峨边中埂玄武岩型铜矿勘查方法实例

杨俊伟



峨边中埂玄武岩型铜矿勘查方法实例

杨俊伟

（四川省地矿局区域地质调查队，成都 610213）

峨边县平等乡中埂铜矿赋存于二叠系上统峨眉山玄武岩组（P2β）中。峨眉山玄武岩呈以斑状、杏仁状结构；顶部偶见红色凝灰质砂岩，节理发育，中部有凝灰岩夹层，具角砾结构。勘查区通过地质填图、山地工程，找矿效果不理想。详查阶段通过 1∶5千高精度磁测、激电中梯扫面及激电测深圈定了异常区20余处，按Ⅲ勘查类型经钻孔验证， 取得了较好的找矿效果，已查明资源量铜矿石38.3万吨。

玄武岩型铜矿；激电测深；资源量；峨边中埂

云、贵、川交界地区二叠纪峨眉山玄武岩分布面积达3×104km2， 有玄武岩型铜矿床（化）产出，已引起人们的高度关注。以往对该类矿床的研究工作较薄弱，找矿效果也不是很好。现以四川峨边中埂铁铜矿详查为例，就玄武岩型铜矿（盲矿体）的找矿方法进行总结和探讨。

1 勘查区概况

峨边县平等乡中埂铁铜多金属矿勘查详查区位于上扬子地台峨边穹褶束构造带，面积2.26km2。勘查区出露地层有二叠系下统茅口组（P1m）、栖霞组（P1q），上统峨眉山玄武岩组（P2β）、宣威组（P2x）；三叠系下统飞仙关组（T1f）、铜街子组（T1t）。勘查区位于四峨山背斜南段西翼，主要构造线北北东向，地层产状258°～276°∠25°～40°；主要褶皱有四峨山背斜、峨二包背斜；主要断层为五渡—利店断层。背、向斜不对称，一般西陡东缓，轴面东倾；五渡—利店断层总体北北西，在平等—五渡一带，主断裂出现分支，形成宽2～3km的向西凹进的弧形构造带（图1）。五渡—利店断层为一逆冲推覆断层，将勘查区西部二叠系下统厚—块状灰岩逆冲推覆于东部相对较新的三叠系下统和二叠系上统之上；断层破碎带宽15～35m，具强烈碎裂岩化、片理化，且石英脉发育，褐铁矿化、绿泥石化常见。

图1 勘查区地质简图

区域上与峨眉山玄武岩有关的铜矿按成因分为与热液型和沉积型两种。沉积型铜矿产于二叠系宣威组和三叠系铜街子组，后者居主要地位。玄武岩中的铜矿产于其上部，常充填于玄武岩杏仁、气孔或其裂隙中，局部具交代现象。区域上该类型最著名的铜矿为维长河铜矿，其次有瓦窑坪、飞水岩、丝竹标等铜矿（化）点。二叠系上统宣威组铜矿：主要分布于四峨山 （详查区北部约16km） 一带，最著名的有产于宣威组顶部新华铜矿。

2 四川峨边中埂铜矿勘查概况

峨边中埂铁铜矿勘查可以分为两个阶段，第一阶段为矿业权人取得探矿权至2012年，勘查以铁矿为主，工作后期对铜矿进行了适当调查。经过详查，查获小型沉积变质型赤铁矿， TFe最高仅30%。铁矿勘查时，经调查发现了明清时代开采铜矿的老硐及炼铜遗址，经对炼铜炉渣取样分析，Cu品位最高达到了5%。区内有近十口采矿老硐，分布于玄武岩地层中，硐深不超过30m。对部分老硐清理、编录及采样分析，铜矿化地段捡块样Cu品位达到2%。

发现铜矿化后，勘查矿种增加了铜矿，找矿进入了第二阶段（2013至今）。工作前期依据“老硐”这一线索，在勘查区开展地质填图，探矿工程有槽探、浅井、硐探及钻探，但找矿效果不理想，只有点，面上和空间状况仍没有头绪。

