汪青松，張順林，張金會，張家嘉，尤淼

(1.自然資源部覆蓋區(qū)深部資源勘查工程技術(shù)創(chuàng)新中心，安徽合肥 230001；2.安徽省勘查技術(shù)院，安徽合肥 230031)

0 引言

皖東北地區(qū)位于我國著名的北北東向郯廬斷裂帶南段，控制長度達(dá)300km。區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)背景優(yōu)越，構(gòu)造蝕變巖型金礦是區(qū)內(nèi)主要礦床類型[1]。由于區(qū)內(nèi)大面積第四系覆蓋，基巖出露面積小，地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜，找礦難度大。找礦一直未有大的突破成果，在2010年之前，全區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)中型規(guī)模以上金礦床。五河地區(qū)是區(qū)內(nèi)找礦成果相對突出的地區(qū)，也曾是國內(nèi)找金熱點(diǎn)地區(qū)。

上世紀(jì)90年代，五河地區(qū)朱頂鎮(zhèn)農(nóng)民建房挖地基發(fā)現(xiàn)了高品位金礦，招來民眾哄搶，曾引起地礦部門和當(dāng)?shù)卣母叨戎匾?，先后有多支地勘單位和科研院所在此開展找金工作，縣政府還在全國招商，引進(jìn)開發(fā)資金和勘查技術(shù)，掀起了區(qū)內(nèi)金礦勘查高潮。截止2010年，累計(jì)發(fā)現(xiàn)小型金礦4個(gè)，礦點(diǎn)50余處，共探明金資源儲量6.7t，建成3 座小型礦山。但實(shí)際找礦效果并不理想，與同處于郯廬斷裂帶上地質(zhì)背景與礦化類型類似的膠東地區(qū)金礦找礦相比具有天壤之別。

郯廬斷裂帶是中國東部地區(qū)規(guī)模巨大的多種礦床類型構(gòu)成的北東向金礦成礦帶，控制著中國東部地區(qū)眾多特大型、大型及中小型金礦床的分布[2]。其中膠東成礦區(qū)找礦成果特別突出，2010年之前已探明石英脈-構(gòu)造蝕變巖型金礦資源2000余噸，“358找礦突破戰(zhàn)備行動”實(shí)施之后又探明了一大批金礦床，新增金資源量2400 余噸，至2017 年區(qū)內(nèi)累計(jì)探明金資源量達(dá)4500t[3]。

皖東北地區(qū)成礦條件有利，區(qū)內(nèi)五河地區(qū)金礦異常信息最豐富，2010年安徽省國土廳在五河地區(qū)設(shè)立了省級金礦整裝勘查區(qū)，安徽省勘查技術(shù)院為項(xiàng)目承擔(dān)單位，負(fù)責(zé)整裝勘查區(qū)找礦技術(shù)指導(dǎo)工作，實(shí)行“統(tǒng)一部署、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一實(shí)施、統(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一進(jìn)度”資料共享的“五統(tǒng)一”勘查。2010 年開始實(shí)施，多次續(xù)作，至今項(xiàng)目還在實(shí)施中。

五河金礦整裝勘查過程漫長，早期進(jìn)展并不順利，2013年之前按照物化探掃面圈定靶區(qū)→綜合勘查評價(jià)確定孔位→鉆探驗(yàn)證提交普查基地的勘查思路開展工作，在獲得豐富的地質(zhì)物化探異常信息基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)施工14個(gè)鉆孔，驗(yàn)證評價(jià)了10個(gè)靶區(qū)，雖有7個(gè)靶區(qū)見礦，但因未能發(fā)現(xiàn)高品位或厚大礦體，還不能提交普查勘查基地，需要按照“循環(huán)漸近式”覆蓋區(qū)找礦理論和“一選三定四階段反復(fù)循環(huán)”覆蓋區(qū)綜合找礦模式[4]，深入開展區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)特征和地球物理場特征研究，分析區(qū)域控礦條件，總結(jié)成礦規(guī)律和找礦方法有效性，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了穿透厚覆蓋層薄層礦體探測技術(shù)試驗(yàn)，應(yīng)用物探成果引領(lǐng)地質(zhì)勘查理論創(chuàng)新，利用“繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式”找礦思想，指導(dǎo)找礦靶區(qū)圈定和鉆探驗(yàn)證工作，自2016年起陸續(xù)收獲了找礦突破成果，鉆探驗(yàn)證見礦情況與靶區(qū)預(yù)測成果基本一致。

