宿曉明，李世華

（1.中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心黑龍江總隊(duì)，黑龍江 哈爾濱 150036；2.黑龍江省地質(zhì)礦產(chǎn)局，黑龍江 哈爾濱 150036）

黑龍江小興安嶺麗林—清水地區(qū)位于小興安嶺鐵及多金屬成礦帶中北部，找礦潛力大。但受地理因素影響，部分地段地質(zhì)工作程度偏低，且近年來受林業(yè)、環(huán)保等因素影響，地質(zhì)工作難度越來越大，亟需尋找新的勘查評價(jià)方法實(shí)現(xiàn)快速找礦突破。本文通過分析本區(qū)成礦地質(zhì)條件，認(rèn)為采用航空瞬變電磁法可快速實(shí)現(xiàn)找礦突破。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

黑龍江小興安嶺麗林—清水地區(qū)位于環(huán)太平洋造山區(qū)東北亞造山帶，處于西伯利亞板塊、華北板塊和古太平洋板塊之間，不僅經(jīng)歷了古生代古亞洲洋構(gòu)造體系的演化階段，同時(shí)也經(jīng)歷了中、新生代環(huán)太平洋構(gòu)造體系的疊加與改造。區(qū)內(nèi)構(gòu)造演化不平衡性明顯，多個(gè)微陸塊（如小興安嶺－張廣才嶺、佳木斯、興凱地塊）的拼合與離散是古生代構(gòu)造演化的特色，而古太平洋板塊與歐亞大陸之間的俯沖、碰撞和地體拼貼則使得工作區(qū)中、新生代構(gòu)造演化具有其獨(dú)特性[1]。

目前在該成礦帶已發(fā)現(xiàn)了大量的以Fe、Mo、Pb、Zn為主的大中型礦床、礦（化）點(diǎn)，如二股鐵多金屬礦床、翠宏山鉛鋅礦床、五星鉛鋅礦床和五營區(qū)柳樹河銀礦等。這些礦床的成礦作用與巖漿活動(dòng)及后期的熱液活動(dòng)相關(guān)，特別是與晚印支期和燕山早期巖漿活動(dòng)關(guān)系密切。

2 成礦地質(zhì)條件

（1）地質(zhì)特征。麗林地區(qū)地層分布相對簡單，僅在東部出露有泥盆系下泥盆統(tǒng)黑龍宮組（D1hl）和二疊系上二疊統(tǒng)洪山組（P2h），二者為不完全接觸狀態(tài)。下泥盆統(tǒng)黑龍宮組（D1hl），下部以灰色、灰綠色砂巖、雜砂巖、凝灰砂巖、凝灰質(zhì)千枚巖、粉砂巖、大理巖、結(jié)晶灰?guī)r為主；上部主要由深灰色粉砂質(zhì)泥質(zhì)板巖、斑點(diǎn)板巖、粉砂巖、石英細(xì)砂巖、中細(xì)粒含礫砂巖夾層間礫巖、細(xì)粒雜砂巖、中酸性凝灰?guī)r等組成。洪山組地層（P2h）巖性主要為粉砂巖，板巖夾礫巖，含礫砂巖。南部局部為第四系沖洪積物覆蓋。區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈，巖漿巖分布廣泛，具有期次多特點(diǎn)，工區(qū)內(nèi)大面積侵入巖出露，其面積可達(dá)工作區(qū)總面積的60%，出露的侵入巖主要為華力西晚期中酸性侵入巖，是造山期和造山期后巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

清水地區(qū)主要出露下泥盆統(tǒng)黑龍宮組（D1hl）和下二疊統(tǒng)土門嶺組（P1tm）及上二疊統(tǒng)五道嶺組等地層。其中，下泥盆統(tǒng)黑龍宮組（D1hl）零星分布于工區(qū)西北部一帶，其下部以灰色、灰綠色砂巖、雜砂巖、凝灰砂巖、凝灰質(zhì)千枚巖、粉砂巖、大理巖、結(jié)晶灰?guī)r為主。上部主要由深灰色粉砂質(zhì)泥質(zhì)板巖、斑點(diǎn)板巖、粉砂巖、石英細(xì)砂巖、中細(xì)粒含礫砂巖夾層間礫巖、細(xì)粒雜砂巖、中酸性凝灰?guī)r等組成。下二疊統(tǒng)土門嶺組（P1tm）主要出露于工區(qū)中西部，其與下泥盆統(tǒng)黑龍宮組呈斷層接觸關(guān)系，巖性主要為條帶狀結(jié)晶灰?guī)r、大理巖、白云巖、板巖、砂巖、粉砂巖等。上二疊統(tǒng)五道嶺組（P2W）在區(qū)內(nèi)中部大面積出露，與下伏土門嶺組（P1tm）呈不整合接觸關(guān)系。其下部為中性火山巖段，巖性以中性火山巖為主，上部為酸性火山巖段，以酸性火山巖為主；兩端均夾中酸性火山巖及正常沉積巖薄層，沉積巖夾層中產(chǎn)植物化石。部分地區(qū)為第四系覆蓋。區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈，巖漿巖分布廣泛，具有期次多的特點(diǎn)，區(qū)內(nèi)次火山巖和侵入巖均有大面積出露。

