物化探綜合找礦方法在冀西北大東溝鉬礦床勘查中的應(yīng)用效果

摘要：大東溝鉬礦床位于燕遼鉬成礦帶，為一新發(fā)現(xiàn)的斑巖型鉬礦床，該礦床的形成與石英斑巖關(guān)系密切。本次通過在大東溝鉬礦床開展1∶5萬水系沉積物測量、1∶1萬土壤地球化學(xué)測量，以及激電中梯剖面測量、激電測深等，總結(jié)了礦床地質(zhì)特征、地球化學(xué)異常特征、物探異常特征。地表礦化帶主要產(chǎn)于石英斑巖及其外接觸帶附近；化探工作顯示，地球化學(xué)異常以Mo、Zn、Pb異常為主，以石英斑巖為中心，呈環(huán)狀分布于石英斑巖及其與二長花崗巖接觸帶附近；激電中梯異常表現(xiàn)為中高阻、高極化特征，分布于石英斑巖和二長花崗巖接觸帶附近，且與Mo、Zn、Pb異常套合較好，同時推測了礦化帶在深部的延伸特征。研究認為，礦區(qū)內(nèi)物化探異常明顯，與地表發(fā)現(xiàn)的礦化體位置對應(yīng)較好，綜合地質(zhì)、物探、化探異常特征，有效圈定了成礦有利部位，縮小了找礦靶區(qū)。通過工程驗證，共發(fā)現(xiàn)19個鉬礦體，深部找礦潛力較好，礦床規(guī)模可達中型及以上。綜合找礦方法在大東溝鉬礦床勘查過程中取得了較好的找礦效果，可為區(qū)域內(nèi)同類型礦產(chǎn)勘查提供借鑒。

關(guān)鍵詞：綜合找礦方法；礦床地質(zhì)特征；物探異常特征；化探異常特征；找礦效果；大東溝鉬礦床；冀西北

[中圖分類號：TD15" P618.2 文章編號：1001-1277（2025）04-0085-07 文獻標志碼：A doi：10.11792/hj20250416 ]

引言

地質(zhì)-物探-化探等綜合找礦方法作為重要的礦產(chǎn)勘查手段，長期以來在金屬礦床的勘查中起到了至關(guān)重要的作用［1-9］。金屬礦床深部找礦的基本技術(shù)路線是：地質(zhì)研究是基礎(chǔ)條件，物探、化探是技術(shù)支撐條件，鉆探是實現(xiàn)條件［10-14］。

大東溝鉬礦床位于河北省張家口市崇禮區(qū)，是河北省地質(zhì)調(diào)查院在冀西北地區(qū)礦產(chǎn)勘查中新發(fā)現(xiàn)的一處斑巖型鉬礦床。通過在大東溝鉬礦床開展地質(zhì)、化探和物探工作，圈定了成礦有利部位，縮小了找礦靶區(qū)，通過工程驗證，取得了較好的找礦效果，同時推斷了礦體深部及外圍找礦前景優(yōu)越，礦床規(guī)?？蛇_中型及以上。本文通過總結(jié)物化探綜合找礦方法在大東溝鉬礦床勘查中的應(yīng)用效果，為冀西北地區(qū)同類型礦產(chǎn)勘查提供借鑒。

1礦區(qū)地質(zhì)特征

大東溝鉬礦床位于燕遼鉬成礦帶［15］。前人研究認為，該成礦帶內(nèi)中酸性小巖體是鉬鉛鋅銀多金屬礦床形成的關(guān)鍵性控制因素，斷裂交會處是找礦的重要部位［16］。

礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為白堊系張家口組、第四系晚更新統(tǒng)馬蘭組及第四系地層（見圖1）。礦區(qū)斷裂較為發(fā)育，圍繞石英斑巖形成一系列環(huán)狀、放射狀斷裂及節(jié)理。礦區(qū)出露的巖漿巖主要為晚三疊世二長花崗巖、早白堊世石英斑巖和花崗斑巖等，其中，石英斑巖與成礦關(guān)系密切，為主要成礦巖體。

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變具較明顯的面狀蝕變分帶特征。水平方向，由巖體中心向外依次為石英-絹云母化→高嶺土化、鐵錳礦化→綠泥石化、弱高嶺土化；自石英斑巖向外，蝕變強度逐漸較弱，蝕變范圍大小不等。

通過槽探工程揭露、鉆孔工程驗證，礦體主要產(chǎn)于石英斑巖及其外接觸帶的二長花崗巖中。輝鉬礦主要以細脈狀、細脈浸染狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)出。

