羅 睿，區(qū)小毅，黎海龍，陸懷成，黃啟勛

( 1.廣西地球物理勘察院，廣西 柳州 545005；2.中國(guó)-東盟地學(xué)合作中心，廣西 南寧 530023； 3.廣西第四地質(zhì)隊(duì)，廣西 南寧 530007 )

0 引言

廣西佛子沖鉛鋅礦自清朝已有民采，是桂東南地區(qū)最大的鉛鋅礦生產(chǎn)基地。經(jīng)過多年開采，礦山已出現(xiàn)資源危機(jī)，急需接替資源[1-4]。自2006—2008年全國(guó)危機(jī)礦山接替資源找礦項(xiàng)目實(shí)施以來，在找礦預(yù)測(cè)階段，通過對(duì)佛子沖鉛鋅礦田已知礦床的深部和外圍的礦產(chǎn)預(yù)測(cè)研究，總結(jié)出“深部挖潛、開發(fā)邊部、關(guān)住兩翼、放眼外圍”的總體工作思路，篩選出佛子沖背斜西翼六塘礦段普查區(qū)、東翼深部詳查區(qū)、大羅坪礦段預(yù)查區(qū)、水滴礦段預(yù)查區(qū)、南部火山巖覆蓋普查區(qū)等5個(gè)找礦靶區(qū)，以六塘礦段為重點(diǎn)勘查區(qū)的工作部署建議方案，新增礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量達(dá)到中型規(guī)模。

針對(duì)六塘礦段是典型的“佛子沖式”鉛鋅礦成礦模式特征[5]，廣西物勘院部署了時(shí)間域大功率激電剖面和測(cè)深工作，本文以此工作成果為基礎(chǔ)，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)、地球化學(xué)特征，建立了該地區(qū)地質(zhì)-地球物理-地球化學(xué)找礦模型，為該地區(qū)接下來的找礦突破工作提供決策依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)及物性特征

佛子沖鉛鋅礦位于廣西壯族自治區(qū)岑溪縣誠(chéng)諫鄉(xiāng)，地處華夏微板塊云開隆起誠(chéng)諫火山盆地大沖背斜，由牛衛(wèi)、河三勒寨及佛子沖石門—刀支口3個(gè)礦段組成[6]。區(qū)內(nèi)出露奧陶系、志留系板巖、輕變質(zhì)泥砂巖夾灰?guī)r透鏡體，其上不整合覆蓋白堊系紅色砂巖及石英安山質(zhì)凝灰熔巖；侵入巖為燕山晚期廣平花崗巖、花崗斑巖支脈；礦體主要產(chǎn)于花崗斑巖外接觸帶400 m范圍內(nèi)，屬矽卡巖型層狀礦床，次為裂隙充填脈狀礦體；圍巖蝕變有矽卡巖化、硅化、絹云母化、綠泥巖化等(圖1)[7-8]。

1.1 地層巖性

礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要有早古生代奧陶系和志留系。

圖1 廣西佛子沖鉛鋅礦田地質(zhì)略圖Fig.1 Geological sketch map of Fozichong Pb-Zn ore field in Guangxi1一志留系 2一奧陶系 3—黑云母花崗巖 4—花崗閃長(zhǎng)巖 5—英安斑巖 6—花崗斑巖 7—地層界線 8—推測(cè)斷層 10—背斜構(gòu)造 11—地名 12—工作區(qū)范圍

志留系(S)：為下、中志留統(tǒng)，屬深海至半深海筆石相沉積至濱海腕足相沉積，主要分布于牛衛(wèi)—水滴—塘坪一帶。下志留統(tǒng)中組(S1b)，為黑色板巖夾薄層石英砂巖—灰?guī)r互層，中部及頂部各有一層厚20～50 m角礫狀、扁豆?fàn)罨驇钅噘|(zhì)灰?guī)r，夾透輝石透閃石綠泥石矽卡巖，最厚可達(dá)90 m，也是主要賦礦層位之一；下志留統(tǒng)上組(S1c)，上部為厚—中層狀粗粒石英砂巖夾薄層板巖，中部為砂質(zhì)板巖夾板巖、砂巖，上部以粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖為主，夾少量砂巖、鈣質(zhì)砂巖，頂部有一層10 m厚的泥質(zhì)灰?guī)r，部分已交代成礦，是礦區(qū)次要含礦層位之一。

