯示，剖面大致可分為三個(gè)電性層，-200～-300 m附近和-700 m附近各有密集的視電阻率梯級(jí)帶，把整條剖面從上到下分為三個(gè)電性層；上部電性層以低電阻率、變化小為特征，為第四系、白堊系的反映，下部高阻層為五河巖群的反映，電阻率橫向變化不均勻與礦化或巖石破碎有關(guān)；1700點(diǎn)處陡峻電阻率梯級(jí)帶與斷裂構(gòu)造對(duì)應(yīng)，中部相對(duì)高阻層可能巖體的反映，也可能與五河巖群礦化蝕變或破碎有關(guān)。局部磁異?？赡苁浅练e變質(zhì)鐵礦引起，也可能與中基性的巖體有關(guān)。

（3）DC-y6異常區(qū)

DC-y6異常位于園宅集～小胡家之間，方位角324°，長(zhǎng)1620 m。

高精度重磁測(cè)量顯示，剖面曲線比較圓滑，1700～2400點(diǎn)之間有明顯的局部地磁異常存在，且有局部重力高與之對(duì)應(yīng)，推測(cè)重磁異常為沉積變質(zhì)鐵礦引起，其上可能疊加了巖體引起的異常，在1600點(diǎn)附近的電阻率梯級(jí)帶為斷裂構(gòu)造的反映（圖4）。

CSAMT測(cè)量顯示，下伏地質(zhì)體大致可分為三個(gè)電性層，-150～-300 m附近和-500 m附近各有密集的視電阻率梯級(jí)帶，把整條剖面從上到下分為三個(gè)電性層；上部電性層以低阻、視電阻率變化小為特征，為第四系、白堊系的反映，下部高阻層與五河巖群相對(duì)應(yīng)，視電阻率橫向變化不均勻與礦化或巖石破碎有關(guān)；1600點(diǎn)處陡峻電阻率梯級(jí)帶為斷裂構(gòu)造的反映，中部相對(duì)高阻層可能為沉積變質(zhì)鐵礦的反映，也可能與巖石破碎蝕變有關(guān)。

（4）DC-y7異常區(qū)

DC-y7 異常區(qū)位于彭圩子以西，方位角324°，長(zhǎng)2950 m。

高精度重磁測(cè)量顯示，剖面曲線比較圓滑，3800～5200點(diǎn)之間為高磁異常區(qū)，布格重力曲線表現(xiàn)為平緩的重力梯級(jí)帶，推測(cè)磁異常為沉積變質(zhì)鐵礦或磁性較高的斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片麻巖引起，其上疊加了隱伏巖體引起的異常（圖5）。

CSAMT測(cè)量顯示，下伏地質(zhì)體大致可分為兩個(gè)電性層，-400 m附近有一條密集的視電阻率梯級(jí)帶，該帶以上電性層以低阻、視電阻率變化小為特征，為第四系的反映，下部高阻層為五河巖群的反映，視電阻率橫向不均勻與礦化或巖石破碎有關(guān)；5300點(diǎn)附近傾向南東的視電阻率梯級(jí)帶為斷裂構(gòu)造的反映。

4. 討論

園宅集地區(qū)的地表磁異常區(qū)均為新生界（第四系、白堊系）覆蓋區(qū)。通過(guò)磁異常顯示，第四紀(jì)覆蓋區(qū)下應(yīng)為五河巖群峰山李巖組和小張莊巖組地層。局部異常呈線狀分布，如DC-y5 、DC-y6等，應(yīng)為深部斷裂帶的反映，推測(cè)為隱伏的五河斷裂。

主要異常區(qū)的CSAMT斷面圖上淺部視電阻率較低，下部視電阻率表現(xiàn)為高阻，當(dāng)有破碎、礦化蝕變或有巖脈穿插時(shí)視電阻率降低，推測(cè)磁異常主要由五河巖群引起。根據(jù)物性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[4]，研究區(qū)內(nèi)磁鐵礦石及第四紀(jì)、新近紀(jì)黏土、粉細(xì)砂電阻率最低，古近紀(jì)、中生代地層中黏土巖、泥巖、砂巖、礫巖電阻率中等，新太古代變質(zhì)巖類(lèi)電阻率最高，當(dāng)高阻類(lèi)巖石發(fā)生礦化蝕變或破碎時(shí)電阻率降低，極化率增大。結(jié)合區(qū)域上典型的沉積型鐵礦的地球物理特征，如城隍廟鐵礦推斷[5]，DC-y1、DC-y5、DC-y6、DCy7局部異?？赡転槌练e變質(zhì)鐵礦引起，DC-y6、DC-y7異?？赡墀B加了巖體引起的異常。DC-y6異常位于五河斷裂的南側(cè)，異常強(qiáng)度和梯度均較大，又有局部重力高與之對(duì)應(yīng)，CSAMT剖面上在-200～-500 m之間為次高阻，推測(cè)深部具有沉積變質(zhì)鐵礦的可能性最大。

5. 結(jié)論

本文對(duì)蚌埠市北部典型的強(qiáng)覆蓋地區(qū)—園宅集地區(qū)進(jìn)行了綜合物探深部找礦研究。按照“逐層深入”的思路，根據(jù)地表的磁異常特征縮小目標(biāo)地質(zhì)體，利用深部綜合物探剖面對(duì)隱伏地質(zhì)單元進(jìn)行了研究，結(jié)合區(qū)域物性特征及鄰區(qū)典型的沉積型鐵礦床發(fā)現(xiàn)，DC-y1、DC-y5、DC-y6、DC-y7的局部異?？赡転槌练e變質(zhì)鐵礦引起，而DC-y6、DC-y7異常上可能疊加了巖體引起的異常。DC-y6異常區(qū)找礦潛力最大，深部可能具有沉積變質(zhì)鐵礦。