淺談CSAMT法在山東煙臺某金礦勘查中的找礦應用

潘 偉

（廣東省環(huán)境地質(zhì)勘查院，廣東廣州510080）

隨著礦產(chǎn)勘查及礦山開發(fā)程度的不斷加深，找礦難度不斷加大，地表礦、淺部礦也越來越少，因此尋找深部盲礦體成為當下研究的熱點之一。物探作為一種較為經(jīng)濟的找礦方法在新一輪的深部找礦預測過程中應用越來越廣泛，可控源音頻大地電磁法（CASMT法）是在大地電磁和音頻大地電磁的方法上發(fā)展而來的一種可控源測深方法，該方法自20世紀80年代以來，方法理論及儀器得到了不斷的更新和完善，其應用領域也已擴展到地質(zhì)勘探、石油勘探、天然氣、地熱、水文地質(zhì)等多個領域。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 地層

按棲霞市1/50000等區(qū)域地質(zhì)資料，區(qū)域出露的巖石地層主要有上太古界膠東群，古元古界荊山群、新元古界震旦系蓬萊群、中生界白堊系、新生界第三系和第四系。

棲霞市西部地區(qū)膠東群主要出露在盛家溝探礦區(qū)，基本以古陸核變質(zhì)巖形式出現(xiàn)，或是作為殘留體存在于花崗巖內(nèi)，并有一定程度混合巖化，巖性為細粒斜長角閃巖、黑云變粒巖、角閃變粒巖等。眾多研究成果表明膠東群變質(zhì)巖系是金礦成礦物質(zhì)的初始來源，據(jù)丹里廟礦點和蘇家店金礦采礦開拓工程揭露，斑狀中粒含石榴二長花崗巖中膠東群殘留體常有金—銅—磁鐵礦礦體產(chǎn)出。

1.2 巖漿巖

棲霞市范圍的巖漿活動從新太古代直到新生代延綿不絕，前中生代和中生代燕山早期以殼源交代重熔S-型花崗巖或混合花崗巖為主，燕山晚期則以殼幔混源或幔源的侵入巖和火山巖為主。4個金礦勘探區(qū)與金礦相關的巖漿巖主要為新太古代馬連莊超單元山孫家單元斜長角閃巖和輝石巖、棲霞超單元牟家單元片麻狀奧長花崗巖；古元古代燕子夼單元和北照單元片麻狀二長花崗巖、新元古代震旦紀玲瓏超單元花崗巖和中生代燕山早期郭家?guī)X超單元花崗巖等。以下重點敘述新元古代震旦紀玲瓏超單元花崗巖和中生代燕山早期郭家?guī)X超單元花崗巖的巖石學特征。

1.3 構造

棲霞金海礦業(yè)公司4個勘探區(qū)位于膠東半島西北部的膠北地體，膠東金礦集中區(qū)的玲瓏金礦田東部，在招遠—平度（破頭青）剪切帶南部的NE-NNE向構造活化—重熔同熔巖漿—超變質(zhì)巖塊構造內(nèi)，主體構造線方向為NE-NNE，兼具早期右行韌性剪切，晚期左行脆性剪切的雙重構造特征。4個勘探區(qū)基本處在西林—陡崖—臺前剪切帶和豐儀斷裂帶的夾持交匯部位，勘探區(qū)內(nèi)石英脈型金礦體是在剪切帶從韌性向脆性，剪切指向從右行向左行的轉變階段為主成礦期的成礦產(chǎn)物。

線性構造帶主要為E-W向和NNE-NE向韌性剪切帶和脆性斷裂帶，線性褶皺構造以E-W向流變褶皺為主（見圖1）。

1.4 礦體特征

礦脈及礦化體特征：礦區(qū)內(nèi)礦脈較多，尤以①號脈、③號脈規(guī)模最大，主要的工業(yè)金礦體產(chǎn)于上述2脈中，①號脈區(qū)內(nèi)控制最長300m，南段為荊子埠斷裂所截，寬0.5～10m不等，走向20°～30°，傾向SE，傾角30°～70°，沿走向及傾向均呈舒緩波狀，礦體單工程厚度0.7～11.00m。單工程品位2.16～22.62g/t，平均5.18g/t，礦體深部由一層坑道及1個鉆孔控制，深部控制長150m，控制斜深100m，單工程厚度1.90～3.90m，單工程品位6.31～17.40g/t。③號脈區(qū)內(nèi)控制長600m，向NE方向，寬0.80～5.00m，總體走向30°傾向南東，傾角49°～58°，沿走向膨脹夾縮明顯，斷裂上盤蝕變礦化較弱，為絹英巖化花崗巖，下盤蝕變礦化較強，為黃鐵絹英化花崗質(zhì)碎裂巖。蝕變帶與圍巖呈漸變過渡關系。

