姜治業(yè)

(長(zhǎng)江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，河南 鄭州 450000)

1 工作區(qū)自然地理概況

預(yù)查區(qū)位于河南省西峽縣陽城鄉(xiāng)北約10km的竹園溝一帶，自預(yù)查區(qū)有村村通水泥公路可達(dá)西峽縣-南陽市312國道，交通條件一般。

預(yù)查區(qū)地理坐標(biāo)為:

東經(jīng) 111°40＇45″—111°42＇30″，

北緯 33°20＇00″—33°21＇00″。

面積約3.95km2(表1)。

表1 預(yù)查區(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)表

該區(qū)位于伏牛山山脈中段南麓，屬低山區(qū)。預(yù)查區(qū)海拔標(biāo)高最高812m，最低450m，相對(duì)高差約為362m。區(qū)內(nèi)植被發(fā)育，覆蓋面積大，物理風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石出露較好。該區(qū)屬季風(fēng)型大陸性亞熱帶氣候，四季分明，年平均降水量845mm，年平均氣溫12.3—15.2℃，一月份平均氣溫 0.9℃，絕對(duì)最低氣溫-13.8℃。七月平均氣溫27.8℃，絕對(duì)最高氣溫41.2℃。雨季集中在7—8月份，全年無霜期218天。

本區(qū)農(nóng)作物為小麥、水稻、玉米、紅薯。經(jīng)濟(jì)作物有板栗、花生、油桐、香姑、木耳、山茱萸等。近些年旅游產(chǎn)業(yè)有較大發(fā)展，為當(dāng)?shù)刂饕?jīng)濟(jì)收入產(chǎn)業(yè)。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

預(yù)查區(qū)主要出露有下元古界秦嶺群石槽溝組、雁嶺溝組及第四系。雁嶺溝組(Pt1y)巖性主要為白云質(zhì)大理巖、白云巖、含石墨大理巖等，它由不同時(shí)代、不同來源的構(gòu)造巖塊組成。石槽溝組(Pt1s)巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云二長(zhǎng)片麻巖夾斜長(zhǎng)角閃巖、透輝變礫巖、透輝大理巖等。新生界第四系(Q)，主要巖性為礫石、卵石、砂質(zhì)粘土、亞砂土。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主;斷裂以北西向斷裂為主，其次為北東向斷裂。北西向斷裂主要有朱陽關(guān)-夏館韌性剪切變質(zhì)帶。北東向斷裂規(guī)模較小，區(qū)內(nèi)呈近等間距分布。區(qū)內(nèi)金多金屬礦化體在空間和成因上可能與朱陽關(guān)-夏館斷裂帶及其伴生的次級(jí)構(gòu)造關(guān)系密切。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)發(fā)育，主要為燕山中期似斑狀黑云母花崗巖;分布于預(yù)查區(qū)南部。預(yù)查區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育較少，，為燕山中期花崗斑巖(γπ52)，呈北西向展布。該花崗斑巖體及其預(yù)查區(qū)外圍的二郎坪等巖體可以為成礦提供大量流體及部分銀金等成礦物質(zhì)，并以巨大的熱能促使地層中的銀錳金等成礦元素活化、遷移、富集，促使先期斷裂構(gòu)造重新活動(dòng)，對(duì)區(qū)內(nèi)銀錳金礦化及成礦可能有較大意義

2.4 礦(化)體地質(zhì)特征

經(jīng)初步踏勘，在異常區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)金礦化體1條，產(chǎn)于近東西向斷裂破碎帶內(nèi)。受構(gòu)造破碎帶控制，其成因可能為中低溫?zé)嵋好}型金礦床。金礦化體呈透鏡狀或不規(guī)則脈狀產(chǎn)出，礦化體沿東西向斷裂破碎帶斷續(xù)產(chǎn)出。

K1礦化破碎帶地表斷續(xù)出露長(zhǎng)約480m，寬約0.5-2.3m。礦化體長(zhǎng) 180m，寬約 0.6-1.9m，金品位 0.25-4.68 ×10-6、銀品位 13.5-28.6 ×10-6。其走向近東西，傾向南西，傾角70-78°。主要金屬礦物為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等。次要生金屬礦物為褐鐵礦等。脈石礦物常見石英、方解石、綠泥石、綠簾石等。礦石構(gòu)造以細(xì)脈浸染狀為主，次為條帶狀、團(tuán)塊狀。區(qū)內(nèi)常見圍巖蝕變?yōu)楣杌ⅫS鐵礦化、碳酸巖化、褐鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化、絹云母化等。

3 礦區(qū)地球化學(xué)特征

(1)預(yù)查區(qū)水系沉積物地球化學(xué)異常特征

水系沉積物地球化測(cè)量黑虎岈異常分布于預(yù)查區(qū)內(nèi)中。元素組合以金為主，伴生砷、鎢等。金元素異常最高值5.5×10-9，平均值 3.7 ×10-9，面積約 2.1Km2。

