胡鵬興，張延凱，魏 浩

(1.北京通拓工程科技有限責(zé)任公司，北京 100044；2.北京科技大學(xué)金屬礦山高效開(kāi)采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

贛南是我國(guó)乃至于世界上石英脈型黑鎢礦最密集產(chǎn)出的地區(qū)之一，新一輪的找礦工作再度興起[1-2]，礦權(quán)集中在崇義-大余-上猶、贛縣-于都、龍南-全南-定南和會(huì)昌-安遠(yuǎn)-尋烏四個(gè)鎢多金屬礦遠(yuǎn)景區(qū)[3]。本次勘查區(qū)位于江西省安遠(yuǎn)縣北端和于都縣南端兩縣交界處，其地理坐標(biāo)為東經(jīng)115°20′30″～115°23′30″；北緯25°35′00″～25°38′00″，面積約27.87km2。

前期在礦區(qū)及外圍進(jìn)行了小比例尺物探和地質(zhì)填圖，區(qū)內(nèi)有小規(guī)模民間開(kāi)采活動(dòng)，但在礦區(qū)內(nèi)尚未進(jìn)行規(guī)律性總結(jié)：沒(méi)有對(duì)石英脈分布規(guī)律的研究，也沒(méi)有對(duì)礦區(qū)深部成礦性的評(píng)價(jià)，現(xiàn)有工程僅是對(duì)地表石英脈的初步揭露，若要進(jìn)行中型山地工程，缺少依據(jù)與具體目標(biāo)。

在金屬礦勘探的發(fā)展過(guò)程中，地球物理的重要作用逐漸嶄露頭角，隨著地球物理認(rèn)識(shí)的不斷深化，特別是地球物理勘探方法、儀器設(shè)備以及資料處理的長(zhǎng)足進(jìn)步，使得其勘探能力迅速提高[4]。本區(qū)域鎢礦類型主要為石英脈型，地表顯示眾多定向排列的細(xì)石英脈組成的脈群，其成礦特點(diǎn)類似于盤古山鎢礦的地表顯示，因此，可以借助高精度磁法和EH4手段對(duì)石英脈、巖體、少量硫化物進(jìn)行探索，借助于鎢礦成礦模型，對(duì)深部成礦性進(jìn)行判斷。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

勘查區(qū)位于贛中南褶隆之信豐—于都拗褶斷束中段，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動(dòng)頻繁，震旦系構(gòu)成軸向南北的連續(xù)緊密褶皺基底，泥盆系不整合其上，以軸向北西的舒緩蓋層褶皺產(chǎn)出，至燕山早期，北東、北北東向斷裂活動(dòng)達(dá)到高潮，導(dǎo)致花崗巖漿多旋廻的侵入活動(dòng)。勘查區(qū)成礦條件優(yōu)越，為贛南多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)之一。

區(qū)內(nèi)地層較簡(jiǎn)單(圖1)，主要為震旦系上統(tǒng)老堡組(Z2l)、泥盆系中統(tǒng)云山組(D2y)、上統(tǒng)中棚組(D3z)、三門灘組(D3sn)及少量第四系(Q4)。

巖漿巖主要出露于勘查區(qū)西部，主要為加里東中期馬嶺巖體，次為燕山早期第二階段之小巖株、巖脈。

青山背礦區(qū)勘查工作分成1152、上黃沙、大面嶺三個(gè)成礦區(qū)帶(圖1)展開(kāi)，本次工作選擇大面嶺段作為重點(diǎn)工作區(qū)。大面嶺區(qū)有震旦系長(zhǎng)英質(zhì)變粒巖、加里東花崗巖體、石英脈(云英巖脈)三種巖性體系，地勢(shì)較平緩，有較多的探槽和小坑道。本區(qū)云英巖脈發(fā)育，石英脈主要近東西向，南傾為主，少量為北傾，產(chǎn)狀多種。

圖1 青山背礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖及工作區(qū)段劃分

2 高精度磁法測(cè)量

高精度磁法作為一種經(jīng)典物探手段，是通過(guò)觀測(cè)和分析巖礦石的磁性差異及磁場(chǎng)特征，來(lái)研究地質(zhì)構(gòu)造及其分布形態(tài)和尋找礦產(chǎn)的[5-7]，能夠可靠地反映控礦巖體的磁性變化，確定隱伏的控礦巖體和構(gòu)造的分布[8-9]，在地質(zhì)構(gòu)造和火成巖的研究、蓋層下的找礦以及提供找礦遠(yuǎn)景靶區(qū)、建立地質(zhì)礦產(chǎn)的找礦模式方面發(fā)揮了較大作用[10-12]。

