安徽省东至县西峰尖铜金多金属矿物探异常特征及地质构造分析

2021-08-06杨金龙

中国金属通报 2021年9期

杨金龙

（安徽省地质矿产勘查局311地质队，安徽安庆 246000）

安徽省地处多丘陵地带，地势南高北低。金属矿找矿多使用物探和化探相结合的测探方式，物探采用高精度磁法测量、机电测探和音频电磁测探三种方法，高精度磁法测量采用的探测仪器的测量范围最大可达到100000nT，兼顾野外探测和基站内测。测量结果可以实时储存。机电测探的测量精度误差小于1%，机电供电电压超过500V。音频电磁测探的测量频率共10个频点，均匀的分布在工作站的信号接收器上。物探的矿区探测质量比较良好。

安徽省的金属矿区种类丰富，主要有金矿、铜矿、铅锌矿和铜矿。金属矿区位于以高坦断裂为界，划分为前陆带和江南隆起带。成矿地区的分布规律一般是按照安徽省的地质条件得出的，前陆带以酸性侵入岩石为主要，一般为中小型岩石。江南隆起带的岩浆活动较强烈，受高坦断裂影响较大。使用地质类比的找矿方法可以利用地质分析特征确定金属矿的具体位置。在采矿施工之前，施工队员如果能了解矿物的地质规律，就可以提高勘探工作的效率。安徽省地理位置优越，矿藏资源丰富。如果适当提升勘探效率将会迅速提高金属矿的产量。安徽省的金属矿区因产量可观成为矿产资源备用区。现对安徽省的金属矿区的物探异常特征和地质构造进行总结和分析，弥补物探找矿存在的不足。

1 金属矿物探异常特征

1.1 激电异常特征

分析激电异常特征时候，要将矿区进行等比例剖面测量。成矿区共有30~35种矿石，包括花岗岩、角闪片岩等常见的岩石。成矿区的岩石电阻率在50，其中花岗岩中的晶屑凝灰熔岩的电阻率最低[1]，成矿区的岩石的板化率在0.5%以下，其中也是晶屑凝灰熔岩板化率最低。这种电阻率和板化率普遍较低的成矿地区激电反应异常概率不大，但是该地区还有少量的石砂岩，石砂岩的电阻率和板化率都很高，容易引起激电反应异常。

其他岩层的长片岩、长片麻岩、辉长岩等的视板化率也会引起激电异常。但是由于长片岩、长片麻岩、辉长岩等岩石的电阻率较低，还是可以轻易区分出来的。金属矿物的激电异常特征曲线的曲线特征为电阻低板化率高。曲线背景值为视极化率3%。特征曲线斜率小形状呈平缓下降的状态。可以通过曲线的变化规律找到金矿的藏矿位置。以上就是利用金属矿的激电异常特征来进行金属找矿的过程。

1.2 分析磁异常特征

金属矿藏除了激电异常特征之外还有磁异常特征，磁异常特征是金属矿床中情况比较复杂的一种异常特征。磁场分为正极和负极，正负两极便显出来的异常特征自然也是不同的，从安徽地区的航磁等值线平面图我们可以看出，正磁异常分布范围较广，磁力强度集中在东部，安徽南部地区正负磁异常交错，呈相间交错的分布状态。该地区的岩石层中有大量的花岗岩。而花岗岩正是产生正负磁异常交错的本源。而在该地区南部开始探测地质变化可探查出地下有三条矿区断裂带，矿区南部的正磁异常区域有一条走向为东西走向的磁异常矿带，相对的，北方就会有一条南北走向的负磁极异常矿带。东部和西部分布长短走向不规则的小金属矿带，分布均匀且数量不少。经过电磁感应物探仪的探测，该地区南部的正极磁异常强度在500nT~1000nT之间，而负极磁异常强度在-600nT~-1000nT[2]。南部地区的断裂矿带是由于地质运动产生，磁异常是由于该地区岩浆活跃导致，安徽地区的金属矿藏岩石层密度较大，是该矿区磁异常形成的重要原因。以往的物探分析更注重磁力对金属的作用。

1.3 物探数据处理异常特征

通过物探测量得出安徽省地表及矿区多金属地质体磁场的综合数据信息，汇集原始测量数据分析异常数据总结规律。剖面曲线数据一般是由无人机遥感技术收集而来，与早些年人工探测仪探测的数据会有一定出入，需要输入计算机进行比对和分析正误。将正确的数据筛选出来，错误数据直接删除。由于测量时间和测量角度的不同，数据在标准的范围内会产生误差，这种情况就要使用软件进行数据拼接和误差消除。在地质高低差距较大的情况下，磁化使异常特征的中心对应不上地质体。此时需要对检测数据进行等比例转换，在测量面上建立直角坐标系，根据正磁极的磁化强度矢量和选中的观测点的磁化强度矢量的比值确定地磁场方向。经通坐标系计算出成矿区的磁场位置。

