综合物探方法在安徽明光市西张郢地区金矿找矿中的应用

邓经永

(安徽省地球物理地球化学勘查技术院，合肥 230001)

0 引言

皖东地区位于扬子陆块北缘、郯庐断裂带东侧，其地质构造复杂，找矿潜力较大，尤其是著名的郯庐断裂带，是研究中国东部地质资源和地质环境问题的重要基础课题。张八岭一带西张郢地区广泛发育燕山期岩浆岩，其时空展布多受郯庐断裂带控制[1-2]。华东冶金811地质队曾在西张郢地区进行过金矿普查，发现西张郢金矿为成矿热液沿层间滑动面贯入充填形成的石英脉型金矿，改变了张八岭地层无一定规模金矿的历史[3]。目前，研究区已探明多个中小型铜金矿，表明研究区在区域成矿背景上具备较好的找矿前景[4-5]。

研究区以往主要开展过1∶20万区域地质普查工作，区内已圈定多个金矿点异常，但地面综合物探工作程度较低[6]。本文重点利用综合物探方法，分析磁异常、重力异常及激电异常特点，剖析与综合物探异常相对应的地质体信息，为进一步在研究区内开展深部找矿工作、外围找矿工作及初选找矿靶区提供了参考。

1 研究区概况

1.1 区域地质背景

研究区位于扬子准地台淮阳台隆张八岭台拱，郯庐断裂带皖东段中部张八岭隆起带北部，老三界—管店向斜构造北端近核部[6]。主要出露新元古界张八岭群西冷组地层，区域构造受郯庐深大断裂的长期影响，以与其大致平行的成束出现的低序次派生压扭性断裂构造为主。研究区区域构造图如图1。

研究区经历了多期次构造岩浆活动，管店—岱山岩体呈NNE向带状展布，其热液活动频繁，具有长期性、多期性和继承性特点，岩体内金矿化十分普遍，为金矿床的形成提供了丰富矿源[7]。管店—岱山岩体与新元古界张八岭群一套绿片岩相变质岩系形成侵入接触带，在接触带外侧，发育有与郯庐断裂大致平行的次级压扭性断裂构造，为矿液的运移和富集提供了导矿通道和容矿空间，是研究区主要的控矿构造，对金矿的形成起主导作用[8]。

图1 研究区区域地质构造[9]

Fig.1Regionalgeologicalstructureofthestudyarea[9]

1.2 地层

研究区内广泛出露新元古界青白口系张八岭群绿片岩相变质岩系，由碎屑沉积变质岩及海底火山喷发-沉积建造的细碧岩和石英角斑岩构成，自下而上可划分为北将军组和西冷组[10]，详情见表1。

北将军组主要为副变质岩系，以千枚岩为主，且构成SN向开阔舒缓的复式背斜构造，主要岩性有绢云石英千枚岩、绢云千枚岩、碳质千枚岩及少量的变质砂岩[11-14]。

西冷组为变火山岩系，以石英角斑岩、火山碎屑岩和细碧岩为主。广泛分布于研究区中、东部，构成丘陵地势。区内主要为以老三界—管店为轴迹的开阔平缓的NW向向斜构造地质体，主要岩性有石英角斑岩、凝灰质角斑岩、绢云千枚岩以及含云母石英片岩等[11-14]。

表1 研究区地层简表

2 岩石物性特征

物性差异是开展物探工作的重要前提。研究区为第四系覆盖区，以往较少开展物性调查工作，本区的物性调查成果主要是收集本区及外围的物性资料整理而成的。区内岩(矿)石的物性参数(表2)有如下特征：

(1)第四系地层中的黄褐色黏土、亚黏土及岩屑坡积物等无磁性或微磁。

(2)研究区岩性为以西冷组为主的变质岩，有中、酸性岩浆岩侵入。张八岭群西冷组中的石英角斑岩和细碧岩的磁化率和剩磁较大，磁异常明显。岩浆岩沿NNE向呈带状-长颈葫芦状展布，为不同相带的产物，与张八岭群西冷组构成不整合接触关系[15-16]。

表2 研究区物性参数

据已知地质资料，张八岭群西冷组为变质火山岩，在电性上为高阻，在电断面上常显示出规模较大的高阻异常。石英角斑岩脉发育于张八岭群西冷组，是张八岭地层寻找含金石英脉的主要依据。

