湖南省水源山矿区物化探异常特征及找矿效果

王康盛

（湖南省湘南地质勘察院，湖南 郴州 423000）

水源山矿区位于湖南省郴州市郊，交通便利。面积5.85km2，属郴州市苏仙区管辖。该矿床是湖南省湘南地质勘察院在开展东坡—高垄山地区铅锌钨锡多金属矿整装勘查时新发现的一处具大型规模前景的钨矿产地[1]。我院采用以土壤地球化学和高精度磁法剖面同步测量为主、激电测深为辅的综合物化探工作方法，并经过钻探、探槽及剥土等工程验证，取得了较理想的找矿信息。笔者根据该区物化探异常特征及地质成矿条件，对区内钨铅锌多金属矿产进行分析、探讨，初步建立起该区物化探找矿模式[2]。

1 地质概况

工作区位于王仙岭—千里山东西向隆起带北翼，是东坡矿田的重要构成部位，而东坡矿田又是南岭钨、锡、钼、铋、铅、锌、铜等元素高度浓集多金属成矿带的重要组成部分[2]。南岭成矿带著名的矿区有柿竹园超大型钨锡钼铋多金属矿床、野鸡尾大型锡铜矿床、红旗岭大型锡多金属矿床等。本矿区内出露的地层以泥盆系为主，其次在北西角出露有少量的石炭系地层，出露有跳马涧组、棋梓桥组、锡矿山组等层位。矿区中部及北部皆为大面积第四系覆盖。在岩体接触带附近的碳酸盐岩多具大理岩化或矽卡岩化。工区内及周围断裂构造较发育，主要有NE—NNE向及近SN向两组区域性大断裂，NE—NNE向的断裂在区内可见F103、F104两条长断层，倾向南东，该组断层与矿化关系密切；区内岩浆岩活动十分强烈，钨锡多金属矿化与岩浆热液活动关系密切[3]，除发育王仙岭主岩体外局部可见花岗斑岩脉等出露。王仙岭岩体呈岩株产出，出露面积大，大致呈北北东向展布，属印支期产物，可分为两次侵入体[4]。王仙岭岩体的北东部分为第一次侵入体，其岩石中蚀变发育类型多，常见有云英岩化、绿泥石化等，外接触带见有矽卡岩化等。岩体内成矿元素W、Pb等含量较高。目前发现区内岩体中矿化作用较明显的主要是钨矿化作用，岩体内所有的石英脉、云英岩及云英岩化花岗岩几乎都不同程度的含钨，部分地段可达工业要求[5]。

2 物化探工作依据

本区矿（化）体与围岩存在着极化率、电阻率显著差异，前者具有高极化率、低电阻率的激电异常特征；后者存在极化率低、电阻率很高的特征。具磁性矿石组成的金属矿床（或与其蚀变围岩一起构成的磁性组合体），均与周围正常围岩之间存在着较大的磁性差异。且在矿（化）体地表有明显的钨、锡、铅等成矿元素异常浓集现象。因此矿区具有应用物化探手段找矿的前提条件。

3 物化探异常特征及分析结果

3.1 地面高精度磁测异常及推断成果

工区1∶1万高精度磁测工作圈出ΔT异常带4个，分别编号为M1～M4（图1）。磁异常多沿王仙岭花岗岩体的接触带和断裂构造分布。区内磁场有中部和西边为较高强度的正异常背景，向外为负异常交替围绕及北东边为低缓的正异常带分布的变化趋势。根据异常结合地质背景等关系，将磁异常分为三类：一类为与已知矿产有关的异常M1、M3，意义较大；二类为与岩性和被动干扰有关的异常M2，有进一步工作查明的意义；三类为性质不明、意义不大的异常M4。

图1 水源山矿区高精度磁测ΔT剖面平面图

M1异常位于张家湾西侧，整体呈片状近NE向分布，规模较大，面积约为1.3km2。异常带基本为正异常，△T极大值为170nT。异常区主要产于第四系残坡积层，北部为泥盆系灰岩，南部是印支期侵入花岗岩，并在南西侧王仙岭岩体中见云英岩化钨矿体。110至140线370～400号点有正异常峰值，利用磁异常经验切线法反演推断，具磁性的地质体顶板埋深在地表下50m～100m，为残坡积型钨矿体；上述四条线450号点附近又

见△T高峰值，反演推断得出该处磁性地质体顶板埋深为地表下约100m～150m，走向为NE向，倾向SE向，极可能为云英岩化钨矿脉的隐伏延伸段。因此M1异常具有寻找风化残坡积型和云英岩型钨矿的前景。该磁异常大致对应了风化残坡积型砂钨矿的分布范围，这得到后期地质同行工作的证实。

