李宏偉, 楊 虎, 李昂澤, 朱友歡

(中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 應(yīng)用地質(zhì)研究中心,四川 成都 610036)

甘肅陽(yáng)山金礦為我國(guó)西秦嶺地區(qū)具有代表性的超大型金礦之一,近20年來(lái),相關(guān)勘查單位和研究機(jī)構(gòu)在礦區(qū)已開(kāi)展多種物化探方法的應(yīng)用,完成的主要工作如下:

2002—2003年,完成陽(yáng)山礦區(qū)1∶1 0 000激電(induced polarization,IP)測(cè)量工作,劃分成礦區(qū)帶3處,推測(cè)斷裂11條;2008年,開(kāi)展了1∶50 000水系沉積物測(cè)量和構(gòu)造疊加暈測(cè)量工作,提供可供進(jìn)一步查證的Au異常9處及311號(hào)脈群金礦盲礦靶位9個(gè);2009年,對(duì)安壩礦段01號(hào)和17號(hào)勘探線(xiàn)開(kāi)展了EH4高精度電法測(cè)量實(shí)驗(yàn)性工作,對(duì)測(cè)線(xiàn)深部構(gòu)造進(jìn)行解譯,推測(cè)深部存在較大的巖脈侵入可能性,同年在礦區(qū)開(kāi)展高密度電阻率法測(cè)量工作,推測(cè)了深部斑巖體和構(gòu)造;2011—2017年,在全礦帶范圍內(nèi)進(jìn)行了1∶10 000 IP掃面、IP測(cè)深、放射性能譜測(cè)量以及可控源音頻大地電磁測(cè)深(controlled source audio-frequency magnetotellurics,CSAMT)測(cè)量等工作,重新圈定多個(gè)異常和深部構(gòu)造,為后續(xù)勘查提供了一系列有用信息。此外,在礦區(qū)及外圍開(kāi)展了1∶200 000航磁測(cè)量,發(fā)現(xiàn)文縣安壩至月照一帶存在1條NEE向航磁正異常帶,推測(cè)為隱伏北傾巖漿巖體所致[1]。

隨著礦區(qū)深部勘查工作的持續(xù)推進(jìn)以及下一步礦區(qū)外圍勘查工作的開(kāi)展,當(dāng)前迫切需要建立針對(duì)陽(yáng)山礦區(qū)深部找礦的物化探勘查模型,因此,有必要對(duì)各種物化探勘查方法在本礦區(qū)的適用性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)比較,找到最優(yōu)化方案。本文在綜合礦區(qū)已有勘查成果的基礎(chǔ)上,對(duì)具有代表性的CSAMT、大功率IP、地面高精度磁法及構(gòu)造疊加暈等勘查方法開(kāi)展應(yīng)用研究,對(duì)各方法的應(yīng)用效果進(jìn)行對(duì)比和綜合評(píng)價(jià),在此基礎(chǔ)上,建立礦區(qū)深部勘查方法組合及應(yīng)用流程,以期為礦區(qū)后續(xù)找礦工作提供參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

陽(yáng)山金礦帶位于碧口地塊北緣勉-略縫合帶內(nèi),屬西秦嶺南亞帶,夾持于華北板塊、揚(yáng)子板塊及松潘-甘孜造山帶三大構(gòu)造單元之間,是中國(guó)大陸東西向中央造山系與南北向賀蘭-川滇構(gòu)造帶垂向交匯區(qū)[2]。研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖如圖1所示(據(jù)文獻(xiàn)[3]修改)。

圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖

該金礦帶受區(qū)內(nèi)湯卜溝—觀音壩—月亮壩斷裂帶及其次級(jí)斷裂控制[4],總體呈NEE向展布,東起湯卜溝,西至張家山一帶,全長(zhǎng)近30 km,寬約3～5 km,自西向東劃分為泥山、葛條灣、安壩、高樓山、陽(yáng)山、張家山6個(gè)礦段。其中,安壩礦段為陽(yáng)山礦帶的主要礦化集中區(qū),該礦段自南向北由305號(hào)、360號(hào)、311號(hào)、370號(hào)共4條主礦脈組成。陽(yáng)山金礦帶礦區(qū)地質(zhì)略圖如圖2所示(據(jù)文獻(xiàn)[1]修改)。

