夏體能

（云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)大隊,云南 曲靖 655000）

近幾年在滇黔桂接壤區(qū)域發(fā)現(xiàn)原生金礦體后,由于玄武巖特有的地形、地貌及含礦巖層出露情況,以及地勘經(jīng)費問題,對已發(fā)現(xiàn)的原生金礦未作系統(tǒng)勘查工作或未能有所突破。隨著對金礦地質(zhì)條件和金礦建造電性研究的進一步深入,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)金礦床都與硫化礦物或礦化蝕變相伴生,在空間上也受到某些地層或構造的控制,而這些地質(zhì)因素往往與圍巖存在著明顯的電性差異;此外,由于天然地磁場的空間分布規(guī)律及其變化地下物質(zhì)磁性的分布是不均勻,在地磁場的作用下,磁性不均勻引起地磁場的空間分布發(fā)生變化,也就是,由于礦體和構造的存在,使地下物質(zhì)磁性分布的不均勻性,其與圍巖存在一定的磁性差異,因此,電法和磁法勘探用于地質(zhì)深部填圖、圈定找礦遠景區(qū)或直接找礦,以及研究礦體、構造產(chǎn)狀都有一定指導意義。

1 區(qū)域地質(zhì)、地球物理特征

1.1 區(qū)域地質(zhì)概況：某金礦區(qū)位于蓮花山背斜南東翼NE向強構造變形區(qū),普安山字型構造西反射弧與弭勒-師宗深大斷裂帶結合部;大地構造隸屬于揚子陸塊西南緣,東南面瀕臨右江造山帶,地處川滇黔相鄰鐵、銅、鉛、鋅、金、銀成礦區(qū)。區(qū)內(nèi)主要出露地層為臺地碳酸鹽巖沉積的中二疊統(tǒng)茅口組及大陸溢流相的峨眉山玄武巖組,其次為二疊統(tǒng)晚期陸源碎屑巖 -龍?zhí)督M。中二疊噴發(fā)的峨嵋山玄武巖分布廣泛,是主要含礦層位。

1.2 區(qū)域地球物理場特征：區(qū)域重力異常:滇黔桂"金三角"位于中國東部重力梯級帶上,反映了該區(qū)處于地殼結構和地殼厚度的轉(zhuǎn)換部位,而這種轉(zhuǎn)換部位,又常常是成礦的有利部位。整個滇黔桂"金三角"地區(qū)磁場總體特點是較平靜和單調(diào),屬典型的沉積巖弱磁場。航磁異常呈NNW-SN向。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 構造、地層：測區(qū)位于蓮花山背斜南東翼的NE向強構造變形區(qū)內(nèi),區(qū)內(nèi)構造以斷裂為主,褶皺不發(fā)育,總體構造格局為向SE傾斜的單斜構造;斷裂構造以一系列NE向為主。出露地層巖性主要有上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)的粘土巖夾煤層,中二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P2)的凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)玄武巖及凝灰質(zhì)粘土巖以及茅口組(P2m)灰?guī)r。其中以P2組分布面積最大,P2m、P2l零星出露于斷夾塊內(nèi)及斷裂邊緣。

2.2 礦體特征

測區(qū)有氧化和原生兩種類型金礦:(1)殘(坡)積型金礦:礦體受茅口灰?guī)r溶蝕凹地控制,w(Au)一般為0.5×10-6～12×10-6,多呈雞窩狀分布；(2)巖性控制及斷裂改造疊加形成的層控斷裂型礦體:受巖性及層間構造控制,多產(chǎn)于層間滑動帶經(jīng)過的峨嵋山玄武巖第一段凝灰?guī)r和第二段凝灰質(zhì)玄武巖內(nèi)。礦體呈透鏡狀、不規(guī)則囊狀及似層狀產(chǎn)出,與地層產(chǎn)狀基本一致。目前控制礦體長100～180m,厚度3.1～8.3m，w(Au)一般為0.90×10-6～24.8×10-6,平均為 6×10-6。

