摘要：吉家洼金礦床位于豫西熊耳山金銀多金屬礦集區(qū)內，近年來其深部找礦取得了一定進展。為開展進一步找礦勘查工作，在吉家洼金礦區(qū)應用激電測深取得了較好的探測效果。視極化率對含礦地質體的反應較為敏感，激電測深在16勘探線以北探測到高極化地質體，推測深部存在自北東向南西方向延伸的隱伏含礦斑巖體。通過鉆孔原生暈樣品測試，發(fā)現(xiàn)16勘探線具有高溫元素W異常，側面驗證了激電測深的預測結果。該研究結果對熊耳山金銀多金屬礦集區(qū)勘查脈狀金銀多金屬礦化具有一定借鑒意義。

關鍵詞：激電測深；吉家洼；金礦床；物探；找礦預測；視極化率

中圖分類號：TD15 P612 P618.51 文章編號：1001-1277（2024）03-0078-07

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20240316

引 言

激電測深是一種電法勘探手段，在尋找隱伏礦，特別是大型隱伏斑巖型礦床方面具有獨特的優(yōu)勢。激電測深可以通過探獲一定深度內極化體引起的激電異常信息，結合該區(qū)域地質、礦產及地球物理特征，圈定礦（化）體引起的異常，從而推斷隱伏斷裂或隱伏成礦地質體。隨著地質探礦技術的不斷發(fā)展，激電測深、電磁法等探測手段在隱伏金及多金屬礦床的勘查中起到了重要的作用［1-10］。

近年來，吉家洼金礦床深部找礦取得了一定進展，新增工業(yè)礦體金資源量近3 t，總體金資源量接近9 t。該礦床深部的多個鉆探工程顯示，其礦化明顯減弱或圈閉，為開展進一步找礦勘查工作，擴大礦床規(guī)模，實施了激電測深找礦工作，以探測深部及外圍含礦地質體。

1 礦區(qū)及礦床基本特征

吉家洼金礦床位于河南省洛寧縣南部熊耳山金銀多金屬礦集區(qū)、花山—龍脖背斜東段南翼近軸部。礦區(qū)出露的地層主要為新太古界太華群、中元古界熊耳群及第四系（見圖1）。其中，太華群巖性主要為角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖、淺粒巖等，熊耳群巖性主要為杏仁狀安山巖、斑狀安山巖等。礦區(qū)內變質作用強烈，巖漿活動頻繁，斷裂發(fā)育，為金礦的形成提供了良好條件［11-12］。

吉家洼金礦床屬典型的構造蝕變巖型金礦床，礦體產出嚴格受斷裂控制。主礦體JF1礦體形態(tài)呈脈狀、板狀，局部形成厚大透鏡體。礦體走向控制長910 m，最大傾斜延伸718 m。礦體平均傾向95°，平均傾角80°。0勘探線以北，500 m標高以上，礦體總體西傾，平均傾向275°，平均傾角85°（局部直立）；500 m標高以下，礦體總體西傾，平均傾向95°，平均傾角87°（局部直立）。2勘探線以南，500 m標高以上，礦體總體東傾，平均傾向95°，平均傾角77°（局部直立）；500 m標高以下，礦體總體西傾，平均傾向275°，平均傾角85°（局部直立）。礦體厚度0.10～5.82 m，平均值1.22 m，厚度變化系數(shù)為74 %，屬厚度穩(wěn)定型。礦體金品位0.20～150.44 g/t，金平均品位4.31 g/t，品位變化系數(shù)106 %，屬品位較均勻型。礦體圍巖以硅化鉀化片麻巖為主，局部為輝綠巖。礦石自然類型主要為碎裂蝕變巖型、構造角礫巖型，淺部為氧化礦石，中深部為混合礦石、原生礦石。JF2礦體形態(tài)特征與JF1礦體類似，600 m標高以下，與JF1礦體合并（見圖2）。

熱液作用形成的圍巖蝕變類型多、強度大，具多期多階段性，總體是蝕變強則金礦化強，蝕變弱則金礦化弱，由構造帶中心向外，基本呈對稱帶狀分布。與金礦化有關熱液蝕變主要有黃鐵絹英巖化、硅化、鉀化及多金屬礦化等［13-14］。