2016年，在朱頂靶區(qū)內(nèi)探明小型金礦1處(朱頂藍(lán)天金礦)；2017年，在河口-榮渡靶區(qū)內(nèi)探明中型金礦1處(河口金礦)，備案333 類資源量金5.9t(含伴生)，鉛8800t(含伴生)[5]，這是皖東北地區(qū)第一個(gè)中型規(guī)模以上構(gòu)造蝕變巖型金礦床；同年在大鞏山靶區(qū)某礦山深邊部找礦，新增探明小型規(guī)模1處；2018年，在天井湖靶區(qū)北部發(fā)現(xiàn)整裝勘查區(qū)內(nèi)第二處中型規(guī)模金礦床(天井湖金礦)，備案333+334 類資源量金8.3t，鉛19700t，伴生銀2.95t；2019年，在天井湖靶區(qū)南部和河口—榮渡靶區(qū)內(nèi)探明小型金礦1 處(方庵金礦)。4 年時(shí)間內(nèi)連續(xù)新發(fā)現(xiàn)了2 處中型和3 處小型金礦床，新增總資源量已達(dá)大型規(guī)模，是整裝勘查區(qū)內(nèi)2010年之前探明金資源量的2倍多，整裝勘查取得了很好的找礦效果，估算預(yù)測靶區(qū)內(nèi)潛在金礦資源量可達(dá)特大型規(guī)模[5]，實(shí)現(xiàn)了郯廬斷裂帶南段安徽省境內(nèi)找金礦的重大突破。

1 區(qū)域地質(zhì)背景與五河金礦整裝勘查區(qū)找礦難點(diǎn)

1.1 皖東北地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)概況

皖東北地區(qū)包含安徽省淮北市、宿州市、蚌埠市、滁州市、合肥市以及與安徽省接壤的江蘇省徐州市、宿遷市廣大地區(qū)。地貌單元分屬淮北平原、江淮丘陵和沿江平原，地表被大面積第四系松散層和白堊系—新近系“紅層”覆蓋，在滁州市地區(qū)還有新近系玄武巖覆蓋，覆蓋區(qū)面積占90%以上，基巖出露少。大地構(gòu)造位置處于華北地臺、揚(yáng)子地臺、秦嶺-大別-蘇魯造山帶結(jié)合部位。北部地區(qū)屬于華北地臺，主要地層巖性為青白口系—二疊系沉積巖、前震旦系變質(zhì)巖。中部地區(qū)屬于秦嶺-大別-蘇魯造山帶，以前震旦系變質(zhì)巖為主。南部屬于揚(yáng)子地臺，主要地層巖性為震旦系—三疊系沉積巖。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造格架為近東西向-北西西向基底構(gòu)造，疊加了北北東-近南北向郯廬斷裂帶。北北東向和近南北向斷裂是區(qū)內(nèi)最重要斷裂構(gòu)造，屬于郯廬斷裂帶系統(tǒng)[6]。郯廬斷裂帶南段從皖東北地區(qū)通過，由江蘇省宿遷市進(jìn)入安徽省五河縣境內(nèi)，向南偏西依次穿過五河縣、滁州市，在廬江縣出皖東北地區(qū)。郯廬斷裂帶切割了近東西向基底構(gòu)造和蓋層褶皺構(gòu)造，控制著區(qū)內(nèi)大部分中新生代“紅層”沉積盆地的邊界。