圖2 陽(yáng)山金礦帶礦區(qū)地質(zhì)略圖

礦區(qū)主要出露下泥盆統(tǒng)橋頭巖組(Dq)、岷堡溝組和西溝組(Dx+m)、屯寨組(Dt),下白堊統(tǒng)周家灣組(Kzj)、雞山組(Kj),以及三疊系(T)和第四系(Q)地層,其中賦礦地層橋頭巖組(Dq)巖性主要為絹云千枚巖、鈣泥質(zhì)粉砂質(zhì)千枚巖、鈣泥質(zhì)千枚巖及碳質(zhì)千枚巖,可見(jiàn)千枚巖夾薄層透鏡狀石英砂巖、千枚巖夾薄層灰?guī)r。

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)以各類(lèi)巖脈為主。巖脈主要為斜長(zhǎng)花崗斑巖脈,其次為英云閃長(zhǎng)巖脈、花崗細(xì)晶巖脈。巖脈受構(gòu)造控制,主要呈NEE向和NWW向展布,礦區(qū)內(nèi)巖脈在不同部位的展布方向有所不同,NEE向巖脈主要出露于月元、葛條灣及安壩一帶;NWW向巖脈主要分布在堡子壩、寺陡坪一帶;近NS向的巖脈僅在礦區(qū)內(nèi)零星出現(xiàn),主要分布于肖家灣、麥娥堡及寺陡坪以南地區(qū)。

2 礦區(qū)巖(礦)石物性及地球化學(xué)特征

2.1 礦區(qū)巖(礦)石磁性與電性特征

礦區(qū)各種巖(礦)石磁性及電性參數(shù)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1所列。由表1可知:礫巖呈高磁化率,其他巖性磁化率較低;泥質(zhì)千枚巖、破碎蝕變千枚巖、鈣質(zhì)千枚巖等磁化率差異不大;斜長(zhǎng)花崗斑巖、灰?guī)r等呈弱磁或無(wú)磁性特征。

表1 礦區(qū)巖(礦)石標(biāo)本磁性、電性參數(shù)測(cè)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

礦區(qū)巖(礦)石視電阻率差別較大,礫巖、灰?guī)r及斜長(zhǎng)花崗斑巖等屬于高電阻率巖石,破碎蝕變千枚巖、碳質(zhì)千枚巖等呈低電阻率特征,而鈣、泥質(zhì)千枚巖呈中-低阻過(guò)渡電性特性。

礦區(qū)碳質(zhì)千枚巖視極化率最高,其平均值為5.06%,是一般巖性極化率的5倍以上;主要賦礦圍巖——破碎蝕變千枚巖,鈣、泥質(zhì)千枚巖視極化率均大于2%,屬于相對(duì)高極化巖性;而普通千枚巖極化率最低,平均為0.79%,屬低極化率巖石。

巖(礦)石電性參數(shù)研究表明,巖(礦)石之間電性差異較明顯,礦區(qū)內(nèi)大部分礦(化)體和構(gòu)造破碎蝕變帶具有相對(duì)中-低阻高極化率電性特征。

2.2 礦區(qū)水系沉積物化探異常特征

1∶50 000水系沉積物測(cè)量所圈定的Au、As、Sb等元素異常相關(guān)性好,且異常受斷裂構(gòu)造控制較明顯,特別是在斷裂轉(zhuǎn)折部位、交匯部位分布的異常規(guī)模大,數(shù)量多。在大部分Au濃集中心內(nèi)部或其附近均發(fā)現(xiàn)了金礦脈或金礦化帶。例如,安壩礦段Au-10異常濃集中心,Au豐度下限為16×10-9,面積為1.6 km2,該濃集中心位于湯卜溝—觀音壩斷裂帶北側(cè),圍巖為下泥盆統(tǒng)橋頭巖組(Dq)的千枚巖夾砂巖,通過(guò)地表工程在該濃集中心及其南部發(fā)現(xiàn)了305號(hào)、314號(hào)、311號(hào)及360號(hào)礦脈。

