張 星，劉陳龍，丁志軍，肖 剛

（1.甘肅省有色地質(zhì)調(diào)查院，甘肅 蘭州 730000；2.中陜核工業(yè)集團(tuán)二一一大隊(duì)有限公司，陜西 西安 710000）

馬鬃山地區(qū)為中國西北地區(qū)一處重要的金及多金屬礦集中區(qū)，具有良好的找礦前景（呂海濤，2015），以往專家學(xué)者對(duì)該地區(qū)的礦床特征、成礦地質(zhì)特征、控礦規(guī)律及找礦標(biāo)志等方面進(jìn)行了全方位的研究（陳晶晶，2016；李元茂，2020；殷偉旭，2020），但是大紅泉地區(qū)周邊的地質(zhì)工作投入較少，特別是針對(duì)斷裂構(gòu)造控制的含金脈型礦床研究。傳統(tǒng)的激電方法在尋找金屬礦床方面發(fā)揮了非常重要作用，找到了一大批多金屬礦（李小平，2012；喬禎等，2017；孫仁斌等，2017；蒙凱等，2018）。此次以Au為主的區(qū)域化探綜合異常(Hs-15)上布置激電中梯和激電測(cè)深剖面，查明了區(qū)內(nèi)平面電性分布特征和深部構(gòu)造及巖體的傾向，進(jìn)而通過地表探槽圈定了III-1號(hào)金礦體，金礦體長度約230m，寬度0.80m～2.10m，通過鉆探深部發(fā)現(xiàn)三層礦體，厚度0.95m～2.12m，品位變化范圍1.06～20.14×10-6。本次以大紅泉地區(qū)物探工作獲得的認(rèn)識(shí)，對(duì)后續(xù)本該地區(qū)進(jìn)一步工作提出了建議，助以后金屬礦的高效勘查。

1 地質(zhì)簡況

測(cè)區(qū)周邊地層較為發(fā)育，但出露單元較簡單。地層主要為下石炭統(tǒng)白山組中巖段（C1bs2）、新近系苦泉組（N2k）和第四系（Q）(見圖1)。下石炭統(tǒng)白山組地層空間上呈東西向帶狀分布，傾向80°～110°，傾角58°～75°。局部被石炭世巖漿巖分割，形成大小不等形態(tài)各異的殘留體狀。巖石類型復(fù)雜多樣，主要有安山質(zhì)凝灰?guī)r（C1bs2atf）、流紋質(zhì)凝灰?guī)r（C1bs2rtf）、英安質(zhì)凝灰?guī)r（C1bs2τtf）、安山巖（C1bs2a）、英安巖（C1bs2λ）、流紋斑巖（C1bs2λπ）、火山角礫巖（C1bs2vb）和少量硅質(zhì)板巖等，新近系苦泉組（N2k）主要分布于測(cè)區(qū)北部，走向近南北，厚度變化較大，主要巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖等。地表大部分被第四系坡積物及洪、沖積物覆蓋，只在溝谷地帶及陡坎處零星出露。第四系主要分布于溝谷和地勢(shì)低洼地帶。

圖1 地質(zhì)圖

構(gòu)造區(qū)帶上，測(cè)區(qū)在雙尖山-躍進(jìn)山復(fù)背斜南翼，受后期構(gòu)造-巖漿作用的影響，該背斜只零星出露。在區(qū)域上僅表現(xiàn)為單斜構(gòu)造，由石炭系下統(tǒng)火山碎屑巖組成，傾向南西，傾角50°～70°，在單斜構(gòu)造中層間小褶曲發(fā)育。褶皺構(gòu)造不發(fā)育，主要控巖控礦構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，區(qū)內(nèi)成礦主要受斷裂構(gòu)造嚴(yán)格控制，以北東-東向斷裂構(gòu)造為主，其既是導(dǎo)礦構(gòu)造又是容礦構(gòu)造，其派生的次及斷裂構(gòu)造為主要的容礦構(gòu)造。其次，北東向、北西向的壓扭性斷層構(gòu)造裂隙亦是區(qū)內(nèi)的控礦構(gòu)造。斷裂構(gòu)造具有繼承性、多期性，成礦亦隨之具有多期次的特點(diǎn)，早期多為構(gòu)造-蝕變巖性金礦石，晚期則為巖構(gòu)造裂隙充填的石英脈型金礦石。礦（化）體的展布受控于韌性剪切帶伴生的次級(jí)斷裂構(gòu)造。巖漿巖主要有早石炭世中細(xì)?；◢忛W長巖(C1γδ)、晚石炭世中細(xì)粒二長花崗巖(C2ηγ)、中二疊世中粒二長花崗巖(P2ηγ)、晚二疊世中粒二長花崗巖(P3ηγ)、輝綠巖脈(βμ)。

