音頻大地電磁測深（AMT）方法在西藏某金礦的應(yīng)用效果

寧 堃，李才江，鄒 浩

（四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊(duì)，四川 德陽 618000）

眾所周知，應(yīng)用物探方法尋找金屬礦產(chǎn)已經(jīng)取得了比較好的效果，但應(yīng)用物探方法直接找金礦的工作較少，效果也不穩(wěn)定，其主要原因是金在礦石中的含量僅為ppm級(jí)，不足以影響礦石的物理特性。近年金礦物探的進(jìn)展表明，無論是在成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃分，還是在普查找礦，甚至在詳查找礦階段，物探方法開始逐漸發(fā)揮其重要作用。重要的不是直接找金，而是研究控制金礦形成的各種地質(zhì)因素和成礦環(huán)境，這些因素不論是宏觀的還是微觀的，還是地表可見或是隱伏的，大多都能由地球物理場的特征反映出來，從中找出普遍性的規(guī)律來指導(dǎo)找礦[1]。本文著重介紹音頻大地電磁測深法（AMT）在西藏某金礦上的找礦實(shí)例。

1 音頻大地電磁測深（AMT）方法原理

大地電磁測深法是利用天然場交變電磁場研究地球電性結(jié)構(gòu)的一種地球物理勘探方法。當(dāng)天然交變電磁場射入大地，在地下以波的形式傳播時(shí)，地面電磁場的觀測值由于電磁感應(yīng)作用，會(huì)包含地下介質(zhì)的電阻率分布信息[2]。由于電磁感應(yīng)有趨膚效應(yīng)，即高頻磁場穿透淺，低頻磁場穿透深，不同周期的電磁信號(hào)具有不同穿透深度，在場源和接收點(diǎn)距不變的情況下，可以通過改變電磁場的頻率來達(dá)到測深的目的。因此大地電磁通過研究地表采集的電磁數(shù)據(jù)能夠反演出地下不同深度介質(zhì)電阻率分布的信息[3]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

整個(gè)礦區(qū)由下至上分為以灰?guī)r為主的陸熱組（J1-2l）、含火山巖夾層的碎屑巖的遮拉組（J2z）、砂巖和碎屑巖組成的維美組（J3w）和具有雙峰式特征的桑秀組（J3K1s）。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)主要在近東西向擠壓作用下發(fā)育一系列軸面北-北北東傾的倒轉(zhuǎn)褶皺和一系列近東西向斷裂，并疊加了一系列南北向和北西具右行走滑性質(zhì)的斷裂，形成了棋盤網(wǎng)格狀構(gòu)造。

礦區(qū)背斜軸部走向呈北西西-南東東，向南東傾伏，位于龍德普南一帶，在背斜核部及兩翼附近，常由于滑剪、拉張作用產(chǎn)生許多節(jié)理、裂隙、虛脫空間及斷層、揉皺，它們?yōu)榈V液的運(yùn)移和聚集提供了良好的場所和空間。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖包括火山巖和侵入巖。火山巖主要為遮拉組地層中的透鏡狀安山巖夾層。侵入巖為閃長玢巖，脈巖與圍巖呈侵入接觸關(guān)系。閃長玢巖地表普遍具碳酸鹽化和硅化蝕變現(xiàn)象，呈灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，斑狀構(gòu)造，含有8%左右黃鐵礦、輝砷銻鎳礦。Ⅷ-1礦體中的閃長玢巖中金品位達(dá)18.6g/t。

2.4 礦（化）體特征

礦區(qū)金銻礦體分布廣泛，礦體嚴(yán)格受賦礦構(gòu)造控制，表現(xiàn)在礦體主要有NE、NW向兩組，空間上呈共軛“X”型展布（圖1）。其中以Ⅷ礦群分布的礦體規(guī)模大，金銻品位較高。該礦群位于彭德普以南的山坡地帶，構(gòu)造位置屬于扭轉(zhuǎn)背斜的SW翼，Ⅷ-1礦體位于Ⅷ礦群東部，是區(qū)內(nèi)目前規(guī)模最大的金銻礦體。礦化類型有石英脈型、蝕變破碎帶型。

