浅谈CSAMT法在山东烟台某金矿勘查中的找矿应用

2018-07-30潘伟

西部探矿工程 2018年7期

潘伟

（广东省环境地质勘查院，广东广州510080）

随着矿产勘查及矿山开发程度的不断加深，找矿难度不断加大，地表矿、浅部矿也越来越少，因此寻找深部盲矿体成为当下研究的热点之一。物探作为一种较为经济的找矿方法在新一轮的深部找矿预测过程中应用越来越广泛，可控源音频大地电磁法（CASMT法）是在大地电磁和音频大地电磁的方法上发展而来的一种可控源测深方法，该方法自20世纪80年代以来，方法理论及仪器得到了不断的更新和完善，其应用领域也已扩展到地质勘探、石油勘探、天然气、地热、水文地质等多个领域。

1 成矿地质背景

1.1 地层

按栖霞市1/50000等区域地质资料，区域出露的岩石地层主要有上太古界胶东群，古元古界荆山群、新元古界震旦系蓬莱群、中生界白垩系、新生界第三系和第四系。

栖霞市西部地区胶东群主要出露在盛家沟探矿区，基本以古陆核变质岩形式出现，或是作为残留体存在于花岗岩内，并有一定程度混合岩化，岩性为细粒斜长角闪岩、黑云变粒岩、角闪变粒岩等。众多研究成果表明胶东群变质岩系是金矿成矿物质的初始来源，据丹里庙矿点和苏家店金矿采矿开拓工程揭露，斑状中粒含石榴二长花岗岩中胶东群残留体常有金—铜—磁铁矿矿体产出。

1.2 岩浆岩

栖霞市范围的岩浆活动从新太古代直到新生代延绵不绝，前中生代和中生代燕山早期以壳源交代重熔S-型花岗岩或混合花岗岩为主，燕山晚期则以壳幔混源或幔源的侵入岩和火山岩为主。4个金矿勘探区与金矿相关的岩浆岩主要为新太古代马连庄超单元山孙家单元斜长角闪岩和辉石岩、栖霞超单元牟家单元片麻状奥长花岗岩；古元古代燕子夼单元和北照单元片麻状二长花岗岩、新元古代震旦纪玲珑超单元花岗岩和中生代燕山早期郭家岭超单元花岗岩等。以下重点叙述新元古代震旦纪玲珑超单元花岗岩和中生代燕山早期郭家岭超单元花岗岩的岩石学特征。

1.3 构造

栖霞金海矿业公司4个勘探区位于胶东半岛西北部的胶北地体，胶东金矿集中区的玲珑金矿田东部，在招远—平度（破头青）剪切带南部的NE-NNE向构造活化—重熔同熔岩浆—超变质岩块构造内，主体构造线方向为NE-NNE，兼具早期右行韧性剪切，晚期左行脆性剪切的双重构造特征。4个勘探区基本处在西林—陡崖—台前剪切带和丰仪断裂带的夹持交汇部位，勘探区内石英脉型金矿体是在剪切带从韧性向脆性，剪切指向从右行向左行的转变阶段为主成矿期的成矿产物。

线性构造带主要为E-W向和NNE-NE向韧性剪切带和脆性断裂带，线性褶皱构造以E-W向流变褶皱为主（见图1）。

1.4 矿体特征

矿脉及矿化体特征：矿区内矿脉较多，尤以①号脉、③号脉规模最大，主要的工业金矿体产于上述2脉中，①号脉区内控制最长300m，南段为荆子埠断裂所截，宽0.5～10m不等，走向20°～30°，倾向SE，倾角30°～70°，沿走向及倾向均呈舒缓波状，矿体单工程厚度0.7～11.00m。单工程品位2.16～22.62g/t，平均5.18g/t，矿体深部由一层坑道及1个钻孔控制，深部控制长150m，控制斜深100m，单工程厚度1.90～3.90m，单工程品位6.31～17.40g/t。③号脉区内控制长600m，向NE方向，宽0.80～5.00m，总体走向30°倾向南东，倾角49°～58°，沿走向膨胀夹缩明显，断裂上盘蚀变矿化较弱，为绢英岩化花岗岩，下盘蚀变矿化较强，为黄铁绢英化花岗质碎裂岩。蚀变带与围岩呈渐变过渡关系。