2.3 礦體構(gòu)造疊加暈地球化學(xué)特征

文獻(xiàn)[5-6]以311號(hào)礦脈為研究對(duì)象,根據(jù)不同成礦階段疊加形成礦體(暈)的軸(垂)向分帶特點(diǎn),以及不同成礦階段形成礦體的原生暈在構(gòu)造有利部位的疊加結(jié)構(gòu),建立了礦脈體元素分帶模式,如圖3所示。圖3中:Ⅱ、Ⅲ為2個(gè)主要成礦階段;A、B、C分別表示不同部位礦體及其構(gòu)造疊加暈分布。

圖3 陽(yáng)山金礦構(gòu)造疊加暈元素分帶及預(yù)測(cè)模式

礦體及其周?chē)苄纬僧惓５脑赜蠥u、As、Sb、Hg、Ag、Pb、Bi、Co、Mn、Mo,各元素濃度具有分帶特征:① Au、Ag、Pb為礦體的近礦暈指示元素,從礦體→近礦→遠(yuǎn)礦體,Au、Ag、Pb呈內(nèi)帶異?！袔М惓！鈳М惓?異常與礦體規(guī)模基本一致;② As、Sb、Hg為前緣暈指示元素,在礦體上部及近前緣異常強(qiáng)度最高,在礦體中、下部及尾部異常強(qiáng)度低或無(wú)異常;③ Bi、Co(Mn、Mo)的強(qiáng)異常中心在礦體下方范圍大且較連續(xù),是礦體尾部和尾暈的重要指示;④ 單一次成礦形成的礦體原生暈軸向分帶序列從上至下為:As、Sb、Hg→Au、Ag、Pb→Bi、Mn、Mo、Co。

Ⅱ、Ⅲ 2個(gè)主成礦階段形成礦體(暈)具有空間上同位疊加、部分同位疊加等多種疊加形式和復(fù)雜的疊加結(jié)構(gòu)。

3 勘查方法及應(yīng)用效果簡(jiǎn)介

3.1 CSAMT

CSAMT通過(guò)改變頻率測(cè)量卡尼亞視電阻率而達(dá)到測(cè)深的目的,由于具有相對(duì)抗噪性,是地下深部結(jié)構(gòu)無(wú)損探測(cè)的一種有效方法[7-10]。本文以安壩礦段為研究對(duì)象,開(kāi)展CSAMT測(cè)量工作,布置8條測(cè)線(xiàn),測(cè)線(xiàn)方位156°,線(xiàn)距200 m,點(diǎn)距20 m,收發(fā)距約9 km,采集頻段為1 ～8 196 Hz。

L10、L14、L18號(hào)測(cè)線(xiàn)電阻率反演聯(lián)合斷面圖如圖4所示。

圖4 安壩礦段L10、L14、L18勘探線(xiàn)CSAMT法視電阻率反演聯(lián)合斷面圖

橫向上3條測(cè)線(xiàn)深部電性分布特征相似,具有較好的一致性。電阻率異常由淺到深呈現(xiàn)低阻—高阻—低阻—高阻的4層分布,且南北兩側(cè)高阻,中間相對(duì)低阻。鉆孔揭示高阻區(qū)大多對(duì)應(yīng)于灰?guī)r夾千枚巖地層,而低阻區(qū)與破碎帶、(礦化蝕變)千枚巖、碳質(zhì)千枚巖等對(duì)應(yīng)。各測(cè)線(xiàn)上,利用低阻和電阻率梯度帶電性特征推測(cè)出4條斷裂(F1～F4)橫向連續(xù),鉆孔揭示已探明的主要礦體呈帶成串沿?cái)嗔褞Х植肌y(cè)區(qū)深部電性特征為高、低阻異常呈等軸狀相間分布,顯示各斷裂帶內(nèi)擠壓剪切韌性變形十分強(qiáng)烈,其兩側(cè)巖石組合及構(gòu)造變形均存在明顯差異。

3.2 大功率IP

大功率IP法以巖、礦石電性差異為基礎(chǔ),通過(guò)向地下巖、礦體供脈沖交變電流,在地下形成一次場(chǎng),在電流關(guān)斷后,測(cè)量由一次場(chǎng)感生的二次場(chǎng)電位變化,從而研究地下存在電性差異的巖、礦體[11-12]。在礦區(qū)張家山礦段開(kāi)展1∶10 000大功率IP法實(shí)驗(yàn),以確定控礦構(gòu)造,圈出有利成礦地段。測(cè)線(xiàn)方位153°,線(xiàn)距100 m,點(diǎn)距40 m 網(wǎng)度,AB供電極距1 500 m,測(cè)量范圍為(2/3)AB。