石英脈型：組成該礦體中的富礦體部分，礦體產(chǎn)于走向212°的破碎帶內(nèi)，呈舒緩波狀。礦體中石英脈呈白—淺黃色，半自形—自形結(jié)構(gòu)，脈狀，脈內(nèi)包裹不同數(shù)量的圍巖角礫，含輝銻礦細(xì)脈，明金呈粒狀、樹枝狀和薄膜狀。富礦體中輝銻礦呈團(tuán)塊狀。金品位平均53.13g/t，最高達(dá)800 g/t，銻品位平均65.22%。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)草圖

蝕變破碎帶型：組成該礦體中的貧礦體部分。主要由石英脈周圍的強(qiáng)褐鐵礦化蝕變巖組成，Au平均品位2.1g/t。

2.5 巖 （礦）石電性特征

電性參數(shù)測量結(jié)果如表1所示：

表1 巖（礦）石電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

由表可知，區(qū)內(nèi)巖（礦）石電性參數(shù)變化較大，其中石英脈、凝灰?guī)r和英安巖電阻率較大，均值分別為4848.3、5871.2和6097.5Ω·m，粉砂巖和泥質(zhì)灰?guī)r電阻率較小，均值分別為326.4、789.6Ω·m。極化率普遍較低，鈣質(zhì)粉砂巖極化率最大為2.11%，石英脈極化率最低為0.63%。巖石中不同程度的充填石英脈，方解石脈和黃鐵礦化，因此造成巖（礦）石電阻率和極化率變化較大。

3 音頻大地電磁測深剖面解釋推斷

本次在礦區(qū)Ⅷ礦群布設(shè)了兩條剖面，總長4.5km，其中AMT1剖面3km，AMT2剖面1.5km，點(diǎn)距為60m。對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯處理后進(jìn)行了二維非線性共軛梯度反演，如圖2，3。橫軸為長度值，縱軸為深度值，選取0m～-1100m為解釋范圍。

3.1 AMT1剖面解釋推斷

根據(jù)AMT1電阻率斷面圖（圖2）高低阻分布形態(tài)，綜合地質(zhì)情況，共解譯出5條斷裂。剖面60m處，高阻體被低阻體切開，推測為一斷裂構(gòu)造引起（圖2），結(jié)合地質(zhì)剖面地層和破碎帶產(chǎn)狀特征，推測F13斷裂沿剖面北傾，傾角約57°。0m～640m之間地層主要巖性為粉砂巖，因此圖中該區(qū)域表層呈大面積低阻。

剖面1000m處淺部和深部的高阻體被F3斷裂分割，F(xiàn)3斷裂位置與地質(zhì)資料吻合較好，該處地層主要含粉砂巖、生物碎屑灰?guī)r、煌斑巖等高阻巖（礦）石，被低阻切割的高阻體推測為生物碎屑灰?guī)r和煌斑巖綜合反應(yīng)。

圖2 AMT1二維非線性共軛梯度反演電阻率斷面圖

結(jié)合以往推測斷裂的位置，1600m處低阻體處的斷裂可能為F8斷裂與多條小斷裂共同組成，且F8斷裂較大，影響范圍較廣且該斷裂形成的破碎帶可能靠近F3斷裂。1200m～1600m范圍多為生物碎屑灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r等巖（礦）石，與圖中表層高阻吻合。1660m處的低阻體推測為F8斷裂在深部的反應(yīng)。根據(jù)斷面圖特征，初步判斷F8斷層為沿剖面北傾的斷層，傾角約為22°。

剖面以南深部有兩個(gè)高阻區(qū)，電阻率值為150～300?m，埋深在-210m～-980m之間，分布在0m～1460m之間，穿過中侏羅統(tǒng)遮拉組第二巖性段，出露巖漿巖主要有英安巖和煌斑巖脈，地層中還含有石英脈，推測該兩處高阻異常體為淺層侵入巖。

剖面中部1460～2260m為低阻區(qū)，電阻率值為5～70?m。低阻區(qū)主要分布在上侏羅統(tǒng)唯美組第一巖性段，地表出露細(xì)粒石英砂巖、含礫石英砂巖、生物碎屑灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、砂巖，底部見砂礫巖、礫巖。結(jié)合地層分布特征，判斷該低阻區(qū)由于受斷裂構(gòu)造影響，唯美組沉積地層巖石變破碎，致使1460～2260m范圍內(nèi)呈現(xiàn)寬約800m的低阻區(qū)。