2 CASMT法剖面测量

2.1 工作方法

本次使用的仪器为V 8网络化多功能电法仪主机一台，RXU-3E可控接收盒子2台。开工前仪器进行全面检查和调节，在此基础上进行试验、对比，仪器性能良好，各项指标达到设计要求。野外工作中，CASM T法的观测区域需布置在一个梯形范围内（图2），上底为AB发射偶极所在位置，测线长度保持在梯形面积之内，测线与AB之间的距离大于3倍的趋肤深度。

图2 野外工作方法示意图

根据电磁场强度的理论计算，在梯形的边部，场强度明显变弱，为此，根据野外的实践经验，把测区布置在一个以AB为边的矩形面积之内，这样就可以保证观测精度。

2.2 物性特征

本文根据野外小四极露头得到数据。测试结果如表1所示。

2.2.1 极化率

黑云斜长片麻岩具有高极化低阻的特征；紫红色砂岩、页岩及砂砾岩极化率较低，构造蚀变带具有一定的高极化效应，主要由构造裂隙内所充填的金属硫化物组成。极化率可较为显著地区分矿化体与围岩。

2.2.2 电阻率

矿化体具有显著的低电阻率；大理岩、黑云二长花岗片麻岩、紫红色砂岩、页岩及砂砾岩为明显的高阻体，其他岩性具电阻率偏低特征。

表1 标本物性电参数统计表

3 成果资料及解释

3.1 任家庄测线

设计工作量，测线2.8km，40m点距，71个测点，已完成测线2.96km，75个测点。计划增补1.0km测线，按40m点距，26个测点。

3.1.1 成果图初稿（图3）

图3 任家庄CSAMT视电阻率等值线剖面图

3.1.2 资料解释

浅部和深部电阻率对比来看，推测测线上至少3组构造：第一组，点号0～1200m，一组NNE向断裂，向SE陡倾，切割深度约800～1000m，最低电阻率为150Ω·m，倾向东南趋势明显，相当于西陡崖金矿区的F6矿带脆性断裂群。第二组，点号300～700m，一组NNE向断裂，西倾，切割深度很大，近1000m，地表低阻明显，相当于F4号脆性断裂群，由于1500m点左右在任家庄民居的高阻干扰，图面上显示切割不深。第三组，点号1700～2800m，为NE向F1陡崖主干断裂，向东缓倾，受任家庄、院上村的民居高阻干扰，另外，东南端老变质岩的出露，加大了高阻干扰，低阻相对不强，去噪之后，这一组断裂规模巨大，切割深，为本测线最大的构造。随后的激电测量（TDIP）结果（详见物探专题报告）显示，浅部为低阻高极化，深部为高阻高极化异常体，预示深部异常体为硫化物—石英蚀变矿化体。

3.2 雀山顶测线

设计工作量1.5km，已完成1.48km，38个测点。

3.2.1 成果图初稿（图4）

3.2.2 资料解释

图4 雀山顶CSAMT视电阻率等值线剖面图

测线范围为区域丰仪断裂上盘（西盘）蚀变成矿带。从NW往SE方向，依次穿越I号矿带和II号矿带，止于丰仪断裂面，地球物理测量结果显示浅部明显存在4个低阻带（约250Ω·m）和3个高阻带（＞1000Ω·m），相间出现。并与深部的高、低阻对应。表明从西向东，明显存在4组断裂，切割深度均在1km左右。其中西北和东南两端的断裂规模最大，中间2组断裂对应Ⅰ、Ⅱ号矿体，推测高阻突起两侧的低阻（约650Ω·m）可能为矿致异常。