2.1 磁法測(cè)線布置

本次磁法剖面使用北京京核鑫隆科技中心生產(chǎn)的G856質(zhì)子磁力儀進(jìn)行野外工作。工作前、后對(duì)儀器的性能進(jìn)行了檢查、測(cè)試，儀器工作性能良好。全區(qū)設(shè)立1個(gè)日變站，1個(gè)基點(diǎn)。日變站和基點(diǎn)是在以往工作基礎(chǔ)上，用小十字剖面建于正常場(chǎng)內(nèi)，附近無(wú)磁性干擾物；磁場(chǎng)的水平梯度和垂直梯度變化較小，在半徑2m、高差0.5m范圍內(nèi)變化均不超過(guò)2nT，符合規(guī)范要求。

本次工作選取了0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20線共21條剖面實(shí)施高精度磁法(圖2)，布置的勘探線方位為350°，間距50m，在大面嶺區(qū)采用50×20網(wǎng)度。選擇花崗巖體、變粒巖、石英脈三種巖石為典型標(biāo)本，測(cè)點(diǎn)定位采用手持GPS結(jié)合羅盤、測(cè)繩進(jìn)行。

圖2 大面嶺鎢礦磁法工程方案布置圖

2.2 磁異常解釋

在地面所測(cè)定的總量磁異?！鱐是地下不同埋深、不同種類磁源體的綜合反映[13],通過(guò)磁異常分析，可推斷出不同磁性率巖體的分布情況。此次工作日變站選在區(qū)內(nèi)比較開(kāi)闊地方，日變校正值為46000nT，ΔT計(jì)算時(shí)取正常場(chǎng)T0=46090nT。將處理后的758個(gè)點(diǎn)位的ΔT值采用surfer軟件成圖[13]，各點(diǎn)位的異常下限值為起始線，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)取整上下浮動(dòng)進(jìn)行圈圖。數(shù)據(jù)處理采用克立格法，等值線含量間隔按其疏密程度調(diào)整，自動(dòng)成圖。得到ΔT等值線圖(圖3)。

圖3 大面嶺ΔT磁異常等值線圖

2.2.1 大面嶺ΔT磁異常等值線平面異常特征

本次工作區(qū)約1km2。從異常等值線平面圖可以看出：

1) 該區(qū)域磁異常并不明顯，ΔT總體不高。

2) 2號(hào)異常長(zhǎng)700m，寬200m，近南北走向，總體呈長(zhǎng)條狀線性展布，該異常顯著特點(diǎn)是異常寬，且穩(wěn)定，總體異常值相對(duì)較高，異常沿走向面積逐漸減小，此異常區(qū)域包括3、1、0、2線。此異常反映了走向近南北方向的斷裂[13]。

3) 1號(hào)異常長(zhǎng)300m,寬80m，走向近東西，反映了近東西向的構(gòu)造帶。

4) 3號(hào)異常位于礦區(qū)東北部，為14及16線北部所在區(qū)域，位于礦區(qū)邊界，其中右邊異常未封閉。

5) 4號(hào)異常位于礦區(qū)東南部，為14及16線南部所在區(qū)域，呈環(huán)狀展布，總體異常值較高，異常梯度較陡，推測(cè)由于復(fù)雜的構(gòu)造作用形成的與巖漿活動(dòng)有關(guān)的斷裂帶或破碎帶。

6) 0線、1線中南部異常強(qiáng)度較高，異常梯度較陡。

將0、1、2、4、6線通過(guò)EXCEL統(tǒng)計(jì)軟件做出剖面總磁異常折線圖(圖4)，可以看出：0、1、2、4線剖面中部多為鋸齒狀跳躍的負(fù)磁異常，兩側(cè)為負(fù)磁背景場(chǎng)，6線剖面為鋸齒狀正異常。從剖面上可見(jiàn)，對(duì)應(yīng)礦體磁異常梯度變化較大。