2 地球物理特征

本次在開展工作前，對(duì)測(cè)區(qū)周邊采集的160塊標(biāo)本進(jìn)行了電性參數(shù)測(cè)量，并統(tǒng)計(jì)了巖礦石標(biāo)本的幅頻率和電阻率的幾何平均值。標(biāo)本測(cè)量儀器選用繼善高科生產(chǎn)的SQ-3C輕便型激電儀，測(cè)量方法采用泥團(tuán)法，測(cè)量結(jié)果如下表（表1）。

表1 巖（礦）石標(biāo)電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)上表統(tǒng)計(jì)結(jié)果，工區(qū)內(nèi)出露面積較大的二長花崗巖和花崗閃長巖視幅頻率幾何平均值分別為1.77%和1.9%，視電阻率分別為752.7Ω·m和809.2Ω·m；以巖脈形式出露的輝綠巖視幅頻率均值在1.16%，視電阻率均值397.6Ω·m；含礦石英脈視幅頻率均值為8.22%，視電阻率均值710.7Ω·m。前三者視幅頻率均值都小于2%，說明工區(qū)內(nèi)視幅頻率背景值強(qiáng)度屬中等水平，含礦石英脈在全區(qū)最高，40塊標(biāo)本測(cè)量中視幅頻率最大值達(dá)31.36%，幾何平均值與其它三種巖性差異顯著，容易引起高極化異常；視電阻率除輝綠巖視電阻率值較小外，其他三種差異不大。綜合物性分析認(rèn)為，含礦石英脈具有超高極化特征，區(qū)內(nèi)具備開展地球物理工作的前提。

3 激電中梯測(cè)量

3.1 儀器設(shè)備

工作所采用的儀器設(shè)備為北京大地華龍科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的DJF-10A型大功率智能發(fā)射機(jī)和DWJ-3B型數(shù)字直流激電接收機(jī)以及蘭州地震局生產(chǎn)的固體不極化電極，此外還有發(fā)電機(jī)、整流電源、導(dǎo)線、電極、通訊設(shè)備、測(cè)試儀表和檢修工具等輔助設(shè)備。每次工作前都對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行了漏電檢查，確保施工期間不漏電，同時(shí)對(duì)供電電極采取了加鹽水和多打電極的辦法降低供電電極接地電阻，盡可能使用小電壓大電流供電。

3.2 剖面布設(shè)

激電剖面布設(shè)在化探Hs-15綜合異常上，共7條，位置見圖2。每條剖面長度均為360m，方位角345°，點(diǎn)距10m，線距80m。根據(jù)方法有效試驗(yàn)結(jié)果確定了采集參數(shù)：AB=800m，MN=40m，點(diǎn)距10m，延時(shí)100ms,供電周期16s,測(cè)量范圍在AB中心2/3處。

3.3 解釋

在激電中梯剖面視極化率和視電阻率曲線圖中，視極化率值普遍較低，視極化率ηs最大值為2.78%，最小值為0.77%，一般值在0.97～1.67%之間；視電阻率ρs最大值為1666.6（Ω·m），最小值為190.9（Ω·m），一般值集中在370～790（Ω·m）之間，視電阻率值普遍較高。由圖2可見，測(cè)區(qū)大面積被巖體覆蓋，西南角只有少量第四系出露，巖體主要由花崗閃長巖和二長花崗巖組成，巖體局部零星分布著多條斷裂構(gòu)造和破碎蝕變帶，其中測(cè)區(qū)內(nèi)成礦主要受斷裂構(gòu)造控制，由于構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，裂隙發(fā)育和含礦礦物不均勻的影響，在視極化率曲線圖中并未表現(xiàn)出較高的激電異常，主要以低緩異常為主，本次以1.6%圈定了2處高極化異常，編號(hào)為IP01和IP02，異常分別在DPM04線的1380～1410點(diǎn)和DPM06線的1350～1410點(diǎn)，經(jīng)踏勘檢查發(fā)現(xiàn)兩處異常位置均為花崗閃長巖，周圍無任何干擾，推測(cè)兩處異常均由礦化引起。

