长山冲金矿区电法勘探的应用效果

刘灿娟，张叶鹏，王红，杜成额

（湖南省有色地质勘查局二四七队，长沙410129）

0 引言

勘查区位于钦杭成矿带之湖南段湘东北亚段，处于湘东北Au～Cu多金属成矿带南端，湘南W～Sn～Pb～Zn多金属成矿带北端，处于浏阳—衡东早期华夏系隆起带南部。沿该隆起带褶皱、断裂发育，区域内主要出露元古界冷家群黄浒洞组，古生界泥盆系跳马涧组、棋梓桥组、佘田桥组、锡矿山组和石炭系下统孟公坳组。区域内岩浆活动较强烈，存在多期多次岩浆活动。矿体产在破碎带中且富含金属硫化物。为扩大长山冲金矿区规模，用物探方法进行勘探，根据测量结果布置ZK3201、ZK3202，推断断裂结果与钻孔见含矿破碎带一致，效果明显。

1 地质概况

勘查区内出露的地层比较简单，主要为元古界冷家溪群黄浒洞组、古生界泥盆系跳马涧组和第四系地层。勘查区构造多为走向NE30°～40°展布的小倒转背斜及剪切带或韧性剪切带。岩浆活动频繁且强烈，具有多期特征，区内未见岩浆岩出露，南部近围有白莲寺岩浆岩体。区内出露的元古代浊积岩和碎屑岩，经区域变质作用变质成为浅变质砂岩、粉砂质板岩和硅化绢云母板岩，其变质程度低，为绿片岩相。石英脉两侧围岩蚀变普遍见绢云母化、黄铁矿化，蚀变宽度一般小于100mm，与金矿化关系密切的有绢云母化、黄铁矿化，可作为找矿标志。矿床类型为韧性剪切带石英细脉型金矿床，含金石英脉赋存在韧性剪切带的板岩内，石英细脉与剪切带走向一致（北东），SZ1、SZ2倾向135°～165°，倾角55°～75°不等，SZ3倾向305°～315°，倾角41°～75°，与岩层产状接近，形态比较简单，矿（化）体由含金石英细脉和矿化蚀变及受挤压变形的围岩组成。这些石英细脉单脉厚0.10～2.85m不等，矿脉平均厚度1.57m，形态较规则，局部呈舒缓波状弯曲，与围岩界线清楚。脉中可见黄铁矿、毒砂、方铅矿等硫化矿物。

图1 长山冲金矿地质及物探工作布置图

2 地球物理特征

测区内含金地质体主要产于层间蚀变破碎带中，围岩主要为砂质板岩及泥质板岩，为查明含金地质体与围岩电性特征，对区内地表主要岩性及破碎 带进行实地激电对称小四极测量，结果见表1。

从表1中可见，测区不同岩性视极化率值均在2%以下，砂质板岩及泥质板岩视极化率值相对较高，但是也属于低值范围内，所以在野外观测中形成一个低视极化率（1%左右）的背景场。本区地质特征表明，区内未见岩浆岩，且岀露地层受区域变质作用影响较小，主要围岩蚀变为绢云母化、黄铁矿化。但是在地表仅偶见黄铁矿化，表明区内金属硫化物含量较少，不足以引起高的视极化率，与本区激电野外观测结果中视极化率值普遍较低这一结果相吻合。视电阻率情况较为简单，以砂质板岩及泥质板岩相对偏低，其差异不是很大；石英脉及破碎带（含金石英脉）相对较高，且基本为砂质板岩及泥质板岩的两倍。本区的矿床类型为韧性剪切带石英细脉型金矿床，主要探测的目标地质体为石英脉，而上述电性特征表明，石英脉及破碎带（含金石英脉）均具有明显的高阻特征；其他岩性视电阻率值均较低，可以将高电阻率作为找寻石英脉的重要标志，同时表明本区具备电法勘探的地球物理前提。

3 应用效果

3.1 激电中梯剖面测量

激电中梯剖面测量4.58km，AB＝1500m，MN＝40m，点距20m。16线共圈定高电阻率异常4处，32线共圈定高电阻率异常3处，48线共圈定高电阻率异常4处，共计11处，其中有8处异常与已知矿脉位置相吻合，其余3处异常反映了构造热液活动导致围岩蚀变及石英充填等热动力地质作用的存在。

