安徽省東至縣西峰尖銅金多金屬礦物探異常特征及地質(zhì)構(gòu)造分析

楊金龍

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊，安徽 安慶 246000）

安徽省地處多丘陵地帶，地勢南高北低。金屬礦找礦多使用物探和化探相結(jié)合的測探方式，物探采用高精度磁法測量、機電測探和音頻電磁測探三種方法，高精度磁法測量采用的探測儀器的測量范圍最大可達到100000nT，兼顧野外探測和基站內(nèi)測。測量結(jié)果可以實時儲存。機電測探的測量精度誤差小于1%，機電供電電壓超過500V。音頻電磁測探的測量頻率共10個頻點，均勻的分布在工作站的信號接收器上。物探的礦區(qū)探測質(zhì)量比較良好。

安徽省的金屬礦區(qū)種類豐富，主要有金礦、銅礦、鉛鋅礦和銅礦。金屬礦區(qū)位于以高坦斷裂為界，劃分為前陸帶和江南隆起帶。成礦地區(qū)的分布規(guī)律一般是按照安徽省的地質(zhì)條件得出的，前陸帶以酸性侵入巖石為主要，一般為中小型巖石。江南隆起帶的巖漿活動較強烈，受高坦斷裂影響較大。使用地質(zhì)類比的找礦方法可以利用地質(zhì)分析特征確定金屬礦的具體位置。在采礦施工之前，施工隊員如果能了解礦物的地質(zhì)規(guī)律，就可以提高勘探工作的效率。安徽省地理位置優(yōu)越，礦藏資源豐富。如果適當提升勘探效率將會迅速提高金屬礦的產(chǎn)量。安徽省的金屬礦區(qū)因產(chǎn)量可觀成為礦產(chǎn)資源備用區(qū)。現(xiàn)對安徽省的金屬礦區(qū)的物探異常特征和地質(zhì)構(gòu)造進行總結(jié)和分析，彌補物探找礦存在的不足。

1 金屬礦物探異常特征

1.1 激電異常特征

分析激電異常特征時候，要將礦區(qū)進行等比例剖面測量。成礦區(qū)共有30~35種礦石，包括花崗巖、角閃片巖等常見的巖石。成礦區(qū)的巖石電阻率在50，其中花崗巖中的晶屑凝灰熔巖的電阻率最低[1]，成礦區(qū)的巖石的板化率在0.5%以下，其中也是晶屑凝灰熔巖板化率最低。這種電阻率和板化率普遍較低的成礦地區(qū)激電反應(yīng)異常概率不大，但是該地區(qū)還有少量的石砂巖，石砂巖的電阻率和板化率都很高，容易引起激電反應(yīng)異常。

其他巖層的長片巖、長片麻巖、輝長巖等的視板化率也會引起激電異常。但是由于長片巖、長片麻巖、輝長巖等巖石的電阻率較低，還是可以輕易區(qū)分出來的。金屬礦物的激電異常特征曲線的曲線特征為電阻低板化率高。曲線背景值為視極化率3%。特征曲線斜率小形狀呈平緩下降的狀態(tài)。可以通過曲線的變化規(guī)律找到金礦的藏礦位置。以上就是利用金屬礦的激電異常特征來進行金屬找礦的過程。

1.2 分析磁異常特征

金屬礦藏除了激電異常特征之外還有磁異常特征，磁異常特征是金屬礦床中情況比較復(fù)雜的一種異常特征。磁場分為正極和負極，正負兩極便顯出來的異常特征自然也是不同的，從安徽地區(qū)的航磁等值線平面圖我們可以看出，正磁異常分布范圍較廣，磁力強度集中在東部，安徽南部地區(qū)正負磁異常交錯，呈相間交錯的分布狀態(tài)。該地區(qū)的巖石層中有大量的花崗巖。而花崗巖正是產(chǎn)生正負磁異常交錯的本源。而在該地區(qū)南部開始探測地質(zhì)變化可探查出地下有三條礦區(qū)斷裂帶，礦區(qū)南部的正磁異常區(qū)域有一條走向為東西走向的磁異常礦帶，相對的，北方就會有一條南北走向的負磁極異常礦帶。東部和西部分布長短走向不規(guī)則的小金屬礦帶，分布均勻且數(shù)量不少。經(jīng)過電磁感應(yīng)物探儀的探測，該地區(qū)南部的正極磁異常強度在500nT~1000nT之間，而負極磁異常強度在-600nT~-1000nT[2]。南部地區(qū)的斷裂礦帶是由于地質(zhì)運動產(chǎn)生，磁異常是由于該地區(qū)巖漿活躍導(dǎo)致，安徽地區(qū)的金屬礦藏巖石層密度較大，是該礦區(qū)磁異常形成的重要原因。以往的物探分析更注重磁力對金屬的作用。