區(qū)內(nèi)發(fā)育有多個(gè)時(shí)代的巖漿巖，早期的有新太古代蚌埠期蚌埠混合花崗巖；燕山期巖漿巖最為發(fā)育，主要有淮北三鋪花崗閃長巖體、蚌埠荊山花崗巖體等[7～9]和明光管店花崗閃長巖體等。在喜馬拉雅期，明光-張八嶺地區(qū)有大量火山巖噴發(fā)和潛火山巖體。

區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)鐵、銅、金、鉛、鋅、重晶石等礦產(chǎn)。華北地臺區(qū)主要礦床類型有沉積變質(zhì)型鐵礦、矽卡巖型鐵銅金礦[10]和石英脈-構(gòu)造蝕變巖金礦；秦嶺-大別-蘇魯造山帶區(qū)主要礦床類型有石英脈-構(gòu)造蝕變巖金礦[11]；揚(yáng)子地臺區(qū)主要礦床類型有矽卡巖型銅金礦[12]和構(gòu)造破碎帶型金礦等[13～14]。

1.2 五河金礦整裝勘查區(qū)找礦難點(diǎn)

五河金礦整裝勘查區(qū)位于五河縣東部地區(qū)，面積400km2。大地構(gòu)造處于近東西向蚌埠復(fù)背斜構(gòu)造東段與北北東向郯廬斷裂帶的交匯部位。郯廬斷裂帶近南北向從整裝勘查區(qū)中部穿過。西側(cè)為前震旦系五河巖群變質(zhì)巖系，東側(cè)為白堊系新莊組紅色砂礫巖。整裝勘查區(qū)橫跨淮河兩岸，地表大部分為第四系松散層覆蓋和白堊系“紅層”分布區(qū)，僅在大鞏山地區(qū)有零星五河巖群基巖露頭。

五河巖群變質(zhì)巖系屬于中深變質(zhì)的片麻巖與大理巖組合，主要巖性有斜長片麻巖、斜長角閃片麻巖、石英角閃片麻巖、角閃巖、淺粒巖、變粒巖和大理巖等。

主要礦床類型有石英脈-構(gòu)造蝕變巖金礦，共、伴生有鉛礦。礦化發(fā)生在糜棱巖、構(gòu)造片巖、碎粒-碎裂巖帶中，在構(gòu)造角礫之間形成細(xì)脈、微細(xì)脈和浸染狀金礦化。主要金屬礦物有黃鐵礦和方鉛礦、黃銅礦及少量閃鋅礦等，黃鐵礦化、絹云母化和硅化為主要蝕變特征。

五河金礦整裝勘查區(qū)既是厚覆蓋區(qū)，又是構(gòu)造復(fù)雜條件區(qū)，找礦難度大，找礦突破存在有3 個(gè)方面難點(diǎn)：

（1）厚覆蓋區(qū)，缺少穿透厚覆蓋層探測礦體技術(shù)。整裝勘查區(qū)覆蓋區(qū)面積占比大于80%，覆蓋層厚度大部分在90m 以上，具有低阻屏蔽作用，物探找礦效果也差。石英脈-構(gòu)造蝕變巖型金礦體多呈陡傾斜脈狀，厚度薄、無磁性，埋藏于厚覆蓋層下，難以查明礦化帶分布情況，無法確定鉆探驗(yàn)證位置。

（2）屬于典型構(gòu)造條件復(fù)雜地區(qū)，難以查明控礦條件。整裝勘查區(qū)處于華北地臺、揚(yáng)子地臺、秦嶺-大別造山帶三大構(gòu)造單元交匯處，郯廬斷裂帶的主干斷裂——朱頂-石門山斷層從整裝勘查區(qū)中部呈近南北向穿過。郯廬斷裂帶長期活動，主干斷裂及其次生牽引構(gòu)造既是控巖控礦構(gòu)造又是破壞礦體的構(gòu)造，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜。