2.3 圍巖蝕變及礦化：礦石類型主要有凝灰?guī)r型、凝灰質(zhì)玄武巖型兩種。礦石結構主要有砂狀結構、不等粒結構、交代結構、泥質(zhì)結構等;礦石構造主要為土狀、塊狀、角礫狀、條帶狀等。與金礦產(chǎn)出關系密切的圍巖蝕變主要有硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、粘土化、毒砂化等。

2.4 礦體富集規(guī)律

(1)產(chǎn)于峨嵋山玄武巖第一段內(nèi)的礦體受古巖溶地貌及形態(tài)的控制。

(2)礦體均產(chǎn)于峨嵋山玄武巖第一段凝灰?guī)r和第二段凝灰質(zhì)玄武巖中層間構造部位。

(3)礦體主要富集于層間構造與高角度斷裂的交匯部位,距該部位越近,其礦化越強;反之則弱。

(4)礦體受蝕變控制,在金礦(化)體產(chǎn)出地段往往伴隨有不凈石英細脈,石英細脈越細、顆粒越小,對成礦越有利。

3 地質(zhì)勘查中地球物理勘探方法的應用

開展地球物理勘探,目的在于充分發(fā)揮各自地球物理方法的優(yōu)勢,在巖石物性測量的基礎上,使各自相對獨立的地球物理方法有機的結合起來。工作中,我們選擇了一塊NE向延長的測區(qū),沿SE 150°方向布設了多條勘探線,先后開展了地面高精度磁測和二維激電測深(IP),并在兩種物探方法的主要勘探線布置上一致,其結果有利于對兩種方法的對比解釋,充分發(fā)揮各種地球物理方法的優(yōu)勢。

表1 研究區(qū)主要巖(礦)石磁參數(shù)表

3.1 地面高精度磁測：本次地面高精度磁測采用100m×20m的網(wǎng)度進行野外數(shù)據(jù)采集。磁法測量采用的是加拿大生產(chǎn)的GSM-19T地面高精度質(zhì)子旋進磁力儀,以觀測總場的方式進行。在對區(qū)內(nèi)主要巖(礦)石磁參數(shù)進行了測量(表1),從表1中看出,本區(qū)含礦巖石與圍巖磁化系數(shù)有很大的差異,具有進行地面高精度磁法提供了物理條件。

3.1.1 地面高精度磁測平面特征：從△T平面等值線平面圖看,測區(qū)內(nèi)△T正異常(一般在100～500nT之間)成帶分布在近EW向斷層F201～F202間,且強磁正異常分布在已發(fā)現(xiàn)的金礦體周圍,為P2β凝灰質(zhì)玄武巖、凝灰?guī)r出露。其南北側以負異常為主,北為P2m的灰?guī)r出露,南以P3l的粉砂巖、粘土巖及P2β 的凝灰質(zhì)粘土巖出露為主。通過軟件數(shù)據(jù)處理成三維圖像,反映出磁異常與巖性、構造及金礦點出露、分布較吻合。△T經(jīng)化極向下延拓,隨著延拓深度的加大,異常急劇發(fā)散。異常的極值(極大值與極小值)差隨著延拓深度的加大而急劇變大。延拓至地下30m時很難分辨出有價值的信息;△T經(jīng)化極向上延拓,隨著延拓高度的增大,磁異常在逐漸收斂。隨著向上延拓高度的增大,磁異常的極值差在逐漸減小。當延拓增加到一定高度后,已基本過濾掉了有價值的異常,從而推斷磁性礦體埋深相對較淺。