3.2 激电对称四极测深

依据激电中梯剖面布设激电对称四极测深点50个，采用对称四极测深装置长导线方式，AB/2布极最长为1000m，分布在16线、32线及48线，见图2、3、4。

图2 长山冲金矿16线物探综合剖面及推断图

图3 长山冲金矿32线物探综合剖面及推断图

（1）16线激电测深成果

由图2可见，视电阻率异常明显，测点125～150点，海拔50m以下，深部存在一规整高阻体，视电阻率幅值达4000Ωm，形态稳定，往北西侧有外延趋势。由于该异常揭示不完整，所以其倾向尚无法判断，异常高值区梯度较陡；中高阻往低阻过渡段即测点150～160点，海拔－200m往下梯度较为宽缓。两处异常段均对应有激电剖面异常。激电测深视极化率数据统计表明，视极化率除个别突变点外Ms最大值1.86%，最小值0.01%，平均值为0.258%，反映出该断面Ms值普遍较低，岩石激发极化特征不明显，结合四极测深视极化率断面图（见图2）分析，视极化率普遍偏低，存在单点状 Ms值偏高现象，但由于其连续性差，不能将其划定为异常。地质剖面上显示地层为元古界冷家溪群黄浒洞组（Pt2h）砂质板岩及泥质板岩，存在V9、V10石英脉，且测点125～150点段对应有V9、V10石英脉，石英脉厚度较大，且见矿品位较好；测点150～160点段处于V8石英脉往南西向延伸部位；其它低阻区均未产出石英脉。表明高阻体点段金矿化的品位较好。

另外，根据此反演结果推测有3条断裂：WF1断裂：产状较陡，倾向北西，倾角约80°；WF2断裂：产状较缓，倾向北西，倾角约20°；WF3断裂：产状较陡，倾向南东，倾角约55°。

（2）32线激电测深成果

由图3可见，视电阻率异常明显，144～146点，海拔0～－50m处，存在椭圆形高阻异常，135～160点，海拔－100m往下，存在高阻体，且在高阻体中夹有低阻，视电阻率幅值达3200Ωm，形态稳定，该异常对应有激电剖面异常；185～220点，海拔－70m往下，存在高阻体，且在高阻体中夹有低阻，视电阻率幅值达3600Ωm，形态稳定，由于异常往南西未封闭，异常主体尚未揭示，所以其倾向、倾角尚无法判断，该处异常对应有激电剖面叠加异常。激电测深视极化率数据统计表明，视极化率除个别突变点外 Ms最大值7.3%，最小值0%，平均值为0.36%，反映出该断面Ms值普遍较低，岩石激发极化特征不明显，结合四极测深视极化率断面图（见图3）分析，视极化率普遍偏低，存在单点状Ms值偏高现象，但由于其连续性差，不能将其划定为异常。地质剖面上显示地层为元古界冷家溪群黄浒洞组（Pt2h）砂质板岩及泥质板岩，存在V4～V10石英脉，且测点135～160点段对应有V8、V9石英脉，石英脉厚度相对较大，且见矿品位相对较好；测点185～220点段对应有V8、V9石英脉，石英脉厚度相对较大，且见矿品位相对较好；中间低阻区产出有V6、V7石英脉，但其厚度一般，见矿品位较低。表明高阻体点段金矿化的品位较好，结合区内构造分析可得，中间低阻区处于背斜核部，而低阻区两侧的高阻区处于背斜两翼，在背斜核部及两翼产出有多条石英脉，表明区内次级构造发育。总体反映出构造热液活动导致围岩蚀变及石英脉充填等热动力地质作用的存在，为金矿的形成提供了热源和储存介质。剖面上低阻区两侧的高阻区在金矿找矿上具有重要的指示意义。

图4 长山冲金矿48线物探综合剖面及推断图

另外，根据此反演结果可推测有5条断裂：WF4断裂：产状较陡，倾向北西，倾角约77°，该断裂处于硅化体与围岩的接触部位；WF5断裂：产状较陡，倾向北西，倾角约20°；WF6断裂：产状较陡，倾向北西，倾角约60°，该断裂处于硅化体与围岩的接触部位，且WF5断裂将其错开；WF7断裂：产状较陡，倾向北西，倾角约87°；WF8断裂：产状较陡，倾向南东，倾角约78°。