張家山礦段視電阻率和視極化率等值線(xiàn)平面圖如圖5所示,推測(cè)出5條斷裂構(gòu)造帶F1、F2、F3、F4及F6。

圖5 張家山礦段視電阻率和視極化率等值線(xiàn)平面圖

由圖5a可知,測(cè)區(qū)視電阻率呈北高南低的分布趨勢(shì);由圖5b可知,視極化率等值線(xiàn)向南梯度遞增。測(cè)區(qū)以北分布大面積灰?guī)r,物性測(cè)量表現(xiàn)為高阻低極化特征,而南部以破碎蝕變千枚巖為主,顯示低阻相對(duì)高極化特征。IP異常與物性特征完全一致,說(shuō)明該區(qū)應(yīng)用大功率IP法多參數(shù)結(jié)合分析能夠在平面上較好地劃分出巖性分布。

已知3條礦脈皆分布于測(cè)區(qū)南部且總體呈NE走向,而測(cè)區(qū)南部呈相對(duì)低阻高極化異常特征,且異常帶同樣呈NE向分布,該特征與礦脈位置吻合,即表現(xiàn)為明顯礦致異常;此外已知102號(hào)礦脈在8—10號(hào)測(cè)線(xiàn)間表現(xiàn)出北偏的趨勢(shì),同樣,圖5b上相應(yīng)區(qū)域也表現(xiàn)出梯度帶向北延伸的變化趨勢(shì)。因此,礦體的分布和延伸與高極化率異常范圍較吻合,低阻高極化異常特征可以作為礦區(qū)的一個(gè)找礦標(biāo)志。

3.3 構(gòu)造疊加暈

在陽(yáng)山礦區(qū)構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ?圖3)建立的基礎(chǔ)上,對(duì)安壩—葛條灣礦段10—44號(hào)勘探線(xiàn)抽取構(gòu)造疊加暈多元素分析樣品開(kāi)展了研究,主要分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Co、Mn、Mo、Hg等12種元素。樣品在礦體、巖體、蝕變帶、構(gòu)造帶中有熱液疊加部位采集,其疊加暈強(qiáng)度異常下限及異常強(qiáng)度的內(nèi)、中、外帶異常分帶標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)參考礦區(qū)圍巖、樣品分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)、礦區(qū)已知化探工作成果,以及國(guó)內(nèi)近幾年劃定異常下限的方法確定。

安壩礦段38號(hào)勘探線(xiàn)構(gòu)造疊加暈異常特征及成礦預(yù)測(cè)如圖6所示。311號(hào)礦脈在38號(hào)勘探線(xiàn)剖面上的構(gòu)造疊加暈異常特征為:標(biāo)高1 450 m至地表段,前緣暈和近礦暈元素均出現(xiàn)內(nèi)、中、外帶異常,異常連續(xù),強(qiáng)度高,范圍廣;尾暈元素出現(xiàn)在1 850 m標(biāo)高至地表及1 450～1 630 m處,均為外帶異常,由此推斷311號(hào)礦脈在38號(hào)勘探線(xiàn)附近表現(xiàn)為2個(gè)或2個(gè)以上礦化體部分疊加特點(diǎn),其深部存在礦化體延伸或者第2礦化富集區(qū)的可能性較大,預(yù)測(cè)區(qū)標(biāo)高為1 260～1 380 m。

圖6 38號(hào)勘探線(xiàn)構(gòu)造疊加暈異常特征及成礦預(yù)測(cè)

325號(hào)礦脈在鉆孔ZK3812中1 480 m標(biāo)高處的構(gòu)造疊加暈異常特征為:前緣暈元素出現(xiàn)中、外帶異常,近礦暈元素出現(xiàn)內(nèi)、中、外帶異常,且未見(jiàn)尾暈元素異常,據(jù)此推斷325號(hào)礦化脈向深部延伸的可能性較大,預(yù)測(cè)區(qū)標(biāo)高為1 270～1 420 m。