图2 水源山矿区W Sn Mo Be元素异常剖面平面图

图3 水源山矿区Pb Zn Cu Ag元素异常剖面平面图

M2异常呈不规则状的正、负异常交替分布，规模较大，可划分为3个子异常。推测M2-1南面为风化残坡积型钨矿与第四系粘土岩层的交界。其他子异常在磁法工作中测线经过高压电站、选矿点附近，并有大量民房和西边垄尾砂矿残渣的干扰，推测是上述因素引起磁异常。

M3异常呈带状，近NNE向的正、负异常交替分布，△Tmax=255nT。该异常产于泥盆系棋梓桥组和跳马涧组接触带附近，断裂构造较发育，有横穿矿区的F103、F104断层，沿断层产生的裂隙中常见细粒花岗岩及花岗斑岩脉产出，断裂带内岩石蚀变强烈。推断该异常由断裂破碎带内磁性填充物局部富集引起，有寻找构造破碎带型铅锌钨矿化脉的前景。

3.2 时间域大功率激电测深异常及推断成果

区内共计完成94个激电测深点，分布于3线、7线及11线（与地质勘探线对应）南东段，共圈定了13处激电异常。区内激电异常位置多与磁法、土壤异常位置重合，主要表现为高极化低电阻特征，推测为金属硫化物引起。其中：7线剖面以视充电率Ms=3.4ms为异常下限，Ms拟断面图圈出IP7-1～IP7-5共5处激电异常，异常值范围为：3.4ms～5.0ms，与之相对应的视电阻率相对较低，一般在200～1400，推测为金属硫化物引起。场源体中心埋深均较浅,一般在0m～80m之间。7线160～175号点之间，存在一条带状低阻异常，视电阻率值在200～1000之间，与两侧的高阻异常形成鲜明对比，结合地质资料分析，推测此异常为断裂构造F4的反映。

3.3 土壤地球化学异常特征及解释评价

通过土壤剖面测量，共圈定了AP1～AP5五个土壤综合异常带（图2、图3）。其中：

AP1异常规模小，由于该处布置工作量少，异常圈定未能封闭且出现单点异常的峰值，推测异常为岩体接触带周围Pb、Be等元素局部富集引起，需进一步工作查明。

AP2异常位于王仙岭岩体外围北东侧，规模较大。主要异常元素组分为W、Cu、Pb、As，次要组分有Bi、Sn、Zn，伴生组分Sb、Mo。该片岩体中的W异常显著，控制面积大、强度高，特征组合元素发育好。成矿指示元素W、Pb、Zn、Cu、As最高值分别为 750×10-6、825×10-6、563×10-6、270×10-6、1187×10-6。以 上均高于维氏（1962）克拉克值数十倍甚至数百倍，异常强度高、浓集中心明显，并与M3磁异常及激电异常带都吻合得很好。推测该异常的产生与残坡积型钨矿及云英岩型钨矿关系密切，具有较好的找矿潜力，建议直接布置工程验证。

AP3异常规模不大，但强度高，特征组合元素发育好。在欠岭脑上一带出现元素的高背景值。主要元素W、Sn、Be、Pb、Cu 最高含量分别为670×10-6、660×10-6、660×10-6、504×10-6、297×10-6。该异常区东侧有河流、人为堆砌物和矿渣等地表污染。但异常西侧仍具有一定找矿意义，建议在穿过异常西侧剖面的470～490点间布置少量工程验证。

AP4异常带位于泥盆系棋子桥组和跳马涧组岩体接触带。断裂构造发育，有NNE向的导矿及容矿构造F103、F104断层。主要组分元素有Pb、Zn、W，次要元素有Sb、Sn、Cu。其中Pb、Zn元素最高含量分别为1339×10-6、681×10-6。此异常强度高、浓集中心明显，与M3磁异常吻合好。推测该异常带主要组分元素的富集与断裂构造密切相关，有良好的寻找构造破碎带型铅锌矿的潜力，建议在200线570～590点间布置工程验证。

从元素综合异常分布图上看，本次分析的元素在区内土壤及岩石中有以下特征：

（1）区内微量元素从岩体内到外高温元素W、Sn、Mo、Bi的含量逐渐降低，高温元素异常沿接触带及岩体内分布，它们的富集与岩浆活动有关；而低温元素Sb、Hg的含量逐渐增高，低温元素异常分布于王仙岭岩体外围或第四系残坡积物中。W、Sn、Bi元素的异常区及高背景区范围和Sb、Hg元素的低值区及低背景区范围与花岗岩体的分布范围相吻合。

（2）中温元素Cu、Pb、Zn、Ag元素异常主要分布于岩体接触带和断裂构造带附近。它们的富集与岩浆热液充填作用关系密切。Ag和低温元素As沿岩体接触带有零星的异常分布，在王仙岭岩体的北东角，云英岩化花岗岩中，呈小规模的高值区反映。

