謝 丹 ，王 俊 ，陳永凌

（1.武警黃金十二支隊(duì) 四川 成都 610059; 2.中國水電顧問集團(tuán)昆明勘測設(shè)計(jì)研究院 云南 昆明 65000)

陽山金礦帶位于西秦嶺南亞帶，地理位置位于甘肅省文縣境內(nèi)。經(jīng)過多年的勘察工作，在礦帶內(nèi)已發(fā)現(xiàn)金礦脈近百條，該礦帶近東西向展布，自西向東分為六個(gè)礦段：泥山、葛條灣、安壩、高樓山、陽山、張家山礦段（閻鳳增等，2010）。目前為止，所勘探的資源量大部分集中于安壩礦段，達(dá) 280t，而產(chǎn)出面積僅為3km2左右。研究區(qū)區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育較多，而斷裂為主要控礦要素，因此對(duì)斷裂的研究顯得格外重要。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

陽山金礦帶位于西秦嶺勉略構(gòu)造帶內(nèi)，夾持于揚(yáng)子板塊，華北板塊與松潘－甘孜褶皺系之間，位于東西向秦嶺復(fù)合型大陸造山帶西端的南亞帶（曾佐勛，張國偉等，齊金忠等）。自晚古生代以來，西秦嶺經(jīng)歷了晚古生代末－三疊紀(jì)的俯沖－碰撞造山和中新生代時(shí)期的陸內(nèi)造山作用改造，發(fā)生了多期次大規(guī)模金元素聚集，形成了我國重要的金礦集中區(qū)（陳衍景，楊志華等）。該地區(qū)，已發(fā)現(xiàn)一大批金礦床，它們在時(shí)空分布和成因上均受控于區(qū)域深大斷裂帶，表現(xiàn)出明顯的構(gòu)造成礦專屬性。陽山金礦帶位于川甘陜“金三角”地區(qū)南中部的甘肅省文縣境內(nèi)，在大地構(gòu)造位置上處于秦嶺造山帶西段的南亞帶，即位于碧口微板塊以北、松潘－甘孜褶皺系以東、秦嶺微板塊西段的中南部邊緣（圖1）。

圖1 西秦嶺一帶大地構(gòu)造略圖(據(jù)張國偉，2003)

2 區(qū)域地質(zhì)背景

2.1 斷裂分布

區(qū)內(nèi)以文縣弧形構(gòu)造為主，它由許多近平行的斷裂構(gòu)成（圖 2）,包括松柏－梨坪斷裂、安昌河－觀音壩斷裂、馬家磨－魏家壩斷裂、白馬－臨江斷裂。陽山金礦床即位于安昌河－觀音壩斷裂帶中，該斷裂呈NEE走向，向北傾，傾角50°～70°。斷裂帶內(nèi)褶皺較為發(fā)育，而且在褶皺翼部有一系列次級(jí)層間剪切帶或斷裂伴生，其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀近于一致，金礦體主要賦存于這些次級(jí)層間剪切帶或斷裂中。

圖2 文縣弧形構(gòu)造略圖(據(jù)杜子圖等，1998)

2.2 地層巖性

區(qū)內(nèi)出露的巖石類型主要有：元古宙碧口群碳酸鹽巖、硅質(zhì)砂巖、千枚巖、灰?guī)r、板巖及綠片巖等，泥盆系砂巖、板巖、千枚巖、灰?guī)r、含鐵石英巖等，石炭系、二疊系灰?guī)r、白云巖、砂巖、板巖等。此外，還出露少量三疊系、侏羅系地層，以碎屑巖為主[1]。

礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要為泥盆系第三、四巖性段的一套千枚巖、砂巖和灰?guī)r，其中礦體主要賦存于第三巖性段的千枚巖中（圖2）。

表1 介質(zhì)物性參數(shù)表

礦區(qū)以原生礦石為主，其類型主要有：蝕變碎裂砂巖型、蝕變碎裂千枚巖型、蝕變碎裂灰?guī)r型和蝕變碎裂斜長花崗斑巖型 4種，均屬于脆性剪切帶蝕變巖型礦石類別。