3.4 地面高精度磁法

磁法測(cè)量即通過(guò)觀測(cè)和分析由巖(礦)石(或其他探測(cè)對(duì)象)磁性差異所引起的磁異常,進(jìn)而研究地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源(或其他探測(cè)對(duì)象)分布規(guī)律的一種勘探方法[13-15]。由表1巖(礦)石標(biāo)本磁化率測(cè)量成果可知,雖然巖性均表現(xiàn)為低磁化率特征,但礫巖及泥質(zhì)、破碎蝕變千枚巖等磁化率相對(duì)較高,灰?guī)r呈弱磁性或無(wú)磁性,即利用該法劃分巖性和構(gòu)造具有一定可行性。因此,在安壩—葛條灣礦段進(jìn)行了1:10 000地面高精度磁法實(shí)驗(yàn)性測(cè)量,評(píng)價(jià)其有效性。測(cè)線(xiàn)方位為153°,線(xiàn)距100 m,點(diǎn)距20 m 網(wǎng)度,共布設(shè)5 km2。

高精度磁測(cè)磁異常ΔT等值線(xiàn)平面圖如圖7所示。圖7中,劃分出4條斷裂帶F1～F4,其總體磁性特征表現(xiàn)為低磁背景中的相對(duì)高磁異常呈串珠狀帶狀分布;圈定出3個(gè)相對(duì)高磁異常區(qū)M1、M2和M3,其分布面積、強(qiáng)弱、形態(tài)走向存在一定的差異。

圖7 高精度磁測(cè)磁異常ΔT等值線(xiàn)平面圖

將ΔT值向上延拓至200 m時(shí)M1、M3異常依然存在,且有擴(kuò)大成片的趨勢(shì),推測(cè)這2個(gè)磁異常為深部巖體所致;M2異常隨深度增加,逐漸消失,推測(cè)為淺部物質(zhì)引起。M1、M2異常在地表對(duì)應(yīng)千枚巖夾灰?guī)r,且無(wú)明顯構(gòu)造出露,推測(cè)為巖體引起;M3異常處,地表出露灰?guī)r,因灰?guī)r基本為無(wú)磁性巖體,且該灰?guī)r體周?chē)雎兑欢ㄒ?guī)模的破碎蝕變帶,推測(cè)該磁異常應(yīng)為深部破碎蝕變千枚巖所致。此外,通過(guò)串珠狀異常推測(cè)的F1、F2斷裂總體呈NE走向(西段過(guò)度為NW走向),異常分布位置與湯卜溝—觀音壩斷裂帶2條分支斷裂相對(duì)應(yīng);同樣,推測(cè)的F3、F4斷裂與測(cè)區(qū)北側(cè)NW向斷裂相對(duì)應(yīng),為深部隱伏斷裂。

4 勘查方法有效性評(píng)價(jià)

4.1 勘查方法評(píng)價(jià)

陽(yáng)山金礦區(qū)CSAMT獲取的深部電性分布與物性測(cè)量結(jié)果基本吻合,且與各剖面已知地質(zhì)信息有較好對(duì)應(yīng)關(guān)系,反映出該方法對(duì)區(qū)內(nèi)韌、脆性構(gòu)造和巖性具有一定的分辨能力。礦區(qū)主要礦體以斷裂帶控制為主,可以利用該方法圈定低阻異常帶和視電阻率變化梯度帶,快速確定成礦有利構(gòu)造,從而達(dá)到間接找礦目的。由于該法分辨率隨著深度增加而降低,且對(duì)普遍厚度較薄的礦體分辨不足,實(shí)測(cè)剖面深部礦體所對(duì)應(yīng)視電阻率變化范圍較大,無(wú)法直接對(duì)礦體進(jìn)行解譯。

礦區(qū)的載Au礦物主要為黃鐵礦、毒砂等金屬硫化物,大功率IP法測(cè)量結(jié)果顯示,呈團(tuán)塊狀或稀疏侵染狀構(gòu)造礦石均可引起一定程度視極化率異常,結(jié)合電阻率異常進(jìn)行綜合分析,有利于對(duì)成礦地質(zhì)體的解譯。該方法的不足是探測(cè)深度相對(duì)較淺,多用于面積性測(cè)量工作,且深切割區(qū)施工難度較大;此外礦區(qū)碳質(zhì)成分可能引起解譯的多解性問(wèn)題,值得重視。