1.2 構(gòu)造

佛子沖礦田褶皺與斷裂構(gòu)造均十分發(fā)育，由于多巖群、多期次巖漿活動(dòng)及多組斷裂交接，因而往往出現(xiàn)多期成礦作用，對(duì)礦化富集十分有利。礦產(chǎn)類型既有與侵入體密切相關(guān)的矽卡巖型多金屬礦和鎢鉬礦，也有主要與斷裂有關(guān)的熱液型鉛鋅黃鐵礦。

礦田褶皺主要有佛子沖背斜、塘坪復(fù)向斜、大沖背斜和六九頂背斜等，呈NE、NNE向。佛子沖背斜是礦田主干褶皺之一，縱貫全區(qū)，軸向NE 30°～20°，被NE向的大塘斷裂和牛衛(wèi)斷裂切成三段，長(zhǎng)約11 km，寬1～2 km，核部地層為中奧陶統(tǒng)上組砂頁巖，局部為灰綠色板巖夾砂巖，翼部由上奧陶統(tǒng)和下志留統(tǒng)組成，兩翼地層中有層狀、似層狀鉛鋅礦體產(chǎn)出；塘坪復(fù)向斜軸向NE40°，由岑溪南渡經(jīng)樟木進(jìn)入佛子沖礦帶，延長(zhǎng)50 km以上，規(guī)模較大，佛子沖背斜屬塘坪向斜的南東翼。

佛子沖礦田位于佛子沖—旺甫大斷裂截切NE向主干斷裂的構(gòu)造復(fù)合部位上，斷裂極發(fā)育，主要有NNE向、NE向和近SN向三組。其中，NNE向斷裂組最為發(fā)育，分布于佛子沖背斜的兩翼及核部，走向10°～20°，傾向SE，傾角40°～70°，延伸大于5 km，具多期活動(dòng)特點(diǎn)，對(duì)白堊紀(jì)以來的巖漿活動(dòng)和成礦作用起到極為重要的控制作用，是礦區(qū)中最重要的控礦構(gòu)造帶，已知的鉛鋅礦體大部分產(chǎn)于該斷層及兩側(cè)含鈣質(zhì)的巖石夾層中。

1.3 巖漿巖

佛子沖礦田內(nèi)燕山期巖漿巖以酸性、中酸性為主，主要有二長(zhǎng)花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、英安斑巖、花崗斑巖等。侵入巖有廣平中粗?；◢弾r體、大沖花崗閃長(zhǎng)巖體和燕山晚期大量的花崗斑巖巖脈，其中大沖巖體分布于礦區(qū)北部根竹至大沖、佛子沖一帶，呈近SN、NE向巖枝、巖脈侵入佛子沖背斜核部，若圍巖是鈣質(zhì)巖石則常常形成接觸交代型鉛鋅礦床。

1.4 區(qū)域變質(zhì)及圍巖蝕變

奧陶系遭受區(qū)域變質(zhì)作用，其巖石類型主要有淺變質(zhì)砂巖、板巖、千枚巖等；動(dòng)力變質(zhì)巖主要有碎裂(化)巖、構(gòu)造角礫巖、初糜棱巖等；熱變質(zhì)巖主要有大理巖以及各種矽卡巖；此外，尚有花崗巖的自變質(zhì)現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為絹云母化，鉀長(zhǎng)石化、硅化、綠泥石化等。

