周立國

(山東省第八地質礦產勘查院，山東 日照 276826)

矽卡巖礦床作為接觸交代礦床的一種，主要是在中酸性—中基性侵入巖類與碳酸鹽類巖石的接觸帶及附近，由含礦氣水溶液進行交代作用形成的，礦床在空間及時間上與矽卡巖有一定的聯(lián)系[1-3]。其礦體呈似層狀、凸鏡狀、豆莢狀等產于接觸帶的矽卡巖中，主要受接觸帶、斷裂及層間破碎帶、捕虜體等構造控制，與圍巖多呈漸變關系。矽卡巖型鐵多金屬礦以磁鐵礦為主，常伴生磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等。圍巖普遍矽卡巖化，且常具有一定的分帶性，正接觸帶附近蝕變強烈。礦體的不連續(xù)性為地表追索或深部揭露增加難度，物探方法作為找礦的重要手段，應當發(fā)揮其攻深找盲的作用，利用目標體與圍巖的物性差異，選擇合適的物探方法追索礦體的走向，推斷礦體的空間賦存狀態(tài)，為工程驗證提供依據。

1 開展工作的技術前提條件

尋找矽卡巖型鐵多金屬礦的目標體為鐵及多金屬礦，侵入巖主要為中酸性—中基性類，如閃長巖、花崗巖、花崗閃長巖等，侵入體以規(guī)模為小型的巖株、巖瘤等常見，而圍巖為碳酸鹽類巖石，常見的為灰?guī)r、白云質灰?guī)r、白云巖等，凝灰?guī)r、安山巖等火山巖在一定條件下也可形成矽卡巖型礦。

侵入巖、圍巖、矽卡巖、構造是形成矽卡巖型鐵多金屬礦的必要條件，它們有各自的物理性質，對于矽卡巖型鐵多金屬礦具有高磁、高極化、中高阻的物性特征，侵入巖具中-高磁、低極化、高阻的物性特征，圍巖具弱磁、低極化、高阻的物性特征，這種物性差異為地球物理勘探提供前提。利用磁性特征可以開展高精度磁法測量工作，圈定高磁地質體在地面的投影位置[4-7]；利用激發(fā)極化法可以圈定硫化物的空間賦存狀態(tài)，也可排除由火山巖或基性巖體引起的干擾磁異常，利用綜合物探方法多參數(shù)判定地質體的性質[7-16]。

2 工作方法及技術要求

2.1 高精度磁測

高精度磁測工作選用加拿大GEM公司生產的GSM-19T質子磁力儀，該儀器攜帶輕便，操作簡單，分辨率高，獲取弱磁異?？煽啃愿摺８呔却艤y工作因理論成熟，工作效率高，在劃分巖性界線、推斷構造、圈定磁異常等方面發(fā)揮著重要作用。

工作前各臺磁力儀需要進行噪聲水平、儀器一致性、探頭高度等試驗工作，擇優(yōu)選取性能優(yōu)良的儀器進行野外施工，施工前架設日變站，在一個工作日內，日變觀測始于野外開工前，終于野外工作完成后。測點觀測按測網進行，觀測參數(shù)為總場強度T，儀器自動調諧，操作員嚴格“去磁”，觀測過程中遇異常點、畸變點，需進行重復觀測，磁測野外工作，起于校正點，終于校正點的閉合單元，早、晚校正點經日變改正后，差值不大于兩倍的設計均方誤差。

2.2 激發(fā)極化法

激發(fā)極化法可以發(fā)現(xiàn)和研究侵染型礦體，觀測結果受地形和其他因素的影響較小、常見黃鐵礦化、石墨化、磁鐵礦化或其他分散的金屬礦化，同樣可產生激電異常的特點，激發(fā)極化法裝置具有多種形式，如快速圈定極化體異常范圍常利用中間梯度法；了解極化體的空間賦存狀態(tài)利用四極測深法；追索礦化蝕變破碎帶利用聯(lián)合剖面法等。

