湖南省水源山礦區物化探異常特征及找礦效果

王康盛

（湖南省湘南地質勘察院，湖南 郴州 423000）

水源山礦區位于湖南省郴州市郊，交通便利。面積5.85km2，屬郴州市蘇仙區管轄。該礦床是湖南省湘南地質勘察院在開展東坡—高壟山地區鉛鋅鎢錫多金屬礦整裝勘查時新發現的一處具大型規模前景的鎢礦產地[1]。我院采用以土壤地球化學和高精度磁法剖面同步測量為主、激電測深為輔的綜合物化探工作方法，并經過鉆探、探槽及剝土等工程驗證，取得了較理想的找礦信息。筆者根據該區物化探異常特征及地質成礦條件，對區內鎢鉛鋅多金屬礦產進行分析、探討，初步建立起該區物化探找礦模式[2]。

1 地質概況

工作區位于王仙嶺—千里山東西向隆起帶北翼，是東坡礦田的重要構成部位，而東坡礦田又是南嶺鎢、錫、鉬、鉍、鉛、鋅、銅等元素高度濃集多金屬成礦帶的重要組成部分[2]。南嶺成礦帶著名的礦區有柿竹園超大型鎢錫鉬鉍多金屬礦床、野雞尾大型錫銅礦床、紅旗嶺大型錫多金屬礦床等。本礦區內出露的地層以泥盆系為主，其次在北西角出露有少量的石炭系地層，出露有跳馬澗組、棋梓橋組、錫礦山組等層位。礦區中部及北部皆為大面積第四系覆蓋。在巖體接觸帶附近的碳酸鹽巖多具大理巖化或矽卡巖化。工區內及周圍斷裂構造較發育，主要有NE—NNE向及近SN向兩組區域性大斷裂，NE—NNE向的斷裂在區內可見F103、F104兩條長斷層，傾向南東，該組斷層與礦化關系密切；區內巖漿巖活動十分強烈，鎢錫多金屬礦化與巖漿熱液活動關系密切[3]，除發育王仙嶺主巖體外局部可見花崗斑巖脈等出露。王仙嶺巖體呈巖株產出，出露面積大，大致呈北北東向展布，屬印支期產物，可分為兩次侵入體[4]。王仙嶺巖體的北東部分為第一次侵入體，其巖石中蝕變發育類型多，常見有云英巖化、綠泥石化等，外接觸帶見有矽卡巖化等。巖體內成礦元素W、Pb等含量較高。目前發現區內巖體中礦化作用較明顯的主要是鎢礦化作用，巖體內所有的石英脈、云英巖及云英巖化花崗巖幾乎都不同程度的含鎢，部分地段可達工業要求[5]。

2 物化探工作依據

本區礦（化）體與圍巖存在著極化率、電阻率顯著差異，前者具有高極化率、低電阻率的激電異常特征；后者存在極化率低、電阻率很高的特征。具磁性礦石組成的金屬礦床（或與其蝕變圍巖一起構成的磁性組合體），均與周圍正常圍巖之間存在著較大的磁性差異。且在礦（化）體地表有明顯的鎢、錫、鉛等成礦元素異常濃集現象。因此礦區具有應用物化探手段找礦的前提條件。

3 物化探異常特征及分析結果

3.1 地面高精度磁測異常及推斷成果

工區1∶1萬高精度磁測工作圈出ΔT異常帶4個，分別編號為M1～M4（圖1）。磁異常多沿王仙嶺花崗巖體的接觸帶和斷裂構造分布。區內磁場有中部和西邊為較高強度的正異常背景，向外為負異常交替圍繞及北東邊為低緩的正異常帶分布的變化趨勢。根據異常結合地質背景等關系，將磁異常分為三類：一類為與已知礦產有關的異常M1、M3，意義較大；二類為與巖性和被動干擾有關的異常M2，有進一步工作查明的意義；三類為性質不明、意義不大的異常M4。

圖1 水源山礦區高精度磁測ΔT剖面平面圖

M1異常位于張家灣西側，整體呈片狀近NE向分布，規模較大，面積約為1.3km2。異常帶基本為正異常，△T極大值為170nT。異常區主要產于第四系殘坡積層，北部為泥盆系灰巖，南部是印支期侵入花崗巖，并在南西側王仙嶺巖體中見云英巖化鎢礦體。110至140線370～400號點有正異常峰值，利用磁異常經驗切線法反演推斷，具磁性的地質體頂板埋深在地表下50m～100m，為殘坡積型鎢礦體；上述四條線450號點附近又

見△T高峰值，反演推斷得出該處磁性地質體頂板埋深為地表下約100m～150m，走向為NE向，傾向SE向，極可能為云英巖化鎢礦脈的隱伏延伸段。因此M1異常具有尋找風化殘坡積型和云英巖型鎢礦的前景。該磁異常大致對應了風化殘坡積型砂鎢礦的分布范圍，這得到后期地質同行工作的證實。