2300m處地下300～500m深部存在一低阻體，電阻率約10～30?m，推測可能為F9斷裂，向北傾斜，根據(jù)低阻異常形態(tài)判斷傾角約為57°。2500m處的淺層高阻體不連續(xù)，被低阻分割，推測可能為F4斷裂，沿剖面北傾，傾角約為48°。

3.2 AMT2剖面解釋推斷

根據(jù)AMT2線電阻率斷面圖（如圖3）高低阻分布形態(tài)，結(jié)合地質(zhì)情況，共解譯出兩條已發(fā)現(xiàn)斷裂F1、F7和兩條新斷裂Fa和Fb。

剖面南部200～400m為一直立高阻體，地表分布凝灰?guī)r等火山噴出巖，推測該高阻體可能為巖體。在130m處附近深度-200m的位置為一低阻帶，推測為斷裂Fa，圖中顯示該破碎帶向下變寬，在-200m寬度最大，約寬200m，斷裂深度向下延伸至-400m。根據(jù)高低阻異常形態(tài)判斷，F(xiàn)a斷裂向北傾斜，且傾角較陡，接近90°。

圖中480號(hào)點(diǎn)處電阻率較低，往下約50m為高阻體，與西南邊葫蘆狀高阻體在地下160m被低阻分割，推測點(diǎn)號(hào)400處對應(yīng)F1斷裂。根據(jù)電阻率斷面圖300m～500m之間淺部低阻帶的走向，推測F1斷裂為向北傾的逆斷層，寬度較大，延伸較深，傾角約為60°。

測線中部400m～920m范圍為長約520m，厚約210m的高阻體，電阻率值為500～7000?m。地質(zhì)資料顯示520m～600m為泥晶灰?guī)r，640～850m為泥質(zhì)灰?guī)r，對應(yīng)圖中615m～945m范圍，物性測試結(jié)果顯示泥晶灰?guī)r與泥質(zhì)灰?guī)r均為高阻，推測400m～920m之間的高阻體為泥晶灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r綜合反應(yīng)。高阻體呈碗狀，很好的反應(yīng)了該范圍的地層向斜形態(tài)。在720m處高阻體往北規(guī)模突然減小，高阻異常體的突然推測為斷裂破碎帶Fb的影響造成，根據(jù)高阻體突變的形態(tài)，初步推測Fb傾角較陡，接近90°。

圖3 AMT2二維非線性共軛梯度反演電阻率斷面圖

在1300m淺部高阻體被低阻切割，與F7斷裂對應(yīng)，根據(jù)兩高阻體之間低阻體的走向，推測F7斷裂沿測線北傾，傾角約40°。1020～1200m之間為低阻，反應(yīng)了地表砂巖的物性特征。而800～1000m，1200～1400m，深度在-200～-400m處有兩處低阻體（圖3-2中M2-4和M2-5），推測因F1，F(xiàn)7斷裂影響，或者褶皺的影響形成的破碎帶。

4 結(jié)論

根據(jù)以上推斷結(jié)果，通過分析高阻體和低阻體的分布特征，結(jié)合物性資料，推測出南部高阻體可能為巖體。通過與地質(zhì)資料對比分析，AMT1剖面解譯出五條斷裂，AMT2解譯出四條斷裂，并查明兩條剖面低阻帶的位置和范圍，結(jié)合地質(zhì)資料分析，這些低阻帶可能為有利的控礦空間。

經(jīng)槽探施工驗(yàn)證，在AMT2剖面的推測斷裂Fa的低阻帶處，發(fā)現(xiàn)一條NE-SW走向的蝕變破碎帶，該蝕變破碎帶控制著一條金銻礦脈，脈長約15m左右，寬小于10cm，Au品位最高為57.1 g/t。

[1]欒世偉、曹殿春等，金礦床地質(zhì)與找礦方法[M]，四川科學(xué)技術(shù)出版社，1987.

[2]李應(yīng)栩等，西藏措美縣馬扎拉金礦地質(zhì)填圖小結(jié)[R]，成都地質(zhì)調(diào)查中心，2014.

[3]張寒韜、寧蕗等，西藏自治區(qū)措美縣馬扎拉金礦物探剖面測量工作報(bào)告[R]，四川省核工業(yè)地質(zhì)局二八二大隊(duì)，2014.