（3）以往地質(zhì)勘查工作程度低，缺少成礦模式理論指導(dǎo)。不同的成礦區(qū)具有不同的成礦模式。成礦模式?jīng)Q定找礦方向，五河金礦整裝勘查實(shí)施時(shí)，1∶5萬區(qū)調(diào)和礦調(diào)工作尚未完成，以往地質(zhì)勘查和綜合研究程度低，前人沒有查明控礦條件，沒有成礦模式理論指導(dǎo)，不能確定正確的找礦主攻方向。

2 繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式

圈定找礦靶區(qū)是實(shí)現(xiàn)覆蓋區(qū)找礦突破的關(guān)鍵步驟也是難點(diǎn)所在。筆者為了解決安徽省五河金礦整裝勘查中缺少成礦模式指導(dǎo)問題，分析研究了皖東北區(qū)域重磁異常特征和成礦規(guī)律，應(yīng)用物探成果引領(lǐng)地質(zhì)理論創(chuàng)新，創(chuàng)建了皖東北地區(qū)繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式，指導(dǎo)靶區(qū)圈定，取得了找礦效果。

2.1 皖東北重力異常特征與繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式

經(jīng)對皖東北地區(qū)重磁資料進(jìn)行綜合整理與分析[9,15]，獲得重要發(fā)現(xiàn)：即重力低異常具有弧形條帶特征[16]，并以郯廬斷裂帶為界，兩側(cè)弧形凸向相反，大致具有旋轉(zhuǎn)對稱性(圖1)。筆者創(chuàng)新物探異常解釋方法，根據(jù)區(qū)域物探異常特征進(jìn)行斷裂構(gòu)造時(shí)空演化推斷解釋，推斷皖東北地區(qū)保存有印支期斷裂構(gòu)造格架痕跡；區(qū)內(nèi)北東-北北東向主要斷裂構(gòu)造具有繼承性，形成于印支期，燕山期繼續(xù)活動，控制白堊紀(jì)“紅層盆地”，與地質(zhì)學(xué)家研究郯廬斷裂帶演化特征相符[17～19]。

分析研究區(qū)域控礦條件和成礦規(guī)律時(shí)還發(fā)現(xiàn)：區(qū)內(nèi)熱液充填構(gòu)造破碎帶型礦床和矽卡巖型礦床均受北東-北北東向繼承性斷裂構(gòu)造控制[16]。

圖1 皖東北地區(qū)重力異常與繼承性斷裂構(gòu)造分布圖(據(jù)汪青松等，2018)Figure 1. Distribution map of gravity anomalies and inherited faults in northeastern Anhui Province (after Wang Qingsong et al., 2018)

繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式[20]：郯廬斷裂形成于印支期，長期活動，壓扭拉張作用時(shí)而轉(zhuǎn)換，發(fā)揮著板塊內(nèi)部應(yīng)力集中的塊體邊界作用，控制了區(qū)內(nèi)燕山期的巖漿活動與成礦作用[21]。在印支期以左行壓扭應(yīng)力作用為主，在左行走滑壓扭階段，在其兩側(cè)形成了一系列次級斷裂構(gòu)造或派生牽引構(gòu)造。由應(yīng)變橢球體分析可知，在主干斷裂兩側(cè)可派生主壓應(yīng)力軸和主張應(yīng)力軸，可產(chǎn)生一系列壓性、壓扭性次級斷層和張性、壓扭性次級斷層，在皖東北地區(qū)主要表現(xiàn)為北東-北北東向斷裂構(gòu)造。至早白堊世進(jìn)入伸展階段，以拉張應(yīng)力作用為主，巖體侵入、成礦與斷陷盆地形成。在伸展期，郯廬斷裂帶主干斷裂左行壓扭應(yīng)力作用消失，在壓扭拉張應(yīng)力轉(zhuǎn)換期，早期形成的次級主斷裂侵入巖體，成礦物質(zhì)在合適部位沉淀形成礦床。這一時(shí)期是中國大陸中東部發(fā)生的燕山期大規(guī)模成礦作用時(shí)期[22]，皖東北地區(qū)也進(jìn)入金礦形成的主要時(shí)期。成礦巖體沿已有斷裂構(gòu)造侵入，含礦熱液在郯廬斷裂次級斷裂構(gòu)造或派生牽引構(gòu)造裂隙中成礦，在古生代及震旦紀(jì)地層分布區(qū)可形成矽卡巖型金礦和熱液充填構(gòu)造破碎帶型金礦(遠(yuǎn)離巖體)，在前震旦系變質(zhì)巖分布區(qū)可形成石英脈-構(gòu)造蝕變巖型金礦。這些控礦構(gòu)造都是繼承了郯廬斷裂帶受壓扭作用形成的次級斷裂構(gòu)造或派生牽引構(gòu)造帶。

