韋學(xué)英 石明2 馬曉旻3

（1貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局物化探總隊(duì) 貴州都勻 558000 2中南大學(xué) 湖南長(zhǎng)沙 410012 3貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局 貴州貴陽(yáng) 550004）

黔東南金礦區(qū)是在我國(guó)19個(gè)重要成礦區(qū)帶之一的鄂西—湘西成礦帶的南延部分的天柱-黎平金礦區(qū)內(nèi)，也是湘黔桂金礦礦集區(qū)的重要組成部分之一，成礦地質(zhì)條件好，具有良好的找礦前景。但是由于植被發(fā)育，淺表金礦化類型單一（主要見(jiàn)石英脈型），勘查和研究程度低、勘探深度淺、勘查手段及方法相對(duì)單一，理論認(rèn)識(shí)欠深化，至今未勘查到較好金礦資源。

1 成礦地質(zhì)背景

辣子坪礦區(qū)所屬黔東南地區(qū)位于揚(yáng)子陸塊與江南造山帶過(guò)渡帶東側(cè)的天錦黎褶斷帶內(nèi)，地史上經(jīng)歷了武陵、雪峰、加里東和印支-燕山等多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，為由陸緣向陸內(nèi)轉(zhuǎn)化的演化過(guò)程。

1.1 區(qū)域地層

礦帶內(nèi)主要出露下江群青白口系清水江組、平略組、隆里組，分布于帶內(nèi)90%面積范圍，其巖性為一套淺綠片巖相淺變質(zhì)巖，即凝灰質(zhì)板巖、變余砂巖、絹云母板巖、泥質(zhì)板巖、含礫板巖等。其次是零星出露有南華系、震旦系、二疊系、白堊系及第四系等地層。南華系和震旦系主要分布于北西部，即注溪至大河邊一帶，巖性為一套碎屑巖組合，夾少量碳酸鹽巖。二疊系分布于南部（白市—江東—對(duì)江一帶）、南東部（蘭田、寨頭等地區(qū)）及中部（五里牌等地），受斷裂構(gòu)造破壞明顯，呈不規(guī)則，大小不等不整合于青白口系地層之上，巖性為含煤巖系及含燧石碳酸鹽巖。白堊系主要分布于南東寨頭，不整合于二疊系之上，巖性為紫紅色的粉砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)泥巖、礫巖、含礫砂巖等。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造及斷裂構(gòu)造都比較發(fā)育?？刂茙?nèi)金礦產(chǎn)出的褶皺構(gòu)造主要有注溪背斜、雷公沖背斜、平塘背斜、辣子坪背斜、白市背斜等褶皺構(gòu)造，沿這些背斜構(gòu)造兩翼由于受褶皺、斷裂影響，小褶皺構(gòu)造極發(fā)育。

斷裂構(gòu)造極主要發(fā)育四組斷裂組，即北東向斷裂組、北西向斷裂組、東西向斷裂組及南北向斷裂，形成區(qū)內(nèi)構(gòu)造格架（見(jiàn)圖1天柱辣子坪金礦區(qū)域地質(zhì)圖）。從構(gòu)造配套分析，經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動(dòng)特征。北東向斷裂組有注溪（坑頭）斷層、大段至觀州斷層、邦洞斷層、對(duì)江斷層、分水?dāng)鄬蛹捌渌鄬印Ｗ⑾獢鄬游挥跂|側(cè)注溪背斜南東翼和核部，向兩端延伸出圖區(qū)，為一區(qū)域性逆沖斷層。大段至觀州斷層走向北東，傾向北西。南西端在觀州處與注溪斷層交匯，在蘭田北東部受東西向大河邊斷層錯(cuò)斷，向北東延伸出貴州境內(nèi)，傾向北西，為一逆斷層。邦洞斷層走向北東，主要沿邦洞—寨頭—五里牌一帶發(fā)育，向南西延伸出帶內(nèi)，為一沖斷層。該組斷裂往受北西向斷裂組、東西向斷裂組影響明顯。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦床地質(zhì)

天柱縣辣子坪金礦位于天柱縣城北東，屬天柱縣白市鎮(zhèn)所轄。出露地層為上元古界青白口系清水江組一、二段的一套淺變質(zhì)巖，巖性為灰—深灰色中厚層砂質(zhì)板巖，層紋狀變質(zhì)砂巖及變質(zhì)沉凝灰?guī)r；淺灰—灰色厚層變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖，條帶狀或“馬尾絲”狀變質(zhì)沉凝灰?guī)r夾絹云母砂質(zhì)板巖。構(gòu)造主要發(fā)育北東向構(gòu)造。區(qū)內(nèi)辣子坪背斜屬于區(qū)域性穩(wěn)江背斜的北東延伸部分，軸向北東向，核部和翼部地層均為青白口系清水江組；北東向斷層有F1、F2、F3、F4共四條斷層，與辣子坪背斜形成區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造格架.