礦區(qū)巖性總體為弱磁性或無(wú)磁性,地面高精度磁測(cè)結(jié)果顯示,利用低磁背景中的相對(duì)高磁異常串珠狀帶狀分布推測(cè)的多條斷裂帶位置與地表情況基本吻合,說(shuō)明該方法對(duì)于斷裂帶具有一定的分辨能力。當(dāng)弱磁性巖體規(guī)模較小時(shí)其磁異常特征不明顯,故礦區(qū)利用該方法劃分巖性和識(shí)別深部巖體效果受限。

對(duì)構(gòu)造疊加暈方法圈選的6處成礦預(yù)測(cè)區(qū)開(kāi)展了施工驗(yàn)證,其中見(jiàn)礦3處,見(jiàn)礦化1處,未見(jiàn)礦2處,從而驗(yàn)證了該方法對(duì)礦區(qū)深部礦體預(yù)測(cè)的有效性。由于礦區(qū)金礦賦礦圍巖主要為千枚巖,受區(qū)內(nèi)構(gòu)造強(qiáng)烈活動(dòng)影響,巖石普遍破碎,直接通過(guò)鉆孔識(shí)別構(gòu)造帶存在干擾,勢(shì)必影響抽樣和預(yù)測(cè)定位的準(zhǔn)確性。

4.2 方法有效性綜合評(píng)價(jià)

陽(yáng)山金礦勘查方法有效性評(píng)價(jià)對(duì)比統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2所列。陽(yáng)山金礦帶產(chǎn)于碧口地塊北緣勉-略縫合帶內(nèi),處于被動(dòng)大陸邊緣沉積環(huán)境,區(qū)域性文縣弧形斷裂系統(tǒng)弧頂部位控制著礦床的空間就位,更次級(jí)的湯卜溝—觀音壩—月亮壩斷裂帶及其分支斷裂提供各礦段最終的定位空間[16]。礦區(qū)內(nèi)已探明的主要礦體嚴(yán)格受湯卜溝—觀音壩—月亮壩斷裂帶NEE向、近EW向斷裂的控制,呈帶成串沿?cái)嗔褞Х植?其分支斷裂多沿草坪梁—葛條灣復(fù)背斜南翼層間次級(jí)褶皺巖層薄弱面或不同巖性接觸面發(fā)育,產(chǎn)狀基本與褶皺巖層面平行或小角度斜交,其局部膨大和產(chǎn)狀變化交匯部位以及斷裂-巖脈交匯部位有利于礦體產(chǎn)出[17-19]。

表2 陽(yáng)山金礦勘查方法有效性評(píng)價(jià)對(duì)比統(tǒng)計(jì)結(jié)果

本文研究表明:礦區(qū)面積性IP視極化率和視電阻率變化梯度帶呈條帶狀異常,高精度磁測(cè)異常呈串珠狀帶狀分布,低磁背景中出現(xiàn)相對(duì)高磁異常,這些異常特征對(duì)上述構(gòu)造具有明顯的指示效果;面狀構(gòu)造確定后,針對(duì)淺部構(gòu)造,大功率IP測(cè)量能有明顯分辨;CSAMT測(cè)量能夠?qū)?00～700 m左右的成礦有利構(gòu)造進(jìn)行有效識(shí)別從而實(shí)現(xiàn)間接找礦。礦區(qū)深部構(gòu)造的識(shí)別可以利用高精度重磁資料延拓輔助解譯。

對(duì)陽(yáng)山金礦安壩礦段探礦工程控制礦體部位巖性特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果見(jiàn)表3所列[20]。

表3 安壩礦段探礦工程礦體巖性特征統(tǒng)計(jì)結(jié)果

礦(化)體賦存巖性主要為泥質(zhì)、粉砂質(zhì)千枚巖,花崗斑巖和千枚巖接觸帶、花崗斑巖、碳質(zhì)千枚巖、千枚巖夾深灰色薄層灰?guī)r及少部分石英砂巖。礦區(qū)巖(礦)石電性參數(shù)測(cè)量結(jié)果(表1)顯示,含礦地質(zhì)體視電阻率值變化范圍較大,因此,基于電阻率參數(shù)測(cè)量的電磁測(cè)深勘查方法無(wú)法對(duì)礦區(qū)深部礦體進(jìn)行有效推斷解釋。

