喻忠鴻， 嚴(yán)玲琴， 張 勇， 王金海， 才智杰

(1. 青海省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，西寧 810029;2. 青海省地質(zhì)調(diào)查局，西寧 810000)

0 引言

青海省西部祁漫塔格地區(qū)，位于東昆侖造山帶西段、柴達(dá)木盆地西南緣，是近幾年查明的較有遠(yuǎn)景的矽卡巖型鐵銅多金屬成礦帶，是國土資源部確定的我國十大新的戰(zhàn)略資源接替基地之一[1]，也是青海省重要的金屬礦產(chǎn)基地之一。帶內(nèi)矽卡巖型鐵、銅多金屬礦床(點(diǎn))星羅棋布，已探明有野馬泉、肯德可克和尕林格礦床[2,3]、卡而卻卡、四角羊(牛苦頭)、虎頭崖、景忍、迎慶溝、它溫查漢等[4-6]。隨著這些礦床的大量發(fā)現(xiàn)，祁漫塔格成礦帶規(guī)模也日益擴(kuò)大，也使該成礦帶成為眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)區(qū)域[7-12]。

地球物理方法在祁漫塔格地區(qū)找礦工作中發(fā)揮了重要的作用，如卡而卻卡、尕林格、它溫查汗、野馬泉礦床等基本都是通過1:50 000高精度磁測工作圈定和發(fā)現(xiàn)的[13]。區(qū)內(nèi)開展過大量的物探工作，但對區(qū)內(nèi)矽卡巖型礦床物探方法的有效性缺乏總結(jié)。筆者通過在區(qū)內(nèi)典型的矽卡巖型礦床(帶)進(jìn)行物探方法有效性試驗(yàn)工作，研究已知礦體部位的物探異常特征，總結(jié)方法有效性，指導(dǎo)在未知區(qū)域的找礦工作。

1 已知礦體部位的有效性試驗(yàn)

有效性試驗(yàn)工作選擇在卡而卻卡M3-9磁異常區(qū)的Ⅹ號矽卡巖(鐵銅鋅礦)帶上，利用重力、磁法、激發(fā)極化法進(jìn)行了試驗(yàn)工作，并收集了以往的物探資料進(jìn)行了對比研究。Ⅹ號矽卡巖帶存在較厚大的鐵多金屬礦體，且具有一定埋深，礦體控制程度較高，工程工作量較多，尤其是深部鉆探工作，利于資料的對比和綜合分析。

圖1 卡而卻卡M3-9磁異常區(qū)地質(zhì)-地球物理異常剖析圖(據(jù)青海省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院)Fig.1 The geological-geophysical anomalies analysis chart of M3-9 magnetic anomaly in Kaerqueka region(a)地質(zhì)礦產(chǎn)圖；(b)磁測ΔT等值線平面圖；(c)布格重力等值線平面圖；(d)剩余重力等值線平面圖；(e)視極化率等值線平面圖(背景值1.8%，縱比例尺1:2%)；(f)視電阻率等值線平面圖(背景值400 Ω·m，縱比例尺1:1 000)

Ⅹ號矽卡巖帶深部發(fā)育厚大的矽卡巖帶產(chǎn)于花崗閃長巖、似斑狀黑云母二長花崗巖體與奧陶-志留系灘間山群(OST)地層的深部接觸部位，目前控制長度為2.21 km，厚度為30 m～200 m不等，矽卡巖帶呈帶狀緩傾斜分布，走向北西-南東向，出露深度在地表約300 m以下。

該礦帶鐵銅鋅礦(化)體密度為4×103kg/m3，磁化率平均值為117446.6×4π×10-6SI，電阻率平均值在600 Ω·m～2 000 Ω·m，極化率平均值在10%以上。含礦地層(灘間山群)密度為2.96×103kg/m3，磁化率為145.0×4π×10-6SI，該地層中含炭玄武質(zhì)安山巖呈低阻高極化，極化率達(dá)到32%，電阻率為156 Ω·m，黃鐵礦化矽卡巖極化率達(dá)到13.3%，電阻率為187 Ω·m，呈低阻高極化特征。侵入巖體密度為2.6-2.7×103kg/m3，磁化率平均值為560×4π×10-6SI，電阻率值在5 000 Ω·m以上，極化率在2%以下?？梢钥闯?，礦(化)體相對圍巖為高密度、高磁、低-中電阻率、高極化特征，具備開展重、磁、電綜合物探的地球物理前提。含礦地層中炭質(zhì)和黃鐵礦化為電性主要干擾，但可為劃分含礦地層提供依據(jù)。