2.2 繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式找礦方法

成礦模式習(xí)慣上多指礦床成因模式，強(qiáng)調(diào)的是成礦物質(zhì)來源、運(yùn)移過程和沉淀場所?！翱氐V模式”屬于礦床存在模式，強(qiáng)調(diào)繼承性斷裂構(gòu)造的最重要控礦作用。繼承性斷裂構(gòu)造物探異常具有顯著特征，依據(jù)特有的物探異常特征，可以在覆蓋區(qū)識別確定控礦構(gòu)造位置，指導(dǎo)靶區(qū)圈定工作，這是創(chuàng)建繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式的意義所在。

圖2 五河金礦整裝勘查區(qū)找礦靶區(qū)與普查控制區(qū)分布圖Figure 2. Distribution of prospecting target areas and general survey-controlled areas in the integrated exploration area of the Wuhe gold deposit

繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式，解決了皖東北地區(qū)缺少勘查理論指導(dǎo)的難題，用于指導(dǎo)五河金礦整裝勘查工作，取得了重要找礦成果。指導(dǎo)找礦方法是：分析繼承性斷裂構(gòu)造壓扭性形成機(jī)理，可知繼承斷裂構(gòu)造應(yīng)當(dāng)不切割主干斷裂，其弧形物探異常也會不切割主干斷裂，當(dāng)繼承斷裂構(gòu)造帶發(fā)生礦化蝕變作用時(shí)，具有較強(qiáng)磁性前寒武系變質(zhì)巖還會發(fā)生消磁作用，繼承性斷裂構(gòu)造帶會伴隨有磁場低值帶異常存在。因此繼承性斷裂構(gòu)造控礦具有特殊的物探異常特征，是尋找和判斷控礦破碎帶構(gòu)造的標(biāo)志。因此，在五河金礦整裝勘查區(qū)依據(jù)①弧形物探異常；②不切割主干斷裂；③伴隨磁場低值帶3個(gè)重要物探異常特征標(biāo)志，再結(jié)合其他資料，圈定了6個(gè)找礦靶區(qū)(圖2)。經(jīng)普查驗(yàn)證，見礦鉆孔分布與靶區(qū)范圍基本一致，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)金礦床5處，找礦效果顯著。據(jù)此預(yù)測區(qū)內(nèi)金礦遠(yuǎn)景資源量可達(dá)超大型規(guī)模(50t)，不僅實(shí)現(xiàn)了五河金礦整裝勘查區(qū)找礦突破，更是為皖東北地區(qū)覆蓋區(qū)找礦提供了一種繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式找礦方法。

3 “中大比例尺多方法組合覆蓋區(qū)基巖地質(zhì)構(gòu)造探測技術(shù)”

