綜合物化探方法在吉林某中型鉬礦勘查中的應用

張百超，程 雙，郭 燁，王 榭，李明園，田 蛟，那云龍，李光鐵，張 弘吉林省區域地質礦產調查所， 吉林 長春 130012

礦區位于天山—興安地槽褶皺區，吉黑褶皺系，吉林優地槽褶皺帶，吉林向斜的東部；吉黑成礦帶中南部，吉林—延邊銅、鉬成礦帶西端。

區內地層零星分布于蛟河盆地東側或邊緣，分布面積不大。由老到新為：二疊系、侏羅系、白堊系、第三系、第四系等。區內巖漿活動頻繁，以華力西晚期和燕山早期侵入活動為主，并伴有不同期次的脈巖侵入。區內鉬礦基本賦存于華力西晚期花崗閃長巖體中，少量賦存于脈巖（石英脈或閃長玢巖脈）之中 ，特別是該區鉬礦成礦作用與燕山早期的深部侵入體（似斑狀花崗閃長巖）關系較密切。

1 礦區地質

1.1 地層及侵入巖

區內出露地層甚少，僅見第四紀河流沖積、洪積物，但與鉬礦床關系不大。而區內侵入巖則與鉬礦床關系較密切，所見侵入巖主要有華力西晚期輝長巖類 、黑云母斜長花崗巖 、花崗閃長巖、燕山早期似斑狀花崗閃長巖、細粒石英閃長巖，少量的石英脈、花崗細晶巖、偉晶巖、閃長玢巖等。

燕山早期似斑狀花崗閃長巖為近礦圍巖，同時也是礦床主要成礦母巖。分布于礦區中心部位，呈小巖株狀產出，在平面上近于圓狀展布。巖石中具高嶺土化、綠簾石化、綠泥石化、鉀長石化、硅化、絹云母，局部可見黃銅礦化、浸染狀的輝鉬礦化等。

脈巖主要有石英脈、偉晶巖、花崗斑巖、花崗細晶巖、輝石閃長玢巖等。其中石英脈與鉬礦關系密切。

1.2 構造

礦區內構造較為發育。即有褶皺構造，也有斷裂構造，并以斷裂構造為主。

1.2.1 成礦前構造

二道河子斷裂構造：出露于青背－白石山－黃松甸－大道溝一帶，分布于礦區的北西，走向北東，傾向北西，傾角50°～75o，具有明顯壓扭性構造特征，受其影響巖石多發生了片理化，同時控制著礦區內侵入巖及脈巖的發生發展，是礦區內主要導巖、控礦構造。

1.2.2 成礦期構造

含礦似斑狀花崗閃長巖沿構造上侵就位，因受區域構造活動影響，使該侵入體內發生破裂，形成了一些小型斷裂構造及網脈狀裂隙。為礦液中有用組分析出提供了必要空間，區內主要發育北東及近東西向斷裂構造，其構造規模不大，多被含鉬石英脈充填。

（1）北東向斷裂構造分布于礦區的中部，傾向南東，傾角73°，控制長度50m左右，寬度＜5m，具有壓扭性斷裂構造特征。

（2）近東西向斷裂構造，分布區內的中心，傾向190°，傾角50°，控制的長度近150m，寬度2～5m，寬度變化較大。另外區內發育有網脈裂隙帶、節理、劈理等構造。

礦床品位變化規律顯示：高品位地段多分布于近東西向斷裂構造發育部位，說明其構造與鉬礦化密切相關是區內主要容礦構造。

2.2.3 成礦期后構造

雖然對礦體也有一定的破壞作用，對礦體形態影響甚微。

1.3 圍巖蝕變與礦化特征

1.3.1 圍巖蝕變及分帶

圍巖蝕變有黝簾石化、高嶺土化、綠泥石化、絹云母化、云英巖化、綠簾石化、硅化、鉀長石化，黃鐵礦化、孔雀石化、鉬華、褐鐵礦化等。并見黃銅礦化、輝鉬礦化（輝鉬礦多呈浸染狀，偶見斷續的細脈狀）等。

似斑狀花崗閃長巖為含礦圍巖，即是成礦母巖也是容礦巖石。區內礦化蝕變較發育，呈現出全巖蝕變特征，在平面上近于圓形展布，在剖面呈厚板，具面型分帶現象，在平面上由中心向外逐漸減弱。區內圍巖蝕變較為發育，具有明顯的分帶現象，由內向外主要為鉀化帶和泥化帶。

（1）強鉀化帶：位于斑巖體中部，主要分布于24-51線之間，具強鉀化，強鉀化主要在20-11線之間（即位于弱鉀化帶東部）呈橢圓狀東西向展布，長軸長750m，短軸為400m，厚度大于500m，主要由鉀長石化、硅化、高嶺土化、黃鐵礦化、黃銅礦化和輝鉬礦化，地表僅在硅石礦采石場可見，一般未出露地表，在平面上由內向外逐漸漸弱，過渡到弱鉀化帶，在剖面上由地表向深部鉀化、高嶺土化位于平穩、強度變化不大逐漸減弱。