1.4 金属物质物探异常特征

岩石层中的金属矿物含量可以依靠金属对荧光物质的反应特征进行异常特征的分析。在荧光测试下，不同的金属呈现出的特征是不同的，例如铜矿和锌矿在荧光测线上会出现异常，但是异常幅度较低。异常连续性随着金属矿的品质变化，金属矿品质越高，异常连续性越好。但检测结果也受矿山的地势起伏影响。测线矿体的异常幅度低、连续性好就证明该地区的矿体金属含量较多，矿体整体品质较高。而矿床中有叠加矿层，异常幅度在图上的表现就是曲线很宽。曲线越宽说明叠加的矿层越多。而在一处可能含有某金属的矿区进行荧光测试，结果显示异常不明显，则说明该地区某金属的含量很低。所以在进行荧光测试之前要熟知每种金属的异常反应特点，才能准确的判断出矿区生产的金属矿藏的具体种类。

如图1所示，物探地下距离与金属测线异常有关。在物探距离为400m时，金属矿的相对含量较高，由不同的金属测线反应特征不同的原理可知，该地区的金属不止一种，根据各金属的具体异常特征判断该地区的金属为锌、钵、铅。异常反应下相对含量为4~5左右。物探距离在400m以上，以上金属的含量达到了5.5以上。而在物探局里达到500m以上的时，金属含量更高，说明该地区的金属矿埋藏很深，越向下金属含量越丰富。计算金属含量的平均数值，按照金属含量分为三个异常区域。三个异常区域中金属含量超过5.5的区域是值得进行矿藏开采的。

图1 不同物探距离下的金属含量

2 地质构造分析

2.1 地层岩性

金属赋矿地层一般为隐伏矿山群，地层岩性为凝灰岩，岩层表现出层控特征。矿体和周围岩石呈镶嵌状态，安徽地层岩性分为以下几种状态：沉积岩矿床、成层矿床和喷流矿床。受原生地貌和岩石沉积影响容易形成沉积矿床，而成层矿床相较于其他矿床的形成时期较晚一些。在老岩石层形成矿体，由于地质变换和地下水的作用，矿体堆积在一处形成矿床。而喷流矿床则是与火山喷发有关，火山喷发的残渣碎屑堆积形成矿体，矿体填充在岩层之间形成喷流矿床，火山热液矿床是活火山喷射岩浆，冷却成岩叠加形成火山热液矿床。原生环境决定矿床的形成原因。矿床组成整体的矿脉地层，该地层由变质岩石组成，因此具有金属层控的矿胚，从地层岩性方面进行分析具有成矿可能。

由勘探结果得知，矿体出露的地层为寒武系。赋矿层位为志留系地层。志留系地层的矿体出露量保守估计占全区的一半以上，志留系的岩石渗透性差，岩浆热液流动到此处无法渗透其中。因此热液智能在岩层下方进行活动，最终形成含量较高的金属矿。志留系与其他岩系的连接面是一处很好的容矿环境。断裂面接触是金矿的重要赋矿位置。

2.2 构造分析

安徽金属矿的矿区地质构造大部分是沉积掩盖基岩结构。岩体按照断裂带的方向分布形成矿床。矿体在还是矿流体的时候经过低温冷却，矿流体凝固为矿体。又因为其酸碱度不同形成不同种类的岩体，岩体与周围环境会处于不平衡状态，自然为了保持自身的平衡会产生物质带出的情况，而为了填补物质带出的空缺，岩体会由于温度作用火酸碱作用产生能量，弥补物质带出的空缺形成能量带入。最常见的就是酸性岩石蚀变，产生地质结构变化，矿流体和矿体的化学性质是分析地质结构变化强度的依据，矿体的化学性质与周围岩石环境相差越多。地质结构变化就越强烈。相反，矿体的化学性质和周围环境越吻合，地质结构产生的变化就越小。

该区域是次级结构进和裂隙结构的地质构造过渡带，断裂基底由西向东逐渐形成。燕山断裂带的早期活动比较强烈，与断层结构相互作用在燕山背斜处形成逆冲断层。逆冲断层特征为张性特征，控制了部分酸性岩体入侵，在白垩际初期形成几千米的岩浆岩岩石带。断层进行破碎发育，形成大理石岩和花岗岩，又因为侵蚀作用开始逐渐金矿化。燕山地区的岩浆活动早期比较强烈，活动最终形成两个岩浆岩带，燕山矿体受控于东北断层带，岩浆岩岩性包括花岗岩和长斑岩[3]。矿中类型常见的有金矿和铜矿。而东西断层带上则侵入岩较多，岩性包括石英石和长斑岩，在岩浆低温热液的作用下最终形成金矿。两条断层带的金矿成矿质量很高，在进行部分实验分析之后得出结论：岩浆低温热液不仅为成矿提供温度环境，也为金矿成矿提供了部分物质来源。