2.2.2 磁異常的解釋

1) 該區(qū)磁性異?？傮w不高，可能與該區(qū)主要地質(zhì)體均為中酸性侵入體或其蝕變地質(zhì)體(云英巖化)有關(guān)[14]。

2) 根據(jù)異常曲線反演，異常體頂部埋藏深度為20～90m，需依據(jù)具體情況而定。

圖4 典型剖面線磁異常折線圖

3) 在3、1、0、2線下可能存在近南北向磁性地質(zhì)體。根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度等值線圖可看出異常區(qū)比較明顯，因?yàn)楸緟^(qū)出露有加里東期花崗巖，根據(jù)早期硅化被后期云英巖化疊加的情況，推測(cè)存在隱伏的燕山期花崗巖，根據(jù)鎢礦“五層樓”的成礦模型[14-17]和磁法所測(cè)的磁異常推測(cè)異常區(qū)為燕山期花崗巖及含鎢的云英巖化帶所致。

4) 在異常梯度較大區(qū)域可能與斷裂作用或巖體接觸帶陡立產(chǎn)狀的地段有關(guān)，環(huán)形及放射狀異常帶往往是由于復(fù)雜的構(gòu)造作用形成的與巖漿活動(dòng)有關(guān)的斷裂帶或破碎帶。

3 EH4連續(xù)電導(dǎo)率測(cè)量

EH4電磁成像系統(tǒng)是一套將天然場(chǎng)源和人工場(chǎng)源相結(jié)合的電磁測(cè)深系統(tǒng)，以不同巖石在導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性上的差異作為測(cè)深的物性基礎(chǔ)，通過(guò)連續(xù)點(diǎn)陣上的測(cè)量得到地下二維剖面的視電阻率圖像[18]，以此推測(cè)地下斷裂，地層的展布狀態(tài)，勘探深度可從地表幾十米至地下1km[19-23]。

3.1 EH4測(cè)線布置

根據(jù)大面嶺礦區(qū)的具體地質(zhì)地形條件，在大面嶺礦區(qū)完成了6條測(cè)線(圖5)。各條測(cè)線基本平行分布，測(cè)線與礦體的走向基本垂直，測(cè)線之間距離如下：1、2號(hào)線間距50m；2、3號(hào)線間距100m；3、4號(hào)線間距100m，中間加密一條線34號(hào)線；4、5號(hào)線間距100m。6條測(cè)線共有測(cè)點(diǎn)114個(gè)，其中質(zhì)量檢查點(diǎn)5個(gè)。

圖5 EH4探測(cè)剖線布置圖

3.2 成果解釋

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)預(yù)處理、儀器自帶軟件處理后生成*.dat文件導(dǎo)入到surfer軟件中，利用軟件的繪圖功能得到EH4連續(xù)電導(dǎo)率測(cè)量二維反演剖面圖(圖6、圖7、圖8)。圖中縱坐標(biāo)為高程，所標(biāo)注的數(shù)值為絕對(duì)海拔高度。

1) 海拔在300～600m之間電阻率相對(duì)較小，為2500Ω·m以下，其中地表電阻率大都在500Ω·m以下，表明是因?yàn)榈乇泶髿饨邓惋L(fēng)化表層強(qiáng)烈的破碎，影響導(dǎo)致電阻率變小，另外地表容易受到各種干擾導(dǎo)致電阻率出現(xiàn)異常。

2) 淺部電阻率變化梯度變化較小，可能是由于淺部巖層產(chǎn)狀較平緩。但深部電阻率變化梯度較大，說(shuō)明深部可能存在巖體接觸帶，而且接觸帶的產(chǎn)狀較陡。由2、3、4、5、34號(hào)線異常等值線圖可以看出，在海拔300m以下，可能存在一個(gè)巖性變化帶(或巖體接觸帶)，其產(chǎn)狀向南傾。

圖6 EH4連續(xù)電導(dǎo)率測(cè)量剖面圖

圖7 EH4連續(xù)電導(dǎo)率測(cè)量剖面圖

圖8 EH4連續(xù)電導(dǎo)率測(cè)量剖面圖

3) 從圖中還可以看出，6條剖面從海拔200m到地表以下200之間各線均存在一個(gè)高阻異常，而且異常沿測(cè)線方向延伸較遠(yuǎn)，向下也有延伸的趨勢(shì)，異常中心有對(duì)應(yīng)關(guān)系，高阻異常中心分布在距測(cè)線起點(diǎn)100m到距測(cè)線起點(diǎn)300m處。這些高阻異常區(qū)可能對(duì)應(yīng)隱伏的燕山期花崗巖，這與磁異常分析的結(jié)果一致。

