物探已有測試在黔東南金礦應用效果

韋學英 石明2 馬曉旻3

（1貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊 貴州都勻 558000 2中南大學 湖南長沙 410012 3貴州省有色金屬和核工業地質勘查局 貴州貴陽 550004）

黔東南金礦區是在我國19個重要成礦區帶之一的鄂西—湘西成礦帶的南延部分的天柱-黎平金礦區內，也是湘黔桂金礦礦集區的重要組成部分之一，成礦地質條件好，具有良好的找礦前景。但是由于植被發育，淺表金礦化類型單一（主要見石英脈型），勘查和研究程度低、勘探深度淺、勘查手段及方法相對單一，理論認識欠深化，至今未勘查到較好金礦資源。

1 成礦地質背景

辣子坪礦區所屬黔東南地區位于揚子陸塊與江南造山帶過渡帶東側的天錦黎褶斷帶內，地史上經歷了武陵、雪峰、加里東和印支-燕山等多期次構造運動，為由陸緣向陸內轉化的演化過程。

1.1 區域地層

礦帶內主要出露下江群青白口系清水江組、平略組、隆里組，分布于帶內90%面積范圍，其巖性為一套淺綠片巖相淺變質巖，即凝灰質板巖、變余砂巖、絹云母板巖、泥質板巖、含礫板巖等。其次是零星出露有南華系、震旦系、二疊系、白堊系及第四系等地層。南華系和震旦系主要分布于北西部，即注溪至大河邊一帶，巖性為一套碎屑巖組合，夾少量碳酸鹽巖。二疊系分布于南部（白市—江東—對江一帶）、南東部（蘭田、寨頭等地區）及中部（五里牌等地），受斷裂構造破壞明顯，呈不規則，大小不等不整合于青白口系地層之上，巖性為含煤巖系及含燧石碳酸鹽巖。白堊系主要分布于南東寨頭，不整合于二疊系之上，巖性為紫紅色的粉砂質泥巖、鈣質泥巖、礫巖、含礫砂巖等。

1.2 區域構造

區內褶皺構造及斷裂構造都比較發育。控制帶內金礦產出的褶皺構造主要有注溪背斜、雷公沖背斜、平塘背斜、辣子坪背斜、白市背斜等褶皺構造，沿這些背斜構造兩翼由于受褶皺、斷裂影響，小褶皺構造極發育。

斷裂構造極主要發育四組斷裂組，即北東向斷裂組、北西向斷裂組、東西向斷裂組及南北向斷裂，形成區內構造格架（見圖1天柱辣子坪金礦區域地質圖）。從構造配套分析，經歷了多期構造活動特征。北東向斷裂組有注溪（坑頭）斷層、大段至觀州斷層、邦洞斷層、對江斷層、分水斷層及其他小斷層。注溪斷層位于東側注溪背斜南東翼和核部，向兩端延伸出圖區，為一區域性逆沖斷層。大段至觀州斷層走向北東，傾向北西。南西端在觀州處與注溪斷層交匯，在蘭田北東部受東西向大河邊斷層錯斷，向北東延伸出貴州境內，傾向北西，為一逆斷層。邦洞斷層走向北東，主要沿邦洞—寨頭—五里牌一帶發育，向南西延伸出帶內，為一沖斷層。該組斷裂往受北西向斷裂組、東西向斷裂組影響明顯。

2 礦床地質特征

2.1 礦床地質

天柱縣辣子坪金礦位于天柱縣城北東，屬天柱縣白市鎮所轄。出露地層為上元古界青白口系清水江組一、二段的一套淺變質巖，巖性為灰—深灰色中厚層砂質板巖，層紋狀變質砂巖及變質沉凝灰巖；淺灰—灰色厚層變質凝灰質砂巖，條帶狀或“馬尾絲”狀變質沉凝灰巖夾絹云母砂質板巖。構造主要發育北東向構造。區內辣子坪背斜屬于區域性穩江背斜的北東延伸部分，軸向北東向，核部和翼部地層均為青白口系清水江組；北東向斷層有F1、F2、F3、F4共四條斷層，與辣子坪背斜形成區內主要構造格架.