(1)中間梯度裝置：本裝置敷設一次供電電極，可在一個較大范圍內觀測，異常形態(tài)簡單易于解釋。工作中AB供電極距的大小依據目標體露頭試驗結果確定，接收極距MN≥(1/50～1/30)AB，觀測范圍為AB2/3的中部，旁測距不大于AB/5。

一般供電極距選擇AB=1200m，測量極距MN=40m，旁側距最大為200m，觀測段為AB2/3中段。供電周期16s，延時200ms，2次觀測方式。

(2)聯(lián)合剖面裝置：該裝置需要在測線上布設A，M，N和B極，測量點位于M、N測量電極的中間，以O表示，AO的距離大于3倍探測對象的頂部埋深，MN=(1/3～1/5)AO，無窮遠電極C布設距離需大于AO的5倍以上，并垂直測線走向。工作中固定AMNB電極的距離，將四個電極沿測線一起移動，測量同一測點A、B供電極分別供電時的參數(shù)值，生產效率低。

(3)四極測深裝置：該裝置的特點是AM=NB，記錄點在MN的中點。其探測深度隨AB增加而增大。工作中常選擇等比對稱四極裝置或不等比對稱四極裝置，極距選擇原則一般為在模數(shù)為6.25cm的對數(shù)紙上，取0.8～1.2cm長，且使其均勻分布，相應的段長作為供電極距。MN與供電極距AB的比，一般保持在1/3～1/30的范圍，極距選擇如表1所示。

表1 電測深裝置極距

四極測深裝置用于研究地層電性的垂向變化，大致了解地質體斷面和極化體空間賦存狀態(tài)，因生產效率低，通常用于重點異常區(qū)布設鉆孔時作為參考之用。

3 應用實例

3.1 哈得爾甘南調查區(qū)

3.1.1 地質概況

青海省茫崖鎮(zhèn)哈得爾甘南地區(qū)位于柴達木盆地西南緣，所處大地構造位置在區(qū)域上隸屬東昆侖巖漿弧帶祁漫塔格造山亞帶。調查區(qū)周圍已知礦床或礦點成礦母巖大都以中酸性侵入巖為主，圍巖為寒武-奧陶系灘間山群、上石炭統(tǒng)締敖蘇組碳酸鹽巖。礦體多分布于外接觸帶，受侵入接觸帶、巖漿巖條件、圍巖巖性、斷裂、裂隙及層間構造綜合控制。NWW向斷裂控制了巖體展布和礦體分布，為礦區(qū)控礦構造，晚華力西-印支期中酸性侵入巖與寒武-奧陶系灘間山群、上石炭統(tǒng)締敖蘇組碳酸鹽巖緩接觸帶，尤其是舌狀凹陷帶是尋找厚大礦體的有利部位。

區(qū)內的巖漿巖活動主要發(fā)生在印支期，屬祁漫塔格復合構造巖漿帶，主要出露有晚三疊世、早侏羅世侵入巖及晚三疊世鄂拉山組火山巖。構造活動以脆性斷裂為主，NW向以及一系列伴隨NW向斷裂形成的層間斷裂或破碎裂隙成為熱液活動和礦物質沉淀的場所。物性資料表明，多金屬礦化體具低阻高磁高極化率的“一低兩高”特征，與其他巖石的物性差別較大。但該區(qū)灰?guī)r所含炭質成分較多，其極化率相對較高，為激電干擾異常，但其磁性較弱。

3.1.2 物探找礦標志和解釋推斷

(1)找礦標志:綜合成礦地質和磁、電性特征，哈得爾甘南地區(qū)找礦標志如下：

①鐵礦體主要在矽卡巖中富集，因此，矽卡巖是找鐵礦和銅礦的直接標志.矽卡巖外側則是找銅礦和鉛鋅礦的一個直接標志.尤其是晚三疊世侵入巖和石炭紀碳酸鹽巖形成的矽卡巖，成礦作用明顯。