4) 在海拔500～600m接近地表處，6條剖面也均出現(xiàn)了一些斷續(xù)的高阻異常，可能是淺部石英脈或云英巖化帶所致。

5) 1、2線異常等值線圖大致形成鏡像關(guān)系，可能是巖體產(chǎn)狀發(fā)生變化所致，也說(shuō)明1、2號(hào)線中部巖體產(chǎn)狀變化較劇烈，接觸帶構(gòu)造特征比較明顯，或蝕變強(qiáng)度變化較大，對(duì)成礦比較有利，其深部高阻異常廣泛也說(shuō)明了這點(diǎn)。

6) 高阻區(qū)內(nèi)巖石蝕變程度要低，低阻范圍內(nèi)的巖石受構(gòu)造影響表現(xiàn)為更強(qiáng)烈的破碎和蝕變，且賦存裂隙水，電阻率最低的地方應(yīng)該是構(gòu)造破碎帶最發(fā)育的地方，有可能是大構(gòu)造通過(guò)的地方。圖8中5號(hào)測(cè)線的NW深部(右下部)存在一個(gè)高角度的相對(duì)較低的低阻帶，電阻率在2500Ω·m以下，是否在礦區(qū)內(nèi)存在斷裂構(gòu)造帶，值得注意。

4 結(jié)論與建議

1) 高精度磁測(cè)和EH4連續(xù)電導(dǎo)率測(cè)量均表明，在大面嶺地區(qū)存在近東西向和近南北向的構(gòu)造帶，構(gòu)造的部分位置侵入燕山期花崗巖，隱伏巖體位于自地表300m以下位置。

2) 巖體上部存在總體走向東西向的蝕變破碎帶(礦化帶)，其傾向總體向南；花崗巖體接觸帶總體亦南傾，各接觸帶構(gòu)造產(chǎn)狀較陡。

3) EH4測(cè)深反映的中淺部高阻體(推測(cè)為石英脈或云英巖蝕變帶)和巖體接觸帶陡立產(chǎn)狀的地段，可能是鎢礦化富集的有利位置。

4) 在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用高精度磁法及EH4找礦的案例很多[24-27]，前人也取得了一些成果，證明這兩種勘探方法是行之有效的，高精度磁法主要確定隱伏的控礦巖體和構(gòu)造的分布，EH4大地電磁測(cè)深清晰的反映地層和低阻體的展布狀態(tài)，結(jié)合地質(zhì)資料，綜合兩種地球物理方法能更準(zhǔn)確地分析礦體的形態(tài)，增加推斷解釋異常的準(zhǔn)確性，減少投資風(fēng)險(xiǎn)，據(jù)本次高精度磁測(cè)和EH4連續(xù)電導(dǎo)率測(cè)量成果，認(rèn)為本礦區(qū)存在進(jìn)一步開(kāi)展詳查和地質(zhì)勘探的潛力。

[1] 王登紅，陳毓川，陳鄭輝，等．南嶺地區(qū)礦產(chǎn)資源形勢(shì)分析和找礦方向研究[J]．地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007，81(7)：882-890.

[2] 許建祥，曾載淋，李雪琴，等．江西尋烏銅坑嶂鉬礦床地質(zhì)特征及其成礦時(shí)代[J]．地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007，81(7)：924-928.

[3] 許建祥，曾載淋，王登紅，等．贛南鎢礦新類型及“五層樓+地下室”找礦模型[J]．地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，82(7)：880-887.

[4] 劉光鼎，郝天珧．應(yīng)用地球物理方法尋找隱伏礦床[J]．地球物理學(xué)報(bào)，1995，38(6)：850-854.

[5] 羅孝寬，郭紹雍．應(yīng)用地球物理教程 -重力磁法[M]．武漢：地質(zhì)出版社，1990.

[6] 齊文秀，劉濤．金屬礦物探新方法與新技術(shù)．地質(zhì)與勘探[J]，2005，41(6)：62-66.