覆蓋區(qū)找礦都要探測基巖地質(zhì)信息和地球物理場特征，編制基巖地質(zhì)圖，需要多尺度探測成礦系統(tǒng)[23]。利用繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式指導(dǎo)圈定找礦靶區(qū)時(shí)，也需要查明區(qū)內(nèi)基巖地質(zhì)情況和重磁場特征，以便判斷區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征是否具有區(qū)域控礦地質(zhì)條件共性，對比分析區(qū)內(nèi)物探異常是否具有繼承性斷裂構(gòu)造物探異常基本特征。回顧五河金礦整裝勘查過程，分析各項(xiàng)物探方法有效性，總結(jié)提出了“中大比例尺多方法組合覆蓋區(qū)基巖地質(zhì)構(gòu)造探測技術(shù)”（簡稱“中大比例尺組合探測技術(shù)”），具有分辨率高、成本低、速度快的優(yōu)點(diǎn)，主要地球物理方法如下：

3.1 1∶2.5萬比例尺重力、磁法、激電中梯、化探掃面

重力、磁法不受低阻屏蔽作用影響，可利用重磁掃面異常識別基巖地層巖性和推斷隱伏巖體；激電中梯方法可以獲取基巖區(qū)和淺覆蓋區(qū)電阻率和極化率異常信息，特別是對低阻地質(zhì)體和高極化率礦體有較好的反映；化探方法在風(fēng)化殘丘和極淺覆蓋區(qū)，可以測量出基巖化學(xué)元素含量，對礦化顯示效果好。多方法組合能夠發(fā)揮優(yōu)勢互補(bǔ)作用，可克服單一物探方法的局限性。

3.2 1∶1萬比例尺CSAMT、CR、IP法剖面測量

主要用于異常查證和靶區(qū)評價(jià)。可控源音頻大地電磁法(CSAMT法)，能夠較好地探測出地層剖面中電阻率(ρs)異常分布特征。復(fù)電阻率法(CR法)，能夠定窗口高密度測量地層中視電阻率參數(shù)(ρs)、激電視充電率(ms)、電阻率、視時(shí)間參數(shù)(τs)、視頻率相關(guān)參數(shù)(cs)，可區(qū)別礦和非礦異常。激電測深剖面法(IP法)，能夠同時(shí)探測剖面視電阻率(ρs)和視極化率(ηs)異常。

“中大比例尺組合探測技術(shù)”，即1∶2.5萬掃面與1∶1 萬剖面組合的多方法多比例尺綜合探測技術(shù)。其基本網(wǎng)度為250m×(50～100)m，較網(wǎng)度為500m×(100～200)m 的1∶5 萬中比例尺探測平面分辨率提高4～8倍，重點(diǎn)地區(qū)網(wǎng)度加密。能較詳細(xì)查明地球物理場分布，判斷覆蓋層厚度，探測基巖地層巖性，尋找隱伏巖體，圈定礦化蝕變帶和推斷解釋斷裂構(gòu)造，具有識別較小目標(biāo)體優(yōu)勢。

4 穿透厚覆蓋層探測礦體新技術(shù)

尋找覆蓋層下陡傾斜、無磁性、脈狀金屬礦體難度很大，開展了多項(xiàng)穿透厚覆蓋層探測陡傾斜脈狀礦體的技術(shù)試驗(yàn)，“極低頻電流磁場法”和“四方位充電測井法”效果好。

