物探已有测试在黔东南金矿应用效果

韦学英 石明2 马晓旻3

（1贵州省有色金属和核工业地质勘查局物化探总队 贵州都匀 558000 2中南大学 湖南长沙 410012 3贵州省有色金属和核工业地质勘查局 贵州贵阳 550004）

黔东南金矿区是在我国19个重要成矿区带之一的鄂西—湘西成矿带的南延部分的天柱-黎平金矿区内，也是湘黔桂金矿矿集区的重要组成部分之一，成矿地质条件好，具有良好的找矿前景。但是由于植被发育，浅表金矿化类型单一（主要见石英脉型），勘查和研究程度低、勘探深度浅、勘查手段及方法相对单一，理论认识欠深化，至今未勘查到较好金矿资源。

1 成矿地质背景

辣子坪矿区所属黔东南地区位于扬子陆块与江南造山带过渡带东侧的天锦黎褶断带内，地史上经历了武陵、雪峰、加里东和印支-燕山等多期次构造运动，为由陆缘向陆内转化的演化过程。

1.1 区域地层

矿带内主要出露下江群青白口系清水江组、平略组、隆里组，分布于带内90%面积范围，其岩性为一套浅绿片岩相浅变质岩，即凝灰质板岩、变余砂岩、绢云母板岩、泥质板岩、含砾板岩等。其次是零星出露有南华系、震旦系、二叠系、白垩系及第四系等地层。南华系和震旦系主要分布于北西部，即注溪至大河边一带，岩性为一套碎屑岩组合，夹少量碳酸盐岩。二叠系分布于南部（白市—江东—对江一带）、南东部（兰田、寨头等地区）及中部（五里牌等地），受断裂构造破坏明显，呈不规则，大小不等不整合于青白口系地层之上，岩性为含煤岩系及含燧石碳酸盐岩。白垩系主要分布于南东寨头，不整合于二叠系之上，岩性为紫红色的粉砂质泥岩、钙质泥岩、砾岩、含砾砂岩等。

1.2 区域构造

区内褶皱构造及断裂构造都比较发育。控制带内金矿产出的褶皱构造主要有注溪背斜、雷公冲背斜、平塘背斜、辣子坪背斜、白市背斜等褶皱构造，沿这些背斜构造两翼由于受褶皱、断裂影响，小褶皱构造极发育。

断裂构造极主要发育四组断裂组，即北东向断裂组、北西向断裂组、东西向断裂组及南北向断裂，形成区内构造格架（见图1天柱辣子坪金矿区域地质图）。从构造配套分析，经历了多期构造活动特征。北东向断裂组有注溪（坑头）断层、大段至观州断层、邦洞断层、对江断层、分水断层及其他小断层。注溪断层位于东侧注溪背斜南东翼和核部，向两端延伸出图区，为一区域性逆冲断层。大段至观州断层走向北东，倾向北西。南西端在观州处与注溪断层交汇，在兰田北东部受东西向大河边断层错断，向北东延伸出贵州境内，倾向北西，为一逆断层。邦洞断层走向北东，主要沿邦洞—寨头—五里牌一带发育，向南西延伸出带内，为一冲断层。该组断裂往受北西向断裂组、东西向断裂组影响明显。

2 矿床地质特征

2.1 矿床地质

天柱县辣子坪金矿位于天柱县城北东，属天柱县白市镇所辖。出露地层为上元古界青白口系清水江组一、二段的一套浅变质岩，岩性为灰—深灰色中厚层砂质板岩，层纹状变质砂岩及变质沉凝灰岩；浅灰—灰色厚层变质凝灰质砂岩，条带状或“马尾丝”状变质沉凝灰岩夹绢云母砂质板岩。构造主要发育北东向构造。区内辣子坪背斜属于区域性稳江背斜的北东延伸部分，轴向北东向，核部和翼部地层均为青白口系清水江组；北东向断层有F1、F2、F3、F4共四条断层，与辣子坪背斜形成区内主要构造格架.