圖2 測(cè)區(qū)工作布置圖

圖3 視極化率和視電阻率曲線圖

測(cè)區(qū)視極化率值普遍較低，剖面圖中低緩異常很難被識(shí)別出來，為并進(jìn)一步研究區(qū)內(nèi)電性特征在平面空間的分布規(guī)律以及局部低緩異常的位置、分布范圍等特征，本次使用克里格網(wǎng)格化技術(shù)將剖面數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化，并繪制平面等值線圖（圖4）。在視極化率等值線圖中，等值線主要為帶狀分布，且東西向?yàn)橹鳎睎|向、北西向?yàn)檩o，視極化率帶狀異常推測(cè)為脈狀金礦化帶引起。后期經(jīng)地表探槽TCIII1-1、TCIII0-3、TCIII0-1揭露結(jié)果顯示，分別在DPM02線1410點(diǎn)、DPM03線1390～1400點(diǎn)間和IP01異常位置發(fā)現(xiàn)了金礦體，礦體厚度為0.84m～3.53m，平均厚度約為1.51m，Au品位為1.38～24.85x10-6，平均品位為5.73x10-6。TCIII1-2揭露結(jié)果顯示，礦體未向DPM02線西側(cè)延伸；東側(cè)礦體被斷裂F2截?cái)?，?jīng)探槽TCIII2-1和TCIII2-1揭露，礦體未向東側(cè)延伸。本次發(fā)現(xiàn)的金礦體多受斷裂構(gòu)造控制，礦體呈北東向延伸展布，含礦巖性主要為石英脈，輝綠玢巖和鉀長花崗巖。礦體圍巖為淺變質(zhì)的火山巖或鉀長花崗巖。

圖4 視極化率等值線圖

圖5 視電阻率等值線圖

4 激電測(cè)深

4.1 儀器設(shè)備

使用的儀器設(shè)備為繼善高科生產(chǎn)的SQ-3C輕便型雙頻激電儀，該儀器通過同時(shí)接收高頻電位差、低頻電位差，自動(dòng)計(jì)算并顯示視幅頻率和高、低頻電位差，可根據(jù)所選擇的野外工作裝置自動(dòng)計(jì)算視電阻率，具有抗干擾能力強(qiáng)，受電流變化影響小、觀測(cè)速度快等顯著特點(diǎn)，廣泛用于勘查金、銀貴金屬和銅、鉛、鋅等有色金屬礦產(chǎn)資源。除此之外，還配有發(fā)電機(jī)、整流電源、導(dǎo)線、銅電極等輔助設(shè)備。

4.2 測(cè)線布設(shè)

為探查斷裂構(gòu)造和金礦體在深部延伸、形態(tài)及其變化規(guī)律，本實(shí)施了一條三極測(cè)深測(cè)深剖面。激電測(cè)深測(cè)線與DPM03線重合，長度相同，都為360米，剖面位置見圖2。本次選用單極—偶極測(cè)量裝置激電測(cè)深方法，供電極距最大500m，最小20m，測(cè)量極距MN20m，點(diǎn)距10m，供電點(diǎn)B設(shè)測(cè)線垂直方向2.6公里外。發(fā)送機(jī)和接收機(jī)經(jīng)試驗(yàn)選用2頻點(diǎn)，即高頻4Hz，低頻13/4Hz。測(cè)線橫穿大紅泉東Ⅲ-1號(hào)金礦化帶（破碎蝕變帶），其中Ⅲ-1礦體位于測(cè)線1400號(hào)點(diǎn)。

