吳冀明，何世忠，哈文，吳磊

（1安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局332地質(zhì)隊(duì)，安徽黃山 245000；2安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì)，安徽安慶 246000）

0 引言

天井山礦區(qū)位于安徽省休寧縣境內(nèi)，是皖南地區(qū)唯一投入生產(chǎn)的石英脈型巖金礦[1]，曾經(jīng)一度引起了地質(zhì)學(xué)者的廣泛興趣，撰寫了多方面的學(xué)術(shù)論文，包含了從成礦機(jī)制到控礦條件，從礦床類型到成礦巖體的年齡特征等等，幾乎包羅萬(wàn)象。唯獨(dú)缺乏地球物理特征方面的專著論文，筆者在此推出拙著一篇，意在拋出引玉，引起更多地球物理方面的專家學(xué)者對(duì)該地區(qū)的關(guān)注和興趣，以彌補(bǔ)這方面的缺憾。在該礦區(qū)典型剖面上開展物探方法有效性研究，對(duì)于發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)本地區(qū)深部盲礦體、隱伏礦體，擴(kuò)大礦區(qū)資源量具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。2018年6月份，筆者利用在天井山外圍工作的閑暇之際，對(duì)天井山礦區(qū)的典型地質(zhì)剖面開展了有限的試驗(yàn)工作，工作方法包括激發(fā)極化法(簡(jiǎn)稱激電)、自然電場(chǎng)法（自電）、磁法和伽馬能譜法等，取得了明顯的地質(zhì)找礦效果，達(dá)到了預(yù)期的目的。

1 礦區(qū)地質(zhì)概述

研究區(qū)在大地構(gòu)造位置上處于江南隆起帶東段，在成礦區(qū)帶上位于2010 年新增列的欽杭成礦帶的江南隆起東段成礦亞帶[2]。

地層岀露主要為北西一側(cè)中元古界牛屋組地層和東南一側(cè)青白口井潭組地層，前者為一套變質(zhì)碎屑巖系，巖性主要為千枚狀砂巖，粉砂質(zhì)千枚巖等，后者一套火山碎屑巖系，巖性主要為變質(zhì)安山巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、淺變質(zhì)流紋巖等。

圖1 休寧天井山金礦地質(zhì)略圖Figure 1.Geological sketch of the Tianjingshan gold ore deposit in Xiuning

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育。除了早期的韌性剪切帶外，礦區(qū)主要構(gòu)造為靈山花崗巖體接觸帶以及晚期疊加在剪切帶上的斷裂構(gòu)造。

礦區(qū)內(nèi)主要侵入巖體為晉寧期片麻狀花崗巖和燕山期花崗斑巖。

2 巖石和礦石的地球物理特征

天井山礦區(qū)含礦主巖是含金石英脈，圍巖是千枚巖、流紋巖、花崗巖和其它礦化蝕變巖。對(duì)礦區(qū)幾種主要巖性進(jìn)行野外露頭小四極法測(cè)定，統(tǒng)計(jì)得出如下電性參數(shù)（表1）。

表1 天井山地區(qū)巖礦石物性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 1.Statistics of physical properties of rocks and ores in the Tianjingshan area

物性參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，電阻率以石英脈最高，約為6000～7000Ω·m，片麻狀花崗巖次之，約為5500Ω·m，千枚巖和流紋巖約為4000Ω·m左右。礦化蝕變巖約為3000Ω·m。極化率以礦化蝕變巖最大，約4%～6%，含金石英脈約為3%，其它正常圍巖極化率在2%上下，非礦化石英脈低于1%。

概括起來(lái)，礦區(qū)內(nèi)含金石英脈具有高阻中極化特征，與金礦體關(guān)系密切的蝕變巖具有低阻高極化特征，因此利用激電異常圈定含金石英脈和礦化蝕變帶具備基本的地球物理前提[3]。

3 天井山金礦體地球物理場(chǎng)特征

3.1 天井山金礦的激電、自電異常特征

圖2 天井山金礦激電、自電異常特征Figure 2.Features of IP and self-potential anomalies in the Tianjingshan gold ore deposit

圖2a為對(duì)稱四極激電異常圖，對(duì)照下方的地質(zhì)剖面（圖2e），可以發(fā)現(xiàn)三處金礦體與高值極化率異常對(duì)應(yīng)較好，激電剖面的12、26和44點(diǎn)分別出現(xiàn)了相對(duì)高值激電異常，峰值分別為2.4%、2.6%和2.8%，分布在金礦體Au3、Au1和Au2露頭點(diǎn)偏東南一側(cè)，說(shuō)明礦脈向東南方向傾斜，偏移距的大小大致反映了礦體傾角的陡緩；從電阻率異常來(lái)看，僅中間的一號(hào)金礦體（Au1）為高阻，視電阻率峰值在3600Ω·m 以上，顯示出典型的石英脈型金礦的高阻高極化特征，兩邊的礦體2（Au2）和礦體3（Au3）上方視電阻率分別為700和1000Ω·m，表現(xiàn)為低阻高極化或中阻高極化特征，說(shuō)明這兩處礦體比較破碎，或者礦體周圍附近還存在的蝕變巖型金礦體。

