综合物探方法在江西大面岭钨矿勘查中的应用

胡鹏兴，张延凯，魏 浩

(1.北京通拓工程科技有限责任公司，北京 100044；2.北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京 100083)

赣南是我国乃至于世界上石英脉型黑钨矿最密集产出的地区之一，新一轮的找矿工作再度兴起[1-2]，矿权集中在崇义-大余-上犹、赣县-于都、龙南-全南-定南和会昌-安远-寻乌四个钨多金属矿远景区[3]。本次勘查区位于江西省安远县北端和于都县南端两县交界处，其地理坐标为东经115°20′30″～115°23′30″；北纬25°35′00″～25°38′00″，面积约27.87km2。

前期在矿区及外围进行了小比例尺物探和地质填图，区内有小规模民间开采活动，但在矿区内尚未进行规律性总结：没有对石英脉分布规律的研究，也没有对矿区深部成矿性的评价，现有工程仅是对地表石英脉的初步揭露，若要进行中型山地工程，缺少依据与具体目标。

在金属矿勘探的发展过程中，地球物理的重要作用逐渐崭露头角，随着地球物理认识的不断深化，特别是地球物理勘探方法、仪器设备以及资料处理的长足进步，使得其勘探能力迅速提高[4]。本区域钨矿类型主要为石英脉型，地表显示众多定向排列的细石英脉组成的脉群，其成矿特点类似于盘古山钨矿的地表显示，因此，可以借助高精度磁法和EH4手段对石英脉、岩体、少量硫化物进行探索，借助于钨矿成矿模型，对深部成矿性进行判断。

1 矿区地质概况

勘查区位于赣中南褶隆之信丰—于都拗褶断束中段，地质构造复杂，岩浆活动频繁，震旦系构成轴向南北的连续紧密褶皱基底，泥盆系不整合其上，以轴向北西的舒缓盖层褶皱产出，至燕山早期，北东、北北东向断裂活动达到高潮，导致花岗岩浆多旋廻的侵入活动。勘查区成矿条件优越，为赣南多金属成矿远景区之一。

区内地层较简单(图1)，主要为震旦系上统老堡组(Z2l)、泥盆系中统云山组(D2y)、上统中棚组(D3z)、三门滩组(D3sn)及少量第四系(Q4)。

岩浆岩主要出露于勘查区西部，主要为加里东中期马岭岩体，次为燕山早期第二阶段之小岩株、岩脉。

青山背矿区勘查工作分成1152、上黄沙、大面岭三个成矿区带(图1)展开，本次工作选择大面岭段作为重点工作区。大面岭区有震旦系长英质变粒岩、加里东花岗岩体、石英脉(云英岩脉)三种岩性体系，地势较平缓，有较多的探槽和小坑道。本区云英岩脉发育，石英脉主要近东西向，南倾为主，少量为北倾，产状多种。

图1 青山背矿区地质简图及工作区段划分

2 高精度磁法测量

高精度磁法作为一种经典物探手段，是通过观测和分析岩矿石的磁性差异及磁场特征，来研究地质构造及其分布形态和寻找矿产的[5-7]，能够可靠地反映控矿岩体的磁性变化，确定隐伏的控矿岩体和构造的分布[8-9]，在地质构造和火成岩的研究、盖层下的找矿以及提供找矿远景靶区、建立地质矿产的找矿模式方面发挥了较大作用[10-12]。

2.1 磁法测线布置

本次磁法剖面使用北京京核鑫隆科技中心生产的G856质子磁力仪进行野外工作。工作前、后对仪器的性能进行了检查、测试，仪器工作性能良好。全区设立1个日变站，1个基点。日变站和基点是在以往工作基础上，用小十字剖面建于正常场内，附近无磁性干扰物；磁场的水平梯度和垂直梯度变化较小，在半径2m、高差0.5m范围内变化均不超过2nT，符合规范要求。

本次工作选取了0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20线共21条剖面实施高精度磁法(图2)，布置的勘探线方位为350°，间距50m，在大面岭区采用50×20网度。选择花岗岩体、变粒岩、石英脉三种岩石为典型标本，测点定位采用手持GPS结合罗盘、测绳进行。

图2 大面岭钨矿磁法工程方案布置图

2.2 磁异常解释

在地面所测定的总量磁异常△T是地下不同埋深、不同种类磁源体的综合反映[13],通过磁异常分析，可推断出不同磁性率岩体的分布情况。此次工作日变站选在区内比较开阔地方，日变校正值为46000nT，ΔT计算时取正常场T0=46090nT。将处理后的758个点位的ΔT值采用surfer软件成图[13]，各点位的异常下限值为起始线，并根据实际情况适当取整上下浮动进行圈图。数据处理采用克立格法，等值线含量间隔按其疏密程度调整，自动成图。得到ΔT等值线图(图3)。

图3 大面岭ΔT磁异常等值线图

2.2.1 大面岭ΔT磁异常等值线平面异常特征

本次工作区约1km2。从异常等值线平面图可以看出：

1) 该区域磁异常并不明显，ΔT总体不高。

2) 2号异常长700m，宽200m，近南北走向，总体呈长条状线性展布，该异常显著特点是异常宽，且稳定，总体异常值相对较高，异常沿走向面积逐渐减小，此异常区域包括3、1、0、2线。此异常反映了走向近南北方向的断裂[13]。