3 物探综合方法资料分析

3.1 1∶5 000重力剖面分析

根据区域重力资料分析，研究区处于张八岭重力异常区，该异常区以重力高背景、多个局部异常叠加为主要特征。区内布格重力场为区域性的相对重力高，是张八岭构造带的整体反映。研究区1∶5 000重磁异常剖面图见图2。

重磁异常剖面曲线在120～205点出现重力高异常，与磁异常C-02、C-05对应，且对应激电中梯D-01异常，该重力高异常由老三界—管店NW向向斜构造蚀变带引起，与已知地质背景相吻合； 在233～255点出现重力低异常，因中元古界地层密度均较低，在覆盖层较厚时大规模侵入时引起。

图2 研究区重磁异常剖面图

3.2 磁法

根据区域航磁资料分析，研究区处于张八岭高磁异常区，该异常区以高磁背景、多个局部异常叠加为主要特征(图3)。

图3 研究区区域航磁异常图

在磁性上，本区多数岩体的磁性具有差异，当磁性岩体侵入时，因岩体一般都具有一定的规模和埋深，可引起磁异常。磁场特征相对较单一，总体为高磁场区，其分布由SW至NE呈缩小趋势，沿郯庐断裂带东侧，NNE向高磁异常带十分明显，且场值由北向南逐渐降低，其分布与重力梯度带相吻合，分析认为其主要由与郯庐断裂带有关的磁性侵入岩体所引起[17-18]。研究区区域航磁异常图见图3。

3.2.1 1∶10 000磁异常分析

本次根据地磁ΔT圈定了5个局部异常，编号分别为C-01，C-02，C-03，C-04，C-05，见图4。各个异常分述如下：

(1)C-01异常。异常位于研究区小郭家以西地区，受研究区范围所限，异常没有完全圈闭，从已圈闭的异常来看，近似条带状，极大值约300 nT，出现在小郭家西约50 m处，异常走向为NNW向，长约1 200 m，化极处理后，中心北移约100 m，形态略有变化。

(2)C-02异常。异常位于研究区中部，从已圈闭的异常来看，近似椭圆状，南北长约1 200 m，东西长约2 500 m，极大值约550 nT，化极处理后，异常北移约150 m。

(3)C-03异常。异常位于研究区方郢以西地区，从已圈闭的异常来看，异常形态为椭圆状，异常走向NNW向，长度约为1 300 m，极大值约300 nT。化极处理后，异常北移约150 m。

(4)C-04异常。异常位于研究区谢岭西部约200 m，受勘查区范围所限，异常没有完全圈闭，已圈定的部分近似条带状，极大值约200 nT，走向呈NNE向，西端延伸出研究区外，化极处理后，异常北移约200 m。

(5)C-05异常。异常位于研究区北部，受研究区范围所限，异常没有完全圈闭，已圈定的部分近似条带状，极大值约500 nT，走向呈正N向，南北长约900 m，东西长约1 800 m，北端延伸出研究区之外，化极处理后，异常北移约200 m。

图4 研究区ΔT化极异常图

通过地质特征及物性特征对比，C-01与C-04异常位于新元古界青白口系西冷组地层之上，本组地层原岩为一套富含钠质海相火山喷发-沉积建造的细碧角斑岩系，岩石遭受程度不等的区域变质作用，推测此磁异常由石英角斑岩引起。C-02异常位于研究区张八岭群西冷组构成的开阔平缓的老三界—管店NW向向斜构造蚀变带之上，为明光市上成金矿引起的磁异常，该矿为含金石英脉矿床，主要金属矿物为金矿、银矿、黄铁矿、黄铜矿等，为已知的矿致异常。C-03异常位于研究区张八岭群西冷组构成的开阔平缓的老三界—管店NW向向斜构造蚀变带之上，明光市上成金矿以西，为已知的矿致异常。C-05异常位于研究区张八岭群西冷组构成的开阔平缓的老三界—管店NW向向斜构造蚀变带之上，地处郯庐断裂带皖东段中部，强烈的岩浆活动伴随中生代构造形成。由于下地壳镁铁质岩系具有较高的金丰度，且在深熔作用过程中，导致金的活化转移，岩浆分异作用和断裂构造活动为成矿物质、成矿空间和成矿热力等提供了优越的成矿地质条件。该异常位于变角斑凝灰岩、石英角斑岩及其接触带上，推测该异常由金属及金属硫化物引起。该处地质构造复杂，可能有NW向及近SN向构造在此交汇，成矿条件良好，极值较高，是初选找矿靶区的最佳部位。