由表1巖(礦)石視極化率結(jié)果可知:主要的含礦體破碎蝕變千枚巖、鈣質(zhì)千枚巖及泥質(zhì)千枚巖視極化率均大于2%,屬于相對(duì)高極化巖性;碳質(zhì)千枚巖的視極化率也較高;普通千枚巖視極化率最低,平均為0.79%,屬于低極化巖性。因此,在礦區(qū)采用大功率IP測(cè)量可以在淺部針對(duì)千枚巖型礦體勘查取得一定的效果。實(shí)際測(cè)量中,已知礦體的分布和延伸與高極化率異常范圍較吻合(見(jiàn)3.2節(jié)),低阻高極化梯度帶異常特征可以作為礦區(qū)的一個(gè)找礦標(biāo)志。需要注意的是,礦區(qū)還存在少量花崗斑巖型礦石(表3),其視極化率相對(duì)較低,需要結(jié)合多種方法進(jìn)行解譯。

礦區(qū)中、深部礦體的預(yù)測(cè)主要依靠構(gòu)造疊加暈勘查方法,利用構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ酱_立的礦區(qū)深部礦體預(yù)測(cè)準(zhǔn)則在部分礦體延伸的預(yù)測(cè)上達(dá)到了很好的應(yīng)用效果(見(jiàn)3.4節(jié))。

礦區(qū)賦礦圍巖巖性主要為泥質(zhì)、粉砂質(zhì)千枚巖和斜長(zhǎng)花崗斑巖,有少量碳質(zhì)千枚巖和極少量石英砂巖;近礦干擾主要來(lái)自碳質(zhì)千枚巖,其極化率最高,但電阻率最低,因此可以按照物性研究結(jié)果進(jìn)行排除;其余圍巖視極化率值普遍較低。另外,對(duì)于地球物理、地球化學(xué)方法的精細(xì)識(shí)別技術(shù),可根據(jù)其反演方法、野外工作參數(shù),進(jìn)一步細(xì)化勘查效果。

5 勘查技術(shù)方法組合研究

根據(jù)陽(yáng)山金礦安壩礦段各個(gè)目標(biāo)體以及各種物化探深部勘查方法對(duì)其的最佳效果表現(xiàn),本文總結(jié)了此類(lèi)型礦(床)體的勘查技術(shù)方法,從含礦構(gòu)造、控巖構(gòu)造、圍巖、成礦地質(zhì)體角度對(duì)不同方法結(jié)果進(jìn)行了分析,另外,從不同深度對(duì)6種地球物理(化學(xué))方法進(jìn)行了有效性評(píng)價(jià)對(duì)比(表2),建立本礦區(qū)深部勘查方法組合及流程如下:區(qū)域地表平面定位(遙感、水系沉積物測(cè)量、地面高精度磁測(cè))→重點(diǎn)區(qū)平面和淺部礦(化)體勘查(IP掃面)→靶區(qū)中深部構(gòu)造勘查(CSAMT、地面高精度磁測(cè)延拓)→深部礦體推測(cè)和解譯(構(gòu)造疊加暈、找礦信息量預(yù)測(cè))。陽(yáng)山金礦勘查技術(shù)方法組合示意圖如圖8所示。

圖8 陽(yáng)山金礦勘查技術(shù)方法組合示意圖

具體找礦步驟如下:

(1) 在遙感解譯圈定的成礦有利區(qū)帶(蝕變、構(gòu)造部位)和水系沉積物面積性測(cè)量初步圈定出的Au異常區(qū),利用高精度磁法掃面圈定深部成礦有利巖體,劃分控礦構(gòu)造,選擇有利靶區(qū)。

(2) 在找礦重點(diǎn)區(qū)域,首先開(kāi)展大功率IP掃面工作,并結(jié)合化探分析,綜合解譯礦致異常,對(duì)礦體、淺部構(gòu)造、蝕變帶進(jìn)行詳細(xì)定位。