(2)預(yù)查區(qū)溝系次生暈地球化學(xué)異常特征

我院在預(yù)查區(qū)內(nèi)開展的溝系次生暈地球化學(xué)測(cè)量工作，發(fā)現(xiàn)以金為主的綜合異常2處。其中1號(hào)異常相對(duì)規(guī)模較大、強(qiáng)度較高、濃集中心較明顯，元素組合以金為主，伴生銀、錳等。金元素異常最高值9.4×10-9，面積約0.25Km2。

4 礦區(qū)地球物理特征

本區(qū)礦化以硅化破碎帶為主，富含黃鐵礦、方鉛礦、閃鉛礦等金屬硫化物。據(jù)礦區(qū)巖石電性資料，礦體與各類圍巖有明顯的導(dǎo)電性和激電特征差異，礦(化)體一般為低阻高極化地質(zhì)體，各類圍巖中，片巖、大理巖為高阻低極化地質(zhì)體，而花崗巖具有低阻低極化物性特征。因此，進(jìn)行激電中梯剖面測(cè)量，為礦體深部驗(yàn)證提供依據(jù)是可行的。

5 物探工作方法

5.1 主要儀器設(shè)備

5.1.1 手持式 GPS

本次工作使用的是GARMIN公司生產(chǎn)的GPS76型手持GPS導(dǎo)航儀，其性能如下:

①接收通道:并行12通道，可接收差分信號(hào)。

②數(shù)據(jù)更新率:1次/秒，自動(dòng)更新。

③定位精度:＜15m(95%)，水平精度＜3m。

④地圖基準(zhǔn):國際WGS84經(jīng)緯度坐標(biāo)與用戶自定義坐標(biāo)(如北京54)一鍵轉(zhuǎn)換。

投入使用的3部手持式GPS接收機(jī)在使用前均在同一點(diǎn)上進(jìn)行了校正。選取其中一部GPS為標(biāo)準(zhǔn)GPS，其余兩部GPS與標(biāo)準(zhǔn)GPS之間的最大誤差均≤7.0m。

手持GPS經(jīng)過已知點(diǎn)校正后的參數(shù):DX=-65，DY=-154，DZ=00，DA=-108，DF=0.00000050，中央子午線:E111°。

5.1.2 雙頻激電儀

本次使用繼善高科公司研制的SQ-3C雙頻激電儀開展工作，儀器主要技術(shù)指標(biāo)為:

發(fā)送機(jī):

①工作頻率:8Hz及8/13Hz;4Hz及4/13Hz;2Hz及2/13Hz;1Hz及1/13Hz四組中的任意一組;

②頻率誤差:＜0.01%;

③輸出電壓范圍:1.5V～800V;

④輸出電流范圍:0.1mA～2048mA;分三檔即 20mA、204mA、2048mA(自動(dòng)控制);

⑤輸出功率:Pmax=1600W;

⑥電流顯示誤差:＜1.5% ±1個(gè)字;

⑦過流保護(hù):當(dāng)輸出電流大于2400mA時(shí)，自動(dòng)切斷高壓電源及機(jī)內(nèi)電源;

接收機(jī):

①工作頻率:8Hz及8/13Hz;4Hz及4/13Hz;2Hz及2/13Hz;1Hz及1/13Hz四組中的任意一組。

②電位差測(cè)量范圍:0.1mV～2048mV;

③電位差測(cè)量誤差:≤±1.5% ±1個(gè)字;

④對(duì)50Hz工頻干擾壓制優(yōu)于50dB;

⑤幅頻率測(cè)量范圍:-99.9% ～+99.9%;

⑥幅頻率測(cè)量誤差:≤0.2% ±1個(gè)字;

⑦輸入阻抗＞10MΩ(10MΩ、50MΩ可選);

其它:

工作溫度:-10℃ ～+50℃(95%RH);

存儲(chǔ)溫度:-20℃ ～+60℃;

儀器電源:4Ah/1.2V×9鎳氫可充電電池;

5.1.3 雙頻激電儀一致性試驗(yàn)

本次工作共投入2臺(tái)接收機(jī)工作，根據(jù)規(guī)定要對(duì)所有投入使用的激電儀進(jìn)行了儀器性能(自身精度)試驗(yàn)和臺(tái)間一致性試驗(yàn)。一致性試驗(yàn)在礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)數(shù)為個(gè)。一致性試驗(yàn)的VH及Fs曲線圖見圖1、2所示。

經(jīng)試驗(yàn)確定號(hào)儀器為標(biāo)準(zhǔn)儀器，有關(guān)一次性試驗(yàn)的評(píng)價(jià)方法用均方誤差進(jìn)行評(píng)價(jià):