2.2 赋矿地层

区内赋矿地层为青白口系清水江组的第一、第二层，兹由老至新描述如下：

清水江组（Qb3q）：分两个岩性段

清水江组第一段（Qb3q1）：灰—深灰色中厚层砂质板岩，层纹状变质砂岩及变质沉凝灰岩，未见底，厚度>1000m。

清水江组第二段（Qb3q2）：浅灰—灰色厚层变质凝灰质砂岩，条带状或“马尾丝”状变质沉凝灰岩夹绢云母砂质板岩，未见顶，厚度>800m。

2.3 控矿构造

区内构造以北东东向断裂、褶皱、劈理密集带为主，局部地段北东东向断裂与褶皱被北西向断层错切，但断距较小。矿区周边区域构造北东向的背、向斜褶皱发育，平行延伸达数十公里，伴随大量北东向断裂切过褶皱，为区域构造之特征。

区内北东向断层是其主要控矿和容矿构造。F1走向北东向，倾向北西。倾角40°，断层破碎带由碎裂岩和石英脉组成，图区内长660m，两端延伸出图，破碎带宽0.6-0.8m，断层两盘均为青白口系清水江组，控制了区内M1的产出，为区内含矿正断层。F3断层走向北东向，倾向北西。倾角42-43°，断层破碎带由碎裂岩和石英脉组成，图区内长1880m，两端延伸出图，破碎带宽0.7-1m，断层两盘均为青白口系清水江组，控制了区内M2的产出，为区内含矿正断层。F4断层:位于图区南东部，走向北东向，倾向北西。倾角42°。断层破碎带由碎裂岩和石英脉组成。图区内长350m，南西端交于F3，破碎带宽0.5-0.7m断层两盘均为青白口系清水江组，控制了区内M3的产出，为区内含矿正断层。

辣子坪矿区褶皱构造主要为北东向的背斜——辣子坪背斜，属于区域性稳江背斜的北东延伸部分，轴向北东向，核部和翼部地层均为青白口系清水江组。

2.4 矿体及矿石特征

2.4.1 矿体特征

矿区内含金石英脉呈脉状赋存于北东向断层破碎带中，产状与断层一致，与两侧围岩界线清楚。

矿石结构:矿石结构有自形、半自形、他形不等粒结构、交代残余结构、骸晶结构、包含结构及相嵌结构等。

围岩蚀变：矿区围岩蚀变弱，仅在脉体附近或1m左右范围内见黄铁矿化、毒砂化、硅化、绿泥石化及炭化等。

2.4.2 矿石特征

矿区内含金石英脉呈脉状赋存于北东向断层破碎带中，产状与断层一致，与两侧围岩界线清楚，共有3条，即Ml、M2、M3含金石英脉（图2）。

M1含金石英脉：位于图区北西部，呈脉状产于Fl断层破碎带中，走向北东，倾向北西，倾角40。，地表出露长380m，控制含金石英脉长94m，厚0.36-0.50m。

M2含金石英脉：位于图区南东部，呈脉状产于F3断层破碎带中，走向北东，倾向南东，倾角42-43°，地表出露长300 m，控制含金石英脉长400m，厚0.30-0.82m。M3含金石英脉：位于图区南东部，呈脉状产于F4断层破碎带中，走向北东，倾向北西，倾角42°，地表出露长230m，控制含金石英脉长92m，厚0.35-0.60rn。

3 EH4测量及探矿模式分析

3.1 EH4测量原理

EH-4型连续电导率仪Stratagem由美国EMI公司和Geometrics公司联合生产，这套仪器是一种用来测量地下几米到一公里多深的地层电阻率的特殊大地电磁测深（MT）仪器。该系统属于部分可控源(主动源)与天然场源(被动源)相结合(称为：混合源)的一种频率域电磁测深系统。其核心是被动源电磁法；主动源部分探测深度很浅。观测参数为电场分量(Ex、Ey)和磁场分量(Hx、Hy)，通过计算得到视电阻率值。

其方法原理与传统的MT法一样，它是利用宇宙中的太阳风、雷电等入射到地球上的天然电磁场信号作为激发场源，又称一次场，该一次场是平面电磁波，垂直入射到大地介质中，由电磁场理论可知，大地介质中将会产生感应电磁场，此感应电磁场与一次场是同频率的，引入波阻抗Z。在均匀大地和水平层状大地情况下，波阻抗是电场E和磁场H的水平分量的比值。

式中f是频率，单位是Hz，ρ是电阻率（Ω·M），E是电场强度（mv/km），H是磁场强度（nT）,φE是电场相位，φH是磁场相位，单位是mrad。必须提出的是，此时的E与H，应理解为一次场和感应场的空间张量叠加后的综合场，简称总场。在电磁理论中，把电磁场（E、H）在大地中传播时，其振幅衰减到初始值1/e时的深度，定义为穿透深度或趋肤深度（δ）

由（4）式可知，趋肤深度（δ）将随电阻率（ρ）和频率（f）变化，测量是在和地下研究深度相对应的频带上进行的。一般来说，频率较高的数据反映浅部的电性特征，频率较低的数据反映较深的地层特征。因此，在一个宽频带上观测电场和磁场信息，并由此计算出视电阻率和相位。可确定出大地的地电特征和地下构造，这就是EH－4观测系统的简单的方法原理。