2.2 賦礦地層

區(qū)內(nèi)賦礦地層為青白口系清水江組的第一、第二層，茲由老至新描述如下：

清水江組（Qb3q）：分兩個(gè)巖性段

清水江組第一段（Qb3q1）：灰—深灰色中厚層砂質(zhì)板巖，層紋狀變質(zhì)砂巖及變質(zhì)沉凝灰?guī)r，未見(jiàn)底，厚度>1000m。

清水江組第二段（Qb3q2）：淺灰—灰色厚層變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖，條帶狀或“馬尾絲”狀變質(zhì)沉凝灰?guī)r夾絹云母砂質(zhì)板巖，未見(jiàn)頂，厚度>800m。

2.3 控礦構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北東東向斷裂、褶皺、劈理密集帶為主，局部地段北東東向斷裂與褶皺被北西向斷層錯(cuò)切，但斷距較小。礦區(qū)周邊區(qū)域構(gòu)造北東向的背、向斜褶皺發(fā)育，平行延伸達(dá)數(shù)十公里，伴隨大量北東向斷裂切過(guò)褶皺，為區(qū)域構(gòu)造之特征。

區(qū)內(nèi)北東向斷層是其主要控礦和容礦構(gòu)造。F1走向北東向，傾向北西。傾角40°，斷層破碎帶由碎裂巖和石英脈組成，圖區(qū)內(nèi)長(zhǎng)660m，兩端延伸出圖，破碎帶寬0.6-0.8m，斷層兩盤均為青白口系清水江組，控制了區(qū)內(nèi)M1的產(chǎn)出，為區(qū)內(nèi)含礦正斷層。F3斷層走向北東向，傾向北西。傾角42-43°，斷層破碎帶由碎裂巖和石英脈組成，圖區(qū)內(nèi)長(zhǎng)1880m，兩端延伸出圖，破碎帶寬0.7-1m，斷層兩盤均為青白口系清水江組，控制了區(qū)內(nèi)M2的產(chǎn)出，為區(qū)內(nèi)含礦正斷層。F4斷層:位于圖區(qū)南東部，走向北東向，傾向北西。傾角42°。斷層破碎帶由碎裂巖和石英脈組成。圖區(qū)內(nèi)長(zhǎng)350m，南西端交于F3，破碎帶寬0.5-0.7m斷層兩盤均為青白口系清水江組，控制了區(qū)內(nèi)M3的產(chǎn)出，為區(qū)內(nèi)含礦正斷層。

辣子坪礦區(qū)褶皺構(gòu)造主要為北東向的背斜——辣子坪背斜，屬于區(qū)域性穩(wěn)江背斜的北東延伸部分，軸向北東向，核部和翼部地層均為青白口系清水江組。

2.4 礦體及礦石特征

2.4.1 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)含金石英脈呈脈狀賦存于北東向斷層破碎帶中，產(chǎn)狀與斷層一致，與兩側(cè)圍巖界線清楚。

礦石結(jié)構(gòu):礦石結(jié)構(gòu)有自形、半自形、他形不等粒結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)及相嵌結(jié)構(gòu)等。

圍巖蝕變：礦區(qū)圍巖蝕變?nèi)?，僅在脈體附近或1m左右范圍內(nèi)見(jiàn)黃鐵礦化、毒砂化、硅化、綠泥石化及炭化等。

2.4.2 礦石特征

礦區(qū)內(nèi)含金石英脈呈脈狀賦存于北東向斷層破碎帶中，產(chǎn)狀與斷層一致，與兩側(cè)圍巖界線清楚，共有3條，即Ml、M2、M3含金石英脈（圖2）。

M1含金石英脈：位于圖區(qū)北西部，呈脈狀產(chǎn)于Fl斷層破碎帶中，走向北東，傾向北西，傾角40。，地表出露長(zhǎng)380m，控制含金石英脈長(zhǎng)94m，厚0.36-0.50m。

M2含金石英脈：位于圖區(qū)南東部，呈脈狀產(chǎn)于F3斷層破碎帶中，走向北東，傾向南東，傾角42-43°，地表出露長(zhǎng)300 m，控制含金石英脈長(zhǎng)400m，厚0.30-0.82m。M3含金石英脈：位于圖區(qū)南東部，呈脈狀產(chǎn)于F4斷層破碎帶中，走向北東，傾向北西，傾角42°，地表出露長(zhǎng)230m，控制含金石英脈長(zhǎng)92m，厚0.35-0.60rn。

