朱文兵，郭愛民，張貽舟，文成雄，蔣亞君

ZHUWen-Bing，GUOAi-Min，ZHANGYi-Zhou，WENCheng-Xiong，JIANGYa-Jun

（湖南省地質調查院，長沙410116）

（Hunan Institute of Geological Survey，Changsha 410116，Hunan，China）

EH-4電磁測深在郴州市鐵石垅礦區(qū)尋找深部隱伏鉛鋅礦體的應用效果及找礦意義

朱文兵，郭愛民，張貽舟，文成雄，蔣亞君

ZHUWen-Bing，GUOAi-Min，ZHANGYi-Zhou，WENCheng-Xiong，JIANGYa-Jun

（湖南省地質調查院，長沙410116）

（Hunan Institute of Geological Survey，Changsha 410116，Hunan，China）

鐵石垅鉛鋅礦床位于郴州有色多金屬礦集區(qū)，是近幾年危機礦山找礦效果較顯著的礦區(qū)之一。通過對測區(qū)EH-4電磁測深不同剖面電性特征和不同標高平面圖分析研究，解譯出深部斷裂位置及相對低阻異常分布范圍，并對可能的礦致異常進行了重要性排序，進而確定最佳的有利含礦空間。分析認為測區(qū)最好的礦致異常沿F11斷裂分布，主要分布在主干斷層和次級斷層的交匯部位。經(jīng)鉆探工程驗證，在F11斷裂帶內揭露新的隱伏鉛鋅礦體7個，礦體分布與EH-4電磁測深礦致異常分布相吻合，證實礦區(qū)利用EH-4電磁測深尋找深部隱伏礦體效果較好，為礦區(qū)及外圍尋找深部隱伏鉛鋅礦體提供了新的有效找礦方法。

EH-4電磁測深；邊深部找礦；找礦方法；找礦意義；鐵石垅鉛鋅礦床；郴州

鐵石垅鉛鋅礦區(qū)位于郴州市蘇仙區(qū)橋口鎮(zhèn)保安嶺村，處于炎陵-藍山NE向構造巖漿巖帶與NW向汝城-安仁-桃源構造巖漿巖帶交匯部位的南側，是南嶺成礦帶的組成部分，成礦地質條件優(yōu)越。該礦是湘南地區(qū)重要的鉛鋅礦床之一，至今已連續(xù)開采五十余年，因長期開采，鉛鋅資源已嚴重緊張，尋找新的礦產(chǎn)資源成為礦山的當務之急。因此，中南大學劉悟輝等［1］于2006～2007年在鐵石垅鉛鋅礦紫竹壟一帶開展了EH-4勘查及隱伏礦預測，并于2012年啟動老礦山邊深部鉛鋅礦找礦工作。通過對測區(qū)EH-4電磁測深剖面的電性特征和不同標高的平面圖進行分析，圈出深部三維空間內相對低阻異常12個，進而篩選出最佳礦致異常3個?？辈檫^程中對深部隱伏礦體可能賦存的最佳地段施工鉆探工程進行驗證，在F11斷裂帶（Ⅵ礦帶）揭露新的隱伏鉛鋅礦體7個［2］，證實利用EH-4電磁測深找礦效果較好。

1　礦區(qū)地質概況

區(qū)內出露地層以震旦系為主，次為寒武系（圖1），均以一套海相復理石碎屑沉積為主。寒武系香楠組（1-2x）主要為淺變質石英砂巖夾板巖、粉砂質板巖，底部有一薄層炭質板巖斷續(xù)分布。震旦系丁腰河組（Z2dyh）主要為硅質巖，巖性穩(wěn)定，局部漸變成硅質板巖夾粉砂質板巖。震旦系埃歧嶺組（Z1a）在礦區(qū)大面積出露，為礦區(qū)主要賦礦層位。巖性以淺變質石英砂巖為主，夾板巖、淺變質粉砂巖、淺變質長石石英砂巖、硅質板巖、細砂質板巖，夾微量含礫板巖和鐵硅質巖。

區(qū)內褶皺構造較簡單，主要有保安嶺倒轉背斜和石壟向斜，以及背、向斜之間形成的次級背、向斜。斷裂構造極其發(fā)育，成帶出現(xiàn)，具多期次活動等特點。斷裂構造分為北東-北北東、北西-北北西、近南北、近東西向四組。各組斷裂構造嚴格控制礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模，其中北東-北北東向斷裂與成礦關系最為密切，主成礦斷裂分布在保安嶺倒轉背斜軸部。代表性斷裂有F1、F3、F6、F7、F8、F9、F11、F12、F13、F14。