4.1 極低頻電流磁場法

極低頻電流磁場法，是一種測磁場的傳導(dǎo)類電法[24]，吸收了磁法勘探和激發(fā)極化法的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)良導(dǎo)體通電產(chǎn)生電流磁場基本原理，基于金屬礦體具有良好的導(dǎo)電性，并與圍巖存在較大的電性差異，當(dāng)有人工電場作用時(shí)，經(jīng)過礦體內(nèi)外的電流密度分布存在不均勻，礦體中分布電流較多，將形成局部電流磁場異常，且異常強(qiáng)度與供電電流大小有關(guān)。構(gòu)造蝕變巖型金礦脈電阻率低，五河群變質(zhì)巖電阻率高。當(dāng)平行礦脈在地面供以強(qiáng)大電流時(shí)，進(jìn)入基巖中的電流便更多選擇在低阻礦脈中通過，金礦脈相當(dāng)于供電導(dǎo)線，由畢奧-薩伐爾定律可知，在金礦脈周圍會產(chǎn)生一次電流的磁場，磁場強(qiáng)度與電流大小成正比，與距離平方成反比；由于低阻覆蓋層具有電流趨膚效應(yīng)，由電磁波趨膚深度與頻率相關(guān)性可知，在低阻覆蓋區(qū)進(jìn)行穩(wěn)定電流供電時(shí)，進(jìn)入礦體的電流大小還與供電頻率有關(guān)，流入金礦脈中電流會隨著供電頻率的降低而增大，頻率越低穿透覆蓋層的能力越強(qiáng)，進(jìn)入基巖礦體中電流就越多，磁場強(qiáng)度越大。不同頻率供電，金屬礦體產(chǎn)生的電磁場異常不同。

“極低頻電流磁場法”測量時(shí)，在地面發(fā)射交變電場，激發(fā)基巖中礦體產(chǎn)生電流感應(yīng)磁場信號，在地面測量供電前后(或不同頻率供電)磁場并進(jìn)行對比研究，篩選磁場異常變化之處的局部異常即為金屬礦體所在位置。礦致異常＝供電前磁場(或高頻磁場)-供電后磁場(或高頻磁場)，前后磁場的差值體現(xiàn)了磁場異常變化情況，還可以消除背景影響和測量誤差。

在五河金礦整裝勘查區(qū)河口金礦10 號勘探線Ⅰ號金礦體上方開展了“極低頻電流磁場法”試驗(yàn)工作。Ⅰ號金礦體為構(gòu)造蝕變巖型金礦脈(低阻)，產(chǎn)于前寒武系變質(zhì)巖中(高阻)，傾角60°～70°（陡傾斜），其上部為第四系覆蓋層(低阻)，厚度98m。試驗(yàn)時(shí)采用V8 多功能電法系統(tǒng)[25]與MT 法MTC-50 型磁傳感器組合構(gòu)成電流磁場法觀測系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)供電頻率為2-4Hz、2-5Hz、2-6Hz時(shí)礦體上方出現(xiàn)了條帶狀磁異常與后期鉆探驗(yàn)證礦化帶對應(yīng)，其中(2-6Hz-2-4Hz)剩余異常最明顯(圖3)，取得了很好找礦效果。

圖3 河口鉛金礦Ⅰ號礦體電流磁場剩余異常平面圖Figure 3. Plan of residual current magnetic field anomalies for the ore body I of the Hekou Pb-Au deposit

4.2 四方位充電測井法

金屬礦鉆探發(fā)現(xiàn)礦體后，往往需要判斷礦體的產(chǎn)狀傾向，常用的方法有四方位激電測井法。該方法在地面距離井口一定距離的四方位分別通過A 極供電（B 極置無窮遠(yuǎn)），同時(shí)在井中不同深度連續(xù)測量MN間一次電位和二次電位，通過對比不同方位電阻率或極化率高低判斷礦層產(chǎn)狀傾向，在基巖出露區(qū)應(yīng)用效果好。然而，在低阻厚覆蓋區(qū)，由于存在覆蓋層屏蔽電場信號難題，地面供電信號到達(dá)基巖后被減弱，MN測量信號微弱，往往難以判別薄礦層產(chǎn)狀傾向。

四方位充電測井法是一種井-地聯(lián)合探測方法。電極布設(shè)如圖4，在井中通過A極供電(B極置無窮遠(yuǎn))連續(xù)移動充電，在地面距離井口等距離四方位同時(shí)測量4個(gè)M極電位(N極置無窮遠(yuǎn))。由于供電電極A與低阻礦體直接接觸，低阻礦體形成等電位體，傾斜礦體上端距離地表近，地面電位高，傾斜礦體下端距離地表遠(yuǎn)，地面電位小，通過對比不同方位的電位高低可判斷礦層產(chǎn)狀傾向。