礦體主要賦存于此帶之中（780～500m標高，Mo品位0.03%～2.447%），與蝕變強度呈正相關系。該帶與弱鉀化帶呈漸變過度關系。

弱鉀化帶：主要分布于強鉀化帶外側，平面上近于圓型展布，直徑為1 500m，在剖面厚100～300m，主要有鉀化、弱高嶺土化、黃鐵礦化及輝鉬礦化所組成。該帶與泥化帶呈漸變關系。

（2）泥化帶：該帶主要環繞鉀化帶分布，在平面上呈北西南東方向環帶狀展布，帶寬400～1 400m，主要綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化及碳酸鹽化所組成。局部偶見褐鐵礦化。向外逐漸過渡為正常花崗閃長巖。

1.4 礦化富集及礦體特征

1.4.1 礦化富集規律

鉬礦化賦存于燕山早期似斑狀花崗閃長巖中，礦化蝕變分帶明顯，分布不均，礦體主要富集于鉀化帶內。礦體形態呈條帶狀、透鏡狀，礦體中心厚度較大，一般浸染型鉬礦化大于網脈型鉬礦化，礦體下部比上部礦化強，礦體的中心比外圍明顯。

1.4.2 礦體特征

無頂斗笠形狀的礦體展布受蝕變帶所控制。在平面上呈不規則多邊形，在剖面上呈不規則多邊形和條帶狀，傾向南、北和北東三個方向，以南傾為主，傾角5°～23°。長100～985m，寬67～780m，厚2～16m，平均厚5.67m，礦體賦存標高為333.97～824.28m，主要賦存于500m標高以上。

目前已發現礦體51條，其中工業礦體23條，資源儲量為9 833 t，占全區資源儲量82.05%（金屬量），礦床平均品位：0.073%。

2 礦區物化探異常特征

2.1 地球化學異常特征

區內鉬元素背景值為2.02×10-6，以2.8×10-6圈出6處鉬異常區，其面積都不大(圖1)。但濃集中心明顯，一般異常的豐值高于地殼克拉克值（維氏值）近10倍，最高豐值可達100倍，而且與W、Bi、Cu等元素相套合，圈出6處Mo元素異常區。

2.2 礦區地球物理特征

2.2.1 礦區地層地球物理特征

區內沉積地層宏觀上為面積性較平穩的負磁場；當有后期中酸性脈巖存在時，可引起一定規模的尖峰狀或鋸齒狀正值磁力異常。

依據電參數特征，區內沉積地層僅引起面積性低阻低極化激電場。當有含鉬石英脈等后期脈巖存在時，可引起局部低阻中極化激電異常。

2.2.2 礦區侵入巖地球物理特征

按磁性特征，礦區中心分布的華力西晚期的似斑狀花崗閃長巖表現為面積性較平穩的負磁場；而其周邊分布的花崗閃長巖則引起面積性較平靜的正值磁場；二者相互襯托，環形宏觀低值重磁場特征明顯。當后期攜帶成礦元素貫入中酸性脈巖侵入體裂隙時，則分別引起高磁、低—中阻、中（高）極化突變異常場。

2.2.3 礦區斷裂或破碎帶的地球物理特征

礦區內斷裂切割一種或兩種地質體時，可引起巖石物性（磁性或電性）的明顯的變化，沿一定方向明顯表現出線性或串珠狀異常帶或不同磁場的梯級帶。此時當后期酸性脈巖攜帶金屬硫化物的沿構造破碎帶貫入時，可引起低磁低阻中極化異常。

圖1 礦區 鉬元素（土壤）等值線平面圖Fig.1 Contour plan of Mo element of themining area

3 綜合物探方法對深部礦體預測與定位

3.1 重磁

1∶10 000高精磁成果表明，礦區內以高值正磁場為主，場值變化范圍為-300～1 500 nT，該場以局部低緩負場為中心，近似于環狀分布。且有近環狀負值重力異常場與其對應，異常幅值 - 42×10-5/ms2。

3.2 激電中梯

從 （圖2、圖3）上可以看出， 礦區視極化率背景場為2%左右，視電阻率背景值一般為1 000 Ω.m,場態近于平穩，基本反映了區內斑巖型鉬礦的激電場特征。 大致以R3線為中心，清晰表現出一似環形激電場之場態特征。若以3% 為下限，可圈出18處視極化率異常；由于后期構造的破壞作用，異常出現錯斷多為呈孤島狀。DHJ-2、DHJ-5、DHJ-6、DHJ-7、DHJ-8、DHJ-9、DHJ-10、DHJ-12、DHJ-14、DHJ-15、DHJ-16 、DHJ-17、DHJ-18異常∶ 為東西向小脈狀、囊狀或透鏡狀異常，強度3%～6%，與低阻（800～1 600 Ω.m）區或部分中阻(1 600～2 400 Ω.m）區對應，對該低（中)阻中極化特征的激電異常，推斷為含鉬石英（網）脈引起。