第四類，明治文學(xué)中日本作家的戰(zhàn)爭(zhēng)觀或中國(guó)觀研究。這一問題的研究者多為留日學(xué)生。如:樸裕河、劉銀炅、田中敏彥、吉馴明子等。［18－21］從中可以窺見，明治文學(xué)中韓國(guó)、朝鮮形象是不可忽略的一面，它是日韓留學(xué)生或韓國(guó)的日本文學(xué)研究者非常關(guān)心的問題。相比之下，日本學(xué)者對(duì)這一類問題關(guān)注度不是很高。

佛子沖礦田圍巖蝕變?nèi)?，蝕變種類主要為透輝石化、簾石化、硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、沸石化，以簾石化最為常見。巖石有脈狀蝕變與交代蝕變兩種，前者是裂隙兩側(cè)圍巖被蝕變成脈狀或外來物質(zhì)沿巖石裂隙充填形成脈狀；后者主要是圍巖被交代的產(chǎn)物。圍巖的綠簾石化、矽卡巖化及硅化與成礦關(guān)系甚密。當(dāng)花崗閃長(zhǎng)巖上有綠簾石化時(shí)，通常會(huì)伴隨著鉛鋅礦(化)體的出現(xiàn)，這說明綠簾石化在本區(qū)為找礦標(biāo)志之一[9]。

1.5 物性特征

礦區(qū)內(nèi)組成礦石的主要有用組分為Pb、Zn、Cu、Ag、Bi、Cd、Co、As、Sb、Au、Ni、Ba、Mn、Sr、Hg等，同一礦體因各礦段有用組分及含量不同、結(jié)構(gòu)構(gòu)造不同，其電性也是有差異的，有用組分含量高者比低者極化效應(yīng)強(qiáng)，塊狀、細(xì)粒狀、網(wǎng)脈狀、稠密浸染狀礦體則比稀疏浸染和星點(diǎn)狀極化效應(yīng)強(qiáng)。

由表1可見，礦區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦石與普通巖石的電性差異顯著，沉積巖、巖漿巖一般呈現(xiàn)高阻低極化特征，鉛鋅礦石為低阻高極化特征，因此在礦區(qū)范圍內(nèi)開展激發(fā)極化法具備較為充分的地球物理前提。但應(yīng)該指出的是，礦田含礦層之一的O3a-2巖性為炭質(zhì)板巖、粉砂巖夾泥質(zhì)砂巖及多層賦礦泥質(zhì)灰?guī)r，且在地表見石墨化，會(huì)對(duì)激電工作產(chǎn)生一定的干擾，在數(shù)據(jù)處理和成果推斷解釋時(shí)需要特別注意。

表1 六塘礦區(qū)巖礦石電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistical table of electrical parameters of rocks and ores in Liutang mining area

注：巖礦石電性參數(shù)資料據(jù)文獻(xiàn)[10]。

2 激電法野外工作布置

本次物探工作主要開展激發(fā)極化法中梯掃面和激電測(cè)深，目的是開展激電中梯掃面，圈定測(cè)區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及極化體的平面展布特征，結(jié)合地質(zhì)、化探、槽探、鉆探等地質(zhì)資料，選擇較有意義的激電異常布置激電測(cè)深工作，進(jìn)行進(jìn)一步的研究異?？v向展布特征。

測(cè)網(wǎng)布設(shè)使用高精度GPS，測(cè)網(wǎng)網(wǎng)度：100線～120線網(wǎng)度為100 m×25 m；120線～148線網(wǎng)度為200 m×25 m(圖2)。激電法使用的儀器為美國(guó)Zonge公司生產(chǎn)的GDP-32Ⅱ多功能電法儀系統(tǒng)，采用中梯裝置開展面積性激電測(cè)量，雙向供電周期為8 s，觀測(cè)450～1100 ms，工作方式為短導(dǎo)線、一線供電多線測(cè)量，AB極距為1300～1800 m，旁測(cè)線距Hmax=200 m，MN=50 m，點(diǎn)距25 m，供電電流為1～2.8 A，觀測(cè)參數(shù)視充電率(Μs)和一次電位(ΔV1)。