圖2 VII礦帶和M3-9地質(zhì)-地球物理綜合剖面圖(剖面方位0°，成圖比例尺1∶5 000)Fig.2 The geological-geophysical integrated profile of VII belt and M3-9 (Profile orientation:0 degree，Scale:1∶5 000)(a)VII礦帶和M3-9不同比例尺布格重力異常對比圖；(b)VII礦帶和M3-9不同比例尺ΔT磁異常對比圖；(c)VII礦帶和M3-9不同比例尺視電阻率、視極化率曲線圖；(d)VII礦帶和M3-9勘探線剖面及推斷解釋圖

2012年-2014年青海三勘院在此區(qū)域開展了1:50 000重電掃面工作(圖1)，從1:50 000重力面積性資料來看，M3-9磁異常區(qū)的Ⅹ號矽卡巖帶位于重力高低值過渡區(qū)，高值區(qū)與灘間山群老地層相對應(yīng)，低值區(qū)與密度相對較低的侵入巖體相對應(yīng)，而過渡區(qū)則為巖體和地層的接觸帶，是成礦有利區(qū)段。電性特征表現(xiàn)為大面積的高視極化率、中低視電阻率值區(qū)，反映出大面積黃鐵礦化的地層背景。X礦帶上在50 000重電資料的組合異常特征為高低重力過渡帶，中高極化率、中低電阻率、寬緩高磁異常。此次有效性試驗(yàn)工作選擇1:5 000比例尺的重力、高精度磁測、大功率激電剖面工作，線號為SY1線(位置見圖1紅線所示)，并結(jié)合前人的工作成果進(jìn)行對比分析和總結(jié)。

1.1 重力試驗(yàn)效果

在卡而卻卡SY1試驗(yàn)剖面重力試驗(yàn)剖面圖(圖2(a))上可以看出，對于M3-9異常的Ⅹ礦帶，無論是1∶50 000還是1∶5 000布格重力異常曲線，從低密度值(2.7×103kg/m3左右)的侵入巖體過渡到密度值較高(2.96×103kg/m3)的灘間山群安山巖段，地層布格重力異常曲線都有明顯抬升，將灘間山群安山巖段引起的布格重力異常稱為一級異常，當(dāng)灘間山群地層里賦存有更高密度值(4×103kg/m3左右)的鐵銅鋅礦體，且礦體埋深不大，規(guī)模較大時，便在一級異常上疊加一個幅值更高的次級異常，這與礦體的地質(zhì)賦存特征和物性特征是吻合的，且此次級重力異常與礦體位置對應(yīng)很好，位于礦體正上方。

為了了解不同比例尺重力工作的效果，對1∶50 000 比例尺、點(diǎn)距100 m的重力工作資料，和1∶5 000比例尺、點(diǎn)距10 m的重力工作進(jìn)行了對比(圖2(a))，可以看出，對于M3-9異常X礦帶這樣傾向較緩、規(guī)模較大的礦體及其賦存的老地層，100 m點(diǎn)距的重力工作還是有反映的，但細(xì)節(jié)不如10 m點(diǎn)距明顯，因此，建議對一般的礦產(chǎn)詳查工作，點(diǎn)距最好選擇10 m～20 m。

1.2 高精度磁測試驗(yàn)效果

收集SY1剖面以往的1∶50 000和1∶10 000比例尺的磁測數(shù)據(jù)，并和本次試驗(yàn)的1∶5 000高精度磁測工作進(jìn)行對比可以看出(圖2(b))，三種工作比例尺對有一定規(guī)模的鐵磁性礦體的探測效果均比較好，比例尺越大對礦體的異常反映越明顯，但由于斜磁化的影響，磁異常極大值并沒有位于礦體正上方，而是稍偏南的位置，因此在用物探工作指導(dǎo)地質(zhì)工程布置時，應(yīng)對磁測數(shù)據(jù)進(jìn)行化極處理，并盡可能利用多種物探資料，提高地質(zhì)工程布置的準(zhǔn)確性。

