CSAMT法在大别造山带银水寺地区多金属矿调查中的应用

范长丽 倪 鹏

（安徽省地球物理地球化学勘查技术院）

大别造山带是秦岭造山带向东侧的延伸，地跨中国大陆中东部，郯庐断裂带横穿其中［1］。造山带内构造十分发育，断裂主要以北西向和北北东向为主，矿床的形成往往由北西向大断裂所控制［2］。银水寺矿区处于大别山北部，矿区内已探明铅、锌金属储量分别达万余吨，该矿区今后仍是寻找金属矿的有利位置。

可控源音频大地电磁（CSAMT）最早于1971年由加拿大多伦多大学的D W Strangway教授和他的研究生Myron Goldtein提出［3］。该方法具有勘探深度大、抗干扰能力强及受地形影响小等优点。利用可控源音频大地电测测深法，可通过寻找与成矿有关的岩体和构造进行间接找矿［4］。可控源音频大地电磁法在探测铁、铜等金属矿上有很好的应用效果［5］。鉴于可控源音频大地电测测深方法在寻找金属矿的良好效果，2015年在研究区内开展CSAMT剖面工作，结合研究区地质情况综合分析，对地质体电性特征及空间分布有了初步认识，进一步圈定成矿有利部位，为今后在银水寺地区多金属调查提供可靠的地球物理依据。

1 研究区概况

1.1 地质背景

研究区地处于大别造山带即北淮阳构造带，由2个四级构造单元组成，分别为庐镇关构造岩片和佛子岭构造岩片。庐镇关、佛子岭2个构造岩片是北秦岭加里东对接带向东延伸而来，分别被磨子潭深断裂和六安深断裂所限制，形态展布为东西向长条状。最早发育于早古生代陆缘活动带，由新元古代庐镇关岩群和震旦纪至泥盆纪佛子岭岩群等几套变质构造岩片组成。区内地层发育不全，主要有相当于庐镇关岩群（Pt2l）的中元古界梅山岩群（Pt2ms）、下古生界佛子岭岩群（Pt3）变质岩、上古生界石炭—泥盆系陆海交互相碎屑沉积岩、中生界侏罗—白里系甲酸性火山岩（J3-K1）（图1）。

自加里东运动以来，研究区共经历过6次从深层次向浅层次、强度由强到弱的褶皱变形。早期的中休罗世变形表现为由西向北东的推挤作用，形成北西向构造。直到晚侏罗世开始，构造作用有所转变，转化为北西—南东向的挤压，构造呈北北东向展布。新生代变形微弱，表现为近东西向。

研究区内断裂包括深层次的韧性剪切断裂和浅层次的脆性断裂。前者发生于印支期，在燕山晚期则表现为浅层次的逆冲推覆构造，断层主要发育于佛子岭岩群中；后者主要发育在中生代以后的佛子岭岩群底部的逆掩断层中，佛子岭岩群底部的逆掩断层控制了区内地层的分布范围，对区内铅锌矿的产生起到重要作用。

1.2 矿床概况

20世纪60年代初，在研究区附近发现和探明了第一个矽卡岩型铅锌矿床——银水寺铅锌矿床，这也是迄今为止在大别山地区探明铅、锌金属储量最大的矽卡岩型矿床。银水寺铅锌矿床位于金寨县城北西向距离15 km处，属于北淮阳陆块安徽段的西侧。矿区地层主要有郑堂子组（Pz1z）、仙人冲组（Pz1x）、祥云寨岩组（Pz1xy）、诸佛庵岩组（Pz1zf）及火山碎屑岩。

银水寺矿床中的矿体多呈似层状及脉状为主，主要发育在中元古界庐镇关群仙人冲岩组（Pz1x）大理岩与郑堂子岩组（Pz1z）千枚岩之间的层间破碎带，以及正长花岗斑岩脉与大理岩的接触带内［6］。矿化带中可圈出多层铅锌矿体，这些矿体受层间破碎带和碳酸盐岩与千枚岩接触带控制明显（图2）［7］。

1.3 地球物理场特征

研究区处于北西向重力梯级带中（图3）。其北侧、东侧沉积地层表现为重力相对高；南侧、西侧表现为重力低，重力低值区中存在局部重力高异常，应与燕山期高密度侵入体有关。银水寺附近重力等值线扭曲，轴向北东向，为重力局部正异常的反映，对应北西向磁异常转折部位，为局部地层反映。

研究区处于航磁异常梯级带中（图3），航磁正异常集中在研究区西、南侧，呈多异常中心，走向为NW向；北侧、东侧为航磁负异常，为单异常中心，异常走向由NW向转为NE向，在银水寺附近异常等值线扭转。负磁异常主要反映中生代沉积岩、火山岩及佛子岭岩群浅变质岩的低磁特点；外围正磁异常大多为燕山期侵入岩的反映；研究区内以负磁异常为主，银水寺以南表现为NW向梯级带，其中部为宽缓的磁异常平台，剩余异常表现为NW向局部正磁异常带，部分地段出露梅山单元正长花岗岩；银水寺北西部分磁异常等值线呈NE向梯级带。