3 數(shù)據(jù)處理與異常解釋

3.1 數(shù)據(jù)處理與分析思路

激電中梯數(shù)據(jù)利用GDP32II自帶的軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并計(jì)算出視電阻率值，使用MapGIS軟件繪制視極化率及視電阻率平面等值線圖。激電測(cè)深數(shù)據(jù)的反演計(jì)算采用桂林理工大學(xué)編制的《電阻率/極化率二維反演軟件系統(tǒng)》，該系統(tǒng)是基于電阻率/極化率數(shù)據(jù)2.5維有限元正演模擬和光滑模型約束最小二乘反演算法，適用于水平地形和起伏地形下的數(shù)據(jù)解釋，且不需要對(duì)地形影響進(jìn)行校正。在正演計(jì)算中，采用了三角單元剖分，能很好的模擬起伏地形，單元內(nèi)的電性參數(shù)設(shè)置為連續(xù)變化；在反演的目標(biāo)函數(shù)中，加入了最簡(jiǎn)單模型和背景場(chǎng)等先驗(yàn)信息，減少了解釋的多解性[11]。

圖2 六塘測(cè)區(qū)激電法工程布置圖Fig.2 Project layout map of Induced Polarization Method survey in Liutang mining area

佛子沖礦床為廣義層控改造型鉛鋅礦床。礦體產(chǎn)于佛子沖背斜的東翼中上奧陶統(tǒng)細(xì)砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖夾白云質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r中，灰?guī)r+花崗巖+NNE向構(gòu)造(層間為主)破碎帶三位一體組合是產(chǎn)出礦體的關(guān)鍵。定性解釋首先分析平面激電異常特征、所處層位，分析干擾因素、排除非礦異常，多種方法相結(jié)合突出重點(diǎn)異常和有意義異常，最后確認(rèn)礦致異常。

3.2 成果解釋推斷

由圖3可見，視電阻率異常主要呈NE向線性展布，中間被局部低阻異常隔斷，較好地反映了區(qū)內(nèi)主要電性分布特征和NE向主構(gòu)造被后期NW向構(gòu)造錯(cuò)斷的展布特征；視充電率同樣呈現(xiàn)出NE向展布特征，高值異常中心主要沿工區(qū)東南部線性分布，并主要集中在南部、中部和北部3個(gè)區(qū)域；最終圈定了Dm1、Dm2、Dm3、Dm4和Dm5等5處異常。

圖3 六塘測(cè)區(qū)視電阻率(a)與視充電率(b)平面等值線圖Fig.3 Plane contour maps of apparent resistivity (a) and apparent chargeability ratio (b) in Liutang survey area

區(qū)分出區(qū)內(nèi)非礦異常和礦致異常之后，在126線上布置了激電測(cè)深工作，并進(jìn)行了二維反演，反演結(jié)果見圖4，兩者斷面均呈現(xiàn)出明顯的層狀電性分布特征。電阻率反演斷面由淺至深整體呈現(xiàn)出低—高—中—高的層狀電性異常特征，充電率的異常特征大同小異；地表至高程約400 m以淺推斷為相對(duì)低充電率的低阻覆蓋層；下伏為一厚約100 m的似層狀相對(duì)高阻、中充電率推斷為志留系石英砂巖—灰?guī)r互層，可能為區(qū)內(nèi)次要的含礦層位；高程300 m向深部至約150 m深度范圍，為一層狀相對(duì)中阻、高極化層，推斷為奧陶系細(xì)砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖夾白云質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r，為本區(qū)主要的含礦、找礦層位。在斷面234測(cè)點(diǎn)附近，電阻率和充電率等值線均出現(xiàn)了明顯錯(cuò)動(dòng)、左高右低，推斷此處可能存在一局部斷裂構(gòu)造(Fw)，且可能為破礦構(gòu)造，圍繞該斷裂構(gòu)造附近、高極化率層位這一區(qū)域即為工區(qū)內(nèi)的最佳找礦有利空間，值得進(jìn)一步深入開展工作。