2 巖（礦）石物性特征

為了解礦區(qū)巖（礦）石物性特征，采集了214件巖（礦）石物性標本。標本的采集以長剖面、點狀形式或無固定方式進行采集，有代表性、均勻分布于基巖出露區(qū)，重點采集了出露范圍廣、代表意義強的地層。依據(jù)地質圖、地形圖及巖性分類布置采樣路線，并確定采集巖石種類、數(shù)量、位置。另外，參考了部分已施工鉆孔礦化段的巖芯。電性參數(shù)測定方法采用泥團法。經過MN/AB=1/3（AB=60 cm，MN=20 cm）和MN/AB=1/2（AB=40 cm，MN=20 cm）對比試驗，選用MN/AB=1/2（AB=40 cm，MN=20 cm）、供電電壓選用12 V進行標本測量。隨機抽取27塊標本進行檢查，檢查率12.6 %，電性測定視極化率平均相對誤差13.5 %，視電阻率平均相對誤差12.8 %。

3 激電測深成果分析

3.1 工作方法

激電測深共完成6條剖面，36個物理點，線距150～400 m，點距200 m。測線布設在礦區(qū)39勘探線、15勘探線、0勘探線、8勘探線、20勘探線、40勘探線，方位角大致為94°。測點坐標采用合眾思壯集思寶G120手持GPS測定，單點定位精度3～5 m。激電測深探測采用重慶奔騰數(shù)控技術研究所有限公司生產的WDJD-3多功能數(shù)字直流激電儀。其主要性能如下。

1）接收部分：電壓通道6 V；Vp（電壓）≥10 mV時，測量精度0.5 %，Vplt;10 mV時，測量精度1 %；輸入阻抗gt;50 MΩ，視極化率測量精度1 %；電流通道5 A，Ip≥10 mA時，測量精度0.5 %，Iplt;10 mV時，測量精度1 %；對50 Hz工頻共模干擾與差模干擾壓制優(yōu)于80 dB。

2）發(fā)射部分：最大發(fā)射功率4 500 W；最大供電電壓900 V；最大供電電流5 A；供電脈沖時間1～60 s占比為1∶1。

野外工作前進行了供電周期試驗，供電周期分別采用8 s、16 s、32 s、64 s。試驗結果表明：視極化率地質體隨供電周期增大而增大，并產生更明顯的激電異常；供電周期為32 s時，視極化率曲線比較穩(wěn)定且異常明顯，趨勢與其他供電周期一致，同時考慮野外施工效率，激電測深供電周期選32 s。

激電測深最大供電極距為1 600 m，采用等比（4∶1）裝置，供電時間為8 s，供電周期為32 s，延時200 ms。野外主要采集參數(shù)包括供電電流I、一次電位ΔV、視電阻率ρs、視極化率ηs。

3.2 工作成果

野外采集的視電阻率、視極化率，由于干擾和觀測誤差，尤其是村莊、公路、礦井、巷道附近的測點由于接地條件較差及地電干擾，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)畸變，呈現(xiàn)假異?，F(xiàn)象。因此，依據(jù)一次場電壓、電流、視極化率衰減情況，剔除畸變點，保留高質量可靠數(shù)據(jù)。巖（礦）石電性特征見表1。

根據(jù)野外收集到的點位及校正后的視電阻率、視極化率數(shù)據(jù)，采用Surfer軟件將整理和處理后的數(shù)據(jù)繪制成激電測深視極化率等值線斷面圖、激電測深視電阻率等值線斷面圖。8勘探線視極化率、視電阻率等值線斷面見圖3。

8勘探線位于礦區(qū)中部，剖面全段地表巖性以新太古界太華群黑云斜長片麻巖為主，局部有少量的輝綠巖脈。已知含金蝕變帶從剖面西部2，3測點穿過，附近鉆孔揭露有輝綠巖脈。由圖3可知：600 m標高以上，礦化破碎帶對應的視極化率為1.4 %～1.8 %，屬于中低極化;視電阻率為400～1 200 Ω·m，屬于中低阻，形成中低阻中低極化異常組合。600 m標高以下，視極化率有所升高且高極化率傾斜方向同礦化破碎帶延伸方向基本一致。根據(jù)物性測定成果，礦化破碎帶附近應當為中低阻高極化組合。600 m標高以上，視極化率指示與實際礦化破碎帶賦存情況呈現(xiàn)出較大差異，推測其原因主要是600 m標高以上礦體已經全部采空，部分地段已采用充填采礦法進行了充填，充填膏體難以引起高極化率異常。