3) 1号异常长300m,宽80m，走向近东西，反映了近东西向的构造带。

4) 3号异常位于矿区东北部，为14及16线北部所在区域，位于矿区边界，其中右边异常未封闭。

5) 4号异常位于矿区东南部，为14及16线南部所在区域，呈环状展布，总体异常值较高，异常梯度较陡，推测由于复杂的构造作用形成的与岩浆活动有关的断裂带或破碎带。

6) 0线、1线中南部异常强度较高，异常梯度较陡。

将0、1、2、4、6线通过EXCEL统计软件做出剖面总磁异常折线图(图4)，可以看出：0、1、2、4线剖面中部多为锯齿状跳跃的负磁异常，两侧为负磁背景场，6线剖面为锯齿状正异常。从剖面上可见，对应矿体磁异常梯度变化较大。

2.2.2 磁异常的解释

1) 该区磁性异常总体不高，可能与该区主要地质体均为中酸性侵入体或其蚀变地质体(云英岩化)有关[14]。

2) 根据异常曲线反演，异常体顶部埋藏深度为20～90m，需依据具体情况而定。

图4 典型剖面线磁异常折线图

3) 在3、1、0、2线下可能存在近南北向磁性地质体。根据磁场强度等值线图可看出异常区比较明显，因为本区出露有加里东期花岗岩，根据早期硅化被后期云英岩化叠加的情况，推测存在隐伏的燕山期花岗岩，根据钨矿“五层楼”的成矿模型[14-17]和磁法所测的磁异常推测异常区为燕山期花岗岩及含钨的云英岩化带所致。

4) 在异常梯度较大区域可能与断裂作用或岩体接触带陡立产状的地段有关，环形及放射状异常带往往是由于复杂的构造作用形成的与岩浆活动有关的断裂带或破碎带。

3 EH4连续电导率测量

EH4电磁成像系统是一套将天然场源和人工场源相结合的电磁测深系统，以不同岩石在导电性和导磁性上的差异作为测深的物性基础，通过连续点阵上的测量得到地下二维剖面的视电阻率图像[18]，以此推测地下断裂，地层的展布状态，勘探深度可从地表几十米至地下1km[19-23]。

3.1 EH4测线布置

根据大面岭矿区的具体地质地形条件，在大面岭矿区完成了6条测线(图5)。各条测线基本平行分布，测线与矿体的走向基本垂直，测线之间距离如下：1、2号线间距50m；2、3号线间距100m；3、4号线间距100m，中间加密一条线34号线；4、5号线间距100m。6条测线共有测点114个，其中质量检查点5个。

图5 EH4探测剖线布置图

3.2 成果解释

现场测量数据经预处理、仪器自带软件处理后生成*.dat文件导入到surfer软件中，利用软件的绘图功能得到EH4连续电导率测量二维反演剖面图(图6、图7、图8)。图中纵坐标为高程，所标注的数值为绝对海拔高度。

1) 海拔在300～600m之间电阻率相对较小，为2500Ω·m以下，其中地表电阻率大都在500Ω·m以下，表明是因为地表大气降水和风化表层强烈的破碎，影响导致电阻率变小，另外地表容易受到各种干扰导致电阻率出现异常。

2) 浅部电阻率变化梯度变化较小，可能是由于浅部岩层产状较平缓。但深部电阻率变化梯度较大，说明深部可能存在岩体接触带，而且接触带的产状较陡。由2、3、4、5、34号线异常等值线图可以看出，在海拔300m以下，可能存在一个岩性变化带(或岩体接触带)，其产状向南倾。

图6 EH4连续电导率测量剖面图

图7 EH4连续电导率测量剖面图

图8 EH4连续电导率测量剖面图

3) 从图中还可以看出，6条剖面从海拔200m到地表以下200之间各线均存在一个高阻异常，而且异常沿测线方向延伸较远，向下也有延伸的趋势，异常中心有对应关系，高阻异常中心分布在距测线起点100m到距测线起点300m处。这些高阻异常区可能对应隐伏的燕山期花岗岩，这与磁异常分析的结果一致。

4) 在海拔500～600m接近地表处，6条剖面也均出现了一些断续的高阻异常，可能是浅部石英脉或云英岩化带所致。

5) 1、2线异常等值线图大致形成镜像关系，可能是岩体产状发生变化所致，也说明1、2号线中部岩体产状变化较剧烈，接触带构造特征比较明显，或蚀变强度变化较大，对成矿比较有利，其深部高阻异常广泛也说明了这点。

6) 高阻区内岩石蚀变程度要低，低阻范围内的岩石受构造影响表现为更强烈的破碎和蚀变，且赋存裂隙水，电阻率最低的地方应该是构造破碎带最发育的地方，有可能是大构造通过的地方。图8中5号测线的NW深部(右下部)存在一个高角度的相对较低的低阻带，电阻率在2500Ω·m以下，是否在矿区内存在断裂构造带，值得注意。

4 结论与建议

1) 高精度磁测和EH4连续电导率测量均表明，在大面岭地区存在近东西向和近南北向的构造带，构造的部分位置侵入燕山期花岗岩，隐伏岩体位于自地表300m以下位置。

2) 岩体上部存在总体走向东西向的蚀变破碎带(矿化带)，其倾向总体向南；花岗岩体接触带总体亦南倾，各接触带构造产状较陡。

3) EH4测深反映的中浅部高阻体(推测为石英脉或云英岩蚀变带)和岩体接触带陡立产状的地段，可能是钨矿化富集的有利位置。

4) 在国内外应用高精度磁法及EH4找矿的案例很多[24-27]，前人也取得了一些成果，证明这两种勘探方法是行之有效的，高精度磁法主要确定隐伏的控矿岩体和构造的分布，EH4大地电磁测深清晰的反映地层和低阻体的展布状态，结合地质资料，综合两种地球物理方法能更准确地分析矿体的形态，增加推断解释异常的准确性，减少投资风险，据本次高精度磁测和EH4连续电导率测量成果，认为本矿区存在进一步开展详查和地质勘探的潜力。

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