大部分工作區(qū)位于伊春Fe-Pb-Zn-Mo-W-Sn-Cu-Ag成礦亞帶，區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，中酸性巖漿巖大面積出露，且工作區(qū)內(nèi)出露碳酸鹽巖地層，具備較好的矽卡巖型及接觸交代型礦床成礦條件。已發(fā)現(xiàn)的翠宏山鉛鋅礦床礦體位于二長花崗巖體內(nèi)外接觸帶，主要受北北東向褶皺帶及次一級近東西向斷裂構(gòu)造控制；二股鐵多金屬礦田包含二股西山鐵鉛鋅礦床、響水河鉛鋅礦和二股東山鐵鉛鋅礦床，成礦圍巖為鉛山組（?1q）富鎂碳酸鹽巖，成礦巖體為花崗閃長巖，呈巖株產(chǎn)出，礦體大都產(chǎn)在花崗閃長巖與大理巖接觸構(gòu)造帶內(nèi)，二者均為典型的矽卡巖礦床。此外，工作區(qū)還分布有產(chǎn)于中酸性巖體與成礦圍巖接觸帶部位的五星鉛鋅礦床和五營區(qū)柳樹河銀礦等接觸交代型礦床。

（2）航磁異常特征。麗林地區(qū)東部磁場特征為平緩變化的負(fù)背景場上疊加了點(diǎn)狀、等軸狀及條帶狀的正磁異常(圖1左)，其中背景場場值為-150nT～50nT，為上二疊統(tǒng)紅山組、下泥盆統(tǒng)黑龍宮組沉積巖及沉積變質(zhì)巖的反映。區(qū)內(nèi)東南角等軸狀正磁異常與已知的伊春市五星鐵礦相對應(yīng)。該區(qū)西部為150nT～300nT之間平緩變化的正磁場，為隱伏的中酸性侵入巖的反映，受巖體磁性的不均勻性影響，磁場上疊加有平行排列的條帶狀弱尖峰異常。

圖1 航磁ΔT影像示意圖（左：麗林地區(qū)；右：清水地區(qū)）（1-已知礦點(diǎn)；2-高程點(diǎn)及居民點(diǎn)；3-河流；4-公路、省界及鐵路；5-工作區(qū)范圍）

清水地區(qū)隸屬于伊春－延壽巖漿弧，區(qū)內(nèi)以平緩變化的負(fù)磁場為背景（-50nT～-200）nT，其上疊加局部升高磁異常、小規(guī)模團(tuán)塊狀以及局部條帶狀中等強(qiáng)度磁異常（圖1右）。整體異常軸向以北北西、北北東向?yàn)橹?。結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)背景及物性參數(shù)特征，區(qū)內(nèi)小幅緩慢變化的弱磁異常場區(qū)主要由上二疊統(tǒng)五道嶺組（P2w）陸相中性、酸性火山巖夾少量碎屑巖建造與下二疊統(tǒng)土門嶺組（P1tm）海陸交互相細(xì)碎屑巖－碳酸鹽巖建造引起；小規(guī)模團(tuán)塊狀以及局部條帶狀中等強(qiáng)度磁異常由華力西晚期花崗閃長巖、中粒--中細(xì)粒似斑花崗閃長巖、石英閃長巖、斜長花崗巖及花崗巖引起。其中，區(qū)內(nèi)東部環(huán)狀特點(diǎn)的局部異常區(qū)，異常中心為負(fù)磁場區(qū)，強(qiáng)度一般在-50nT～-200nT，向四周異常強(qiáng)度逐漸增高，構(gòu)成環(huán)狀的中等強(qiáng)度磁場環(huán)帶，該環(huán)狀中等強(qiáng)度磁場區(qū)可能與華力西晚期花崗閃長巖有關(guān)；區(qū)內(nèi)西南部分布有多個(gè)環(huán)狀特點(diǎn)的局部弱磁異常區(qū)，異常中心為負(fù)磁場區(qū)，而四周環(huán)狀異常帶以弱磁異常為主，主要由太安屯期次火山巖引起。