②磁法測量圈定的磁異常是尋找矽卡巖型鐵礦的重要標志，激電測量圈定的低阻高極化異常區(qū)也是尋找多金屬礦的重要標志，磁異常正負異常接觸部位和激電異常極化率高值區(qū)(一般4%～6%)往往是礦化帶所在位置，但規(guī)模較大的正磁異常多為巖體或火山巖所引起，而極化率值過高(大于10%)則通常為地層中的黃鐵礦化灰?guī)r所引起。

(2)解釋推斷：為快速圈定找礦靶區(qū)，在調查區(qū)內開展1∶1萬高精度磁測工作，圈定磁異常2處(圖1)。C1磁異常呈帶狀，伴生負異常，長約240m，寬100m，走向近EW。異常峰值約4000nT，且伴生有負異常，相對差值近7000nT，調查區(qū)內無此強磁性巖石，推測為隱伏的磁鐵礦引起。根據異常形態(tài)，推測地質體向S傾。C2磁異常呈帶狀，長約1600m,寬約150～640m。走向近EW。C2異常形態(tài)與C1異常相似，峰值可達1057nT，地表被第四系覆蓋，與鄰近工區(qū)相比，認為與矽卡巖化有關。

1—ΔT正異常等值線(nT)；2—ΔT零值等值線(nT)；3—ΔT負異常等值線(nT)；4—磁異常編號；5—磁電綜合剖面及編號；6—建議鉆孔位置圖1 調查區(qū)高磁測量ΔT等值線平面圖

為了解引起上述磁異常地質體的電性特征，開展了1∶2000激電中梯測量工作，可以看出，激電異常與C1磁異常對應良好，270點向小號呈高阻特征，270點向大號呈中低阻，其值比較平穩(wěn)；極化率在430～500點呈高極化特征，其值可達6.25%，對應的磁場值為高異常區(qū)，磁電異常十分對應，推測該磁、電異常為隱伏的鐵及多金屬礦所引起，由曲線形態(tài)推測引起異常的地質體傾向S(圖2)。

3.1.3 驗證結果

為驗證C1磁異常，ZK1鉆孔施工在該異常中心偏南部位，為正北向75°斜孔，孔內共見有鐵多金屬礦(化)體11條，厚度0.64～3.39m，累計見礦厚度16.7m，TFe品位28.58%～43.84%，Cu品位0.22%～1.31%，Pb品位0.30%～3.04%，Zn品位0.72%～6.02%。

鉆孔揭露情況與物探推測結果吻合,說明利用磁測快速掃面圈定高磁異常,輔以激電中梯法,利用磁、電綜合異常判定礦與非礦異常，指導鉆孔布設，在該區(qū)效果良好。

3.2 德令哈阿日特克山地區(qū)

3.2.1 地質概況

1—ΔT曲線；2—視電阻率曲線；3—視極化率曲線圖2 ZP1剖面磁電綜合圖

青海省德令哈市阿日特克山地區(qū)處于柴北緣成礦Ⅱ帶和鄂拉山成礦帶的交會部位，柴北緣成礦Ⅱ帶為一大陸邊緣裂谷帶，呈NW—NWW向展布，主要受柴北緣及宗務隆山南緣兩條深大斷裂控制，這些深大斷裂經歷了多期次不同性質的活動，往往形成大型韌性剪切帶，為礦質的萃取、活化運移提供了良好的成礦地質環(huán)境。該區(qū)以下元古界達肯達坂群為結晶基底，出露的地層主要有下元古界達肯達板群、石炭系、第四系地層。華力西期-印支期經歷陸內造山，伴隨有強烈的構造巖漿活動，形成了以NW向為主的斷裂構造系統(tǒng)及大量的中酸性侵入巖體構成的歐龍布魯克巖帶的主體，在接觸帶附近或巖體內部的破碎蝕變帶中，賦存有銅、鐵、鎢、稀有金屬等礦產，為矽卡巖型多金屬礦床。