1.3 物探數(shù)據(jù)處理異常特征

通過物探測量得出安徽省地表及礦區(qū)多金屬地質(zhì)體磁場的綜合數(shù)據(jù)信息，匯集原始測量數(shù)據(jù)分析異常數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律。剖面曲線數(shù)據(jù)一般是由無人機遙感技術(shù)收集而來，與早些年人工探測儀探測的數(shù)據(jù)會有一定出入，需要輸入計算機進行比對和分析正誤。將正確的數(shù)據(jù)篩選出來，錯誤數(shù)據(jù)直接刪除。由于測量時間和測量角度的不同，數(shù)據(jù)在標準的范圍內(nèi)會產(chǎn)生誤差，這種情況就要使用軟件進行數(shù)據(jù)拼接和誤差消除。在地質(zhì)高低差距較大的情況下，磁化使異常特征的中心對應(yīng)不上地質(zhì)體。此時需要對檢測數(shù)據(jù)進行等比例轉(zhuǎn)換，在測量面上建立直角坐標系，根據(jù)正磁極的磁化強度矢量和選中的觀測點的磁化強度矢量的比值確定地磁場方向。經(jīng)通坐標系計算出成礦區(qū)的磁場位置。

1.4 金屬物質(zhì)物探異常特征

巖石層中的金屬礦物含量可以依靠金屬對熒光物質(zhì)的反應(yīng)特征進行異常特征的分析。在熒光測試下，不同的金屬呈現(xiàn)出的特征是不同的，例如銅礦和鋅礦在熒光測線上會出現(xiàn)異常，但是異常幅度較低。異常連續(xù)性隨著金屬礦的品質(zhì)變化，金屬礦品質(zhì)越高，異常連續(xù)性越好。但檢測結(jié)果也受礦山的地勢起伏影響。測線礦體的異常幅度低、連續(xù)性好就證明該地區(qū)的礦體金屬含量較多，礦體整體品質(zhì)較高。而礦床中有疊加礦層，異常幅度在圖上的表現(xiàn)就是曲線很寬。曲線越寬說明疊加的礦層越多。而在一處可能含有某金屬的礦區(qū)進行熒光測試，結(jié)果顯示異常不明顯，則說明該地區(qū)某金屬的含量很低。所以在進行熒光測試之前要熟知每種金屬的異常反應(yīng)特點，才能準確的判斷出礦區(qū)生產(chǎn)的金屬礦藏的具體種類。

如圖1所示，物探地下距離與金屬測線異常有關(guān)。在物探距離為400m時，金屬礦的相對含量較高，由不同的金屬測線反應(yīng)特征不同的原理可知，該地區(qū)的金屬不止一種，根據(jù)各金屬的具體異常特征判斷該地區(qū)的金屬為鋅、缽、鉛。異常反應(yīng)下相對含量為4~5左右。物探距離在400m以上，以上金屬的含量達到了5.5以上。而在物探局里達到500m以上的時，金屬含量更高，說明該地區(qū)的金屬礦埋藏很深，越向下金屬含量越豐富。計算金屬含量的平均數(shù)值，按照金屬含量分為三個異常區(qū)域。三個異常區(qū)域中金屬含量超過5.5的區(qū)域是值得進行礦藏開采的。