圖2 礦區 視極化率等值線平面圖Fig.2 Contour plan of apparent polarization of themining area

圖3 礦區視電阻率等值線平面圖Fig.3 Contour plan of apparent resistivity in themining area

以1 500 Ω.m為下限，可圈出14處中阻及高阻視電阻率異常， 宏觀上異常同樣具有環狀特征。內環以中阻異常為主﹙強度1 600～2 400 Ω.m﹚，外環以高阻異常為特征﹙強度2 400 Ω.m以上﹚。

區內視極化率異常，沿南北方向多展現出于東西方向的斷續分布。視極化率異常， 一般強度7.0%～8.0%，局部高達10.0%～18.0%；視電阻率強度多在2 000 Ω.m 左右；總體表現出以燕山晚期似斑狀花崗閃長巖為主及外圍花崗閃長巖 的激電場特征。

3.3 激電測深

為驗證激電中梯異常，在R0、R3線分別布置了兩條激電測深實測剖面。

在DHJ-2激電異常位置布置的R0線激電測深剖面（圖4）清晰可見，在 30號測深點附近定性深度約50～100m、10號測深點位置地下約100m定性深度處和130號測深點地下100～200m等不同定性深度上，分別有極化體存在；前者宏觀產狀北傾，位于陡立的高阻石英柱兩側，目前工程驗證已見鉬礦體；后者宏觀產狀陡傾。

在DHJ-10激電異常位置布置了R3 線激電測深剖面。由圖5可以看出，在120號測深點位置地下 100m及150m 的定性深度上，分別有極化體存在。

通過該區找礦實踐，我們認為高阻、高極化異常多與石英脈、硅化有關；而中阻、中極化異常多與礦化蝕變關系密切。

區內已知含鉬硅石礦點 ，位于上述環形視極化率場的內環與中環。目前經鉆探驗證，見礦率可達 60%左右。

圖4 礦區R0線激電測深（ηs、ρs）斷面圖Fig.4 Cross-section of induced polarization sounding of Line R0

3.4 EH-4電磁測深

為驗證激電測深異常的存在與深部場源性質，我們在R0、R3線同位置，布置了EH-4電磁測深剖面 （圖6、圖7）， 討論如下。

圖5 礦區R3線激電測深（ηs、ρs）斷面圖Fig.5 Cross-section of induced polarization sounding of Line R3

圖6 礦區R0線EH-4二維反演示意圖Fig.6 EH-4 two-dimensional inversion of Line R0

圖7 礦區R3線EH-4二維反演示意圖Fig.7 EH-4 two-dimensional inversion of Line R3

由圖6可見，宏觀電性特征在剖面上表現為上低下高，淺部與深部有明顯的電性差異，淺部（0～400m）是低阻特征，深部（大于埋深400m）是高阻，淺部低阻特性有可能是地表風化引起的，但是更有可能是細粒花崗巖；而深部高阻是粗粒花崗巖。在該演剖面中發現4個相對低阻異常區，分別編號為R0-Ⅰ、R0-Ⅱ、R0-Ⅲ和R0-Ⅳ。R0-Ⅰ號異常位于剖面的南端0～120號點之間，700～840m高程范圍內，異常向北傾伏，未有鉆孔穿過此異常；R0-Ⅱ號異常位于剖面的中部200～320號點之間，570～720m高程范圍內，鉆孔ZK005穿過此異常，鉆孔揭示在此異常范圍內有三條工業礦體和三條未達到工業礦體品位的貧礦體，由此說明EH-4在此處的低阻異常是由礦體引起。同時，ZK005孔整個孔礦化比較好，而低阻等值線向深部凹陷，可見貧礦化能夠降低地質體的電阻率。但是只有富礦體，而且多組礦脈集中，才能引起相對低阻異常。R0-Ⅲ號異常位于剖面的北端480～535號點之間，630～675m高程范圍內，鉆孔ZK006穿過此異常，鉆孔揭示在此異常范圍內有一條工業礦體和兩條未達到工業礦體品位的貧礦體，但深度上略有誤差，由此說明EH-4在此處的低阻異常是由礦體引起，但是在反演剖面的邊部誤差增大；R0-Ⅳ號異常位于剖面的北端500～600號點之間，490～580m高程范圍內，鉆孔ZK006穿過此異常的邊部，未見到好的礦體。

