综合物化探技术在华蓥山成矿带航空物探异常查证中的应用

2022-10-21胡庭先贾志业

世界有色金属 2022年13期

关键词：灰岩岩性金属元素

胡庭先，邹浩，贾志业

（1.四川省核工业地质局二八二大队，四川德阳 618000；2.中国自然资源航空物探遥感中心，北京 100083）

1 异常区概况

1.1 自然地理概况

工作区位于川渝结合部，地势西低东高，北东高南西低。地貌类型以西南低山丘陵和北东峡谷为主，山脉走向与主要地质构造线走向基本一致，呈北东-南西向展布，区内植被发育，基岩露头出露较少，交通便利，有利于矿产开发。

1.2 区内地质概况

工作区断裂构造较发育，分布有一系列褶皱和断层，主要为华蓥山复式背斜、铜锣峡背斜和明月峡背斜构造等，出露地层较多，除了泥盆系缺失外，奥陶系到侏罗系出露较全。本次工作主要目的层位为嘉陵江组T1j和雷口坡组T1l，其次为须家河组T3xj和上沙溪庙组J2s。岩性主要为灰岩、泥灰岩、页岩、白云岩等。矿藏丰富，赋存优势矿产资源。

2 研究方法

根据1∶5万航空物探圈定的异常，筛选出12个异常进行查证，通过每个需要查证的航空物探异常中心布设地质剖面、土壤剖面和伽玛能谱剖面。开展地质、物探、化探剖面测量等工作，配合采集土壤样、薄片、光片和基本分析等样品，结合物性测量、样品分析和鉴定结果，确定异常是否存在，圈定异常范围，了解异常所处的地质及矿物性特征，了解异常区主要成矿元素及异常特征。重点研究区域矿床地质异常的分布特征和地质、地球物理、地球化学特征，为下一步预测浅部矿物富集情况提供可靠依据。

2.1 地质剖面测量

通过地质剖面测量，理清了区内地层构造关系，异常出露地层主要为嘉陵江组T1j和雷口坡组T1l，其次为须家河组T3xj和上沙溪庙组J2s。详述如下：

嘉陵江组（T1j）：整合于飞仙关组之上，为浅海灰岩相沉积过渡为咸化浅海碳酸盐相沉积，岩性有灰色中-厚层白云岩、白云质灰岩及盐溶角砾岩。

雷口坡组T1l：整合于嘉陵江组之上，为滨-浅海灰岩、页岩相沉积，岩性主要为灰、浅灰色中-厚层灰岩，含白云质灰岩、灰黄色、灰绿色含钙质页岩、钙质水云母页岩、含粉砂质水云母页岩。

须家河组T3xj：假整合于中三叠统雷口坡组之上，滨湖-沼泽相沉积，岩性主要为白灰色厚-块状长石（含长石）岩屑砂岩和灰黄色，青灰色粉砂质水云母页岩、含钙质粉砂质页岩及含炭质页岩夹煤线，夹钙质岩屑砂岩。

上沙溪庙组J2s：为浅湖及河湖交替相沉积，岩性为红色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩与灰黄色块状长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩、长石砂岩不等厚互层。

2.2 物性及地面伽马能谱测量

对航放异常查证伽马能谱测量点和物性（伽马能谱）测量点进行合并统计分析，见图1，从全区来看，金属元素含量背景值在各地质单元都较为稳定且偏低，在3.58×10-6～6.90×10-6之间，当砂岩或灰岩含有泥质成分时，个别金属元素的含量也伴随增高，如雷口坡组钙质泥岩、粉砂岩和泥质灰岩分别达到11.20×10-6和7.90×10-6，表明泥质对金属元素具有一定的吸附作用；多种金属元素含量背景值在各地质单元有明显的分异性，以岩性控制为主，砂岩、页岩中金属元素含量背景值在11.12×10-6～17.62×10-6之间，而灰岩及白云岩中金属元素含量明显降低，背景值在2.43×10-6～8.37×10-6之间，但当灰岩中含有一定的泥质成分时，金属元素含量会略有升高，如雷口坡组钙质泥岩和泥质灰岩钍含量背景值分别达到5.35×10-6和7.12×10-6，表明泥质对钍具有强吸附作用；金属元素含量背景值与钍含量背景值特征类似，且具有正相关性，也是以砂、页岩含量背景值较高，白云岩和灰岩含量背景值极低，同时与是否含泥质有密切关系。