圖4 126線電阻率(a)與充電率(b)二維反演斷面等值線圖Fig.4 2D inversion contour section maps of resistivity (a) and chargeability ratio (b) in prospecting line No.126

測(cè)深斷面226～230點(diǎn)相當(dāng)于Dm2-5北西側(cè)的弱異常，240～250點(diǎn)相當(dāng)于激電Dm2-5主異常，而258～264點(diǎn)相當(dāng)于激電Dm2-4異常。電阻率反演斷面由上向下淺部高程450 m以上有一低阻巖層，其下高程300～400 m為高阻層，再向下高程100～300 m為一相對(duì)低阻層，與充電率反演斷面高程50～350 m的一層平緩狀的極化層的高極化異常對(duì)應(yīng)，這一深度段正是本礦區(qū)重要的含礦層位。推斷Dm2-5和Dm2-4處于同一層位，Dm2-4也是具有找礦意義的。

另外，佛子沖六塘礦段有找礦意義的異常還包括Dm4-1、Dm4-2、Dm5、Dm1、Dm2-1、Dm2-3、Dm2-5、Dm3等8處，Dm2-2和Dm2-4推測(cè)為炭質(zhì)巖層引起。其中Dm4-1、Dm4-2、Dm5等3處礦致異常長(zhǎng)約1000 m，資源潛力已評(píng)價(jià)。但8處有找礦意義的異?？傮w規(guī)模較大，斷續(xù)總長(zhǎng)達(dá)4400 m，尚有3000余米的異常未作評(píng)價(jià)，其找礦潛力不容忽視。

4 找礦模型建立及驗(yàn)證情況

4.1 地質(zhì)-地球物理(地球化學(xué))找礦模型

根據(jù)上述激電成果，結(jié)合地質(zhì)、地球化學(xué)資料建立了佛子沖鉛鋅礦地質(zhì)-地球物理地球化學(xué)找礦模型，具體模型參數(shù)見圖5和表2。

4.2 驗(yàn)證結(jié)果

1) Dm4異常邊部已見礦(圖3，ZK283、ZK330、ZK331、ZK408鉆孔)，確認(rèn)Dm4為礦致異常。按廣義層控規(guī)律，異常的主體并沒有被已知鉆孔揭露到，因此建議布設(shè)查證孔，驗(yàn)證情況均見礦，具體如下：

鉆孔ZK0201：共控制三層鉛鋅礦體，見礦深度為215～280 m。上層鉛鋅礦體厚1.86 m，Pb的平均品位為3.32%，Zn的平均品位為2.50%；第二層礦體厚1.72 m，Pb的平均品位為0.87%，Zn的平均品位為0.94%；第三層礦體厚1.15 m，Pb的平均品位為4.43%，Zn的平均品位為4.51%。

圖5 廣西佛子沖鉛鋅礦地質(zhì)-地球物理-地球化學(xué)找礦模型示意圖Fig.5 Schematic diagram of geological-geophysical-geochemical prospecting model for Fozichong Pb-Zn deposit in Guangxi1—下志留統(tǒng)—中上奧陶統(tǒng)砂巖、板巖及少量灰?guī)r夾層 2—中酸性巖漿巖 3—花崗斑巖 4—花崗閃長(zhǎng)巖 5—斷層 6—礦(化)體 7—鉛鋅礦 8—銅礦 9—鎢錫礦 10—黃鐵礦、磁黃鐵礦 11—磁性蝕變帶 12—基底巖層

表2 廣西佛子沖鉛鋅礦地質(zhì)-地球物理-地球化學(xué)找礦模型Table 2 Geological-Geophysical-Geochemical prospecting model for Fozichong Pb-Zn deposit in Guangxi