測區(qū)內(nèi)斷裂帶的巖性主要為含炭泥質(zhì)千枚巖、蝕變斜長花崗斑巖、礫巖、灰?guī)r，而斷裂帶內(nèi)的填充物主要為碎裂巖、構(gòu)造礫巖組成，表現(xiàn)為低電阻率，為開展高密度電法[1]、瞬變電磁法的開展提供了先決條件（表1)。

3 物探工作方法

根據(jù)本區(qū)工程地質(zhì)特征、地形條件，針對(duì)物探勘察任務(wù)，結(jié)合試驗(yàn)成果，斷裂帶發(fā)育規(guī)模的探測以瞬變電磁法（TEM）和高密度電法為主。對(duì)有異常的地段，采用兩種或兩種以上的綜合物探方法進(jìn)行探測，以確?？辈斐晒目煽啃院蜏?zhǔn)確性。本次探測采用了以地質(zhì)為先導(dǎo)，利用高密度電法、瞬變電磁法[2]兩種物探方法進(jìn)行探測。

圖3 高密度電法野外布置示意圖

3.1 高密度電法

3.1.1 基本原理

高密度電法主要用于淺部礦產(chǎn)和工程方面[3]，測量地下地質(zhì)體的視電阻率，它結(jié)合了電測深與電剖面的特點(diǎn)，利用電腦程序控制，可以進(jìn)行多觀測點(diǎn)測量，能獲得大量的地下電性信息，能夠相對(duì)詳細(xì)地尋找水平和垂直方向上的電性異常的電法勘探手段。

高密度電法是主要采用陣列布置利用電腦程序控制進(jìn)行剖面測量和深度測量[4]，被稱為自動(dòng)電阻率系統(tǒng)，它依然屬于直流電法范疇，結(jié)合了對(duì)稱四極測深與電剖面法的特點(diǎn)。利用供電電極向地下供電產(chǎn)生直流電場，直流電場的分布受地下導(dǎo)電介質(zhì)的視電阻率ρs的影響。進(jìn)行測量時(shí)，電極間距采用AM=MN=NB=AB/3，A、M、N 、B四個(gè)電極同時(shí)向右平移，再計(jì)算出第一層剖面的視電阻率；然后增大AM、MN、NB的電極距，A、M、N 、B四個(gè)電極同時(shí)向右平移，再計(jì)算出第一層剖面的視電阻率；依此類推，就可以得到不同深度和不同位置的視電阻率，然后根據(jù)地下介質(zhì)視電阻率的不同特點(diǎn)推斷地下地質(zhì)體異常。

3.1.2 現(xiàn)場工作技術(shù)

本次高密度電法采用5～10m電極距，測線長度的不同利用不相同的電極數(shù)測量，測線的銜接一般選取40～56根電極進(jìn)行重復(fù)觀測。

高密度電法現(xiàn)場施工采取先試驗(yàn)后工作的方式進(jìn)行，正式工作開展之前，在已知斷面和地質(zhì)先導(dǎo)的基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗(yàn)，選擇合理的工作參數(shù)，結(jié)合試驗(yàn)的工作經(jīng)驗(yàn)，作為本次高密度電法探測的工作參數(shù)。在實(shí)施工作中，對(duì)每根電極都進(jìn)行了全面檢查，并進(jìn)行了澆水，改善接地條件。

3.2 瞬變電磁法（TEM）

3.2.1 基本原理

瞬變電磁法(TEM)是采取不接地回線或者接電線源往地下介質(zhì)發(fā)射一次脈沖磁場[5]，在一次脈沖磁場的間歇期間，接收線圈或接地電極觀測二次渦流場的方法，其數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)是基于導(dǎo)電介質(zhì)在階躍變化的激勵(lì)磁場激發(fā)下引起的渦流場[6]。

3.2.2 現(xiàn)場工作技術(shù)

本次工作采用瞬變電磁法[7]（TEM）查明斷裂帶發(fā)育規(guī)模。在研究區(qū)內(nèi)布置了2條瞬變電磁法剖面，主剖面探測樁號(hào)0～1000m，輔助剖面探測樁號(hào) 0～1000m，測距50m。