圖1 不同物探距離下的金屬含量

2 地質(zhì)構(gòu)造分析

2.1 地層巖性

金屬賦礦地層一般為隱伏礦山群，地層巖性為凝灰?guī)r，巖層表現(xiàn)出層控特征。礦體和周圍巖石呈鑲嵌狀態(tài)，安徽地層巖性分為以下幾種狀態(tài)：沉積巖礦床、成層礦床和噴流礦床。受原生地貌和巖石沉積影響容易形成沉積礦床，而成層礦床相較于其他礦床的形成時期較晚一些。在老巖石層形成礦體，由于地質(zhì)變換和地下水的作用，礦體堆積在一處形成礦床。而噴流礦床則是與火山噴發(fā)有關(guān)，火山噴發(fā)的殘渣碎屑堆積形成礦體，礦體填充在巖層之間形成噴流礦床，火山熱液礦床是活火山噴射巖漿，冷卻成巖疊加形成火山熱液礦床。原生環(huán)境決定礦床的形成原因。礦床組成整體的礦脈地層，該地層由變質(zhì)巖石組成，因此具有金屬層控的礦胚，從地層巖性方面進行分析具有成礦可能。

由勘探結(jié)果得知，礦體出露的地層為寒武系。賦礦層位為志留系地層。志留系地層的礦體出露量保守估計占全區(qū)的一半以上，志留系的巖石滲透性差，巖漿熱液流動到此處無法滲透其中。因此熱液智能在巖層下方進行活動，最終形成含量較高的金屬礦。志留系與其他巖系的連接面是一處很好的容礦環(huán)境。斷裂面接觸是金礦的重要賦礦位置。

2.2 構(gòu)造分析

安徽金屬礦的礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造大部分是沉積掩蓋基巖結(jié)構(gòu)。巖體按照斷裂帶的方向分布形成礦床。礦體在還是礦流體的時候經(jīng)過低溫冷卻，礦流體凝固為礦體。又因為其酸堿度不同形成不同種類的巖體，巖體與周圍環(huán)境會處于不平衡狀態(tài)，自然為了保持自身的平衡會產(chǎn)生物質(zhì)帶出的情況，而為了填補物質(zhì)帶出的空缺，巖體會由于溫度作用火酸堿作用產(chǎn)生能量，彌補物質(zhì)帶出的空缺形成能量帶入。最常見的就是酸性巖石蝕變，產(chǎn)生地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，礦流體和礦體的化學(xué)性質(zhì)是分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化強度的依據(jù)，礦體的化學(xué)性質(zhì)與周圍巖石環(huán)境相差越多。地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化就越強烈。相反，礦體的化學(xué)性質(zhì)和周圍環(huán)境越吻合，地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變化就越小。

該區(qū)域是次級結(jié)構(gòu)進和裂隙結(jié)構(gòu)的地質(zhì)構(gòu)造過渡帶，斷裂基底由西向東逐漸形成。燕山斷裂帶的早期活動比較強烈，與斷層結(jié)構(gòu)相互作用在燕山背斜處形成逆沖斷層。逆沖斷層特征為張性特征，控制了部分酸性巖體入侵，在白堊際初期形成幾千米的巖漿巖巖石帶。斷層進行破碎發(fā)育，形成大理石巖和花崗巖，又因為侵蝕作用開始逐漸金礦化。燕山地區(qū)的巖漿活動早期比較強烈，活動最終形成兩個巖漿巖帶，燕山礦體受控于東北斷層帶，巖漿巖巖性包括花崗巖和長斑巖[3]。礦中類型常見的有金礦和銅礦。而東西斷層帶上則侵入巖較多，巖性包括石英石和長斑巖，在巖漿低溫熱液的作用下最終形成金礦。兩條斷層帶的金礦成礦質(zhì)量很高，在進行部分實驗分析之后得出結(jié)論：巖漿低溫熱液不僅為成礦提供溫度環(huán)境，也為金礦成礦提供了部分物質(zhì)來源。

3 結(jié)語

本文分析了金屬礦物探異常特征和安徽礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造分析。發(fā)現(xiàn)安徽省的金屬礦山金屬含量較高，金屬種類較多，各元素呈現(xiàn)高幅度異常狀態(tài)。物探技術(shù)的應(yīng)用可以提高安徽地區(qū)的找礦率，而地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析是研究物探手段的依據(jù)。本文分析的內(nèi)容給采礦施工提供了參考價值，有助于提高安徽省采礦的施工質(zhì)量。