工作区植被发育、浮土掩盖严重，地表露头少。根据铜矿床特性及勘查区实际情况，决定用物探方法圈定工作靶区，采用循序渐进，逐级推入，分层次、分阶段开展勘查工作。通过地质填图及地表探槽揭露，发现矿化体，深部钻探、硐探验证。勘查手段及施工顺序的选择：工程验证（槽探、钻探）→取样化验→1∶500勘探线测量→1∶2 000水、工、环地质调查→工程点测量→岩矿试验→圈定矿体→资源量估算。

铜矿钻探工程大部分根据铜矿层物探异常走向布置，少部分沿矿层倾向方向布置，人工揭露露头仅少部分揭露出铜矿层及其顶、底板，部分探硐（含老硐）低于铜矿层露头线50～60m掘进，平硐规格一般高1.8m，宽1.5m ，可供未来采矿利用。探矿工程间距（含人工揭露露头）一般100～130m ，最大间距170m，见矿效果并不理想。故在对Ⅲ号铜矿体钻孔验证时按50m×40m网度进行，控矿效果相对较佳。

3 物探工作概况

物探工作为 ：① 1∶5 000（50m×20m）高精度磁测，工作面积1.3km2；②在矿区铜矿成矿有利部位开展1∶5 000（50m×20m）激电中梯扫面工作，工作面积1.3 km2；③在异常区开展激电测深，测深剖面11条，测深点60个，高密度剖面7条，长4 200m，点距5 m。

测区激电异常特征及解释推断: 测区激电异常总体走向以北西向和北东向为主，多个异常以串珠状分布于测区。大范围内的视极化率值在0.2%～6%之间，只有少数区域内有激电异常出现。其中: 0.2%～6%约占图幅面积的85%，视极化率大于6%的约占图幅面积15%。测区内共有23个视极化率异常区，一般异常值为6%～12%其中甲类（矿异常） 异常区4个。

勘查区磁测△T最大值为3 549nT，最小值-2 901nT，平均值176nT，中值181nT，平均偏差507，标准偏差696，一般值为0～400nT，确定磁异常下限为500 nT。测区内磁异常走向有北东和北西向，异常正负相伴，多个异常组合形成条带状异常，大范围内的磁场△T值在0～500nT之间，只有少数区域内有磁异常出现。其中: 0～500nT约占图幅面积的80%，500nT以上正异常区约占图幅面积的10%，负异常约占图幅面积的10%，规模较大的异常区有10个。

高密度测深剖面异常特征及解释推断（以C-C′剖面为例，该剖面与12号勘探线剖面位置相当）。剖面长600m，剖面方位 50°，测量点距5m。剖面上有4个低阻区，分别位于剖面上0～220m 下方；埋深0～80m ，视电阻率ρs值60～340Ω.m ；剖面上240～270m 下方，埋深10～50 m ，视电阻率ρs值60～300Ω.m ；剖面上300～360m 下方，埋深10～130m ，视电阻率ρs值60～360Ω.m ；剖面上430～580m 下方，埋深10～60m ，视电阻率ρs值60～360Ω.m 。电阻率高低阻分带较为明显，高阻区为玄武岩，低阻区深部为砂岩，浅部为第四系堆积体。推测剖面上有F1和F2断裂带，F1和F2断裂带中间深20～100m有矿（化）体，剖面上有电法激电异常和磁异常。工作区内，激电异常为高视极化率低视电阻率的多金属硫化物矿体的可能性较大，异常峰值高，具有较大的找矿价值。由于工作区岩石物性差异不明显，地表仅有少量赤铁矿体，尚未发现较强的电性干扰岩体， 部分玄武岩磁性较强，为磁性干扰岩体。利用物探方法扫面得出的异常，对追踪、评价测区内的岩（矿）体具有一定的指导作用。从该次物探工作看，部分地区激电异常和磁异常区范围广，峰值高，强度大，11条测深剖面深部均有激电异常，显示矿体向深部延伸。根据物探得到的建议为：①由于地表浮土覆盖较厚，含矿岩体露头不好，地表仅见少量岩体出露，较难对岩体的含矿性和成矿地质条件做出全面评价；②应根据电法激电中梯测量和磁测结果，在异常区开展少量山地工程，以期发现新矿化体，为下一步工作提供依据；③从目前的工作成果看，在工作区内开展物探工作，具有一定的找矿指导作用。