2地球化學(xué)特征

2.11∶5萬水系沉積物地球化學(xué)特征

礦區(qū)位于1∶5萬水系沉積物測量圈定的AS33-乙1綜合異常中［17］。AS33-乙1綜合異常組成元素為Mo、W、Zn、Cd、Pb、Ag、Bi、Sn（見圖2），其中，Mo、Zn、W具有三級濃度分帶，8種元素異常濃集中心較為一致，位于花崗斑巖出露處。Mo元素含量高，最大值為100.27×10-6，規(guī)模大；W最大值為31.86×10-6，Zn最大值為840.00×10-6。該異常具有較好鉬找礦前景。

2.21∶1萬土壤地球化學(xué)特征

礦區(qū)內(nèi)開展了1∶1萬土壤地球化學(xué)測量。分析元素為Cu、Pb、Zn、W、Mo、Sb、Cd、As、Ag、Au，共計10種元素。采用四酸溶樣-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定樣品中Cu、Pb、Zn、W、Mo、Sb、Cd元素；采用原子熒光光譜法測定As元素；采用原子吸收光譜法測定Ag元素；采用泡塑富集-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定Au元素。

根據(jù)樣品分析結(jié)果，利用GeoChem Studio地球化學(xué)勘查一體化專業(yè)軟件繪制R型聚類分析譜系圖，以了解研究區(qū)元素相關(guān)性［18］，結(jié)果見圖3。由圖3可知：Mo、Zn、Pb、Cd關(guān)系密切，具有同一來源的特征；Au、Cu相關(guān)系數(shù)極高，反映它們與區(qū)域內(nèi)的太古代地層有一定關(guān)系，可能是由富含Mo、Zn、Pb的熱液途經(jīng)變質(zhì)地層萃取而來；W與其他元素相關(guān)性均較差，說明來源不同。

礦區(qū)內(nèi)圈定了5處土壤綜合異常（AP1～AP5）（見圖4）。其中，AP2土壤綜合異常呈橢球狀，直徑約900 m，以Mo、Zn、Pb為主要異常元素，成礦元素為一套中高溫元素組合。Mo異常居中，呈環(huán)狀圍繞石英斑巖分布；Pb、Zn異常在外圍形成不規(guī)則近環(huán)狀主異常。異常與石英斑巖套合較好，反映了礦化的連續(xù)與穩(wěn)定，規(guī)模較大，礦體賦存位置與石英斑巖及局部斷裂關(guān)系密切。

2.3土壤剖面異常特征

為了更好地查證土壤綜合異常與礦化、石英斑巖的關(guān)系，進一步縮小找礦靶區(qū)，平行于勘探線部署了3條1∶1萬土壤剖面，分別為Ⅰ剖面、Ⅱ剖面和Ⅲ剖面（見圖4），線距200 m，點距20 m，剖面長2.0 km，總長6.0 km。

對土壤剖面測量獲得的樣品分析了Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi、Sn、Cd等元素。3條剖面均出現(xiàn)了異常，且位置比較一致，異常元素為Zn、Mo、Pb、W、Sn，且以Mo、Zn、Pb強異常為主，異常明顯分布于地表石英斑巖及其與二長花崗巖接觸帶附近，反映了異常與石英斑巖關(guān)系密切。

Ⅱ剖面異常顯著，以Mo、Zn異常為主，Mo異常分布于1500點至1950點（見圖5），寬約300 m，Mo質(zhì)量分數(shù)集中于10.9×10-6～93.1×10-6，Mo最大值為131.0×10-6；Zn異常分布于1660點至1930點，寬約270 m，Zn最大值為7 368.0×10-6。Mo、Zn、Pb異常主要分布于石英斑巖與二長花崗巖接觸帶附近，與地表鉬礦體位置較吻合，礦化蝕變有硅化、高嶺土化、褐鐵礦化、鐵錳礦化。

3地球物理特征

3.1巖（礦）石電性特征

礦區(qū)內(nèi)共采集并測定了巖（礦）石電性標本181件。使用DWJ-3B微機激電儀，采用面團法對電性標本進行測定，測量參數(shù)包括極化率（ηs）、電阻率（ρs），結(jié)果見表1。

由表1可知：地表巖石蝕變較強，極化率較低；鉆孔內(nèi)巖石硫化物含量較高，激電異常與硫化物有著密切的關(guān)系，故具有黃鐵礦化的巖（礦）石視極化率較高，能夠引起明顯的激電異常。

3.2激電中梯異常特征

本次激電工作采用DWJ-3B微機激電儀、TXU-30發(fā)射機（電流源）。供電周期16 s，供電脈寬4 s。供電極距為1 500 m。測量極距為40 m，測點點距為20 m。