（3）Be元素沿岩体接触带有零星异常分布，在泥盆系与石炭系地层的接触带附近呈高背景区反映。Hg元素在本区无明显异常分布，在岩体内为低背景值，表明Hg与岩浆活动关系不密切。

综上所述，本区土壤中微量元素分布特征显示了较好的分带性。由岩体内部向外其分带依次为W、Sn、Mo、Bi、As、Be、Pb、Zn、Cu、Ag、Sb、Hg，这与内生矿床的分带性基本一致。

4 勘查效果及找矿模式

4.1 勘查效果

根据以上磁法、激电、土壤综合异常特征、异常查证结果及地质构造背景来综合研究分析，在矿区划分出4处物化探综合异常带，分别为Y1、Y2、Y3和Y4（图4）。其中Y2、Y4为重点找矿靶区，找矿潜力较大；Y1、Y3综合异常区也有一定找矿潜力，需进一步工作证实。Y1范围较小，可能为含钨矿化粘土岩与第四系接触带周围有元素局部富集引起；Y2、Y3异常规模大，磁测、电法和土壤化探元素综合异常吻合程度高，异常梯度变化大、强度高，浓集中心明显，具有一定找矿意义；Y4沿着NNE向的控矿断裂带分布，异常吻合较好，也是找矿的有利部位。

目前对Y2异常进行了验证，该异常为残坡积型钨矿所致，是矿致异常；对Y4异常进行了Ⅰ级查证，证实为构造破碎带型铅锌多金属矿化异常。通过后期完工钻孔和探槽结果揭露，Y2的全范围、Y3内的西侧、Y4内的断层附近都有见矿，局部已达到工业品位指标。本次物化探工作大致查明了区内目标地质体的规模、空间分布规律等，对后期勘查工作提供参考依据。在区内发现了残坡积型白钨矿、石英脉型黑钨矿等6种类型矿产，其中以残坡积型钨矿规模最大，云英岩型钨矿规模次之，远景最好。地质对残坡积型钨矿及云英岩型钨矿进行了资源量估算，目前可求得333+334类型金属资源量约9万吨，WO3平均品位0.107%。

4.2 地球物理地球化学找矿模式

从本次物化探工作成果看出，开展地球物理地球化学勘查可取得显著的寻找钨铅锌多金属矿的效果。归纳总结出本区“三高一低”的物化探找矿模式：“三高”是指较高强度的△T磁异常、视极化率ηs异常及W、Sn、Pb、Zn等元素异常带；“一低”则是视电阻率ρs值相对低。区内大部分成矿作用与岩浆活动具有成因上的联系，从印支期到燕山期的多次岩浆侵入和热液活动，控制了区内成矿温度、蚀变强度和矿化、成矿元素的分带性，并围绕岩体形成了具成因联系和空间分带性的一系列不同矿种和矿床类型的矿床。在矿床类型上，自岩体向外，依次形成云英岩型、矽卡岩型等类型矿床；在矿床组合上，自岩浆活动中心向外，依次形成稀有稀土—钨锡钼铋—锡铋铜—锡铅锌—铅锌银—锑的分带。根据岩体埋深和成矿条件，区内的残坡积型钨矿很可能是西侧南侧王仙岭岩体中云英岩化蚀变花岗岩型矿体经堆积、风化而成。岩浆侵入活动在王仙岭的印支期花岗岩体发生时，与碳酸盐岩相互间进行物质交换，携带有Pb、Zn、W等多种成矿元素，在有利的构造部位聚集形成矿体或蚀变矿化带。在构造蚀变带、目标岩体接触带上就可观测到重力异常、磁异常、激电异常和地球化学W、Pb等元素异常。因此在选址进行异常验证时，必须选在反映构造或岩体接触带周围钨铅锌等元素异常、激电异常和磁异常明显的地段布置工程。

图4 水源山矿区物化探综合异常推断成果图

5 结语

（1）水源山矿区位于湘南地区著名的千里山—骑田岭矿集区内，具有优越的成矿环境。区内矿化蚀变普遍，物化探异常突出，具有良好找矿前景。

（2）根据物化探成果与区内成矿地质特征，提出了主要找矿靶区2处，为找矿指明了方向。通过工作了解了区内物化探特征，为缩小靶区，减少空孔漏孔几率，地质钻探选址提供依据。

（3）风化残坡积粘土型钨矿床是本次整装勘查项目中首次发现，其规模大（且埋藏相对浅）、类型新、远景好，开采成本低，是一种重要钨矿类型。笔者认为，以土壤地球化学为主、磁法和电法为辅的勘查技术手段是寻找和圈定该类型矿体的最直接、最有效的方法。

（4）由于工作量有限、因干扰的弃点等原因，局部地区异常圈定无法形成封闭，异常评价未能进入更全面的准确的定量解释阶段。建议结合地质情况，在区内或者周边进一步开展深部物探工作，争取实现新的找矿突破。