其中n為觀測(cè)點(diǎn)數(shù)，Vi-V'i為標(biāo)準(zhǔn)儀器觀測(cè)與待評(píng)價(jià)儀器觀測(cè)之間的誤差。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，儀器與儀器之間的一致性誤差Fs為0.08%，小于0.21%(工作質(zhì)量要求的三分之一)，說明儀器工作狀態(tài)正常，不需要進(jìn)行一致性改正，可以投入生產(chǎn)。

5.2 物探工作布置

5.2.1 激電中梯剖面布置

根據(jù)礦區(qū)礦化體的基本地質(zhì)特征，本次工作主要采用頻率域激發(fā)極化法，使用儀器為湖南省繼善高科公司研制的SQ-3C型雙頻激電儀。

根據(jù)項(xiàng)目組要求，本區(qū)激電剖面工作均采用短導(dǎo)線工作方式，中梯裝置。I區(qū)裝置參數(shù)為:線距80m，點(diǎn)距20m，AB=600m，每個(gè)極距最長(zhǎng)測(cè)量400m，MN=40m，旁測(cè)距30m、80m和120m。

剖面布設(shè)過程中，依據(jù)地質(zhì)工作成果和設(shè)計(jì)要求，測(cè)線方位為NE38°，與地質(zhì)勘探線方位一致。測(cè)網(wǎng)Ⅰ計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)是00線的100號(hào)點(diǎn)，標(biāo)記為100/00，該點(diǎn)的直角坐標(biāo)是:X=38563896.3，Y=3690816.5，點(diǎn)號(hào)距10m，線號(hào)距240m。

儀器工作頻率均選擇2頻點(diǎn)(高頻4Hz、低頻4/13Hz)，發(fā)射機(jī)自動(dòng)記錄電流時(shí)間間隔設(shè)置為1分鐘，接收機(jī)自動(dòng)記錄高頻電位差VH(mV)和低頻電位差VL(mV)及視幅頻率Fs(%)。

6 完成工作量及質(zhì)量評(píng)述

6.1 完成工作量

6.1.1 激電中梯剖面測(cè)量

本次激電中梯工作完成剖面11條，長(zhǎng)度共計(jì)10Km，具體見表2

表2 竹園溝礦區(qū)激電中梯剖面測(cè)量完成工作量一覽表

6.2 工作質(zhì)量評(píng)述

6.2.1 激電中梯剖面測(cè)量工作質(zhì)量評(píng)述

測(cè)區(qū)共完成測(cè)點(diǎn)數(shù)480個(gè)，檢查了18個(gè)點(diǎn)，占實(shí)測(cè)點(diǎn)位的比例是3.8%。檢查點(diǎn)按兩同兩不同原則進(jìn)行，均勻分布測(cè)區(qū)，并在異常區(qū)分布有檢查點(diǎn)。由于測(cè)區(qū)Fs背景值＞3%，視幅頻率誤差采用總均方相對(duì)誤差統(tǒng)計(jì)，公式如下。

式中:n-檢查觀測(cè)的物理點(diǎn)數(shù);Fi-原始觀測(cè)的第i個(gè)觀測(cè)的Fs值;Fs＇i-檢查觀測(cè)的第i個(gè)觀測(cè)的Fs值。

計(jì)算出的MF=2.3%，滿足了設(shè)計(jì)精度要求。所測(cè)數(shù)據(jù)正確，可以用于進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理，異常解釋工作。

7 數(shù)據(jù)處理及異常解釋

7.1 激電中梯異常解釋

激電中梯剖面測(cè)量數(shù)據(jù)包括線號(hào)、點(diǎn)號(hào)、高頻電位差Vh(mV)、低頻電位差Vl(mV)、視幅頻率Fs(%)和計(jì)算出的視電阻率ρs(Ωm)，把與線號(hào)、點(diǎn)號(hào)對(duì)應(yīng)的直角坐標(biāo)X、Y和該點(diǎn)Fs(%)構(gòu)成一個(gè)XYZ格式文件，利用此文件在surfer8.0中進(jìn)行網(wǎng)格化生成平面等值線圖，進(jìn)而就可以對(duì)異常進(jìn)行圈定、解釋。

竹園溝物探工作共完成激電中梯剖面長(zhǎng)10km。

圖3 竹園溝礦區(qū)激電中梯Fs、ρs異常等值線綜合分析平面圖

礦區(qū)位于秦嶺構(gòu)造帶北秦嶺構(gòu)造亞帶東段，區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，構(gòu)造變動(dòng)劇烈，為一重要構(gòu)造巖漿活動(dòng)帶，經(jīng)受了印支、燕山、喜山運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈改造，使得其中構(gòu)造型式十分復(fù)雜，并發(fā)育多期巖漿侵入活動(dòng)和強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)作用，從而有利于金屬礦床的形成。測(cè)區(qū)位于礦區(qū)的北部，位于東大嶺及其南北兩側(cè)，處于秦嶺組石槽溝組、秦嶺群雁嶺溝組和燕山中期似斑狀黑云母花崗巖的接觸帶處，具體位置見圖4。