3 EH4測(cè)量及探礦模式分析

3.1 EH4測(cè)量原理

EH-4型連續(xù)電導(dǎo)率儀Stratagem由美國(guó)EMI公司和Geometrics公司聯(lián)合生產(chǎn)，這套儀器是一種用來(lái)測(cè)量地下幾米到一公里多深的地層電阻率的特殊大地電磁測(cè)深（MT）儀器。該系統(tǒng)屬于部分可控源(主動(dòng)源)與天然場(chǎng)源(被動(dòng)源)相結(jié)合(稱為：混合源)的一種頻率域電磁測(cè)深系統(tǒng)。其核心是被動(dòng)源電磁法；主動(dòng)源部分探測(cè)深度很淺。觀測(cè)參數(shù)為電場(chǎng)分量(Ex、Ey)和磁場(chǎng)分量(Hx、Hy)，通過(guò)計(jì)算得到視電阻率值。

其方法原理與傳統(tǒng)的MT法一樣，它是利用宇宙中的太陽(yáng)風(fēng)、雷電等入射到地球上的天然電磁場(chǎng)信號(hào)作為激發(fā)場(chǎng)源，又稱一次場(chǎng)，該一次場(chǎng)是平面電磁波，垂直入射到大地介質(zhì)中，由電磁場(chǎng)理論可知，大地介質(zhì)中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)，此感應(yīng)電磁場(chǎng)與一次場(chǎng)是同頻率的，引入波阻抗Z。在均勻大地和水平層狀大地情況下，波阻抗是電場(chǎng)E和磁場(chǎng)H的水平分量的比值。

式中f是頻率，單位是Hz，ρ是電阻率（Ω·M），E是電場(chǎng)強(qiáng)度（mv/km），H是磁場(chǎng)強(qiáng)度（nT）,φE是電場(chǎng)相位，φH是磁場(chǎng)相位，單位是mrad。必須提出的是，此時(shí)的E與H，應(yīng)理解為一次場(chǎng)和感應(yīng)場(chǎng)的空間張量疊加后的綜合場(chǎng)，簡(jiǎn)稱總場(chǎng)。在電磁理論中，把電磁場(chǎng)（E、H）在大地中傳播時(shí)，其振幅衰減到初始值1/e時(shí)的深度，定義為穿透深度或趨膚深度（δ）

由（4）式可知，趨膚深度（δ）將隨電阻率（ρ）和頻率（f）變化，測(cè)量是在和地下研究深度相對(duì)應(yīng)的頻帶上進(jìn)行的。一般來(lái)說(shuō)，頻率較高的數(shù)據(jù)反映淺部的電性特征，頻率較低的數(shù)據(jù)反映較深的地層特征。因此，在一個(gè)寬頻帶上觀測(cè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)信息，并由此計(jì)算出視電阻率和相位?？纱_定出大地的地電特征和地下構(gòu)造，這就是EH－4觀測(cè)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單的方法原理。

3.2 EH4測(cè)量結(jié)果分析

以辣子坪LW2綜合來(lái)看：

測(cè)區(qū)巖性為絹云母板巖、砂質(zhì)板巖和變質(zhì)凝灰?guī)r，該類巖性的電阻率一般在1500—3000Ωm之間。而在構(gòu)造破碎帶上，由于破碎帶充水以及硫化物、炭質(zhì)、粘土富集、巖石破碎等因素的影響，電阻率相對(duì)圍巖會(huì)大大減小，一般會(huì)降至1000Ωm以下，局部地段甚至可以降至幾十Ωm，兩者之間具有明顯的電阻率差異；同時(shí)石英脈具有較高阻特征，電阻率一般大于5000Ωm。因此利用EH-4連續(xù)電導(dǎo)率測(cè)量系統(tǒng)尋找相對(duì)低阻的破碎蝕變礦化帶或相對(duì)高阻的含金石英脈具備較明顯的物性前提。