區(qū)內巖漿巖不甚發(fā)育，僅見兩條輝綠巖脈沿F7、F11斷裂充填并截穿鉛鋅礦體，為后期斷裂構造的產(chǎn)物。礦區(qū)南東部有少量花崗斑巖脈出露。區(qū)域上礦區(qū)南東側出露有寶峰仙、高壟山等巖體。

圖1　鐵石垅礦區(qū)地質略圖Fig.1 Geological sketch map ofTieshilongdeposit

2　礦體特征

區(qū)內礦體呈帶狀產(chǎn)出，共分為九個礦帶，編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ。礦帶長280～1350 m，以Ⅲ礦帶規(guī)模最大，每一礦帶中都有一至兩個規(guī)模較大、產(chǎn)狀形態(tài)較穩(wěn)定的主礦體，在主礦體的頂?shù)装逵?～45個近平行線列的小礦體分布，間隔5～50 m不等。礦體嚴格受斷裂構造控制，形態(tài)較復雜，大小懸殊，同一礦體厚度變化大，多呈似層狀、脈狀和透鏡狀產(chǎn)出。礦體圍巖主要為埃歧嶺組淺變質石英砂巖，其次為板巖、硅質巖；少量礦體圍巖為丁腰河組硅質巖及香楠組淺變質石英砂巖夾板巖。礦區(qū)共圈定大小礦體109個，現(xiàn)保有礦體76個，主礦體為Ⅲ1、Ⅲ23、Ⅲ1-2、Ⅱ4、Ⅰ1、Ⅲ23支、Ⅳ1。礦體主要分布于110～550 m標高范圍內。

礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、鐵閃鋅礦，次為黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦，另有少量輝銀礦、脆硫銻鉛礦、白鎢礦、錫石、黝銅礦，次生礦物有白鉛礦、菱鋅礦、褐鐵礦等。脈石礦物主要有石英、綠泥石、方解石、綠簾石，次為螢石、鉀長石、斜長石、絹云母等。礦床成因類型屬中-低溫熱液裂隙充填礦床，工業(yè)類型為產(chǎn)于淺變質砂巖中受斷裂構造控制的脈狀鉛鋅礦床。

3　 EH-4電磁測深

EH-4電磁成像系統(tǒng)是一套將天然場源和人工場源相結合的電磁測深系統(tǒng)，其彌補了大地電磁場的寂靜區(qū)和幾百赫茲附近人為造成的電磁干擾諧波，能有效的觀測到離地表幾m至1000 m內的地質斷面的電性變化信息，基于對斷面電性信息的分析研究，在礦產(chǎn)勘查中可以查明深部三維空間內的相對低阻空間，進而圈定深部隱伏斷裂及礦體的賦存地段，為后續(xù)驗證工程的布置提供依據(jù)。EH-4電磁測深已廣泛的用于尋找深部隱伏礦體［3-7］，該方法適用于各種不同的地質條件和比較惡劣的野外環(huán)境。

中南大學在礦區(qū)紫竹壟一帶共布置了8條測線，勘查網(wǎng)度為100 m線距20 m點距，測線沿NE128°方位布置（圖2）。測區(qū)范圍內出露震旦系埃歧嶺組淺變質石英砂巖夾板巖，斷裂構造主要為F11斷裂（Ⅵ礦帶），測區(qū)位于鐵石垅采礦區(qū)邊部，深部無采掘坑道分布。野外實測過程中，沒有因地形、干擾等因素發(fā)生丟點現(xiàn)象，共完成EH-4電磁測深觀測點168個。

圖2　 EH-4電磁測深點位布置示意圖Fig.2 Points layout diagramofEH-4 electromagnetic sounding

4　實測資料分析

通過對8條剖面的實測原始數(shù)據(jù)進行相關處理后，進行了數(shù)據(jù)的二維反演及成圖。為了便于資料的分析和解譯，對8條測線由南到北，即從1線到15線依次對8條剖面的電性特征進行分析，然后就8條測線在640 m、600 m、560 m、520 m標高平面圖的電性特征進行分析，最后在綜合分析的基礎上，對各種有利的低阻異常進行了相對重要性的排序。