3.1.2 地面高精度磁測剖面特征：在測區(qū)作了兩條精測剖面(精測剖面點距為5m),從7000線精測剖面的地質(zhì)解釋成果看,地質(zhì)磁性體的理論曲線與實測曲線擬合成度較好,所測得的地質(zhì)磁性體產(chǎn)狀幾近水平,與該礦區(qū)磁性地層(玄武巖組)產(chǎn)狀(傾角一般在10°～20°)相符。成規(guī)模的磁性巖石位于樁號2000～3300的下方,呈現(xiàn)平板狀,磁性體基底位于1570～1600m的海拔高度上,表現(xiàn)出波浪起伏狀,其厚度為60～100m不等。推斷測區(qū)玄武巖組及其與茅口灰?guī)r的接觸面在海拔高程為1570～1600m的位置,成礦有利部位位于點號2800～3200下方和以點號2500為中心200m的水平范圍內(nèi),海拔高度在1570～1720m的垂直深度范圍內(nèi)。

3.2 二維激電測深：測區(qū)IP測量網(wǎng)度200×50m,與高精度磁測同一區(qū)域。測量使用南方儀器公司生產(chǎn)的RTK實時差分GPS(1+1)進行放樣和測量工作,儀器型號:靈銳S82;使用法國IRIS公司生產(chǎn)的發(fā)射機(VIP4000)及接收設備(ELREC PRO接收器)。本工程數(shù)據(jù)采用GEO TOMO公司的RES2DINV反演軟件系統(tǒng)處理。

在工作中,選取若干條激電測深反演剖面與地質(zhì)剖面對比,從而獲得本次巖礦石的電性參數(shù),從統(tǒng)計結果(表2)可以看出:茅口組灰?guī)r與玄武巖及龍?zhí)督M含煤碎屑巖地層之間存在著明顯電阻率差異,黃鐵礦化巖石與其它巖石存在明顯的充電率差異,而金礦體多與黃鐵礦化相關,故本次工作有著充分的二維激電測深勘探的前提。

3.2.1 激電測深平面特征：從測區(qū)激電測深二維反演成果的不同高程切片看出,充電率異常主要分布在中淺部玄武巖或碎屑巖中,形態(tài)各異,規(guī)模不等,但從標高1600m處開始,在測區(qū)中部,明顯出現(xiàn)一帶狀異常,主異常走向與測線基本垂直,主要分布于6400～7400線之間和2600～3200點之間,并且到中深部異常仍很清晰,說明在中深部仍具較好的找礦前景。

表2 巖礦石電性參數(shù)

3.2.2 激電測深剖面特征：本測深斷面電性界面十分清晰,(P2m)灰?guī)r呈"高阻"顯示,其反演電阻率值在1000 Ω·m以上;（P2β)玄武巖反演電阻率值在100～1000Ω·m之間,為"中低阻"反映;(P3l)粘土巖則表現(xiàn)為明顯"低阻",其值在100Ω·m以下。各剖面都顯示出了強度不等的反演充電率異常。異常主要分為兩類:一類主要位于玄武巖組中，中部異常,部分延伸到灰?guī)r內(nèi)部,強度15～60mv v,規(guī)模不等,形態(tài)各異,多沿斷裂面或其上下盤兩側的層間裂隙分布,表明異常與構造關系密切;部分異常位于灰?guī)r溶蝕凹地內(nèi)或沿灰?guī)r與玄武巖的假整合面分布,因此,茅口組灰?guī)r的凹陷部位或灰?guī)r與玄武巖的假整合面是尋找金礦的間接標志。結合本區(qū)地質(zhì)、鉆孔資料,認為異常是由不同程度的黃鐵礦化引起,黃鐵礦是本區(qū)主要載金礦物,多呈浸染狀分布,而圍巖蝕變也以黃鐵礦化、硅化為主,故此類異常有重大的找礦意義。

另一類異常分布于(Pl)含煤碎屑巖中或(P3l與P3β )接觸部位,強度15～40mv v,近地表及中深部均有所顯示,與地質(zhì)資料和實地踏勘結果對比得知,煤層或含炭質(zhì)較多的巖石能引起較高強度的充電率異常和很低的電阻率異常,但這種異常多集中在中淺部及近地表;在(P3l)下部或其與(P3β）接觸部位的異常,極有可能是黃鐵礦化和含炭質(zhì)巖層綜合引起,故仍具有一定的找礦意義。