圖2 水源山礦區W Sn Mo Be元素異常剖面平面圖

圖3 水源山礦區Pb Zn Cu Ag元素異常剖面平面圖

M2異常呈不規則狀的正、負異常交替分布，規模較大，可劃分為3個子異常。推測M2-1南面為風化殘坡積型鎢礦與第四系粘土巖層的交界。其他子異常在磁法工作中測線經過高壓電站、選礦點附近，并有大量民房和西邊壟尾砂礦殘渣的干擾，推測是上述因素引起磁異常。

M3異常呈帶狀，近NNE向的正、負異常交替分布，△Tmax=255nT。該異常產于泥盆系棋梓橋組和跳馬澗組接觸帶附近，斷裂構造較發育，有橫穿礦區的F103、F104斷層，沿斷層產生的裂隙中常見細粒花崗巖及花崗斑巖脈產出，斷裂帶內巖石蝕變強烈。推斷該異常由斷裂破碎帶內磁性填充物局部富集引起，有尋找構造破碎帶型鉛鋅鎢礦化脈的前景。

3.2 時間域大功率激電測深異常及推斷成果

區內共計完成94個激電測深點，分布于3線、7線及11線（與地質勘探線對應）南東段，共圈定了13處激電異常。區內激電異常位置多與磁法、土壤異常位置重合，主要表現為高極化低電阻特征，推測為金屬硫化物引起。其中：7線剖面以視充電率Ms=3.4ms為異常下限，Ms擬斷面圖圈出IP7-1～IP7-5共5處激電異常，異常值范圍為：3.4ms～5.0ms，與之相對應的視電阻率相對較低，一般在200～1400，推測為金屬硫化物引起。場源體中心埋深均較淺,一般在0m～80m之間。7線160～175號點之間，存在一條帶狀低阻異常，視電阻率值在200～1000之間，與兩側的高阻異常形成鮮明對比，結合地質資料分析，推測此異常為斷裂構造F4的反映。

3.3 土壤地球化學異常特征及解釋評價

通過土壤剖面測量，共圈定了AP1～AP5五個土壤綜合異常帶（圖2、圖3）。其中：

AP1異常規模小，由于該處布置工作量少，異常圈定未能封閉且出現單點異常的峰值，推測異常為巖體接觸帶周圍Pb、Be等元素局部富集引起，需進一步工作查明。

AP2異常位于王仙嶺巖體外圍北東側，規模較大。主要異常元素組分為W、Cu、Pb、As，次要組分有Bi、Sn、Zn，伴生組分Sb、Mo。該片巖體中的W異常顯著，控制面積大、強度高，特征組合元素發育好。成礦指示元素W、Pb、Zn、Cu、As最高值分別為 750×10-6、825×10-6、563×10-6、270×10-6、1187×10-6。以 上均高于維氏（1962）克拉克值數十倍甚至數百倍，異常強度高、濃集中心明顯，并與M3磁異常及激電異常帶都吻合得很好。推測該異常的產生與殘坡積型鎢礦及云英巖型鎢礦關系密切，具有較好的找礦潛力，建議直接布置工程驗證。

AP3異常規模不大，但強度高，特征組合元素發育好。在欠嶺腦上一帶出現元素的高背景值。主要元素W、Sn、Be、Pb、Cu 最高含量分別為670×10-6、660×10-6、660×10-6、504×10-6、297×10-6。該異常區東側有河流、人為堆砌物和礦渣等地表污染。但異常西側仍具有一定找礦意義，建議在穿過異常西側剖面的470～490點間布置少量工程驗證。

AP4異常帶位于泥盆系棋子橋組和跳馬澗組巖體接觸帶。斷裂構造發育，有NNE向的導礦及容礦構造F103、F104斷層。主要組分元素有Pb、Zn、W，次要元素有Sb、Sn、Cu。其中Pb、Zn元素最高含量分別為1339×10-6、681×10-6。此異常強度高、濃集中心明顯，與M3磁異常吻合好。推測該異常帶主要組分元素的富集與斷裂構造密切相關，有良好的尋找構造破碎帶型鉛鋅礦的潛力，建議在200線570～590點間布置工程驗證。

從元素綜合異常分布圖上看，本次分析的元素在區內土壤及巖石中有以下特征：

（1）區內微量元素從巖體內到外高溫元素W、Sn、Mo、Bi的含量逐漸降低，高溫元素異常沿接觸帶及巖體內分布，它們的富集與巖漿活動有關；而低溫元素Sb、Hg的含量逐漸增高，低溫元素異常分布于王仙嶺巖體外圍或第四系殘坡積物中。W、Sn、Bi元素的異常區及高背景區范圍和Sb、Hg元素的低值區及低背景區范圍與花崗巖體的分布范圍相吻合。

（2）中溫元素Cu、Pb、Zn、Ag元素異常主要分布于巖體接觸帶和斷裂構造帶附近。它們的富集與巖漿熱液充填作用關系密切。Ag和低溫元素As沿巖體接觸帶有零星的異常分布，在王仙嶺巖體的北東角，云英巖化花崗巖中，呈小規模的高值區反映。