圖4 TEM法探測斷裂帶發(fā)育位置

4 成果分析

4.1 物性參數(shù)

測區(qū)構(gòu)造巖由千枚巖成分的碎裂巖、構(gòu)造礫巖和蝕變斜長花崗斑巖組成，輔助剖面的構(gòu)造巖是由千枚巖成分的碎裂巖和蝕變斜長花崗斑巖組成。斷裂帶視電阻率值一般在50～300Ω·m之間。

4.2 斷裂帶發(fā)育規(guī)模

4.2.1 瞬變電磁法（TEM）

主剖面在樁號(hào)250～550m處，瞬變電磁法出現(xiàn)低電阻率帶，推測為斷裂帶東盤和西盤，東盤斷裂面向西陡傾；西盤斷裂面向東陡傾；斷裂面寬度300m左右。

輔助剖面斷裂帶發(fā)育規(guī)模：斷裂面東盤位置在樁號(hào)490m左右，斷裂面向西傾，傾角 60o左右；斷裂面西盤位置在樁號(hào)990m，斷裂面向東陡傾；在輔助剖面位置斷裂帶寬度500m（剖面斜距）。典型斷裂帶發(fā)育位置見圖4。

4.2.2 高密度電法

圖5 高密度電法探測斷裂帶發(fā)育位置

主剖面樁號(hào)360m～570m段，發(fā)現(xiàn)明顯的低電阻率異常區(qū)域，其視電阻率小于400Ω.m，經(jīng)分析樁號(hào)570m位置為該斷裂帶西盤破裂面位置。

輔助剖面樁號(hào)530m～755m段，發(fā)現(xiàn)明顯的低電阻率異常區(qū)域，其視電阻率小于100Ω.m，經(jīng)分析樁號(hào)530m位置為該斷裂帶東盤破裂面位置（圖5）。

5 結(jié)論

1）斷裂帶東盤破裂面位置在剖面的250m樁號(hào)，斷裂破裂面近于直立，西盤破裂面位置在剖面的550m樁號(hào)，斷裂破裂面向東陡傾，斷裂破裂帶寬度300m。

2）經(jīng)鉆孔驗(yàn)證，在260m樁號(hào)點(diǎn)存在斷裂，斷裂破裂面傾角約80度左右；在560m樁號(hào)點(diǎn)存在斷裂，斷裂破裂面向東傾，斷裂破裂帶寬度270m。通過測試，證明兩種物探方法具有一定的指導(dǎo)意義。

3）在對(duì)未知地質(zhì)體進(jìn)行解釋時(shí)，采用不同性質(zhì)物探的方法可以獲得不同的認(rèn)識(shí)，要獲得較高的解釋正確性[8]，一般是盡可能選用多種有效的物探方法。

[1] 文成敏. 甘肅省陽山金礦帶金礦成礦特征及礦床成因研究[J]. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào), 2006, 26(4): 223～227.

[2] 嚴(yán)加永. 高密度電法的進(jìn)展與展望[J]. 物探與化探, 2012, 36(04): 576～584.

[3] 董浩斌. 高密度電法的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 地學(xué)前緣, 2003, 01: 171～176.

[4] 呂惠進(jìn). 高密度電阻率法在地面塌陷調(diào)查中的應(yīng)用[J]. 地球物理學(xué)進(jìn)展, 2005, 2(36): 45～53.

[5] 王文龍. 高密度電法在金礦找礦中的應(yīng)用[J]. 黃金地質(zhì), 2002, 45(03):56～65.

[6] 任基林. 瞬變電磁法在探明某礦區(qū)采空區(qū)方面的應(yīng)用[J]. 礦產(chǎn)與地質(zhì), 2001, 03(34): 87～90

[7] 陳珺. 聯(lián)合時(shí)頻分析在電磁測深問題中的應(yīng)用[J]. 電波科學(xué)學(xué)報(bào), 2003, 04(45): 93～97

[8] 張保祥. 瞬變電磁法在地下水勘查中的應(yīng)用綜述[J]. 地球物理學(xué)進(jìn)展, 2004, 03(56): 45～50.