激電中梯剖面測(cè)量裝置參數(shù)為:AB=600m，MN=40m，點(diǎn)距20m，線距80m，最大旁測(cè)距120m。記錄高頻電壓 VH(mV)、視幅頻率Fs(%)及供電電流I(mA)，計(jì)算視電阻率ρs(Ωm)。

測(cè)區(qū)視幅頻率Fs異常較為明顯，參考視電阻率ρs異常分布，如圖3，以5.0%為異常下限值圈出Fs異常7處。從圖中可以看出，F(xiàn)s-1、Fs-2、Fs-3、Fs-4、Fs-5、Fs-6、Fs-7 走向大致相同，為近東西向或北東向，其中以Fs-2、Fs-3、Fs-4形成的異常帶規(guī)模較大。

Fs-1異常位于測(cè)區(qū)北部，呈不規(guī)則的橢圓狀，長(zhǎng)軸走向近東西向，長(zhǎng)軸約200米，短軸約150米，該高Fs異常與低ρs異常對(duì)應(yīng)較好，具備較明顯的低阻高極化特征，推斷應(yīng)為一(組)低阻高極化地質(zhì)體所致。

Fs-2、Fs-3、Fs-4三個(gè)異常形狀走向大致相同，三個(gè)異?？梢钥醋鍪且粋€(gè)異常帶，同樣位于測(cè)區(qū)北部，即在Fs-1異常下方約200米處，異常走向北東向。異常峰值位于中間，即Fs-3異常。該異常具備明顯的低阻高極化特征，判斷是對(duì)此處硅化破碎帶的反應(yīng)。

Fs-5異常位于測(cè)區(qū)西部，走向與Fs-2、Fs-3、Fs-4大致相同，呈條帶狀分布，南北約100米，東西約300米，該異常具備明顯的低阻高極化特征，判斷是對(duì)局部礦化或蝕變帶的反映。

Fs-6異常位于測(cè)區(qū)中部，低阻高極化特征對(duì)應(yīng)不是特別明顯，可能是對(duì)局部礦化或蝕變帶的反映。

Fs-7異常呈不規(guī)則橢圓狀位于測(cè)區(qū)南部，長(zhǎng)軸走向近東西向，長(zhǎng)軸約300米，短軸約180米。不同的是，該處視電阻率異常顯示為高阻，因而推測(cè)該異?；?yàn)闃?gòu)造所致。

圖4 竹園溝礦區(qū)激電中梯Fs異常分布與地質(zhì)綜合平面圖

8 結(jié)論與建議

本次物探工作共完成激電中梯剖面長(zhǎng)10km，工作面積6km2，檢查率3.8%，視幅頻率總均方相對(duì)誤差MF=2.3%，滿足要求。工作方法正確，工作質(zhì)量基本符合規(guī)范要求。

1.測(cè)區(qū)視幅頻率Fs異常較為明顯，以5%為異常下限共圈出Fs異常7處，其中，F(xiàn)s-1異常位于測(cè)區(qū)北部，推斷應(yīng)為一(組)低阻高極化地質(zhì)體所致。Fs-2、Fs-3、Fs-4三處異常規(guī)模較大，走向大致為北東。結(jié)合視電阻率ρs異常，推斷此異常帶是對(duì)分布在測(cè)區(qū)北部的礦(化)脈的指示。Fs-7異常因視電阻率異常顯示為高阻，因而推測(cè)該異?；?yàn)闃?gòu)造所致。

2.結(jié)合工區(qū)地質(zhì)特征，雁嶺群石槽溝組和秦嶺群雁嶺溝組地層中有含石墨大理巖分布，而石墨具有與礦(化)體相同的低阻高極化電性特征，且在測(cè)區(qū)周圍已發(fā)現(xiàn)有石墨礦存在，故部分異常應(yīng)考慮可能為石墨(化)富集所致，如測(cè)區(qū)西北不未閉合異常。

3.建議在結(jié)合后續(xù)地質(zhì)工作成果綜合分析的基礎(chǔ)上，對(duì)測(cè)區(qū)礦致異常處實(shí)施地表工程進(jìn)行驗(yàn)證。

4.由于工區(qū)植被茂密繁盛，地形起伏劇烈，尤其地形會(huì)對(duì)激電中梯測(cè)量工作造成一定干擾和影響，盡管此次工作中采取了小極距(AB=600m)以減小地形的影響，加之其他未知的干擾因素，本次工作所取得的成果僅供參考，望審慎引用。