試驗(yàn)工作在五河金礦整裝勘查區(qū)內(nèi)河口金礦ZK2002 孔進(jìn)行，孔深650.15m。0～98.65m 為第四系低阻覆蓋層。其下基巖為片麻巖類變質(zhì)巖，電阻率高。在孔深378.18～388.95m 發(fā)現(xiàn)含金礦化蝕變巖帶，視厚度10.77m，為低阻礦化帶。

野外試驗(yàn)時(shí)，使用1 臺供電發(fā)射機(jī)與4 臺接收機(jī)組合完成。試驗(yàn)結(jié)果顯示，在含金礦化蝕變巖段，四方位電位異常十分突出(圖5)，且西北方向兩個(gè)M 極電位明顯高于東北方向兩個(gè)M極電位，據(jù)此判斷西北方向礦體埋藏淺，東南方向礦體埋藏深，礦體傾向東南，與礦體實(shí)際傾向一致[16]。

圖4 四方位充電測井法電極布置示意圖Figure 4. Electrode layout of tetragonal charging logging method

圖5 ZK2002孔四方位電位異常圖Figure 5. Tetragonal potential anomaly of the borehole ZK2002

5 總結(jié)

（1）研究區(qū)域地質(zhì)物探異常特征、分析控礦條件、總結(jié)成礦規(guī)律，應(yīng)用物探成果引領(lǐng)地質(zhì)理論創(chuàng)新，創(chuàng)建了繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式，為皖東北地區(qū)找礦提供了理論依據(jù)，成功地指導(dǎo)了五河金礦整裝勘查圈定找礦靶區(qū)工作，“繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式”具有推廣應(yīng)用意義。

（2）“中大比例尺多方法組合探測技術(shù)”，為整裝勘查靶區(qū)圈定和鉆探孔位確定提供了基礎(chǔ)地質(zhì)物探異常信息。具有分辨率高、成本低優(yōu)勢，適合地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜的厚覆蓋區(qū)地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查推廣。

（3）“極低頻電流磁場法”和“四方位充電測井法”是穿透厚覆蓋層探測礦體的有效技術(shù)。

極低頻電流磁場法具有穿透低阻覆蓋層能力，為覆蓋區(qū)尋找陡傾斜脈狀金屬礦體提供了一種有效方法。基于現(xiàn)有儀器設(shè)備發(fā)揮潛能，可以開展該方法工作。四方位充電測井法能夠在低阻厚覆蓋區(qū)探測薄層礦體產(chǎn)狀，發(fā)現(xiàn)鉆探打漏礦層，尋找井側(cè)面、井底盲礦體。

（4）回顧五河金礦整裝勘查找礦突破過程，物探成果引領(lǐng)，創(chuàng)建皖繼承性斷裂構(gòu)造控礦模式，為靶區(qū)預(yù)測提供了理論依據(jù)，在找礦突破過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用；創(chuàng)新物探技術(shù)，為地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜的厚覆蓋區(qū)探測基巖地質(zhì)信息提供了關(guān)鍵技術(shù)。五河金礦整裝勘查找礦突破成果是伴隨著物探成果引領(lǐng)地質(zhì)理論創(chuàng)新和結(jié)合實(shí)際的物探方法創(chuàng)新而實(shí)現(xiàn)的，因此提出“皖東北地區(qū)物探成果引領(lǐng)，探測技術(shù)創(chuàng)新”勘查模式，可適應(yīng)皖東北覆蓋區(qū)和郯廬斷裂帶地區(qū)地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查的需要。

致謝！在五河金礦整裝勘查找礦突破過程中，始終得到了安徽省自然資源廳盛中烈教授的精心指導(dǎo)，不斷鼓勵筆者創(chuàng)新和大膽驗(yàn)證，深表感謝！