（3）48线激电测深成果

由图4可见，视电阻率异常明显，125～145点，海拔－50m往下，存在高阻体，视电阻率幅值不大，为2600Ωm，形态稳定，往北西侧尚未封闭，具有一定的外延趋势，异常主体尚未揭示，该异常对应有激电剖面异常，该异常形态稳定，范围较宽，但是深部的高视电阻率并未体现出，主要是因为从128～145点存在路、池塘边的混凝土、碎石堆、民用供电线、民房等干扰，直接影响数据采集的质量；205～225点，海拔－220m往下，存在高阻体，视电阻率幅值达2800Ωm，形态稳定，往南东侧尚未封闭，具有一定的外延趋势，该异常对应有激电剖面异常，且215～225点深部并未出现视电阻率高值区，主要是因为在220点附近存在陡坎，从221～225存在公路、池塘边的混凝土、民用供电线、变压器等干扰，直接影响数据采集的质量。激电测深视极化率数据统计表明，视极化率除个别突变点外Ms最大值4.82%，最小值0.01%，平均值为0.33%，反映出该断面 Ms值普遍较低，岩石激发极化特征不明显，结合四极测深视极化率断面图（见图4）分析，视极化率普遍偏低，存在单点状Ms值偏高现象，但由于其连续性差，不能将其划定为异常。地质剖面上显示地层为元古界冷家溪群黄浒洞组（Pt2h）砂质板岩及泥质板岩，存在V4～V10石英脉，且测点125～145点段对应有V9、V10石英脉，石英脉厚度相对较大，且见矿品位相对较好；测点205～225点段对应有V4石英脉，石英脉厚度相对较大，且见矿品位相对较好；中间低阻区或中低阻区产出有V5、V6、V7、V8石英脉，但其厚度一般，见矿品位较低。表明高阻体点段金矿化的品位较好，结合区内构造分析可得，中间低阻区或中低阻区处于背斜核部，而低阻区两侧的高阻区处于背斜两翼，在背斜核部及两翼产出有多条石英脉，表明区内次级构造发育。总体反映出构造热液活动导致围岩蚀变及石英脉充填等热动力地质作用的存在，为金矿的形成提供了热源和储存介质。剖面上低阻区两侧的高阻区在金矿找矿上具有重要的指示意义。

另外，根据此反演结果还推测有3条断裂：WF9断裂：产状较陡，倾向南东，倾角约74°；WF10断裂：产状较陡，倾向南东，倾角约76°；WF11断裂：产状较陡，倾向北西，倾角约78°。

3.2 钻孔验证结果

ZK3201孔深380.26m，见7条石英脉，经采样化验其含矿性，金品位最高达0.19g/t，ZK3202孔深200.52m，见4条石英脉，经采样化验金品位最高达0.09g/t，品位不高。推测断裂位置其与吻合性较好。

3.3 应用存在问题

32线的135～160点，海拔－100m往下高阻体，物探将其推断为高阻蚀变体，此高阻体在3条线上均有产出，且在激电中梯剖面测量中也有产出，但经钻孔ZK3201验证其不存在，究其原因，认为四极测深方法的弱点就是异常不能收敛，分层性不好，比例一个埋深100m，宽度70m，延伸80m的高阻体，四极测深观测的结果为从埋深100m开始至底部全部为高阻体，观测结果能够得到高阻体的平面位置，证实其高阻体的存在，反映出其横向边界，但是纵向分辨率不够，底部未封闭，容易形成错误的推断。

4 结束语

激电中梯剖面及对称四极测深法圈定高阻区与区内产出石英脉吻合较好，表明该方法在本区石英细脉型金矿找矿上的有效性。测深视电阻率断面上“一低加两高”的异常形态，表明区内存在北东向大构造，与区内背斜对应完好，背斜核部处于低阻区，两翼为高阻区，剖面低阻区两侧的高阻体对应的石英脉具有较宽的厚度，且见矿品位较好，中间低阻区产出石英脉厚度一般，见矿品位较低。因此可以将视电阻率断面上“一低加两高”的“两高”作为区内石英细脉型金矿找矿的地球物理标志，对于找矿预测具有重要的指示意义。然而激电对称四极纵向分辨率不够，引起异常底部未封闭，会给异常推断解释形成误导，希望广大一线工作者结合具体地质条件，谨慎分析。

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