3.2.2 1∶5 000磁测剖面分析

重磁异常剖面曲线在110～200点出现锯齿状高磁异常，与磁异常C-05对应，且对应激电中梯D-01异常； 在135～150点磁异常幅值较大，约420 nT,由张八岭群西冷组石英角斑岩受到构造活动影响引起，与已知的地质背景相吻合。研究区1∶5 000重磁异常剖面图见图2。

3.3 电法

3.3.1 激电中梯测量分析

研究区开展了1∶10 000激电中梯面积性测量，1∶10 000激电中梯异常平面图见图5。结果显示,极化率背景值为1.8%～2.0%，根据研究区极化率值的稳定性和观测精度，经统计确定极化率异常下限为3.0%。利用3.0%的极化率值，结合深浅部极化异常，圈定一个具一定规模的异常带，命名为D-01。由于研究区受铁路影响，图5中的空白区未实施激电中梯面积性测量，研究区中部缺失可靠数据，导致异常不够完整。研究区激电(极化率)异常呈带状、SN向，位于工区沙河与铁路之间，在下湾和梅花山异常较陡，与磁异常C-05对应。该异常在研究区张八岭群西冷组构成的开阔平缓的老三界—管店NW向向斜构造蚀变带之上，明光市金矿以西，为含金银石英角斑岩脉矿床，主要金属矿物为金矿、银矿、黄铁矿、黄铜矿等，与已知的地质背景相对应。

(a) 研究区视极化率等值线图

(b) 研究区视电阻率等值线图

3.3.2 激电测深测量分析

与此同时，在研究区进行了激电测深。激电测深剖面布设在大王郢，大致垂直激电扫面D-01号异常。从视极化率等值线断面图(图6(a))和视电阻率等值线断面图(图6(b))来看，异常显示在剖面210～230点之间及250～260点之间，与激电扫面D-01异常吻合。210～230点之间出现的异常，图示标高为-500～-300 m时，异常近似带状，异常最大值为3.0%，异常规模较小; 图示标高为-1 000～-500 m时，呈不连续的条带状异常，异常最大值为3.7%，呈中高视电阻率、高视极化率。250～260点之间的异常，图示标高为-600～-300 m时，异常近似带状，异常最大值为3.7%，规模较小，呈高视电阻率、高视极化率，推测为由规模较小、破碎矿化体引起的异常。在研究区重磁异常剖面图(图2)中，120～205点之间为重力高异常，与磁异常C-02、C-05对应，与激电异常D-1对应； 在233～255点之间出现重力低异常，台阶较大，由研究区内断层引起，反映了不同级次与时空关系的断裂构造，与已知的地质背景相对应。

(a) 视极化率等值线断面图 (b) 视电阻率等值线断面图

图6 研究区综合剖面异常图

Fig.6Comprehensiveprofileanomalyofthestudyarea

4 结论

(1)研究区铜金矿体主要受断裂构造控制，综合物探异常与区内构造关系及矿体基本吻合。目前已在研究区发现2个中型金矿床，品位较高。

(2)在掌握研究区区域重磁资料所反映的构造、地层等信息基础上开展重电磁剖面测量工作，得到了较好的应用成果。通过分析区内综合物探异常特征，基本掌握了研究区主要构造和岩性的基本展布形态，为寻找赋存热液脉型铜金矿的优选区提供了可靠的地球物理分析应用成果。

(3)鉴于研究区有铁路穿过，造成较大干扰，给施工带来一定的难度，对磁异常及激电异常的圈定造成了一定偏差，在开展下一阶段矿产勘查中应予以特别重视。

(4)今后的研究应注重对研究区其他矿化带、物探异常带、岩体接触带和矿区外围开展进一步普查工作，以扩大研究区的资源储量和远景。