（3）Be元素沿巖體接觸帶有零星異常分布，在泥盆系與石炭系地層的接觸帶附近呈高背景區反映。Hg元素在本區無明顯異常分布，在巖體內為低背景值，表明Hg與巖漿活動關系不密切。

綜上所述，本區土壤中微量元素分布特征顯示了較好的分帶性。由巖體內部向外其分帶依次為W、Sn、Mo、Bi、As、Be、Pb、Zn、Cu、Ag、Sb、Hg，這與內生礦床的分帶性基本一致。

4 勘查效果及找礦模式

4.1 勘查效果

根據以上磁法、激電、土壤綜合異常特征、異常查證結果及地質構造背景來綜合研究分析，在礦區劃分出4處物化探綜合異常帶，分別為Y1、Y2、Y3和Y4（圖4）。其中Y2、Y4為重點找礦靶區，找礦潛力較大；Y1、Y3綜合異常區也有一定找礦潛力，需進一步工作證實。Y1范圍較小，可能為含鎢礦化粘土巖與第四系接觸帶周圍有元素局部富集引起；Y2、Y3異常規模大，磁測、電法和土壤化探元素綜合異常吻合程度高，異常梯度變化大、強度高，濃集中心明顯，具有一定找礦意義；Y4沿著NNE向的控礦斷裂帶分布，異常吻合較好，也是找礦的有利部位。

目前對Y2異常進行了驗證，該異常為殘坡積型鎢礦所致，是礦致異常；對Y4異常進行了Ⅰ級查證，證實為構造破碎帶型鉛鋅多金屬礦化異常。通過后期完工鉆孔和探槽結果揭露，Y2的全范圍、Y3內的西側、Y4內的斷層附近都有見礦，局部已達到工業品位指標。本次物化探工作大致查明了區內目標地質體的規模、空間分布規律等，對后期勘查工作提供參考依據。在區內發現了殘坡積型白鎢礦、石英脈型黑鎢礦等6種類型礦產，其中以殘坡積型鎢礦規模最大，云英巖型鎢礦規模次之，遠景最好。地質對殘坡積型鎢礦及云英巖型鎢礦進行了資源量估算，目前可求得333+334類型金屬資源量約9萬噸，WO3平均品位0.107%。

4.2 地球物理地球化學找礦模式

從本次物化探工作成果看出，開展地球物理地球化學勘查可取得顯著的尋找鎢鉛鋅多金屬礦的效果。歸納總結出本區“三高一低”的物化探找礦模式：“三高”是指較高強度的△T磁異常、視極化率ηs異常及W、Sn、Pb、Zn等元素異常帶；“一低”則是視電阻率ρs值相對低。區內大部分成礦作用與巖漿活動具有成因上的聯系，從印支期到燕山期的多次巖漿侵入和熱液活動，控制了區內成礦溫度、蝕變強度和礦化、成礦元素的分帶性，并圍繞巖體形成了具成因聯系和空間分帶性的一系列不同礦種和礦床類型的礦床。在礦床類型上，自巖體向外，依次形成云英巖型、矽卡巖型等類型礦床；在礦床組合上，自巖漿活動中心向外，依次形成稀有稀土—鎢錫鉬鉍—錫鉍銅—錫鉛鋅—鉛鋅銀—銻的分帶。根據巖體埋深和成礦條件，區內的殘坡積型鎢礦很可能是西側南側王仙嶺巖體中云英巖化蝕變花崗巖型礦體經堆積、風化而成。巖漿侵入活動在王仙嶺的印支期花崗巖體發生時，與碳酸鹽巖相互間進行物質交換，攜帶有Pb、Zn、W等多種成礦元素，在有利的構造部位聚集形成礦體或蝕變礦化帶。在構造蝕變帶、目標巖體接觸帶上就可觀測到重力異常、磁異常、激電異常和地球化學W、Pb等元素異常。因此在選址進行異常驗證時，必須選在反映構造或巖體接觸帶周圍鎢鉛鋅等元素異常、激電異常和磁異常明顯的地段布置工程。

圖4 水源山礦區物化探綜合異常推斷成果圖

5 結語

（1）水源山礦區位于湘南地區著名的千里山—騎田嶺礦集區內，具有優越的成礦環境。區內礦化蝕變普遍，物化探異常突出，具有良好找礦前景。

（2）根據物化探成果與區內成礦地質特征，提出了主要找礦靶區2處，為找礦指明了方向。通過工作了解了區內物化探特征，為縮小靶區，減少空孔漏孔幾率，地質鉆探選址提供依據。

（3）風化殘坡積粘土型鎢礦床是本次整裝勘查項目中首次發現，其規模大（且埋藏相對淺）、類型新、遠景好，開采成本低，是一種重要鎢礦類型。筆者認為，以土壤地球化學為主、磁法和電法為輔的勘查技術手段是尋找和圈定該類型礦體的最直接、最有效的方法。

（4）由于工作量有限、因干擾的棄點等原因，局部地區異常圈定無法形成封閉，異常評價未能進入更全面的準確的定量解釋階段。建議結合地質情況，在區內或者周邊進一步開展深部物探工作，爭取實現新的找礦突破。