激電中梯異常的圈定主要依據(jù)極化率，極化率整體呈現(xiàn)中心高、四周低的趨勢。綜合最新地質(zhì)認識、激電異常形態(tài)、地表礦化與激電中梯異常的對應(yīng)性等因素，將極化率異常下限確定為2.60 %。本次共圈定6處激電中梯異常，分別為D1、D2、D3、D4、D5、D6（見圖4）。

D3激電中梯異常在平面上呈條帶狀，北北東向展布，寬約220 m，長約650 m，極化率為2.4 %～5.11 %，電阻率為56～971 Ω·m，表現(xiàn)為中高阻、高極化特征。該異常位于石英斑巖與二長花崗巖接觸帶附近，且與Mo、Zn異常套合較好（見圖5）。經(jīng)地表探槽及ZK001鉆孔驗證，該異常由石英斑巖、隱伏的鉬、黃鐵礦等金屬硫化物沿石英斑巖與二長花崗巖接觸帶的薄弱面及局部富集共同作用所引起。

D4激電中梯異常在平面上呈條帶狀，沿北北東向展布，寬約220 m，長約700 m，極化率為2.4 %～6.34 %，電阻率為61～851 Ω·m，表現(xiàn)為中高阻、高極化特征。該異常由隱伏的鉬、黃鐵礦等金屬硫化物所引起的可能性較大。經(jīng)ZK002鉆孔進行驗證，該異常由隱伏的鉬、黃鐵礦等金屬硫化物所引起。

3.3激電測深

為了解激電中梯異常的垂向地電分布特征，有效指導(dǎo)鉆探工程布設(shè)［19-20］，在橫穿D3、D4激電中梯異常中心布設(shè)了激電測深剖面，測量結(jié)果見圖6。

在1530—1690點（此處發(fā)育D3激電中梯異常），激電測深等值線近圓形垂向展布，向深部有一定延伸，電阻率為256～1 544 Ω·m，極化率最大值為5.69 %，淺部表現(xiàn)為高阻、高極化特征，深部表現(xiàn)為中高阻、中等極化特征，推斷該極化體的頂板埋深為90～110 m；300～500 m深度的高阻體呈近錐狀垂向展布，深部未圈閉，極化率為2.60 %～3.50 %，說明其金屬含量較高，推斷可能為含鉬、黃鐵礦等金屬硫化物的硅化帶。該異常由隱伏的金屬硫化物沿石英斑巖與二長花崗巖接觸帶的薄弱面及局部富集共同引起。

在1770—1930點（此處發(fā)育D4激電中梯異常），激電測深等值線近直立展布，略向北西傾，底部未圈閉，電阻率為110～420 Ω·m，極化率最大值為5.91 %，表現(xiàn)為中低阻、高極化特征，推斷該極化體的頂板埋深為60～80 m。該激電異常中心深度約200 m，說明其金屬含量較高、激電場衰減較慢、均勻性較好，推斷其為含鉬、黃鐵礦等金屬礦物的富集區(qū)。深度200～500 m，電阻率為110～260 Ω·m，極化率最大值為4.61 %，說明其金屬含量減少、激電場衰減變快、均勻性差，推斷其為含鉬、黃鐵礦等金屬礦物所致，但金屬含量較上部明顯減少，其高極化異?？赡苁鞘苌喜拷饘俚V物富集的影響。

4找礦效果

4.1成礦條件分析

石英斑巖與二長花崗巖接觸帶附近巖石礦化強烈，臨近該接觸帶的二長花崗巖礦化較為均勻連續(xù)，分布在石英斑巖側(cè)上方。由此認為，礦區(qū)賦礦巖體以石英斑巖和外圍接觸帶二長花崗巖為主。

1∶5萬水系沉積物測量、1∶1萬土壤地球化學(xué)測量結(jié)果顯示，礦區(qū)內(nèi)高溫元素Mo、W、Bi、Sn與中低溫元素Pb、Zn、Ag在同高程、同位置富集，反映了巖漿、熱液活動呈多期性［8-10］ ；各異常元素濃集中心套合較好，反映引起異常的地質(zhì)目標單一，異常源明確且位置集中，以石英斑巖為中心，呈環(huán)狀分布于石英斑巖及其與二長花崗巖接觸帶附近。

激電中梯異常表現(xiàn)為中高阻、高極化特征，分布于石英斑巖和二長花崗巖接觸帶附近，且與Mo、Zn、Pb異常套合較好；激電測深顯示，淺部表現(xiàn)為高阻、高極化特征，深部表現(xiàn)為中高阻、中等極化特征，與地表石英斑巖的分布套合較好。與石英斑巖與二長花崗巖接觸帶附近碎裂甚至粉碎的二長花崗巖相對應(yīng)，推測深部礦化連續(xù)而且穩(wěn)定，礦化規(guī)模巨大。