4 驗證與對比及問題探討

4.1 驗證與對比：據(jù)測區(qū)鉆孔表明:7000線剖面3000樁號附近的鉆孔(ZK911),孔深102.67m,于孔深77.6m處見礦,見礦圍巖為凝質(zhì)玄武巖(電阻率約158 Ω·m),具強硅化、強黃鐵礦化、毒砂(局部)之特征,見礦位置基本位于異常(30～40mv??v)中心處,而灰?guī)r(電阻率大于1000Ω·m)頂界面的深度與推測位置也基本吻合。在6800線剖面2500樁號附近已施工鉆孔(ZK502),孔深156.81m,于孔深約85m處見礦化,見礦圍巖為塊狀玄武巖(電阻率約398 Ω·m),具強硅化及黃鐵礦化,局部見褐鐵礦化。從斷面圖來看,鉆孔并未打在異常中心(30～50mv v),而是向右偏移了約30m(15～20mv??v),但灰?guī)r頂界面(電阻率約1000Ω·m)的深度與推測位置基本吻合。此外,工作中對所有的IP剖面進行地質(zhì)剖面對比,所推測的巖性界面(主要是灰?guī)r與玄武巖的分界面)位置、玄武巖蝕變體(硅化蝕變?yōu)楦唠娮杪?玄武巖中褐鐵礦化強為高極化率)、推測斷層(兩側電阻率突變)等與實際地質(zhì)情況吻合較好?？傊?利用IP測量和磁法測量開展綜合物探勘探,在測區(qū)對作深部地質(zhì)填圖,劃分巖性及推測灰?guī)r基底起伏特征,推測斷層、劃分蝕變體(帶)以及根據(jù)IP異常圈定金屬硫化物空間分布,圈定深部成礦遠景區(qū)都具有一定應用效果。

4.2 問題探討

(1)在開展物探勘探過程中要注意地面和地下金屬設施等外界電磁噪聲的影響,在對激電資料作推斷解釋時,注意識別人工導體引起的假異常,其中,地下埋設的金屬管道和地下電纜引起的激電異常更應加以重視。(2)對物探數(shù)據(jù)觀測的精度以及數(shù)據(jù)處理是物探工作的一個重點,因此,在物探設備的選擇及原始數(shù)據(jù)的收集、數(shù)據(jù)處理方法、軟件的使用等對物探成果有很大影響。(3)本區(qū)地形高差相對較大,切割劇烈,由于目前反演計算方法的限制,地形的影響難以完全消除,故可能對解釋精度有一定影響。(4)在對IP異常綜合分析時要注意,充電率強異常中心不一定就是金礦體富集位置,有時在異常的密集梯度帶上、異常的膨大及拐彎部位,或中等強度的異常位置,往往是金礦體賦存的有利空間。(5)對物探成果的解釋要建立在對具體礦床的地質(zhì)及物性進行詳細研究的基礎上,從中排除干擾,去偽存真,提取有用信息,更好地指導地質(zhì)勘探工作。

結論：(1)本區(qū)含礦巖石與圍巖有較大磁性和電阻率差異,并且,含黃鐵礦化的巖石與其它巖石存在明顯的充電率差異,因此,本區(qū)具有進行地面高精度磁法和二維激電測深勘探的前提和條件。(2)IP測量和磁法測量用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作是可行的,在一定條件下,可以指導勘探工程的設計。(3)具有效率高、費用低、準確性可靠的特點。(4)可以作深部地質(zhì)填圖,推斷建立地質(zhì)模型,以用于礦產(chǎn)勘查和礦床建模等工作的需要。(5)根據(jù)物探異常圈定深部成礦遠景區(qū),指導找礦。(6)物探測量在金礦勘查中的應用有一定指導作用,其找礦效果有待今后工作中驗證。