圖2b為自然電位及電位梯度激電異常圖，對(duì)照下方的地質(zhì)剖面（圖2e），可以發(fā)現(xiàn)三處金礦體與自然電位及電位梯度低值異常對(duì)應(yīng)較好，自電剖面的12、24和42點(diǎn)分別出現(xiàn)了相對(duì)低值自電異常，電位谷值分別為-2mV、-22mV和-44mV，分布在金礦體Au3、Au1和Au2 露頭點(diǎn)偏東南一側(cè)，說(shuō)明礦脈向東南方向傾斜，和激電異常對(duì)比，自然電位的谷值點(diǎn)比激電峰值點(diǎn)更接近礦體露頭，說(shuō)明自電異常反映的異常體深度略小于100m極距的對(duì)稱四極激電異常反映的深度。電位梯度異常形態(tài)和電位異常相似，谷值點(diǎn)的位置大致重合，僅有中間礦體（Au1）上的梯度異常較電位異常向露頭方向略有偏移。

3.2 天井山金礦磁法、能譜法異常特征

圖3 天井山金礦磁法、能譜法異常特征Figure 3.Features of magnetic and Gamma ray spectrum anomalies in the Tianjingshan gold ore deposit

圖3c為磁異常△T異常圖（紅實(shí)曲線），藍(lán)虛線為磁化率異常曲線；對(duì)照下方的地質(zhì)剖面（圖2e），可以發(fā)現(xiàn)三處金礦體上方有一點(diǎn)微弱的磁異常反映，異常峰值點(diǎn)與礦體露頭點(diǎn)對(duì)應(yīng)，異常峰值在30nT以下，因此用磁法圈定石英脈型金礦體效果不是很好，這是因?yàn)榘殡S金礦形成的一系列蝕變作用，造成巖礦石中的磁鐵礦結(jié)構(gòu)被破壞，產(chǎn)生了退磁作用[4]，區(qū)域上金礦區(qū)的磁異常則以低緩弱磁異常為特征。

圖3d為伽馬能譜異常圖，其中紅實(shí)曲線為鉀釷比值曲線，黑虛線為鉀鈾比值曲線，對(duì)照下方的地質(zhì)剖面（圖2e），可以發(fā)現(xiàn)礦體2（Au2）和礦體1（Au1）上方均有明顯的能譜比值異常，而且峰值點(diǎn)的位置和礦體露頭位置高度重合，礦體3（Au3）上方有一定的鉀釷比值異常，鉀鈾比值異常位于礦體異常的兩側(cè)一定的位置，說(shuō)明伴隨礦體3（Au3）的鉀化蝕變不強(qiáng)。

4 結(jié)論與建議

（1）通過(guò)在天井山已知礦體上的綜合物探方法有效性試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)在金礦體上方有明顯的激電異常，自電異常和伽馬能譜異常反應(yīng)，磁法異常相對(duì)微弱。

（2）激電異常、磁法異常和伽馬能譜異常在礦體上方為正值異?；蚍逯诞惓?，自電異常在礦體上方為負(fù)值異?；虻凸犬惓?。

（3）伽馬能譜異常跟礦體露頭點(diǎn)對(duì)應(yīng)較好，激電異常和自電異常的峰值點(diǎn)和谷值點(diǎn)都位于露頭點(diǎn)偏東南一側(cè)，說(shuō)明伽馬能譜異?？碧缴疃葴\，對(duì)礦體露頭反應(yīng)敏感，激電異常和自電異?？碧缴疃认鄬?duì)較大，是有一定延伸的礦體的綜合反映，峰值點(diǎn)（或谷值點(diǎn)）偏移露頭點(diǎn)的方向，代表的礦體的傾向，偏移距的大小一定程度上反映了礦體傾角的陡緩。

（4）石英脈型金礦體上方的激電異常和自電異常顯然是由金屬硫化物引起，而不是由金礦顆粒直接引起，因?yàn)榻鸬V含量是克噸級(jí)別，無(wú)論其本身的激電效應(yīng)如何都不足以引起可觀測(cè)的激電異常，然而，在成礦有利地段，既有含金礦源層，又有巖漿熱液活動(dòng)，由于金的親硫性，石英脈中金屬硫化物的含量與金的含量正相關(guān)，因此應(yīng)用激電或自電方法找到了硫化物豐富的石英脈，也就相當(dāng)程度上找到了石英脈型金礦體。

（5）激電方法必須同其他地質(zhì)物化探方法配合使用，在金礦有利地段開展普查和詳查工作，才能取得較好的找礦效果。

（6）建議在天井山及其周圍地區(qū)開展全面的激電中梯普查工作，在此基礎(chǔ)上選擇有利地段，開展綜合地質(zhì)物化探的剖面詳查工作，經(jīng)過(guò)綜合研究，篩選優(yōu)等綜合異常進(jìn)行工程驗(yàn)證。在做足做細(xì)物探工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)行鉆探施工，可以達(dá)到降低勘探風(fēng)險(xiǎn)、提高見礦概率和縮短找礦工期的目的。