3.2.2 物探資料解釋推斷

普查區(qū)內先后開展了1∶1萬高精度磁測工作，1∶1萬激電中梯測量工作，圈定了多個磁、電異常，其中工區(qū)東南部物探異常具矽卡巖型礦的特征，即低阻高磁高極化特征。為了解目標體在空間的賦存狀態(tài)，布設了激電測深剖面，其擬斷面圖反映極化體的傾向不明，為進一步明確極化體的傾向，為鉆孔布設提供依據，開展了不同極距的聯(lián)合剖面工作。

依據普查區(qū)巖石電性特征，構造破碎帶具硅化、綠泥石化、黃鐵礦化等，其黃鐵礦、黃銅礦等金屬硫化物具高極化特征，而綠泥石化構造帶相對于圍巖呈低阻特征，硅化構造帶相對于圍巖呈高阻特征。區(qū)內大面積出露古元古代第三巖組和第四巖組，片麻巖類巖石普遍具黃鐵礦化，可引起強度較大的激電異常。

普查區(qū)具面積性高極化的異常特征，高極化率范圍與山體的走向和出露的巖石密切相關，在第四系覆蓋、地形平緩地段呈低極化。高極化率異常整體走向SE，與區(qū)域構造方向一致。依據異常特征，結合地質資料認為，視極化率梯度帶即低極化率向高極化率的過渡帶為賦存礦體的有利部位(圖3)。

為了解引起DJH2異常極化體的空間賦存狀態(tài)，在勘探3線開展激電測深工作，從測深斷面圖來看(圖4)，6～8點為低阻“U”型帶，對應的極化率在AB/2=65m以下呈相對高極化特征，其值在AB/2=340m時最大，為10.63%，推測為黃鐵礦化地質體引起，高極化體傾向不明顯。1～10點處表現(xiàn)為相對高阻高極化體，根據異常形態(tài)推測為硅化、黃鐵礦化地質體引起。

1—視電阻率等值線及量值；2—視極化率等值線及量值；3—推斷的巖性接觸帶圖4 3線激電測深擬斷面圖

為確定極化體的具體傾向，為鉆孔布設提供依據，同時開展了激電聯(lián)合剖面工作。在OA=110m的裝置中，230～250點呈低阻U型異常，230點處視極化率呈礦致“反交點”；在OA=220m的裝置中，250點附近呈低阻V型異常，240點處視極化率呈礦致“反交點”，由此推測該極化體向北陡傾(圖5)。

3.2.3 驗證結果

為驗證上述DJH2極化率異常，鉆孔布設與激電測深8號點，鉆孔揭露顯示：礦體賦存于海西期花崗閃長巖與含碳酸質巖石地層的接觸地帶，花崗閃長巖與含碳酸質巖石發(fā)生接觸交代作用，從而形成矽卡巖型礦床。

ZK301共發(fā)現(xiàn)5層礦：108.50～110.50m為銅礦體，銅品位0.20%～0.41%,平均品位0.31%；140.10～146.65m為銅礦體，銅品位0.14%～0.37%,平均品位0.27%；158.60～171.35m為銅礦體，銅品位0.033%～0.76%,平均品位0.27%；228.50～238.10m為銅鉛鋅銀礦體，銀平均品位518.50×10-6；銅平均品位0.55%；Pb+Zn平均品位13.83%；242.90～245.10m為銅鉛鋅銀礦體，銀平均品位261.90×10-6；銅平均品位0.27%；Pb+Zn平均品位7.39%。

4 結論

物探方法尋找矽卡巖多金屬礦床主要是利用目標體與圍巖的物性差異，選擇合適的物探方法追索矽卡巖礦體的走向，了解礦體的空間賦存狀態(tài)，發(fā)揮物探在攻深找盲中的作用。