2.2 賦礦地層

區內賦礦地層為青白口系清水江組的第一、第二層，茲由老至新描述如下：

清水江組（Qb3q）：分兩個巖性段

清水江組第一段（Qb3q1）：灰—深灰色中厚層砂質板巖，層紋狀變質砂巖及變質沉凝灰巖，未見底，厚度>1000m。

清水江組第二段（Qb3q2）：淺灰—灰色厚層變質凝灰質砂巖，條帶狀或“馬尾絲”狀變質沉凝灰巖夾絹云母砂質板巖，未見頂，厚度>800m。

2.3 控礦構造

區內構造以北東東向斷裂、褶皺、劈理密集帶為主，局部地段北東東向斷裂與褶皺被北西向斷層錯切，但斷距較小。礦區周邊區域構造北東向的背、向斜褶皺發育，平行延伸達數十公里，伴隨大量北東向斷裂切過褶皺，為區域構造之特征。

區內北東向斷層是其主要控礦和容礦構造。F1走向北東向，傾向北西。傾角40°，斷層破碎帶由碎裂巖和石英脈組成，圖區內長660m，兩端延伸出圖，破碎帶寬0.6-0.8m，斷層兩盤均為青白口系清水江組，控制了區內M1的產出，為區內含礦正斷層。F3斷層走向北東向，傾向北西。傾角42-43°，斷層破碎帶由碎裂巖和石英脈組成，圖區內長1880m，兩端延伸出圖，破碎帶寬0.7-1m，斷層兩盤均為青白口系清水江組，控制了區內M2的產出，為區內含礦正斷層。F4斷層:位于圖區南東部，走向北東向，傾向北西。傾角42°。斷層破碎帶由碎裂巖和石英脈組成。圖區內長350m，南西端交于F3，破碎帶寬0.5-0.7m斷層兩盤均為青白口系清水江組，控制了區內M3的產出，為區內含礦正斷層。

辣子坪礦區褶皺構造主要為北東向的背斜——辣子坪背斜，屬于區域性穩江背斜的北東延伸部分，軸向北東向，核部和翼部地層均為青白口系清水江組。

2.4 礦體及礦石特征

2.4.1 礦體特征

礦區內含金石英脈呈脈狀賦存于北東向斷層破碎帶中，產狀與斷層一致，與兩側圍巖界線清楚。

礦石結構:礦石結構有自形、半自形、他形不等粒結構、交代殘余結構、骸晶結構、包含結構及相嵌結構等。

圍巖蝕變：礦區圍巖蝕變弱，僅在脈體附近或1m左右范圍內見黃鐵礦化、毒砂化、硅化、綠泥石化及炭化等。

2.4.2 礦石特征

礦區內含金石英脈呈脈狀賦存于北東向斷層破碎帶中，產狀與斷層一致，與兩側圍巖界線清楚，共有3條，即Ml、M2、M3含金石英脈（圖2）。

M1含金石英脈：位于圖區北西部，呈脈狀產于Fl斷層破碎帶中，走向北東，傾向北西，傾角40。，地表出露長380m，控制含金石英脈長94m，厚0.36-0.50m。

M2含金石英脈：位于圖區南東部，呈脈狀產于F3斷層破碎帶中，走向北東，傾向南東，傾角42-43°，地表出露長300 m，控制含金石英脈長400m，厚0.30-0.82m。M3含金石英脈：位于圖區南東部，呈脈狀產于F4斷層破碎帶中，走向北東，傾向北西，傾角42°，地表出露長230m，控制含金石英脈長92m，厚0.35-0.60rn。

3 EH4測量及探礦模式分析

3.1 EH4測量原理

EH-4型連續電導率儀Stratagem由美國EMI公司和Geometrics公司聯合生產，這套儀器是一種用來測量地下幾米到一公里多深的地層電阻率的特殊大地電磁測深（MT）儀器。該系統屬于部分可控源(主動源)與天然場源(被動源)相結合(稱為：混合源)的一種頻率域電磁測深系統。其核心是被動源電磁法；主動源部分探測深度很淺。觀測參數為電場分量(Ex、Ey)和磁場分量(Hx、Hy)，通過計算得到視電阻率值。

其方法原理與傳統的MT法一樣，它是利用宇宙中的太陽風、雷電等入射到地球上的天然電磁場信號作為激發場源，又稱一次場，該一次場是平面電磁波，垂直入射到大地介質中，由電磁場理論可知，大地介質中將會產生感應電磁場，此感應電磁場與一次場是同頻率的，引入波阻抗Z。在均勻大地和水平層狀大地情況下，波阻抗是電場E和磁場H的水平分量的比值。

式中f是頻率，單位是Hz，ρ是電阻率（Ω·M），E是電場強度（mv/km），H是磁場強度（nT）,φE是電場相位，φH是磁場相位，單位是mrad。必須提出的是，此時的E與H，應理解為一次場和感應場的空間張量疊加后的綜合場，簡稱總場。在電磁理論中，把電磁場（E、H）在大地中傳播時，其振幅衰減到初始值1/e時的深度，定義為穿透深度或趨膚深度（δ）

由（4）式可知，趨膚深度（δ）將隨電阻率（ρ）和頻率（f）變化，測量是在和地下研究深度相對應的頻帶上進行的。一般來說，頻率較高的數據反映淺部的電性特征，頻率較低的數據反映較深的地層特征。因此，在一個寬頻帶上觀測電場和磁場信息，并由此計算出視電阻率和相位。可確定出大地的地電特征和地下構造，這就是EH－4觀測系統的簡單的方法原理。