通過對資料的綜合分析表明，高極化率低電阻率地段是礦體豐富的有利地段，其電阻率與高阻圍巖差異較大，使用航空瞬變電磁法能很好圈定低阻異常，進(jìn)而指導(dǎo)多金屬礦找礦。

3 利用航空瞬變電磁法找礦優(yōu)勢

通過成礦條件分析，高極化率低電阻率地段是礦體賦存的有利地段，電阻率與高阻圍巖差異較大，使用航空瞬變電磁法能很好圈定低阻異常，進(jìn)而指導(dǎo)多金屬礦找礦。

航空瞬變電磁法是近年來國際上普遍使用的多金屬礦探測方法，尤以加拿大Geotech公司開發(fā)的VTEM航空瞬變電磁系統(tǒng)（以下簡稱“VTEM系統(tǒng)”）最為先進(jìn)[2]。VTEM系統(tǒng)具有極高的信噪比、大功率、信號波形理想和專利設(shè)計(jì)的補(bǔ)償線圈等裝置，使其具有極高的可靠性和高精度。VTEM是為了勘查和區(qū)別低阻與中高阻體而設(shè)計(jì)的。核工業(yè)航測遙感中心于2013年～2014年率先在國內(nèi)引進(jìn)該技術(shù)，并在新疆、黑龍江省、內(nèi)蒙古、青海省等地區(qū)開展了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法具有速度快、效率高、勘探深度大、分辨率高、地形影響小、對良導(dǎo)體探測能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

利用該方法可以查明控礦構(gòu)造破碎帶的深部展布特征，也可尋找與金屬伴生的低阻體（如火山塊狀硫化物），圈定多金屬礦的有利成礦區(qū)段。

4 航空瞬變電磁法找礦效果

航空瞬變電磁法在國外多金屬礦產(chǎn)勘查中已得到廣泛應(yīng)用，在國內(nèi)新疆、黑龍江、內(nèi)蒙等地的試驗(yàn)及測量，效果也非常顯著。

（1）國外金礦勘查應(yīng)用實(shí)例。應(yīng)用航空瞬變電磁VTEM測量，在坦桑尼亞Tusker礦區(qū)新發(fā)現(xiàn)了金礦，該礦為與黃鐵礦—磁黃鐵礦硫化物有關(guān)的沉積巖型金礦。2005年，Geotech公司在加納Nkran礦進(jìn)行VTEM測量，在已知金礦床的旁邊發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)新的低阻異常區(qū)。

（2）國內(nèi)多金屬礦勘查應(yīng)用實(shí)例。2013年7月，核工業(yè)航測遙感中心使用VTEM系統(tǒng)在新疆哈密某已知礦床區(qū)進(jìn)行了試驗(yàn)飛行，效果顯著，證明該方法技術(shù)成熟有效。該礦床為典型的火山塊狀硫化物銅鉛鋅多金屬礦床，視電阻率斷面圖中低阻異常與勘探剖面探明的礦體十分吻合，通過時(shí)間常數(shù)TAU圈定的放電異常與主礦區(qū)位置一致，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性。2014年6月，在黑龍江某地開展航空瞬變電磁法測量，測量結(jié)果中多處低阻異常與已知礦點(diǎn)吻合，并提供了多處找礦靶區(qū)。

由此可見航空瞬變電磁測量以其探測深度大、空間分辨率高、信息豐富等優(yōu)勢，在圍巖和礦體電性差異較為明顯的地區(qū)，有著極好的深部隱伏找礦應(yīng)用前景。

5 結(jié)論

黑龍江小興安嶺麗林—清水地區(qū)位于小興安嶺鐵及多金屬成礦帶中北部，具備較好的矽卡巖型及接觸交代型礦床成礦條件，找礦潛力大。利用航空瞬變電磁法在本區(qū)圈定低阻異常范圍，確定多金屬礦的有利成礦區(qū)段，有望快速實(shí)現(xiàn)找礦突破。