图1 工作区主要地层和赋存矿物特征统计图

2.3 土壤地球化学测量

异常区共采集到样品565件，分析了样品中As、Ag、Au、Pb、Zn、K、Cu、Ni、Th、U等10种元素的含量，单就K元素来说，工作区各异常范围内土壤中K元素含量相对较高，特别是K3、K4、K6、和K7号异常中心处土壤中K元素含量均较高，整体呈现出K含量较高的样品（＞3×10-2）多呈连续分布的特征，对寻找矿产资源具有重要的指示意义。

3 异常分布特征

如图2所示，区内异常K3、K4、K6、K7、K9和K25号异常位于华蓥山背斜东翼，为缓翼一侧；K14号异常位于铜锣峡背斜西翼，为较缓一翼；K12、K13、K15和K19号异常位于明月峡背斜西翼，为地层较缓一翼；出露地层主要为下三叠统嘉陵江组T1j和中三叠统雷口坡组T1l，浅部矿物的保存主要受构造和岩性控制，缓翼有利于矿石赋存，保存区分布于背斜两翼、倾没端及部分断层上盘，但制约因素多。

图2 异常分布及构造纲要图

3.1 异常特征分析

据前人研究表明该研究区具有找矿意义，其伽玛能谱测量值具有金属元素含量低的特征[1，2]，为了消除不溶性物质高异常的干扰，本文利用金属元素异常增强判别处理模型IZP=K3/U对异常查证伽玛能谱数据进行处理[3]，依据处理过的数据编制等值线异常图，结合地层、伽马测量原始值、土壤化探样品分析值等，得到地质矿物异常信息如图3。

图3 地质矿物中金属元素含量综合异常图

从图上可以看出，除K14和K17外，异常主要出露于嘉陵江组和雷口坡组地层中，伽马能谱测量出的金属元素异常含量和土壤化探样品中金属元素含量值基本一致。K3、K4、K6、K7异常中金属元素异常值高，且异常连续性较好，综合地物化成果认为这几处异常元素富集程度较高，成矿条件有利，具有找矿的潜力；K14、K15号异常区内出露地层主要为须家河组，异常中金属元素异常值较高，区域上该地层中未发现可开采的矿产资源，根据地层物性测量统计结果表明，综合分析认为该异常可能是由须家河组中砂岩所引起，对寻找矿产资源的意义不大；K17号异常区内出露地层为上沙溪庙组，区域上该地层中未发现矿产资源，异常区内剖面上伽马能谱测量和化探查证结果显示，K含量总体较低，综合分析认为该异常可能是由上沙溪庙组中砂泥岩所引起，对寻找矿产资源的意义不大；K9、K25异常中金属元素异常值较低，K12、K13、K19异常中金属元素仅局部地段含量较高，异常连续性较差，多呈孤立尖峰分布特征，综合以上地物化成果认为K9、K12、K13、K19、K25异常中金属元素仅发生了局部富集，成矿条件一般，能够为寻找矿产资源提供一定线索。

3.2 金属元素异常分类

通过对工作区内12个航放金属元素异常进行地面查证，综合地化剖面、金属元素异常特征、物性测量及土壤样品分析结果，推断K14、K15和K17异常主要由须家河组和上沙溪庙组中岩性引起，属非矿致异常，定为岩性异常；而受华蓥山背斜控制的K3、K4、K6、地质异常区域均位于区域含矿地层下三叠统嘉陵江组或中三叠统雷口坡组中，可能由多种金属元素富集所引起，属推断矿床为小型以下的规模的异常，定为丙类矿致异常。