基于航空瞬变电磁法的找矿标志研究

丁继双，赵瑞君，邓昌州,2，徐国战，史建民，骆　燕

(1. 黑龙江省地质调查研究总院，黑龙江 哈尔滨　150036； 2. 吉林大学，吉林 长春　130000； 3. 核工业航测遥感中心，河北 石家庄　050000)

航空瞬变电磁法是近年来国际上普遍使用的多金属矿探测方法，尤以加拿大Geotech公司开发的VTEM航空瞬变电磁系统(以下简称“VTEM系统”)最为先进。核工业航测遥感中心于2013-2014年率先在国内引进该技术，并在新疆、黑龙江省、内蒙古、青海省等地区开展了试验。试验结果表明，该方法具有速度快、效率高、勘探深度大、分辨率高、地形影响小、对良导体探测能力强等优点[1-4]。

2015年黑龙江省在嘎来奥伊—塔源地区完成了1∶10 000航空瞬变电磁测量7 109 km，采集了高精度的数据信息。本文通过对本次航空瞬变电磁成果与下嘎来奥伊河铅锌矿床资料对比分析，结合已知矿床区域成矿地质背景和地球化学异常信息，在嘎来奥伊地区建立了接触交代(矽卡岩)型铅锌多金属矿床找矿标志，为下一步该区矿产勘查工作提供了技术支撑。

1　矿区地质及矿体特征

1.1　矿区地质特征

下嘎来奥伊河铅锌矿床位于额尔古纳成矿带的白卡鲁山成矿远景区的西段北缘，下嘎来奥伊河南侧，受区域上北西向苏鲁乌亚河断裂和东西向的下嘎来奥伊河断裂控制。广泛分布的地层主要为上元古界—下寒武统倭勒根群吉祥沟组[(Pt3-∈1)j]、下白垩统白音高老组(K1by)、下白垩统光华组(K1gn)，地层总体呈近东西向展布。区域上岩浆侵入活动较为强烈，以大面积分布的晚三叠世—早侏罗世及早白垩世的侵入岩为特征。断裂构造主要为北东向及北西向展布的隐伏断裂，1∶200 000化探资料显示，Pb、Zn、Ag、Mo异常套合较好。

1.2　矿体特征

通过前人对该矿床进行的勘探工作，主要圈定了3条矿带，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ号矿带。

Ⅰ号矿带展布在矿床的中部，矿带长约800 m，宽300～400 m，呈北西向展布，由6条铁矿体、16条铅锌矿体及23条钼矿体组成。Ⅱ号矿带位于Ⅰ号矿带的北部，紧邻Ⅰ号矿带，长约800 m，宽约300 m，呈北西向展布，由11条铅锌矿体和8条铁矿体组成。Ⅳ号矿带位于Ⅰ号矿带的东部，长约200 m，宽约200 m，呈南北向展布，由5条铅锌矿体和5条铁矿体组成。所有的铅锌矿体和铁矿体均赋存于浅成中酸性侵入岩体与大理岩接触带及大理岩层间的矽卡岩中，矿体的形态、规模、产状受矽卡岩的形态、规模、产状所控制。矿体多呈脉状、似脉状、似层状、扁豆状、巢状等。

矿区的赋矿层位主要是吉祥沟岩组的大理岩及大理岩与侵入岩的接触带，在接触带及大理岩中由岩浆及其气液作用形成的接触交代变质岩是矿区的主要赋矿层位[5-6]。矽卡岩是矿区的主要赋矿岩石。

2　矿区航空电磁特征

2.1　平面特征

图1为矿区实测航电数据计算的时间常数影像图，大致反映了矿区范围内低阻体的平面分布特征。矿区的中东部为一面积较大的呈北西西向展布的航电异常区，时间常数值为0.05～0.09 ms，结合航磁与区内地质特征资料分析，推测该航电异常区主要由断裂构造引起。矿区中北部亦即Ⅰ、Ⅱ号矿带及周边出现低背景上叠加的团块状航电异常，对应时间常数值为0.05～0.14 ms，对比区内已知的地质特征，分析其主要为下嘎来奥伊河铅锌矿床的构造破碎带、矿化蚀变带及部分矿体的综合反应。矿区磁场整体表现为在-200～50 nT范围变化的背景上叠加点状、团块状及环状磁异常(图2)，异常幅值一般为220～1 360 nT。