該剖面共布置5個鉆孔，ZK001、ZK002、ZK004、ZK005和ZK006。除ZK004無化驗結果外，其它4個鉆孔資料較齊全，其中ZK001和ZK002鉆孔深度較淺，現就ZK005和ZK006來分析總結EH-4對礦體的反映特征：ZK005鉆孔整體礦化較好，EH-4的反映為鉆孔剛好位于電阻率等值線變低的凹陷帶上，而在鉆孔孔深的175～240m范圍內見到三條達工業品位的礦體，EH-4在該處的反映為局部低阻；ZK006 鉆孔礦化現象整體來說沒有ZK005鉆孔的好，特別是在深部，EH-4的反映為深部電阻率較為平緩，在鉆孔孔深的142～176m范圍內見到1條達工業品位的礦體和2條貧礦體。R3線平行R0線布置，位于R0線東側100m。該線的深部發現一范圍較大的低阻異常，編號為R3-Ⅰ（見圖7）。異常位于100～220號點之間，50～350m高程范圍內，異常呈長條狀，向南傾伏。EH-4電磁測深二維反演剖面圖 顯示：電阻率異常賦存標高為500～700m，電阻率800～1 000 Ω.m之間變化。通過鉆孔驗證鉬礦體與低阻異常關系密切。

4 三種不同場源的電（磁）探測方法和成果整合

激電中梯、激電測深、EH-4測深，屬于時間域三種不同場源的電（磁）探測方法，其成果整合，尚屬首次。通過分析研究，三者測量成果基本吻合。鉬礦（化）體，賦存于低阻（800～2 000Ω.m）中極化（3%左右）異常部位。

5 綜合物化探找礦標志

5.1 綜合物探標志

高精度磁測的低緩負異常區（-50～100 nT）、激電中梯的中阻中極化異常區（強度1 600～2 400Ω.m；3%左右）、EH-4電磁測深的低阻異常區（800～1 000Ω.m）均為間接標志。

5.2 化探標志

鉬異常濃集中心明顯，一般異常的豐值高于地殼克拉克值（維氏值）近10倍，而且與W、Bi、Cu等元素相套合。

6 礦區遠景及找礦方向

區內鉀化帶出露面積1.5 km2，本次僅對中心部位的0.24 km2做了系統勘查工作，其它物、化探異常區未進行全面系統勘查工作。因此，擴大礦區內的勘查范圍，重點放在斑巖體及其邊部接觸帶上進行系統勘查評價工作,力爭探明已發現的礦體和發現新的礦體。

7 幾點認識

（1）本次采用地質、化探、激電、EH-4的最佳方法組合尋找鉬（化）礦體，通過深部工程驗證，找礦效果較佳。

（2）通過測量工作，共圈定激電異常18個，異常走向呈近東西向。宏觀激電場呈向北西開口的環形， 所獲得大面積異常與礦化蝕變范圍相吻合。化探異常范圍內均見有明顯的激電異常，為本區重要的找礦標志。

（3）工作成果表明，屬于石英網脈型鉬礦體（礦化體），橫向上視極化率多在 3%～6%間變化，視電阻率一般在8 000 ～2 000 Ω.m之間變化。縱向上視電阻率一般在 1 500 Ω.m左右，視極化率一般在2%～4%間變化，極大值為5%。由此可知，極化體在橫向和垂向上均具有低阻—中極化率特點，反映出本礦區極化體的蝕變礦化特征，符合我所在吉林省內多個鉬礦區地質礦產工作結果的物理場統計規律。本區可根據“一高一中三低 ”（即鉬多金屬元素含量高、中極化率、低電阻率、低磁、低密度 ）的物化探找礦模型（標志），結合地質因素，尋找該成因類型的礦體或盲礦體。

（4）時間域三種不同場源的電（磁）探測方法和成果整合，尚屬首次。激電中梯、激電測深、EH-4三者的有機關聯，通過研究分析目標物（礦化蝕變帶）的物理參數（即重、磁、電）特征，可確定礦（化）體在三維空間內賦存的幾何形態及性質。通過深部工程驗證，找礦效果較好。

（5）發現的18處激電異常，皆位于鉬土壤化探異常區內。總體上沿東西方向分布，呈小脈狀或透鏡狀或囊狀展布，構造控礦作用明顯。大冰湖溝鉬礦區北側與西側，應是下一步找礦的重點地段。

（6）通過兩年的勘探評價，該鉬礦共探獲鉬礦石量1 711.25萬噸，鉬金屬量11 984 t。控制的經濟基礎儲量（122b）：礦石量802.28萬噸,鉬金屬量5 618t；推斷的內蘊經濟資源量(333)∶礦石量908.97萬噸,鉬金屬6 366 t； 122b鉬金屬量占總資源儲量的46.88%。

撰文過程中，得到殷長建教授、王景德副總工程師、姚廷才、陳剛高級工程師的指導和幫助,在此深表謝意。