在对物探资料综合分析基础上，在物探异常重叠区，按铜矿Ⅲ类勘查类型布置钻孔，按先疏后密，见矿加密的原则施工，取得了较好的找矿效果。

4 勘查成果

1）通过1∶1万地质草测→1∶2 000～1∶5 000地质简测工作，基本查明了详查区地层、构造、岩浆岩等特征，并大致查明了铁、铜矿（化）体地表分布特征，为分析该区成矿地质背景提供了重要依据。

2）通过2008～2010年1∶5 000地质及水工环简测、极少量剥土施工等，对该区铁矿化层地表分布情况进行了一定控制，基本查明赤铁矿（化）体分布特征，矿化岩石结构构造、物质组成等，经初步评价，勘查区赤铁矿无进一步勘查价值。

图2 四川省峨边县平等乡中埂铁铜多金属矿详查12号勘探线剖面图

3）通过矿区2010～2012年地质测量、老硐调查、坑道和少量钻探施工及取样测试等，初步确定了该区二叠系峨眉玄武岩中主要有3个铜矿（化）体，包括产于北西向断层破碎带的CuⅠ、CuⅡ号2个铜矿（化）体及产于玄武岩喷发间隙期的CuⅢ号隐伏铜矿体。

4）针对新发现的Ⅲ号隐伏铜矿体分布区域， 2013年开展了1∶10 000物探磁电测量，圈定了10个磁异常、9个视极化率异常区及11个视电阻率异常，根据磁电异常，施工了3个钻孔进行验证，其中ZK01、03号钻孔见矿化，ZK02号钻孔连续有5件样品达到边界品位以上。

5）通过2013～2015年磁电测量，共圈定10个磁异常、15个视极化率异常区及11个视电阻率异常区。

6）2014年，详查重点依然为CuⅢ隐伏铜矿体，包括1∶2000地质测量（详测）、1∶5 000磁、电测量（磁电剖面及激电测深等）、钻孔施工等，控制矿体长约230m（推测矿体延伸达350m），单工程矿体厚0.95～10.56m，平均厚4.77m，变化系数达87.42%，单工程Cu含量0.41%～3.32%。

图3 高密度测深剖面图

Ⅲ号隐伏铜矿体（CuⅢ），位处物探异常重叠区域，主要见于矿区中部天鹅抱蛋地区，由钻孔ZK02、ZK05、ZK14、ZK23等控制。该矿体是区内目前控制程度最高的铜矿体。矿石矿物有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿等，矿石表面及裂隙壁见孔雀石分布。含矿岩层呈较稳定的似层状、豆荚状，钻孔控制矿体走向大于150m，最大倾向长度大于80m，矿层倾向220°～250°倾角16°～22°。黑色砂岩底部凝灰岩偶见大量黄铜矿、黄铁矿化，且厚度较大，ZK05、ZK07、ZK14、ZK18均有见矿，主要富集层位为灰褐色、黑灰色凝灰质、炭质粉砂岩，以炭质粉砂质泥岩、粉砂岩为主，岩石中炭质含量高，矿（层）化带厚度在10～15m之间，单工程矿体厚0.95～10.56m，平均厚5.17m，变化系数达87.42%。岩石具交代现象和强烈的碳酸盐、硅化、绿帘石化、绿泥石化等蚀变，单工程Cu含量0.41%～3.32%，矿体算术平均品位1.77%（加权平均品位为2.62%），变化系数达66.56%，较均匀。矿层顶板为斑状拉斑玄武岩，底板岩石均为为杏仁状凝灰质玄武岩，该矿体具一定规模，且品位较高，有一定工业价值，勘查区目前查明铜矿石资源量（332）+（333） 38.3万吨。铜矿（化）体产于峨眉山玄武岩上部喷发间断面附近的近南北向延伸的构造破碎带中，初步认为该矿床类型为基性岩浆-热液型矿床，其成矿条件可分为两个阶段：第一阶段：早期海相喷出的峨眉山玄武岩在其喷发问隙期为铜矿形成提供了一定的物质来源，含矿岩浆中其铜元素分布较分散。第二阶段：后期造山运动中，形成了北西向的断裂构造，在构造应力和后期火山热液作用下，玄武岩浆冷凝分异的含矿热液充填在构造破碎带裂隙中，铜元素进一步富集，并在断裂膨大或交叉部位形成透镜状或脉状铜矿体。