3.3 成果有效性分析

為判斷該區(qū)視極化率和視電阻率參數(shù)在探測深部含礦地質體的有效性，收集了鄰區(qū)干樹金礦床ZK3704等4個鉆孔的激電測井資料。激電測井采用井-井工作方式，電極系三級梯度排列，采用電極系為底部梯度電極系，裝置系數(shù)K=78.5、AO=2.5 m，電阻率Ra=KU/I，采樣間隔1 m，供電電壓180 V，供電時間8 s。激電測井采用下鉆時進行原始測量，提升時檢查測量方式進行測井質量檢查工作。原始數(shù)據(jù)經計算機處理，形成視極化率、視電阻率和自然電位曲線（見圖4）。由圖4可知，礦化蝕變帶特別是工業(yè)礦體部位均顯示視極化率異常，而礦化蝕變帶附近視電阻率異常顯示并不明顯，因此可以判斷在區(qū)域上以安山巖、流紋巖為基本地層的金礦床內探測深部含礦地質體，視極化率異常成果明顯優(yōu)于視電阻率。

3.4 成果優(yōu)化

根據(jù)對激電測深工作成果的分析，600 m標高以上礦體采空區(qū)已充填，激電異常指示效應較弱，而測井數(shù)據(jù)顯示，視極化率異常指示效應明顯優(yōu)于視電阻率。為此，對激電測深垂直斷面成果進行了優(yōu)化，采用Surfer軟件反演出300 m、500 m標高斷面視極化率等值線圖（見圖5）。

3.5 優(yōu)化成果分析及預測

由圖5可知，視極化率等值線分布與已查明礦（化）體賦存情況基本一致，500 m標高已知礦（化）體基本位于中極化區(qū)附近，視極化率為1.8 %～1.9 %，并無明顯的高極化異常，這實際上與該標高15勘探線—20勘探線已有大量坑道開拓工程有關；300 m標高遠離坑道開拓工程，已知礦（化）體均位于中—高極化區(qū)附近，視極化率為2.0 %～2.4 %。結合礦（化）體的高極化特性，對礦床深部作出以下幾點預測：

1）300 m標高高極化異常中心位于礦（化）體東側，預測礦床深部礦體總體產狀應為東傾。

2）500 m標高高極化異常中心位于礦（化）體西側，該標高已有坑道控制礦體賦存情況，預測在主礦體JF1、JF2西側存在與主礦體平行的礦脈，可通過水平坑道鉆孔進行探索和驗證。

3）300 m、500 m標高水平斷面視極化率等值線圖顯示，在已知礦（化）體東北側（40勘探線）存在面狀高極化異常區(qū)，視極化率達2.4 %～2.6 %。在該區(qū)域地表巖性以片麻巖、輝綠巖脈為主，根據(jù)物性測定資料，輝綠巖視極化率為1.5 %，片麻巖視極化率為1.0 %，不足以引起大面積視極化率高達2.4 %的激電異常，故推測深部存在蝕變巖或高硫化物巖礦石，結合不同斷面異常形態(tài)（300 m標高異常范圍大于500 m標高）、已知礦體形態(tài)及區(qū)域金礦床成礦模式，推斷該處存在自北東向南西方向延伸的隱伏含礦斑巖體。根據(jù)物探成果預測的隱伏含礦斑巖體賦存位置，在礦區(qū)40勘探線東部偏北位置設計了驗證鉆孔ZK01，鉆孔設計孔深950 m（見圖5）。

4 預測成果驗證

鑒于施工投入、施工周期等因素，驗證隱伏含礦斑巖體的鉆孔暫未施工。但是，主礦體16勘探線—15勘探線已施工多個深部鉆孔，在鉆孔巖芯中采集了巖石原生暈樣品。測試結果顯示，主成礦元素Au、Ag、Pb等伴生元素變化趨勢基本一致，但是高溫元素W自北向南呈現(xiàn)出明顯衰減趨勢，北側16勘探線上的鉆孔ZK1606測試結果顯示，有2層鎢礦化體（鎢品位大于0.04 %），視厚度累計達37.46 m，個別樣品甚至達到鎢礦床工業(yè)品位（0.12 %）（見表2）。普遍認為，金礦床中的W元素屬于高溫成礦元素，因此W元素的衰減方向代表了含礦熱液流體的運移方向，鉆孔巖石原生暈測試結果從含礦熱液流體運移的角度側面驗證了激電測深的預測結果。

5 成礦模式

根據(jù)前人研究成果，吉家洼金礦床主成礦階段閃鋅礦Rb-Sr等時線年齡為118.2 Ma±2.4 Ma，表明礦床形成時代為早白堊世，該成礦年齡與區(qū)域內上宮、祁雨溝等金礦床的成礦年齡基本一致，同屬燕山期中國東部構造體制大轉換的產物。成礦流體主要來源于巖漿熱液，并有大氣降水的加入，成礦流體經歷了早期中低溫、中低鹽度CO2-H2O-NaCl體系向晚期的低溫、低鹽度H2O-NaCl體系的演化。流體混合、流體不混溶作用及水-巖反應促進了金的沉淀和富集［16-20］。