3.2 EH4测量结果分析

以辣子坪LW2综合来看：

测区岩性为绢云母板岩、砂质板岩和变质凝灰岩，该类岩性的电阻率一般在1500—3000Ωm之间。而在构造破碎带上，由于破碎带充水以及硫化物、炭质、粘土富集、岩石破碎等因素的影响，电阻率相对围岩会大大减小，一般会降至1000Ωm以下，局部地段甚至可以降至几十Ωm，两者之间具有明显的电阻率差异；同时石英脉具有较高阻特征，电阻率一般大于5000Ωm。因此利用EH-4连续电导率测量系统寻找相对低阻的破碎蚀变矿化带或相对高阻的含金石英脉具备较明显的物性前提。

经野外数据采集、反演和资料整理，辣子坪LW2线电阻率剖面及推断解释图。物探的地质解释主要是以岩石物性差异、地面地质、钻孔资料和区域构造等为依据。1.推测在剖面320m－1900m段存在一隐伏逆断层，编号为F1，320－720m段，图中低阻与高阻接触部位，电阻率等值线比较密集，断层产状较陡，往南东方向倾斜，从地表至标高－400m左右，埋深约825m；在剖面上720－1900m段，从地表至地下标高－550m左右；产状比较平缓，电阻率表现为低－中－低阻向南东凹陷特征。该断层在剖面上720m附近出现转折，结合地质资料分析认为，该断层与金矿成矿关系密切。2、在680－920m段，电阻率等值线向南东出现低阻凹陷特征，地表以下标高120m左右，推测为一产状较陡的逆断层。编号为F2。3、在1100－1500m段，地表以下标高为160m～420m之间，电阻率等值线呈现往北西倾斜的低阻特征，推测存在三条弧形的层间破碎带。结合测区地质资料分析认为这些层间破碎带与金矿成矿关系密切。4.在剖面上1650～1750m段，存在一产状很陡的低阻异常带，地表高程440m～330m，推测为背斜的轴面劈理。结合测区地质资料分析认为这一组劈理与金矿成矿关系密切。

3.3 探矿模式分析

辣子坪金矿成矿区与整个黔东南金矿成矿区相似，区域位于扬子陆块与江南造山带接触带东侧，地史上经历了武陵、雪峰、加里东和印支-燕山等多期次构造运动。找矿前景较好，主要为石英脉和构造蚀变岩型。

结合矿区地质资料，M2、M3呈脉状产于F3断层破碎带周围，与F3近于平行，走向北东，倾向南东，倾角42-43°。为清水江组的凝灰质板岩、砂质板岩。脉状大体与图3中F2方向相同。

图2 天柱辣子坪矿区地质及勘探线剖面图

由上述可知，该区金矿主要受断层和构造影响，其成矿模式大致是上部为石英脉型，中下部为构造蚀变型。矿区典型构造表现为背斜加一刀，背斜轴面走向NE－NEE，北西翼相对较陡，南东翼较缓，北西翼常发育多层顺层含金石英脉，轴面可能发育纵张裂隙，密集者成劈理带，可发育切层含金石英脉。背斜之一刀发育在背斜北西翼，为一条或一组倾向SE的逆冲断层，产状较陡，往深部可能转折变缓，推测为重要的控矿构造。用EH4测深结合地质方法可以寻找与金矿成矿关系密切的断层破碎带、层间破碎带、剪切劈理等构造。

4 结语

结合辣子坪金矿区的地质物探工作，初步认为，该区富集金矿应该还在深部，用EH4测深结合地质资料来寻找与金矿成矿关系密切的断层破碎带、层间破碎带、剪切劈理，可以取得明显的效果，这一模式不仅用于辣子坪矿区，也可以用于黔东南州天柱－锦屏－黎平的金矿勘查工作中，能指导深部找矿。同时对EH4异常进行钻探验证，把地质、物探、化探、钻探工作紧密结合起来，有可能实现快速突破。

[1]陈建，马晓旻，石明，等．贵州省天柱—黎平地区金矿整装勘查方案，贵州省凯里市，2012，03．

[2]马晓旻，邵文阔，张凯．黔东南变质碎屑岩型金矿找矿前景分析[J]．矿物学报，2007，Z1：264～267.

[3]李富，王永华，吴文贤．EH－4电磁成像系统在隐伏构造探测中的应用[J]．中国地质，2009,06:185～191.

[4]孙艳霞，王长明，张达等．EH4电磁成像系统在隐伏矿中的应用[J]．有色金属（矿山部分），2010,02:75～78.