3.2 EH4測量結果分析

以辣子坪LW2綜合來看：

測區巖性為絹云母板巖、砂質板巖和變質凝灰巖，該類巖性的電阻率一般在1500—3000Ωm之間。而在構造破碎帶上，由于破碎帶充水以及硫化物、炭質、粘土富集、巖石破碎等因素的影響，電阻率相對圍巖會大大減小，一般會降至1000Ωm以下，局部地段甚至可以降至幾十Ωm，兩者之間具有明顯的電阻率差異；同時石英脈具有較高阻特征，電阻率一般大于5000Ωm。因此利用EH-4連續電導率測量系統尋找相對低阻的破碎蝕變礦化帶或相對高阻的含金石英脈具備較明顯的物性前提。

經野外數據采集、反演和資料整理，辣子坪LW2線電阻率剖面及推斷解釋圖。物探的地質解釋主要是以巖石物性差異、地面地質、鉆孔資料和區域構造等為依據。1.推測在剖面320m－1900m段存在一隱伏逆斷層，編號為F1，320－720m段，圖中低阻與高阻接觸部位，電阻率等值線比較密集，斷層產狀較陡，往南東方向傾斜，從地表至標高－400m左右，埋深約825m；在剖面上720－1900m段，從地表至地下標高－550m左右；產狀比較平緩，電阻率表現為低－中－低阻向南東凹陷特征。該斷層在剖面上720m附近出現轉折，結合地質資料分析認為，該斷層與金礦成礦關系密切。2、在680－920m段，電阻率等值線向南東出現低阻凹陷特征，地表以下標高120m左右，推測為一產狀較陡的逆斷層。編號為F2。3、在1100－1500m段，地表以下標高為160m～420m之間，電阻率等值線呈現往北西傾斜的低阻特征，推測存在三條弧形的層間破碎帶。結合測區地質資料分析認為這些層間破碎帶與金礦成礦關系密切。4.在剖面上1650～1750m段，存在一產狀很陡的低阻異常帶，地表高程440m～330m，推測為背斜的軸面劈理。結合測區地質資料分析認為這一組劈理與金礦成礦關系密切。

3.3 探礦模式分析

辣子坪金礦成礦區與整個黔東南金礦成礦區相似，區域位于揚子陸塊與江南造山帶接觸帶東側，地史上經歷了武陵、雪峰、加里東和印支-燕山等多期次構造運動。找礦前景較好，主要為石英脈和構造蝕變巖型。

結合礦區地質資料，M2、M3呈脈狀產于F3斷層破碎帶周圍，與F3近于平行，走向北東，傾向南東，傾角42-43°。為清水江組的凝灰質板巖、砂質板巖。脈狀大體與圖3中F2方向相同。

圖2 天柱辣子坪礦區地質及勘探線剖面圖

由上述可知，該區金礦主要受斷層和構造影響，其成礦模式大致是上部為石英脈型，中下部為構造蝕變型。礦區典型構造表現為背斜加一刀，背斜軸面走向NE－NEE，北西翼相對較陡，南東翼較緩，北西翼常發育多層順層含金石英脈，軸面可能發育縱張裂隙，密集者成劈理帶，可發育切層含金石英脈。背斜之一刀發育在背斜北西翼，為一條或一組傾向SE的逆沖斷層，產狀較陡，往深部可能轉折變緩，推測為重要的控礦構造。用EH4測深結合地質方法可以尋找與金礦成礦關系密切的斷層破碎帶、層間破碎帶、剪切劈理等構造。

4 結語

結合辣子坪金礦區的地質物探工作，初步認為，該區富集金礦應該還在深部，用EH4測深結合地質資料來尋找與金礦成礦關系密切的斷層破碎帶、層間破碎帶、剪切劈理，可以取得明顯的效果，這一模式不僅用于辣子坪礦區，也可以用于黔東南州天柱－錦屏－黎平的金礦勘查工作中，能指導深部找礦。同時對EH4異常進行鉆探驗證，把地質、物探、化探、鉆探工作緊密結合起來，有可能實現快速突破。

[1]陳建，馬曉旻，石明，等．貴州省天柱—黎平地區金礦整裝勘查方案，貴州省凱里市，2012，03．

[2]馬曉旻，邵文闊，張凱．黔東南變質碎屑巖型金礦找礦前景分析[J]．礦物學報，2007，Z1：264～267.

[3]李富，王永華，吳文賢．EH－4電磁成像系統在隱伏構造探測中的應用[J]．中國地質，2009,06:185～191.

[4]孫艷霞，王長明，張達等．EH4電磁成像系統在隱伏礦中的應用[J]．有色金屬（礦山部分），2010,02:75～78.