安徽省蚌埠市園宅集厚覆蓋區深部地球物理特征與找礦研究

［關鍵詞］蚌埠市；厚覆蓋區；綜合物探方法；CSAMT

蚌埠市位于華北陸塊東南緣，處于東西向蚌埠褶斷帶與北北東向郯廬斷裂帶的交匯部位[1]。區域上自新太古- 古元古代以來，除缺失少數地層外，幾乎涵蓋了所有地層。巖漿活動頻繁，包括蚌埠期、燕山期和喜山期三期活動。蚌埠期巖體主要巖性為二長-鉀長花崗質片麻巖；燕山期巖體主要是中酸性淺成巖體，受東西向和北北東向斷裂控制，巖性為二長花崗巖、石英閃長巖、花崗閃長巖，分布于蚌埠復背斜的核部及二翼；喜山期巖體均為基性次火山巖體，空間上與玄武質噴出巖密切共生，分布于東側郯廬斷裂帶內的中新生代盆地。

該地區屬于華北陸塊南緣Au-S成礦帶中的五河—蚌埠—鳳陽Au成礦亞帶，礦產資源豐富，包括煤、鐵、磷、石灰巖、白云巖、石英巖等沉積型或沉積變質型礦產，以及鐵、金、銀、鉛、鋅、銅、鉬等內生金屬礦產[2-3]。但因區域上部分地區屬于黃淮沖積平原分布區，地表覆蓋強烈，礦產的勘查難度較大。因此，本文利用綜合地球物理測量手段，對該地區的五河園宅集厚覆蓋區進行深部隱伏礦體研究，以期為類似地區的找礦工作提供依據。

1. 研究區地質特征

園宅集地區地表覆蓋強烈，僅在西南部出露少量五河巖群峰山李巖組和小張莊巖組基巖，東北部出露侏羅系和白堊系巖漿巖。主要斷裂為東西向的利辛-五河斷裂，其次發育次一級的北西向和北北東向斷裂。

2. 研究區高精度磁異常特征

研究區內磁場總體呈北東向展布（圖1），ΔT化極異常呈中間低兩頭高的特征，西部最高，ΔT⊥_max≥1040 nT；東部次之，ΔT⊥_max≥500 nT。磁異常背景值在300 nT左右，其上疊加了8個局部磁異常。其中，DC-y1異常呈北東向延伸的條帶狀，DC-y2異常呈等軸狀，DC-y3異常呈北東向延伸的長方形，DC-y4 異常呈北東向延伸的橢圓狀，DC-y5異常呈北東東向延伸的長條狀，其上有3個局部異常，ΔT⊥_max≥780 nT；DC-y6 、DC-y7異常呈北東向延伸的橢圓狀，但DC-y7異常的北東部又疊加了圓形異常。

3. 深部綜合物探特征

為了進一步探究深部地質體的地球物理特征，分別對DC-y1、DC-y5、DC-y6、DC-y7 異常區各布置一條綜合物探剖面（點距40m），進行了深部綜合物探研究。

（1）DC-y1異常區

DC-y1異常區位于陳渡與大李莊之間，方位角354°，長1160 m。

高精度重磁測量顯示，剖面曲線比較圓滑，2100點以北為高磁異常區，且有重力高與之對應（圖2）。

CSAMT 測量顯示，剖面大致可分為兩個電性層，-180 m以淺為低阻層，視電阻率變化?。?180 m以下為高阻層，從上到下視電阻率逐漸增加，視電阻率橫向不均勻；1900～2200點之間為相對低阻區。推測淺部低阻層與第四系、白堊系對應，下伏高電阻層為五河巖群的反映，相對低阻區為斷裂破碎帶的反映，局部重磁同高組合異常主要是沉積變質鐵礦引起。

（2）DC-y5異常區

DC-y5 異常區位于黃家莊以北，方位角324°，長1900m。

高精度重磁測量顯示，剖面曲線比較圓滑，2100～2800點之間為高磁異常區，有微弱的局部重力高與之對應（圖3）。

CSAMT 測量顯示，剖面大致可分為三個電性層，-200～-300 m附近和-700 m附近各有密集的視電阻率梯級帶，把整條剖面從上到下分為三個電性層；上部電性層以低電阻率、變化小為特征，為第四系、白堊系的反映，下部高阻層為五河巖群的反映，電阻率橫向變化不均勻與礦化或巖石破碎有關；1700點處陡峻電阻率梯級帶與斷裂構造對應，中部相對高阻層可能巖體的反映，也可能與五河巖群礦化蝕變或破碎有關。局部磁異?？赡苁浅练e變質鐵礦引起，也可能與中基性的巖體有關。