1.3 大功率激電試驗(yàn)效果

在1∶50 000和1∶5 000兩種激電工作剖面圖上(圖2(c))可以看出，M3-9鐵鉛鋅礦體上，電性表現(xiàn)為中低視電阻值、中高視極化率值，形態(tài)較寬緩，并與磁異常和次級重力異常相對應(yīng)。1∶50 000激電剖面由于測量極距、點(diǎn)距跨度較大，對地下空間的電性信息有較大的總體反映，表現(xiàn)為寬緩、跨度較大的激電異常區(qū)，反映了大面積黃銅礦化、黃鐵礦化的地質(zhì)背景，礦體異常信息淹沒在大面積的背景異常中。1∶5 000工作比例尺的激電曲線，1∶5 000和1∶50 000電性曲線趨勢相同，局部有小跳動，由于大比例尺分辨能力較強(qiáng)，在礦體上，1∶5 000激電曲線異常相較于1∶50 000激電工作而言，鐵多金屬礦體激電異常更加突出和明顯。

1.4 試驗(yàn)效果總結(jié)

在卡而卻卡M3-9磁異常區(qū)矽卡巖礦帶的試驗(yàn)效果表明(圖2(d))，高精度重力、高精度磁測和激法極化法，對礦體或者地質(zhì)背景都有較好地反映，對礦(化)帶的賦存位置也有較好地反映，在已知礦體上方多表現(xiàn)為兩種或三種綜合物探異常特征。因此，在本地區(qū)矽卡巖礦區(qū)開展綜合物探時，要特別注意重、磁、電異常中的兩種或三種組合異常，尤其是高低重力異常過渡區(qū)域(相對低密度巖體與高密度地層接觸帶)疊加有磁或電異常時，這些綜合異常部位往往是鐵磁性礦體或多金屬礦體賦存的有利位置。

2 試驗(yàn)成果應(yīng)用推廣

應(yīng)用推廣工作主要是利用在已知礦體部位的有效性試驗(yàn)成果，在卡而卻卡和野馬泉矽卡巖礦區(qū)及外圍進(jìn)行了應(yīng)用推廣，查證了一批有找礦潛力的重電和磁異常，有力地支撐了地質(zhì)工作的開展。

圖3 野馬泉地區(qū)M2磁異常區(qū)地質(zhì)-地球物理異常剖析圖(據(jù)青海省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院)Fig.3 The geological-geophysical anomalies analysis chart of M2 magnetic anomaly in Yemaquan region(a)地質(zhì)礦產(chǎn)圖；(b)磁測ΔT等值線平面圖；(c)布格重力等值線平面圖；(d)剩余重力等值線平面圖；(e)視極化率等值線平面圖(背景值2%，縱比例尺1:6%)；(f)視電阻率等值線平面圖(背景值150 Ω·m，縱比例尺1:1 000 Ω·m)

M2異常區(qū)區(qū)內(nèi)地表主要為第四系覆蓋，南部有零星的石炭系上統(tǒng)締敖蘇組碳酸巖露頭，東部有少量的灘間山巖群露頭。M2磁異常形態(tài)呈帶狀，走向北西-南東向，規(guī)模較大，長約1.5 km，寬為300 m～600 m，異常以正值為主，強(qiáng)度為200 nT～500 nT，峰值達(dá)3 000 nT，北側(cè)伴有負(fù)異常。此前在M2磁異常正負(fù)異常接觸部位布置有ZK20101鉆孔，孔深為239.47 m，未發(fā)現(xiàn)能引起該磁異常的磁性源。為弄清M2磁異常的性質(zhì)，2013年布置SY46、SY48、SY50三條綜合剖面。

從1∶50 000重力資料來看，與M3-9磁異常位于剩余重力高低值區(qū)過渡帶不同，M2磁異常區(qū)位于剩余重力異常的高值區(qū)，其地質(zhì)背景為地層的可能性較大，布格重力由南西向到北東增大則可能是地層厚度變化的反映。

圖4 野馬泉SY48線地質(zhì)-地球物理綜合成果圖Fig.4 The geological-geophysical comprehensive result of SY48 line in Yemaquan region(a)布格重力異常剖面圖；(b)磁測ΔT異常剖面圖；(c)激電中梯剖面圖；(d)地質(zhì)剖面圖