2 CASMT法剖面測量

2.1 工作方法

本次使用的儀器為V 8網(wǎng)絡化多功能電法儀主機一臺，RXU-3E可控接收盒子2臺。開工前儀器進行全面檢查和調(diào)節(jié)，在此基礎上進行試驗、對比，儀器性能良好，各項指標達到設計要求。野外工作中，CASM T法的觀測區(qū)域需布置在一個梯形范圍內(nèi)（圖2），上底為AB發(fā)射偶極所在位置，測線長度保持在梯形面積之內(nèi)，測線與AB之間的距離大于3倍的趨膚深度。

圖2 野外工作方法示意圖

根據(jù)電磁場強度的理論計算，在梯形的邊部，場強度明顯變?nèi)酰瑸榇耍鶕?jù)野外的實踐經(jīng)驗，把測區(qū)布置在一個以AB為邊的矩形面積之內(nèi)，這樣就可以保證觀測精度。

2.2 物性特征

本文根據(jù)野外小四極露頭得到數(shù)據(jù)。測試結果如表1所示。

2.2.1 極化率

黑云斜長片麻巖具有高極化低阻的特征；紫紅色砂巖、頁巖及砂礫巖極化率較低，構造蝕變帶具有一定的高極化效應，主要由構造裂隙內(nèi)所充填的金屬硫化物組成。極化率可較為顯著地區(qū)分礦化體與圍巖。

2.2.2 電阻率

礦化體具有顯著的低電阻率；大理巖、黑云二長花崗片麻巖、紫紅色砂巖、頁巖及砂礫巖為明顯的高阻體，其他巖性具電阻率偏低特征。

表1 標本物性電參數(shù)統(tǒng)計表

3 成果資料及解釋

3.1 任家莊測線

設計工作量，測線2.8km，40m點距，71個測點，已完成測線2.96km，75個測點。計劃增補1.0km測線，按40m點距，26個測點。

3.1.1 成果圖初稿（圖3）

圖3 任家莊CSAMT視電阻率等值線剖面圖

3.1.2 資料解釋

淺部和深部電阻率對比來看，推測測線上至少3組構造：第一組，點號0～1200m，一組NNE向斷裂，向SE陡傾，切割深度約800～1000m，最低電阻率為150Ω·m，傾向東南趨勢明顯，相當于西陡崖金礦區(qū)的F6礦帶脆性斷裂群。第二組，點號300～700m，一組NNE向斷裂，西傾，切割深度很大，近1000m，地表低阻明顯，相當于F4號脆性斷裂群，由于1500m點左右在任家莊民居的高阻干擾，圖面上顯示切割不深。第三組，點號1700～2800m，為NE向F1陡崖主干斷裂，向東緩傾，受任家莊、院上村的民居高阻干擾，另外，東南端老變質(zhì)巖的出露，加大了高阻干擾，低阻相對不強，去噪之后，這一組斷裂規(guī)模巨大，切割深，為本測線最大的構造。隨后的激電測量（TDIP）結果（詳見物探專題報告）顯示，淺部為低阻高極化，深部為高阻高極化異常體，預示深部異常體為硫化物—石英蝕變礦化體。

3.2 雀山頂測線

設計工作量1.5km，已完成1.48km，38個測點。

3.2.1 成果圖初稿（圖4）

3.2.2 資料解釋

圖4 雀山頂CSAMT視電阻率等值線剖面圖

測線范圍為區(qū)域豐儀斷裂上盤（西盤）蝕變成礦帶。從NW往SE方向，依次穿越I號礦帶和II號礦帶，止于豐儀斷裂面，地球物理測量結果顯示淺部明顯存在4個低阻帶（約250Ω·m）和3個高阻帶（＞1000Ω·m），相間出現(xiàn)。并與深部的高、低阻對應。表明從西向東，明顯存在4組斷裂，切割深度均在1km左右。其中西北和東南兩端的斷裂規(guī)模最大，中間2組斷裂對應Ⅰ、Ⅱ號礦體，推測高阻突起兩側的低阻（約650Ω·m）可能為礦致異常。

4 結語

運用CSAMT法在煙臺某金礦帶進行深部找礦預測研究，在異常解譯的基礎上，結合礦床的成礦規(guī)律及控礦因素，選擇成礦有利區(qū)域進行鉆探驗證，取得了良好的找礦效果。

運用CSAMT法所產(chǎn)生的高阻異常，多由黑云二長花崗片麻巖所引起，而礦區(qū)內(nèi)黑云二長花崗片麻巖與金礦體的產(chǎn)出又有著密切的關系，因此，通過尋找黑云二長花崗片麻巖而達到深部礦體預測的方法在該礦區(qū)效果較好。

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