5 玄武岩型铜矿勘查方法讨论

峨眉山玄武岩铜矿找矿标志:大量文献及峨边中埂铜矿勘查实践表现出，云贵川二叠纪峨眉山玄武岩铜矿存于玄武岩中上层位，位于断层破碎带或杏仁状（角砾状）玄武岩中，其层间的黑色炭质夹层对后期的含铜矿液有吸附沉淀（还原）作用。因此，在二叠系玄武岩寻找铜矿应注意这几个构架：规模较大的陡立断层（矿液运移）；中上部旋回的杏仁状玄武岩；炭质夹层。如果这三个条件或其中两个条件具备均可视为铜矿出现的标志层。

玄武岩型铜矿勘查方法: 玄武岩型铜矿规模小，产状不稳定，一般地表无露头，传统的地面填图，轻型山地工程揭露等方法难以突破。通过峨边中埂铜矿勘查实践，物探在玄武岩型铜矿勘查中意义重大，当标志层出现时，以炭质夹层和杏仁状玄武岩的走向为构造线布置物探网，物探以磁法、电法（激电测探、激电中梯）为主，以中小比例尺到大比例尺逐次开展工作，根据物探异常解释，在异常高值区域磁、电异常重叠区布置钻孔验证物探解释。由于玄武岩型铜矿规模相对较小，验证山地工程以钻探为主，少布置硐探或不布置硐探。

物探解释注意事项：在矿产勘查中涉及的专业常为地、物、化、遥、测量，专业跨度大，项目负责人不能掌握全部专业知识，而矿产勘查项目的技术负责人往往是地质专业人员。因此，在物探资料的综合分析和解释过程中，主要地质人员一定要全程深度参与。对测区存在的含铁地层，含水层等可能影响磁电数据的地质体要在平、剖面图上予以标注，并说明其对物探数据的影响，对物探解释要从地质学的角度进行质疑，反复讨论、不断完善物探解释，并通过钻探对物探解释进行肯定和否定。

因此，结论是：

1）物探在玄武岩型铜矿勘查过程中意义重大，特别是能确定盲矿体的空间产出状态。

2）物探拟磁电方法（手段）并举；大比例物探成果对钻孔布置具有重要指导意义。

3）物探解释过程地质人员应全程参与并质疑。

4）对物探解释验证建议以钻探为主。

参考文献:

[1]袁见齐、朱上庆、翟裕生，矿床学[M]，地质出版社，1979

[2]刘宝珺，沉积岩石学，地质出版社[M]，1980

[3]丁绪荣、于汇津、邓一黔，金属物探简明教程[M]，地质出版社，1980

[4]四川省地质矿产局，四川省区域地质志[M]，地质出版社，1991

Exploration Methods for the Zhonggeng Basalt Type Copper Deposit in Ebian, Sichuan

YANG Jun-wei

（Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213）

The Zhonggeng basalt type Cu deposit in PingdengTownship, E’bian Country is confined to Upper Permian basalt （Emeishan Basalt, P2β）. The host rocks are grey-green porphyritic or amygdaloidal basalt and tuff, occasionally red tuffaceous sandstone in the top. The host rocks have brecciated texture and well-developed joints. Geologic Mapping and pit and adit engineering methods have been applied in this areas but the prospecting effect is not ideal. 20 anomaly areas are delineated by 1∶5000 ground high-precision magnetic survey, induced polarization intermediate gradient survey andIP sounding.Good ore-prospecting results have been achieved by drilling verification of the anomalies based on Ⅲ-type Exploration Methods of copper deposits with copper ore resources estimated （332）+（333） at 383 000 tons.

basalt type Cu deposit; IP sounding; resources; exploration type; Zhonggeng, E’bian

P618.41

A

1006-0995（2016）03-0418-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.03.015

2016-7-24

杨俊伟（1961-），男，重庆人，高级工程师，主要从事矿产勘查，地灾调查评估工作