（3）DC-y6異常區

DC-y6異常位于園宅集～小胡家之間，方位角324°，長1620 m。

高精度重磁測量顯示，剖面曲線比較圓滑，1700～2400點之間有明顯的局部地磁異常存在，且有局部重力高與之對應，推測重磁異常為沉積變質鐵礦引起，其上可能疊加了巖體引起的異常，在1600點附近的電阻率梯級帶為斷裂構造的反映（圖4）。

CSAMT測量顯示，下伏地質體大致可分為三個電性層，-150～-300 m附近和-500 m附近各有密集的視電阻率梯級帶，把整條剖面從上到下分為三個電性層；上部電性層以低阻、視電阻率變化小為特征，為第四系、白堊系的反映，下部高阻層與五河巖群相對應，視電阻率橫向變化不均勻與礦化或巖石破碎有關；1600點處陡峻電阻率梯級帶為斷裂構造的反映，中部相對高阻層可能為沉積變質鐵礦的反映，也可能與巖石破碎蝕變有關。

（4）DC-y7異常區

DC-y7 異常區位于彭圩子以西，方位角324°，長2950 m。

高精度重磁測量顯示，剖面曲線比較圓滑，3800～5200點之間為高磁異常區，布格重力曲線表現為平緩的重力梯級帶，推測磁異常為沉積變質鐵礦或磁性較高的斜長角閃巖、斜長角閃片麻巖引起，其上疊加了隱伏巖體引起的異常（圖5）。

CSAMT測量顯示，下伏地質體大致可分為兩個電性層，-400 m附近有一條密集的視電阻率梯級帶，該帶以上電性層以低阻、視電阻率變化小為特征，為第四系的反映，下部高阻層為五河巖群的反映，視電阻率橫向不均勻與礦化或巖石破碎有關；5300點附近傾向南東的視電阻率梯級帶為斷裂構造的反映。

4. 討論

園宅集地區的地表磁異常區均為新生界（第四系、白堊系）覆蓋區。通過磁異常顯示，第四紀覆蓋區下應為五河巖群峰山李巖組和小張莊巖組地層。局部異常呈線狀分布，如DC-y5 、DC-y6等，應為深部斷裂帶的反映，推測為隱伏的五河斷裂。

主要異常區的CSAMT斷面圖上淺部視電阻率較低，下部視電阻率表現為高阻，當有破碎、礦化蝕變或有巖脈穿插時視電阻率降低，推測磁異常主要由五河巖群引起。根據物性實驗發現[4]，研究區內磁鐵礦石及第四紀、新近紀黏土、粉細砂電阻率最低，古近紀、中生代地層中黏土巖、泥巖、砂巖、礫巖電阻率中等，新太古代變質巖類電阻率最高，當高阻類巖石發生礦化蝕變或破碎時電阻率降低，極化率增大。結合區域上典型的沉積型鐵礦的地球物理特征，如城隍廟鐵礦推斷[5]，DC-y1、DC-y5、DC-y6、DCy7局部異?？赡転槌练e變質鐵礦引起，DC-y6、DC-y7異?？赡墀B加了巖體引起的異常。DC-y6異常位于五河斷裂的南側，異常強度和梯度均較大，又有局部重力高與之對應，CSAMT剖面上在-200～-500 m之間為次高阻，推測深部具有沉積變質鐵礦的可能性最大。

5. 結論

本文對蚌埠市北部典型的強覆蓋地區—園宅集地區進行了綜合物探深部找礦研究。按照“逐層深入”的思路，根據地表的磁異常特征縮小目標地質體，利用深部綜合物探剖面對隱伏地質單元進行了研究，結合區域物性特征及鄰區典型的沉積型鐵礦床發現，DC-y1、DC-y5、DC-y6、DC-y7的局部異?？赡転槌练e變質鐵礦引起，而DC-y6、DC-y7異常上可能疊加了巖體引起的異常。DC-y6異常區找礦潛力最大，深部可能具有沉積變質鐵礦。