重磁异常存在部分同源，工作区南侧重磁梯级带与中生代沉积岩、火山岩及佛子岭岩群浅变质岩关系密切，而梅山单元正长花岗岩要求局部重低磁高；工作区北侧北东向磁梯级带对应北东向重力局部高，应为地层反映。

2 数据采集及处理

数据采集工作使用的仪器为美国ZONGE公司生产的GDP-32Ⅱ型多功能电法工作站。本次测量参数包括电场和磁场2个分量，测量范围为电偶极子源中垂线两侧不大于25°的扇形区域内（图4）。本次工作接收电偶极距MN为40 m，测量点距40 m，最低工作频率0.125 Hz，最高工作频率8 192 Hz，收发距大于8.1 km。为保证原始数据采集的质量，采取固体不极化电极深埋浇水以减小接地电阻、为防止磁探头风吹晃动挖槽下埋、避开高压输电线及电力设备等措施，增加每个频点的测量叠加次数至64次，同时尽量加大供电电流以提高信噪比。

数据处理由GDP-32Ⅱ工作站相配套的软件包完成，处理过程由原始数据的预处理和二维模型反演组成。该软件包具有静态校正以及地形改正等功能。首先观察各测点原始数据质量有无静态效应影响，剔除畸变数据；其次对完成静态校正的数据，利用SCS2D二维反演软件进行二维反演处理，二维反演电阻率断面图利用Surfer软件制作完成；最后分析电阻率特征并结合地质资料绘制推断解释图。

3 剖面特征及异常解释

在研究区内共布设3条剖面：1号剖面长度2 000 m，点距40 m，方位角为29°，共完成测点51个；2号剖面长度1 520 m，点距40 m，方位角为24°，共完成测点39个；3号剖面长度1 000 m，点距40 m，方位角为51°，共完成测点26个。

首先对原始数据进行一系列处理，然后利用SCS2D二维反演软件进行二维反演处理，得到各剖面线CSAMT测深电阻率断面图。从研究区1线电阻率断面图（图5（a））可知，电阻率等值线总体呈纵向分布，点号从小到大电阻率总体呈“高—低—高”特征，浅层电阻率除局部表现为高阻外，基本显示为中低电阻率值。小号点地表出露地层为金刚台组（J3j），大部分出露地层为胡油坊组（C2h）。100~104号点（标高150 m）的中深部有一高阻异常，厚度约90 m，推测为地层金刚台组（J3j）酸性火山碎屑岩的反映；116号点向下延伸到650 m处的中深部存在明显低阻异常带，电阻率等值线近乎直立，厚度约750 m，为构造破碎带的反映，故推测为断层；在180号点的贯穿中深部有一垂直电阻率等值线高阻带，数值达6 200 Ω·m，高阻带顶端两侧为近水平的电阻率等值线梯级带，推测为花岗斑岩侵入引起。

研究区2线电阻率断面图及地层推断解释图如图6所示。电阻率断面总体表现为高阻，局部显示为闭合低阻异常。地表浅层电阻率表现为高阻值，由地质图图1可知，地表分别出露诸佛庵岩组（Pz1zf）、祥云寨岩组（Pz1xy）、仙人冲岩组（Pz1x）及郑堂子岩组（Pz1z），其中100～120号点（标高400 m以深）有1条带状低阻异常，推测为由祥云寨岩组（Pz1xy）的白云石英片岩经构造作用所呈现的低阻特征；中部在130～144号点（标高200 m以深）有1条带状近于直立的低阻异常体，判断是由构造运动引起的相对低电阻率特征，断层两侧地层为郑堂子岩组（Pz1z）和仙人冲岩组（Pz1x）；深部在100～128号点（标高-100 m以深）存在一高阻异常体，推测为郑堂子岩组（Pz1z）；160～176号点的中深部（标高100 m）总体表现为高阻，推测为地层金刚台组（J3j）。

118～130号点（标高200～400 m）的条带低阻异常体，前面已述该矿区铅锌矿化体主要发育在中元古界庐镇关群仙人冲岩组（Pz1x）大理岩与郑堂子岩组（Pz1z）千枚岩之间的层间破碎带中，故该低阻异常体推测为受推覆构造作用向上挤压形成的铅锌矿化体，且推测该部位为成矿有利位置。

4 结 论

（1）通过本次CSAMT测量工作，对研究区地质体电性特征及空间分布有了系统认识。

（2）鉴于研究区及周围已有十余处已探明多金属矿化，且受推覆构造作用明显，今后该区浅部仍然是寻找隐伏矽卡岩型矿的有利部位。

（3）银水寺矿区位于北淮阳构造带的北成矿亚带，找矿信息丰富，已探明、发现矿（化）点以浅部为主，今后工作重点可向中深部找矿转移。