礦區(qū)內(nèi)物化探異常明顯，與地表發(fā)現(xiàn)的礦化體位置對應(yīng)較好，綜合地質(zhì)、物探、化探異常特征，物化探異常套合明顯，套合程度較好，反映礦區(qū)具有尋找鉬多金屬礦的潛力。綜合找礦方法有效圈定了成礦有利部位，縮小了找礦靶區(qū)。

4.2工程驗證

通過地質(zhì)、物化探綜合勘查工作，選擇在穿過D3、D4激電中梯異常中心、低阻高極化率異常降低過渡段、礦化蝕變出露地段的0號勘探線布置鉆孔ZK001、ZK002進行工程驗證（見圖7）。結(jié)果顯示，礦區(qū)內(nèi)圈定鉬礦體19條。其中，由鉆孔ZK002控制的Mo16礦體規(guī)模最大，控制礦體厚度169.06 m，推測礦體沿傾向延伸約50 m，延長約50 m，呈厚層狀產(chǎn)出，礦體傾角約14°，鉬品位為0.030 %～0.330 %，平均鉬品位為0.103 %。深部見礦潛力較大，礦床規(guī)模可達中型及以上。此外，礦區(qū)內(nèi)的多個物化異常有待進一步開展驗證工作。

5結(jié)論

1）大東溝鉬礦床共圈定土壤綜合異常5處，成礦元素為一套中高溫元素組合，異常置于石英斑巖及其與圍巖接觸帶處。

2）激電中梯測量共圈定激電中梯異常6處，整體表現(xiàn)為中高阻、高極化的激電特征。激電測深推測異常為隱伏的金屬硫化物沿石英斑巖與二長花崗巖接觸帶的薄弱面，以及局部富集共同作用引起。

3）物化探異常明顯，套合程度較好，通過槽探、鉆探工程驗證，發(fā)現(xiàn)了19條鉬礦體，深部找礦潛力較好，礦床規(guī)?？蛇_中型及以上。

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Application effectiveness of integrated geophysical-geochemical prospecting methods in the

exploration of the Dadonggou Molybdenum Deposit， Northwestern Hebei

Wang Guang1， Zhang Xingkang1， Tao Guanghuo1， 2， Sun Zhiwei1， Liu Guangyu1

（1.Hebei Geological Survey; 2.College of Earth Sciences， Jilin University）

Abstract： The Dadonggou Molybdenum Deposit， located in the Yanliao molybdenum metallogenic belt， is a newly discovered porphyry?type molybdenum deposit genetically associated with quartz porphyry. This study integrates 1∶50 000 stream sediment survey， 1∶10 000 soil geochemical survey， induced polarization （IP） gradient profiling， and IP sounding to systematically analyze the deposit’s geological， geochemical， and geophysical anomaly characteristics. Surface mineralization zones are predominantly hosted within quartz porphyry and its outer contact zones. Geochemical anomalies， dominated by Mo， Zn， and Pb， exhibit a concentric distribution around the quartz porphyry and its contact zone with monzogranite. IP anomalies display moderate?high resistivity and high polarizability characteristics， spatially coinciding with the quartz porphyry-monzogranite contact zone and overlapping well with Mo-Zn-Pb anomalies. These features further delineate the extension of mineralization at depth. The study indicates significant geophysical and geochemical prospecting anomalies within the mining area and a good correlation between them and the locations of discovered surface mineralization. By synthesizing geological， geophysical， and geochemical data， the study effectively identifies favorable metallogenic areas and narrows prospecting target areas. Drilling verification confirmed 19 molybdenum orebodies， showing promising deep prospecting potential and the prospect of a medium to large?scale deposit. The success of integrated prospecting methods in the Dadonggou Molybdenum Deposit provides a valuable reference for exploring similar deposits in the region.

Keywords： integrated prospecting methods; geological characteristics of deposits; geophysical anomaly characteristics; geochemical anomaly characteristics; prospecting effectiveness; Dadonggou Molybdenum Deposit; Northwestern Hebei

收稿日期：2024-10-15；修回日期：2025-01-20

基金項目：河北省自然資源廳地勘專項資金項目（4540401YBNZ62D，13000022P00F2D 410128F，3000024P00F2D410499Y）

作者簡介：王光（1986—），男，高級工程師，從事礦產(chǎn)勘查工作；E?mail：498533208@qq.com

*通信作者：張興康（1988—），男，高級工程師，碩士，從事礦產(chǎn)勘查和地球化學(xué)研究工作；E?mail：xingkangzhang8023@163.com