從面積性和剖面電法來看，磁異常區(qū)激電異常顯示低阻高極化異常特征，范圍大，視電阻率低值段在50 Ω·m以下，結(jié)合野馬泉地區(qū)地質(zhì)資料，可以推斷，此電性特征反映了M2磁異常區(qū)所在地層含碳的特性，而此地區(qū)含炭質(zhì)地層為灘間山群。由重電資料綜合分析，推斷此磁異常由灘間山群地層內(nèi)的磁性體引起。

SY48重力異常曲線隨點(diǎn)號增加有逐漸增大的趨勢，反映出老地層厚度或起伏狀態(tài)的變化，在370號測點(diǎn)次級重力異常與磁異常對應(yīng)，為一個重磁同源體，異常源位置位于ZK20101偏南位置。在重力異常峰值處進(jìn)行鉆孔定位，經(jīng)ZK20106鉆探驗(yàn)證，引起該重磁異常的地質(zhì)體為磁鐵礦化玄武巖，累積厚度在80 m左右，品位達(dá)15%，圍巖為含碳灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r。據(jù)巖芯物性，磁黃鐵礦化玄武巖密度為3.1×103 kg/m3，磁化率為20 010×4π×10-6SI，電阻率為22 Ω·m，極化率為14%。含炭灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r密度值約為2.61 kg/m3～2.77×103 kg/m3，磁化率為496×4π×10-6SI，電阻率為9 Ω·m，極化率為20%。用鉆孔數(shù)據(jù)為約束條件，巖芯物性為參數(shù)對SY48磁異常進(jìn)行了反演，擬合程度較好(圖4)。

3 方法有效性評價及建議

綜合分析1∶50 000綜合物探成果資料和本次試驗(yàn)工作成果，可以總結(jié)出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1)中、大比例尺重力工作以前在找礦工作中應(yīng)用較少，通過近年的工作可以發(fā)現(xiàn)，中、大比例尺重力工作在祁漫塔格地區(qū)找礦工作中也有很好的應(yīng)用效果，在矽卡巖礦區(qū)對老地層、巖體及過渡帶的劃分具有明顯作用，在某些地段甚至對有一定規(guī)模的高密度礦體有直接地反映。在實(shí)際工作中要結(jié)合地質(zhì)工作分析高低重力過渡區(qū)的性質(zhì)是否為巖體和地層接觸帶，如果接觸帶疊加有磁、電異常，則此過渡區(qū)存在鐵或多金屬礦的可能性就非常大。

2)磁法對含磁性物質(zhì)的礦體和巖體的探測效果是顯而易見的，可根據(jù)工作需要選擇合適的工作比例尺。但在大比例尺工作中指導(dǎo)鉆孔布鉆時應(yīng)注意斜磁化的影響，要多與其他方法相結(jié)合，增大布鉆的準(zhǔn)確性。

3)通過對卡而卻卡和野馬泉激電掃面和剖面工作的分析總結(jié)，目前已知礦帶大多在激電異常區(qū)內(nèi)，與激電異常相對應(yīng)，激電在祁漫塔格成礦帶上應(yīng)用效果明顯。某些礦區(qū)因黃鐵礦化或炭質(zhì)地層的存在，大面積的強(qiáng)極化率異常與礦致異常疊加，使電法在這種地質(zhì)背景地區(qū)直接找礦效果降低，但可以確定圈定上述兩種含礦地層，可縮小找礦范圍。比如卡而卻卡礦帶均位于大面積黃鐵礦化背景區(qū)域，野馬泉某些地段高極化率、極低電阻異常是灘間山含碳地層的反映，雖不能直接用于找礦，但可以發(fā)揮間接找礦作用，劃分成礦地質(zhì)背景。

4)在祁漫塔格地區(qū)開展矽卡巖型找礦工作中，當(dāng)投入地球物理方法時，建議盡量在中小比例尺面積性工作的基礎(chǔ)上，開展大比例尺的重、磁、電綜合物探工作，必要時可增加常規(guī)電法測深或電磁法，在資料解釋時注意兩種或三種物探異常的組合，特別是高低重力過渡區(qū)疊加的磁、電異常，提高解釋的準(zhǔn)確性。