吉家洼金礦床已知熱液脈狀礦體及物探工作推測的斑巖型礦體均形成于早白堊世，期間由于揚子陸塊和秦嶺造山帶向北的陸內俯沖，華北陸塊南緣持續(xù)不斷隆起抬升，并在陸內造山作用下，形成一系列巖漿侵入活動，地幔及下地殼太華群變質基底巖石熔融而形成花崗質巖漿向上侵位。在巖體上侵過程中由于巖漿的淺成、超淺成就位形成花崗斑巖，巖體淺成、超淺成就位為大量的流體混合及水-巖反應提供了有利條件，隨著溫度、壓力等條件的改變及大氣降水混入而發(fā)生礦化作用，含礦熱液沿構造帶運移、富集、沉淀形成熱液脈狀金礦床，在巖體中心部位及巖體接觸帶附近形成斑巖型礦體。淺成—中淺成金礦化屬中低溫成礦序列，中深部巖體及接觸帶礦床屬中高溫成礦序列（斑巖體是否存在、斑巖體巖性及礦化類型尚需進一步工作驗證）。吉家洼金礦床成礦模式見圖6。

6 結 論

1）激電測深成果有效性分析顯示，視極化率對含礦地質體的反映較為敏感，在以安山巖、流紋巖為基本地層的金礦床內探測深部含礦地質體，視極化率異常成果明顯優(yōu)于視電阻率。

2）根據(jù)優(yōu)化后的激電測深成果，16勘探線以北探測到高極化地質體，推測礦床深部存在自北東向南西方向延伸的隱伏含礦斑巖體。通過鉆孔原生暈樣品測試發(fā)現(xiàn)16勘探線鉆孔內的高溫元素W異常，側面驗證了預測結果。

3）建立了礦床成礦模式：燕山期陸內造山作用下，形成一系列巖漿侵入活動，巖漿的淺成—超淺成就位形成花崗斑巖，在流體混合、水-巖反應及適當?shù)臏囟取毫l件下發(fā)生礦化作用，含礦熱液沿構造帶運移、富集、沉淀形成熱液脈狀金礦床，在巖體中心部位及巖體接觸帶附近形成斑巖型礦體。

［參 考 文 獻］

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Application of IP sounding method to prospecting and prediction in Jijiawa Gold District

Gao Fenghui1，2，3，Wang Shuxin1，2，3，Liang Xinhui1，2，3，Qing Yanbo1，2，3，Gao Jishuan1，2，3

（1.Henan First Geology and Mineral Resources Investigation Institute Co.，Ltd.;2.Key Laboratory of Gold and Silver Polymetallic Ore-forming Series and Deep Prognosis of Henan Province;3.Key Laboratory of Precious Metal Analysis and Exploration Technology，Ministry of Natural Resources）

Abstract：Jijiawa Gold Deposit is located in Xiongershan gold-silver polymetallic ore concentration area in western Henan Province.Some progress has been made in deep prospecting in recent years.In order to carry out further prospecting，the IP sounding method has achieved good results in Jijiawa Gold District.The apparent polarizability parameters are sensitive to the ore-bearing geological bodies，and the highly polarized geological bodies are detected in the north of the No.16 exploration line.It is inferred that there is a concealed ore-bearing porphyry body extending from northeast to southwest in the depth of the deposit.Through borehole primary halo sample testing，high-temperature element W anomalies are found on the No.16 exploration line，indirectly verifying the prediction results of IP sounding.This study result has certain reference significance for prospecting the vein gold-silver polymetallic deposits in Xiongershan gold-silver polymetallic ore concentration area.

Keywords：IP sounding;Jijiawa;gold deposit;geophysical prospecting;prospecting prediction;apparent polarizability

收稿日期：2023-08-23； 修回日期：2023-11-18

基金項目：河南豫地科技集團有限公司科研項目（JTZCKY2023001）；河南省自然資源科研項目（2019-373-2）

作者簡介：高鋒輝（1981—），男，工程師，從事地質礦產勘查、礦產開發(fā)等方面的研究工作；E-mail：76935213@qq.com

*通信作者：梁新輝（1986—），男，高級工程師，碩士，從事地質礦產勘查、金屬非金屬礦床、地球化學等方面的研究工作；E-mail：13903794424@163.com