(3) 進(jìn)一步縮小找礦靶區(qū),篩選重要異常區(qū)進(jìn)行深部勘查,利用電磁法,結(jié)合步驟(1)中的磁法測(cè)量延拓處理結(jié)果,聯(lián)合解譯查明成礦有利構(gòu)造,利用IP測(cè)量獲取的視極化率參數(shù)綜合分析,推斷深部構(gòu)造含礦性。由于本礦區(qū)巖石物性的特殊性,需要重視高、低異常值的分析,特別注意在視極化率和視電阻率變化梯度帶區(qū)域,利用其他各種方法進(jìn)行斷裂、礦(化)體的準(zhǔn)確定位,根據(jù)驗(yàn)證情況反復(fù)及時(shí)反饋,達(dá)到找礦目的。

(4) 篩選成礦有利區(qū)域施工鉆孔,利用構(gòu)造疊加暈方法預(yù)測(cè)礦體的分布特征和深部延伸趨勢(shì),圈定深部找礦靶區(qū),為后續(xù)勘查指明方向。鉆孔的施工提供了更多找礦信息,反過(guò)來(lái)可補(bǔ)充和修正信息量法預(yù)測(cè)參數(shù),同時(shí)修正完善物化探解譯,減少其多解性,進(jìn)一步提高深部成礦預(yù)測(cè)精度和準(zhǔn)確性。此外,在確定找礦標(biāo)志的基礎(chǔ)上,可開(kāi)展找礦信息量法深部成礦預(yù)測(cè)[21],增加更多的預(yù)測(cè)參數(shù),輔助物化探方法解譯。

6 結(jié) 論

(1) 本文對(duì)4種主要勘查方法在礦區(qū)的應(yīng)用效果進(jìn)行了分析評(píng)價(jià),研究顯示,大功率IP法視極化率和視電阻率變化梯度帶條帶狀異常、高精度磁測(cè)呈串珠狀帶狀分布以及低磁背景中的相對(duì)高磁異常對(duì)礦區(qū)面狀展布構(gòu)造具有指示效果。淺部及中、深部構(gòu)造可以通過(guò)大功率IP、CSAMT等方法解譯。大功率IP法低阻高極化帶異常特征可以作為礦區(qū)的一個(gè)找礦標(biāo)志。構(gòu)造疊加暈勘查方法對(duì)于礦區(qū)中、深部礦體的預(yù)測(cè)是有效的。此外,礦區(qū)圍巖的近礦干擾主要來(lái)自碳質(zhì)千枚巖,針對(duì)其高極化率異常應(yīng)多方法多參數(shù)聯(lián)合解譯。

(2) 建立了本礦區(qū)深部勘查方法組合及流程,即“區(qū)域地表平面定位(遙感、水系沉積物測(cè)量、地面高精度磁測(cè))→重點(diǎn)區(qū)平面和淺部礦(化)體勘查(IP掃面)→靶區(qū)中深部構(gòu)造勘查(CSAMT、地面高精度磁測(cè)延拓)→深部礦體推測(cè)和解譯(構(gòu)造疊加暈、找礦信息量預(yù)測(cè))”勘查方法組合。

(3) 應(yīng)加強(qiáng)對(duì)各種方法施工參數(shù)的研究,CSAMT方法應(yīng)補(bǔ)充收發(fā)距實(shí)驗(yàn)、極距選擇實(shí)驗(yàn)、測(cè)線(xiàn)兩側(cè)端點(diǎn)對(duì)比實(shí)驗(yàn)等采集參數(shù)的研究,為野外有效施工提供更多參考。

(4) 地球物理的多解性存在于各個(gè)方面,各種反演方法是其中一種,算法不同,其反演結(jié)果也有所差別。應(yīng)加強(qiáng)電磁測(cè)深反演方法對(duì)比試驗(yàn),探索適合于本礦區(qū)的最佳反演方法和計(jì)算參數(shù)。

(5) 具備條件的情況下,可在礦區(qū)開(kāi)展音頻大地電磁測(cè)深法或“廣域電磁法”等大深度探測(cè)方法的實(shí)驗(yàn)研究,利用最新勘查技術(shù)研究礦區(qū)深部構(gòu)造,為成礦模式研究提供基礎(chǔ)資料,同時(shí),探索礦區(qū)1 000 m及以下深部資源前景,解決礦區(qū)大深度勘查預(yù)測(cè)瓶頸。