[7] 婁德波，宋國(guó)璽，李楠．磁法在我國(guó)礦產(chǎn)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J]．地球物理學(xué)進(jìn)展，2008，23(1)：249-256．

[8] 劉家遠(yuǎn)，單娜琳，錢建平．隱伏礦床預(yù)測(cè)的理論和方法[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2006,15(1)：73-84.

[9] 姚超美，楊澤元．重磁數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)處理技術(shù)在鶯子山地區(qū)地質(zhì)研究中的應(yīng)用[J]．地質(zhì)與勘探，2000，36(6)：66-69.

[10] 張立軍，高飛．高精度磁法在大板金礦勘查中的應(yīng)用[J]．遼寧地質(zhì)，2000，17(4)：299-303.

[11] 管志寧．我國(guó)磁法勘探的研究與進(jìn)展[J]．地球物理學(xué)報(bào)，1997，40(增刊)：299-307.

[12] Li,Y.,D.W.Oldenburg.3D inversion of magnetic data[J].Geophysics,1996,61:394-408.

[13] 任印國(guó)，魏永強(qiáng)．使用 Surfer 軟件繪制地質(zhì)圖件和處理地質(zhì)數(shù)據(jù)的方法[J]．測(cè)繪技術(shù)裝備，2006，8(1)：34-36.

[14] 謝明璜，王定生，陸思明．江西西華山鎢礦西南區(qū)找礦潛力分析[J]．東華理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2008，31(3)：201-206.

[15] 古菊云．華南鎢礦脈的形態(tài)分類[C]．鎢礦地質(zhì)討論會(huì)論文集．北京：地質(zhì)出版社，1981.

[16] 韋龍明，林錦富，李文鉛，汪勁草，朱文鳳．廣東梅子窩鎢礦“五層樓”疊加現(xiàn)象探討[J]．地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，82(7)：888-893.

[17] 汪勁草，韋龍明，朱文鳳，等．南嶺鎢礦“五層樓模式”的結(jié)構(gòu)與構(gòu)式[J]．地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，82(7)：894-899.

[18] Zhdanov M S,Trayning P.Migration versus inversion in electromagnetic imaging technique[J].Geomag.Geoelectr,1997(49):1415-1437.

[19] 郭建強(qiáng)，武毅，邵汝君．StratagemT M EH-4電導(dǎo)率成像系統(tǒng)簡(jiǎn)介及應(yīng)用[J]．物探與化探，1998，22 (6)：458-464.

[20] 劉鴻泉，孫希奎，張華興．電磁成像系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用研究[J]．煤炭科學(xué)技術(shù)，2002，30(10)：39-46.

[21] 孟貴祥，蘭險(xiǎn)．EH-4電導(dǎo)率成像系統(tǒng)的特點(diǎn)及其在金屬礦勘探中的應(yīng)用[J]．礦床地質(zhì)，2006，25(1)：36-42.

[22] 孫興國(guó)，劉建明，劉洪濤．綜合物探方法在好力寶銅礦床中的應(yīng)用[J]．地球物理學(xué)進(jìn)展，2007，22(6)：1910-1915.

[23] 沈遠(yuǎn)超，申萍，劉鐵兵．東天山鏡兒泉銅鎳礦床成礦預(yù)測(cè)及EH4地球物理測(cè)量依據(jù)[J]．地質(zhì)與勘探，2007，43(2)：62-67.

[24] 鄭全庫(kù)．高精度磁法在多金屬礦產(chǎn)勘探中的應(yīng)用[J]．科學(xué)技術(shù)與工程，2009，9(9)：2412-2415.

[25] 張偉慶，張作倫，張魯新，等．高精度磁法在某鉛鋅礦體勘查中的應(yīng)用[J]．金屬礦山，2009(4)：81-94.

[26] 詹少全，沈云發(fā)，楊正剛．成像技術(shù)在廣西某危機(jī)礦山外圍深部找礦中的應(yīng)用[J]．工程地球物理學(xué)報(bào)，2009，6(4)：470-474.

[27] 郭曉東，陳孝強(qiáng),等．EH4連續(xù)電導(dǎo)率測(cè)量在寶興廠礦區(qū)的應(yīng)用[J]．地質(zhì)與勘探，2009，45(1)：51-57.