4.1剖面資料分析

根據(jù)8條剖面電性特征顯示，剖面電性均由淺至深逐漸升高，淺部電阻率較低，深部電阻率較高（圖3）。以500、1200為界具明顯三個單元，而淺部電阻率值500以內，推測主要受地表巖石風化嚴重、覆蓋層較厚等因素的影響；深部電阻率較高，電阻率值均在500以上，推測巖石相對比較完整。深部520～640 m標高范圍內的高電阻率地段，相應的出現(xiàn)900～1200以內的低電阻率區(qū)段。結合已有地質資料分析，區(qū)內F11斷裂帶通過處，從地表斜向下，電阻率等值線出現(xiàn)明顯的向下凹陷、扭曲及橫向不連續(xù)，推測深部為主干斷層F11通過。斷層具分支復合，產(chǎn)狀較陡，傾角55°～80°，在深部520～640 m標高范圍內發(fā)育次級小斷裂。通過剖面電性特征分析，分別在5線至15線圈定出Ⅰ-L05、Ⅱ-L05、Ⅰ-L07、Ⅱ-L07、Ⅰ-L09、Ⅰ-L11、Ⅱ-L11、Ⅲ-L11、Ⅳ-L11、Ⅰ-L13、Ⅱ-L13、Ⅰ-L15共12處低阻異常。低阻異常主要位于F11斷裂帶內，在F11主斷裂與次級斷裂附近低阻異常更加明顯，推測為有利含礦空間。

4.2平面資料分析

（1）640 m標高平面圖資料分析

電性分布特征為5線南西離地表較近，受巖石風化影響，電阻率較低；7線北東電阻率較高。高電阻率區(qū)段內圈出電阻率值在1200左右的3處低阻異常（圖4），編號為A-640、B-640、C-640。A-640號異常范圍較大，跨越9線和11線，位于9線的8～12號點之間，11線的4～10號點之間，對應剖面中的Ⅰ-L09、Ⅰ-L11號異常。B-640號異常位于11線的28～32號點之間，異常規(guī)模較小，對應剖面中的Ⅱ-L11號異常。C-640號異常位于13線的18～22號點之間，異常規(guī)模較小，對應剖面中的Ⅰ-L13號異常。

圖3　 EH-4電磁測深7、11測線二維反演剖面示意圖Fig.3 The 2Dinversion profile schematic diagramofthe 7，11 measuringline ofEH-4 electromagnetic sounding

（2）600 m標高平面圖資料分析

電性分布特征為1至5線離地表較近，電阻率較低；5線北東電阻率較高。高電阻率區(qū)段內圈出電阻率值在1200以內的3處低阻異常（圖4），編號為A-600、B-600、C-600。A-600號異常范圍較大，跨越9線和11線，位于9線的4～12號點之間，對應剖面中的Ⅰ-L07、Ⅰ-L09、Ⅰ-L11號異常，為A-640號異常往深部的延伸。B-600號異常位于11線的28號點附近，異常規(guī)模較小，對應剖面中的Ⅱ-L11號異常，為B-640號異常往深部的延伸。C-600號異常封閉，跨越13和15兩線，對應剖面中的Ⅰ-L13和Ⅰ-L15異常。

（3）560 m標高平面圖資料分析

根據(jù)平面的電性分布，1線560 m標高距地表較近，巖石風化嚴重，電性呈低阻特征。平面上高電阻率區(qū)段內圈定1處低阻異常，編號為A-560。異常位于11線的28號點附近，對應剖面中的Ⅳ-L11號異常，推測為有利含礦空間。

（4）520 m標高平面圖資料分析

平面上電阻率普遍較高，未發(fā)現(xiàn)有意義的低阻異常。

4.3綜合資料分析

通過測區(qū)8條EH-4電磁測深資料及地表地質調查結果分析，各剖面電性特征很好的反映了巖性特征及深部推測斷裂分布情況。在5～15測線內共圈出12個相對低阻異常，異常沿F11斷裂帶分布，主要分布在560～640 m標高。在充分考慮異常強度、規(guī)模，主干斷層與次級斷層交匯部位的低阻異常，主干斷層中的低阻異常、平面上主要異常在各剖面上的連續(xù)性等基礎上，確定可能的礦致異常，并對異常的重要性進行排序，確定最有可能的礦致異常。據(jù)分析研究，測區(qū)深部隱伏礦體有利含礦空間均出現(xiàn)在斷層附近，較好的異常分布在主干斷層和次級斷層的交匯部位，可能的礦致異常主要分布在7、9、11、13、15測線之間的600 m標高附近，最好的礦致異常主要有Ⅰ-L09、Ⅰ-L11、Ⅰ-L07（表1）。

5　工程驗證及效果

圖4　 EH-4電磁測深640 m、600 m標高二維反演平面圖Fig.4 The 2Dinversion plan in 640 m，600 mlevel ofEH-4 electromagnetic sounding

表1　 EH-4電磁測深低阻異常特征及重要性排序表Table 1 Sorted list of low resistivity anomaly characteristics and significance of EH-4 electromagnetic sounding

圖5　鐵石垅礦區(qū)610勘探線與EH-4電磁測深7測線剖面疊合圖Fig.5 Profile overlayofthe 610 exploration line and 7 measuringline ofEH-4 electromagnetic soundingin Tieshilongdeposit