(1)快速圈定找礦靶區(qū)，優(yōu)選高精度磁測和激電中梯法。高磁測量可以利用工區(qū)巖性磁性的變化規(guī)律、強弱特征劃分巖性、推斷構造等；激電中梯測量可以利用目標體與圍巖的電性差異，圈定激電異常，依據物性特征，結合地質資料，篩選礦致異常。

(2)利用激電測深剖面，細化目標體的電性異常特征，了解目標體的空間賦存狀態(tài)。對傾向不甚明顯的極化體，可開展不同裝置的激電聯(lián)合剖面工作，確定極化體的傾向，為鉆孔驗證提供依據。

(3)依據山地工程驗證成果，分析總結該區(qū)的成礦地球物理模型和找礦標志，為今后工作的開展提供翔實的物探資料。

參考文獻：

[1] 馬健，張吉濤，潘廣山，等．激發(fā)極化法在內蒙古觀音堂鉛鋅礦區(qū)的應用[J]．山東國土資源，2016，32(8)：62-65．

[2] 劉洪波，于林松，劉偉，等．激發(fā)極化法在早前寒武紀變質巖系找水中的應用[J]．山東國土資源，2012，28(3)：40-42．

[3] 張英梅，孟祥偉，陳昆明．激電中梯和激電測深在車輞銅鉛多金屬礦中的應用[J]．山東國土資源，2016，32(4)：57-60．

[4] 劉椿，任明君．皖南屯溪地區(qū)重磁異常特征及找礦方向[J]．物探與化探，2015，39(1)：35-40．

[5] 朱亞林，彭喜明，楊興峰，等．秦嶺太白地區(qū)地面磁測異常特征及其找礦遠景分析[J]．地球物理學進展，2016，31(4)：1771-1782．

[6] 柳建新，孫歡樂，陳波，等．重磁方法在國內外金屬礦中的研究進展[J]．地球物理學進展，2016，31(2)：713-722．

[7] 蔣金明，沙元成，文亮先，等．江西瑞昌市仙姑臺銅多金屬礦綜合勘查模型[J]．物探與化探，2015，39(6)：1104-1112．

[8] 任喜榮，趙國良，鄧輝，等．綜合物探方法在鴨子溝銅多金屬礦勘查中的應用[J]．物探與化探，2015，39(5)：885-890．

[9] 閆維華,劉永鋒,游連強．綜合物探方法在黔西北某鉛鋅礦勘查中的應用[J]．物探與化探，2016，40(4)：688-694．

[10] 李星，王峰，羅大鋒，等．綜合物探方法在云南江城隱伏鉛鋅礦勘查中的應用[J]．物探與化探，2015，39(6)：1119-1123．

[11] 劉永亮，孫海川，魯國防．綜合物探在平山湖地區(qū)煤炭勘查中的應用[J]．物探與化探，2015，39(4)：738-742．

[12] 丁高明，朱自強，常榮鳳，等．綜合物探法在河南夜長坪鉬礦深部找礦預測中的應用[J]．地球物理學進展，2015，30(1)：325-331．

[13] 張光之，周立國，王延浩．綜合電法在內蒙古查敖包銀鉛鋅礦區(qū)的應用[J]．地球物理學進展，2015，30(2)：867-871．

[14] 苑守成，陳達，羅先中．激電測深勘查效果的對比分析[J]．物探與化探，2006，30(6)：529-532．

[15] 張葉鵬，王紅，黃朝宇，等．物探方法在深邊部找礦中的有效性探討——以瀏陽市七寶山銅鋅礦區(qū)為例[J]．物探與化探，2016，40(4)：695-700．

[16] 李富，王永華，焦彥杰，等．多龍礦集區(qū)物探異常特征及找礦方向[J]．地球物理學進展，2016，31(1)：217-224．

[17] 王洪軍，牛如寶，王秋蘭．大功率激電測深法尋找焦家式深部金礦床的應用研究[J]．山東國土資源，2012，28(10)：25-29．