經(jīng)野外數(shù)據(jù)采集、反演和資料整理，辣子坪LW2線電阻率剖面及推斷解釋圖。物探的地質(zhì)解釋主要是以巖石物性差異、地面地質(zhì)、鉆孔資料和區(qū)域構(gòu)造等為依據(jù)。1.推測(cè)在剖面320m－1900m段存在一隱伏逆斷層，編號(hào)為F1，320－720m段，圖中低阻與高阻接觸部位，電阻率等值線比較密集，斷層產(chǎn)狀較陡，往南東方向傾斜，從地表至標(biāo)高－400m左右，埋深約825m；在剖面上720－1900m段，從地表至地下標(biāo)高－550m左右；產(chǎn)狀比較平緩，電阻率表現(xiàn)為低－中－低阻向南東凹陷特征。該斷層在剖面上720m附近出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，結(jié)合地質(zhì)資料分析認(rèn)為，該斷層與金礦成礦關(guān)系密切。2、在680－920m段，電阻率等值線向南東出現(xiàn)低阻凹陷特征，地表以下標(biāo)高120m左右，推測(cè)為一產(chǎn)狀較陡的逆斷層。編號(hào)為F2。3、在1100－1500m段，地表以下標(biāo)高為160m～420m之間，電阻率等值線呈現(xiàn)往北西傾斜的低阻特征，推測(cè)存在三條弧形的層間破碎帶。結(jié)合測(cè)區(qū)地質(zhì)資料分析認(rèn)為這些層間破碎帶與金礦成礦關(guān)系密切。4.在剖面上1650～1750m段，存在一產(chǎn)狀很陡的低阻異常帶，地表高程440m～330m，推測(cè)為背斜的軸面劈理。結(jié)合測(cè)區(qū)地質(zhì)資料分析認(rèn)為這一組劈理與金礦成礦關(guān)系密切。

3.3 探礦模式分析

辣子坪金礦成礦區(qū)與整個(gè)黔東南金礦成礦區(qū)相似，區(qū)域位于揚(yáng)子陸塊與江南造山帶接觸帶東側(cè)，地史上經(jīng)歷了武陵、雪峰、加里東和印支-燕山等多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。找礦前景較好，主要為石英脈和構(gòu)造蝕變巖型。

結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)資料，M2、M3呈脈狀產(chǎn)于F3斷層破碎帶周圍，與F3近于平行，走向北東，傾向南東，傾角42-43°。為清水江組的凝灰質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖。脈狀大體與圖3中F2方向相同。

圖2 天柱辣子坪礦區(qū)地質(zhì)及勘探線剖面圖

由上述可知，該區(qū)金礦主要受斷層和構(gòu)造影響，其成礦模式大致是上部為石英脈型，中下部為構(gòu)造蝕變型。礦區(qū)典型構(gòu)造表現(xiàn)為背斜加一刀，背斜軸面走向NE－NEE，北西翼相對(duì)較陡，南東翼較緩，北西翼常發(fā)育多層順層含金石英脈，軸面可能發(fā)育縱張裂隙，密集者成劈理帶，可發(fā)育切層含金石英脈。背斜之一刀發(fā)育在背斜北西翼，為一條或一組傾向SE的逆沖斷層，產(chǎn)狀較陡，往深部可能轉(zhuǎn)折變緩，推測(cè)為重要的控礦構(gòu)造。用EH4測(cè)深結(jié)合地質(zhì)方法可以尋找與金礦成礦關(guān)系密切的斷層破碎帶、層間破碎帶、剪切劈理等構(gòu)造。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合辣子坪金礦區(qū)的地質(zhì)物探工作，初步認(rèn)為，該區(qū)富集金礦應(yīng)該還在深部，用EH4測(cè)深結(jié)合地質(zhì)資料來(lái)尋找與金礦成礦關(guān)系密切的斷層破碎帶、層間破碎帶、剪切劈理，可以取得明顯的效果，這一模式不僅用于辣子坪礦區(qū)，也可以用于黔東南州天柱－錦屏－黎平的金礦勘查工作中，能指導(dǎo)深部找礦。同時(shí)對(duì)EH4異常進(jìn)行鉆探驗(yàn)證，把地質(zhì)、物探、化探、鉆探工作緊密結(jié)合起來(lái)，有可能實(shí)現(xiàn)快速突破。

[1]陳建，馬曉旻，石明，等．貴州省天柱—黎平地區(qū)金礦整裝勘查方案，貴州省凱里市，2012，03．

[2]馬曉旻，邵文闊，張凱．黔東南變質(zhì)碎屑巖型金礦找礦前景分析[J]．礦物學(xué)報(bào)，2007，Z1：264～267.

[3]李富，王永華，吳文賢．EH－4電磁成像系統(tǒng)在隱伏構(gòu)造探測(cè)中的應(yīng)用[J]．中國(guó)地質(zhì)，2009,06:185～191.

[4]孫艷霞，王長(zhǎng)明，張達(dá)等．EH4電磁成像系統(tǒng)在隱伏礦中的應(yīng)用[J]．有色金屬（礦山部分），2010,02:75～78.