4.3 解釋

圖6 DPM03線地質(zhì)物探綜合剖面圖

DPM03線三極測(cè)深反演斷面圖如下圖6所示，圖中橫軸為點(diǎn)號(hào)（也是距離），縱軸為高程，單位為米。視極化率和視電阻率反演斷面圖中等值線主要呈陡立狀，反應(yīng)了地下深部巖體的分界面和構(gòu)造的分布情況，同時(shí)向小號(hào)點(diǎn)傾斜反應(yīng)了構(gòu)造和巖體的傾斜方向。在視極化率ηs斷面圖中，在1360點(diǎn)到1410點(diǎn)和1500點(diǎn)到1540點(diǎn)出現(xiàn)高極化異常，極大值分別為5.83%和5.36%，異常深度約在10m和55m，同時(shí)該兩處異常在視電阻率斷面圖中表現(xiàn)為低阻特征，異常對(duì)應(yīng)較好，屬于典型的低阻高極化異常，推斷含礦蝕變帶或金礦體引起。在視電阻率斷面圖中，在1290號(hào)點(diǎn)到1490號(hào)點(diǎn)，深度1660m～1760m，視電阻率呈“M”狀，由于地表出漏的全部是花崗閃長巖，根據(jù)地表已發(fā)現(xiàn)的破碎蝕變帶事實(shí)，推測(cè)該異常由破碎蝕變帶引起。

根據(jù)槽探已發(fā)現(xiàn)的線索和測(cè)深資料的推斷結(jié)果，為探查III-1號(hào)金礦體深部探查礦體延伸情況，在1370點(diǎn)附近設(shè)計(jì)了鉆孔ZKIII4-1（圖6c），設(shè)計(jì)孔深92.5m，方位角345°，傾角75°。鉆孔結(jié)果顯示，礦體厚度、傾向較為穩(wěn)定，最大控 制 斜 深80.74m，在 孔 深76.30m～77.66m、77.66m～78.82m、78.82m～80.74m處見三層目標(biāo)含礦層構(gòu)造蝕變帶（Ⅲ-1號(hào)礦體）及構(gòu)造破碎帶，破碎蝕變帶呈褐紅色和灰褐色，主要由花崗閃長巖碎塊、二長花崗巖碎塊、石英網(wǎng)脈組成，石英脈兩側(cè)黃鐵礦化較為發(fā)育。鉆探結(jié)果與視極化率和視電阻率中推斷的異常位置在橫向上相近，深度上有較大的差異，原因分析認(rèn)為是由于淺部破碎帶產(chǎn)生的高極化低阻異常產(chǎn)生的“屏蔽”作用，將整個(gè)異常周圍的極化率抬升，深部異常處于梯度帶上。

5 結(jié)論

（1）馬鬃山地區(qū)多為戈壁荒漠，植被稀少，水系不發(fā)育，因此。采用土壤/巖屑測(cè)量獲得的綜合異常有較大的研究意義，本次發(fā)現(xiàn)的金礦體是以Au為主的Cu、As、Sb、Ag、Hg等元素綜合異常，經(jīng)過物探剖面，地化剖面、槽探等工作手段揭露了一條金礦體，并查明了金礦體的走向、分布范圍以及構(gòu)造特征等。

（2）大紅泉地區(qū)視極化率異常與背景值差異不明顯，如采用激電剖面的工作方式，將難以取得較好的勘探效果，建議使用面積性工作方式，文中將剖面數(shù)據(jù)網(wǎng)格化后，利用東西向條帶狀分布的電性特征推斷的礦化帶走向與實(shí)際礦體走向相符；物性測(cè)定結(jié)果顯示，測(cè)區(qū)內(nèi)金礦體視電阻率與圍巖差異較小，且都為高祖特征，難以利用取得的視電阻率異常直接推斷其與金礦化帶之間的關(guān)系，視電阻率梯度變化和異常特征更多的是對(duì)巖性和構(gòu)造變化的間接反應(yīng)。

（3）槽探和鉆探結(jié)果顯示，礦（化）體的展布受控于韌性剪切帶伴生的次級(jí)斷裂構(gòu)造，且深度延深較穩(wěn)定。