通過勘查，礦區(qū)共探獲新礦體40個。在電磁測深范圍內的610勘探線施工驗證孔ZK610-1，深部揭露新的隱伏鉛鋅礦體7個（圖5）。礦體呈脈狀，由F11斷裂構造帶控制，礦體走向NE，傾向SE，傾角37～88°。通過施工鉆孔，較好的驗證了EH-4電磁測深礦致異常。7線Ⅰ-L07號異常位于F11-1與F11-1次級斷裂交匯部位，Ⅱ-L07號異常位于F11-1與F11-2斷裂之間。礦致異常分布在590～640 m標高范圍內，鉆孔在575～632 m標高范圍揭露隱伏礦體脈6個，與EH-4電磁異常分布相吻合。在705 m標高控制隱伏礦體Ⅵ11，該礦體沿傾向向深部延伸與Ⅱ-L07號異?？上噙B。另618勘探線ZK618鉆孔在604 m標高控制隱伏礦體Ⅵ2，與15線Ⅰ-L15號礦致異常分布相吻合。

通過對比610勘探線礦體分布特征和7線EH-4電磁測深礦致異常分布特征（表2），結合測區(qū)其它勘查成果資料［1-2，8-9］綜合分析。測區(qū)礦致異常均出現(xiàn)在斷層附近，較好的異常分布在主干斷層和次級斷層的交匯部位及附近，可能的礦致異常主要分布在600 m標高附近。

表2　 EH-4電磁測深7測線礦致異常與610勘探線礦體分布對比表Table 2 Correlation table between the mineral anomalies in 7 measuring line of EH-4 electromagnetic sounding and the ore-body distribution of 610 exploration line

6　結論

鐵石垅礦區(qū)通過施工鉆探工程對EH-4電磁測深礦致異常進行驗證，在F11斷裂構造帶內（Ⅵ礦帶）揭露新的隱伏鉛鋅礦體7個，證實礦區(qū)利用EH-4電磁測深尋找深部隱伏礦體效果較好，能有效的縮小找礦范圍，降低探礦工程成本，為礦區(qū)提供了新的有效找礦方法。在充分考慮礦山現(xiàn)有井巷工程分布的前提下，EH-4電磁測深為礦區(qū)及外圍尋找深部隱伏鉛鋅礦體新的有效方法。

［1］劉悟輝，邵擁軍，劉偉，席振銖，張道軍，張貽舟，胡榮國，薛軍平.湖南郴州鐵石垅鉛鋅礦紫竹壟Ⅵ礦帶EH-4勘查及隱伏礦預測研究科研報告［R］.中南大學，2007.

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The application effect and prospecting significance of EH-4 electromagnetic sounding to deep concealed lead-zinc ore-body in Tieshilong deposit，Chenzhou，Hunan Province.Geology and Mineral Resources of South China，2016，32（3）:211-217.

Zhu W B，Guo A M，Zhang Y Z，Wen C X and Jiang Y J.

Tieshilong lead- zinc deposit is located in nonferrous multi- metal ore- concentrated area of Chenzhou，which is one of themine areas that have significant prospecting effect in recent years. Based on the analysis of profile electrical characteristics and plans ofdifferent levels ofEH- 4 electromagnetic sounding， interpretingthe distribution position of faults and lowresistivity anomalies， sort the possible mineralization anomalies， and then identify the best favorable ore space.Analysis showthat the best part ofthemineralization anomalies are distributingalongthe F11fracture in this surveyed area， and mainly distribute in the intersection area between major faults and the sub- faults. By drillingengineeringverification， 7 newconcealed ore bodies were found within the F11fault zone. The orebody distribution and mineral anomalies ofEH- 4 electromagnetic sounding consistent， demonstrating the prospecting effect ofEH- 4 electromagnetic sounding is better， provide a better prospectingmethod for looking for the deep concealed ore bodyin this deposit and the periphery.

EH- 4 electromagnetic sounding； deep and periphery prospecting； prospectingmethods； exploring significance；Tieshilonglead- zinc deposit；Chenzhou，Hunan Province

中圖分類法：P631.3+25A

1007-3701（2016）03-211-07

10.3969/j.issn.1007-3701.2016.03.002

2016-03-01；

2016-04-16.

湖南省兩權價款地質勘查項目“湖南省郴州市鐵石垅礦區(qū)邊深部鉛鋅礦普查”（編號：201203087）資助.

朱文兵（1981—），男，助理工程師，從事區(qū)域地質調查與礦產(chǎn)勘查.Email:784500874@qq.com.