1 高程点；2 地质剖面；3 前人推断断裂；4 航测推断断裂；5 航测推断环形构造；6 矿带范围及编号

2.2　剖面特征

将收集的矿区地质剖面与本次航电磁综合剖面进行对比分析：1)平距350～700 m处浅部有一近水平层状低阻异常带，视电阻率值1 050～1 500 Ω·m(图3)；对应中等大小反演磁化率值，主要为0.002～0.003 7 SI。这些特征与地质剖面上近水平的矽卡岩型铅锌矿体相对应;2)平距1 100～1 800 m处出现一低阻区，视电阻率值为800～1 200 Ω·m；对应反演磁化率值较大，大于0.008 1 SI。地质剖面上显示该低阻区主要为接触带矽卡岩化区及铅锌矿体(含铁)的综合反映，锌矿体(含铁)产于矽卡岩中。该处出现的磁异常，其主要为闪长岩与矽卡岩的综合反映。

1 高程点；2 地质剖面；3 前人推断断裂；4 航测推断断裂；5 航测推断环形构造；6 矿带范围及编

3　矿体航空电磁特征

区内主要圈定了Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ号3条矿带，本次矿体航空电磁特征分析以Ⅰ号矿带为主兼顾Ⅱ、Ⅳ号矿带，主要分析铅锌矿。

1)平面特征。根据实测航电航磁数据及反演结果绘制了矿体航电和航磁的平面影像图，见图3所示。

从图中可以看出，早期道航电异常响应与Ⅰ、Ⅱ号矿带上的矿体位置对应较好，与钻孔控制矿体埋深较浅吻合。且矿体位于强磁异常一侧及磁异常梯度带上。

2)剖面特征。矿区共施工77个钻孔，其中见矿钻孔有64个，大部分矿体走向和倾斜延伸均已被控制。Ⅰ号矿带位于矿床的中部，呈北西向展布。从剖面上可知，矿体位于低阻区，且位于磁化率异常边缘。

a 航电dB/dtz15道；b 航电dB/dtz25道；c 航磁△T化极；d 200 m深度反演磁化率

4　找矿标志研究

通过对下嘎来奥伊河铅锌矿地质、地球物理特征分析，结合矿床地球化学异常信息和区域成矿地质背景，在嘎来奥伊地区初步建立了接触交代(矽卡岩)型铅锌多金属矿床找矿标志。

地质特征：倭勒根群吉祥沟组大理岩层与燕山期浅成中酸性侵入岩体接触带及其附近，是寻找接触交代矽卡岩型铅锌矿重要标志。蚀变标志：燕山期中酸性侵入岩体与碳酸盐接触带及其外带的矽卡岩化。构造标志：北东向、北西向、南北向断裂构造及火山机构发育地区是寻找该类矿床的区域性标志。地球物理标志：航电特征表现为平面上矿体对应早期道dB/dt的Z分量异常响应高值区，电阻率深度成像图上显示为低阻区，视电阻率小于1 200 Ω·m。航磁特征表现为矿床位于正负磁异常正磁异常一侧。地球化学标志：本区Pb、Zn、Mo、Ag组合异常套合较好，为重要化探间接找矿标志。

5　结　论

通过对本次航空瞬变电磁成果与下嘎来奥伊河铅锌矿床资料对比分析研究，可以看出，无论是时间常数圈定的低阻异常还是电阻率深度剖面显示的低阻异常，都与已知矿体吻合度较高，说明该方法在勘查与隐伏低阻体相关的多金属矿方面具有良好的效果，再结合已知矿床区域成矿地质背景和地球化学异常信息，在嘎来奥伊地区建立了接触交代(矽卡岩)型铅锌多金属矿床找矿标志，为下一步该区矿产勘查工作提供了技术支撑。