鉆孔ZK8-138-1：共控制三層鉛鋅礦體，見礦深度為10～40 m。上層鉛鋅礦體厚5.78 m，Pb的平均品位為0.94%，Zn的平均品位為2.31%；第二層礦體厚1.86 m，Pb的平均品位為1.98%，Zn的平均品位為2.26%；第三層礦體厚3.49 m，Pb的平均品位為1.87%，Zn的平均品位為3.66%。

2) 2008年預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)勘查后半年，按200 m線距施工5個(gè)鉆孔(圖3，ZK0601、ZK01001、ZK01401、ZK01801、ZK02201)見礦較好，連同驗(yàn)證孔控制礦(化)帶走向長(zhǎng)達(dá)1200 m，進(jìn)一步證實(shí)物探推測(cè)Dm4礦致異常是正確的、有遠(yuǎn)景的。Dm4異常6～22勘探線第一批鉆孔見礦情況見表3。

表3 Dm4異常6～22勘探線第一批見礦鉆孔統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistical table of the ore-bearing drilling holes for Dm4 anomaly in prospecting line No. 6-22

5 結(jié)論和建議

1)佛子沖接替資源找礦勘查取得突破，關(guān)鍵是佛子沖地區(qū)地質(zhì)具備資源潛力，又有良好的地球物理前提，是地質(zhì)重視物探作用的結(jié)果。通過開展激電中梯掃面和激電測(cè)深，圈定了多處異常，結(jié)合以往地質(zhì)、化探、鉆探成果資料，區(qū)分出礦致異常和非礦異常，并結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)、地球化學(xué)特征，建立了該地區(qū)地質(zhì)-地球物理-地球化學(xué)找礦模型，為下一步的地質(zhì)工作和鉆孔的布置提供了可靠的物探依據(jù)。該區(qū)深部找礦關(guān)鍵技術(shù)路線是“地質(zhì)研究確定找礦思路、物探確定找礦靶區(qū)、鉆探工程揭露礦體位置”，地質(zhì)、物化探及鉆探的緊密配合才能充分發(fā)揮物探在尋找深部隱伏盲礦中的作用。

2)在佛子沖礦區(qū)開展激電工作找礦效果較為顯著，這與該區(qū)成礦地質(zhì)條件、礦化特征和物性前提條件是分不開的。據(jù)佛子沖各個(gè)礦段鉛鋅礦體的埋藏深度統(tǒng)計(jì)，淺者0～50 m，深者在250～325 m，根據(jù)所設(shè)計(jì)的供電極距大致能夠探測(cè)到300多米的深度。

3)測(cè)區(qū)內(nèi)尚未評(píng)價(jià)的異常也具有較大找礦潛力。該區(qū)有找礦意義的異常共8處，總體規(guī)模較大，除了Dm4、Dm5兩處礦致異常長(zhǎng)約1000 m，還有長(zhǎng)約3400 m的6處異常未查證，仍有可能發(fā)現(xiàn)新礦體。這些異常預(yù)示該區(qū)繼續(xù)找礦尚有輝煌前景。

4)盡管本次工作效果不錯(cuò)，但尚有工作待完善：① 物探綜合研究仍不夠充分，物探工作尚須完善；② 該區(qū)磁測(cè)、化探也有很好的找礦效果，鉛鋅礦體能引起約100 nT的磁異常，兼有Pb、Zn、Cu或Pb、Zn、Cu、Ag組合元素化探異常，若能收集這兩種資料進(jìn)行綜合解釋，確定激電異常的性質(zhì)就更有把握；③ 受探礦權(quán)范圍和承包工作制約，激電法沒有能夠測(cè)到背景場(chǎng)，異常追索不完整；④ 應(yīng)在擬布孔地段布置綜合研究剖面，配合激電測(cè)深剖面、CSAMT、高精度磁測(cè)和化探等綜合方法，對(duì)異常進(jìn)行綜合研究、定量解釋和再解釋。