河南嵩縣槐樹坪金礦礦體富集規律與電性特征的關系

張參輝 郭玉溪 白德勝 司建濤 李水平

(河南省地質礦產勘查開發局第二地質礦產調查院)

河南省嵩縣槐樹坪金礦床屬大型構造蝕變巖型金礦床，位于豫西熊耳山地區。全區共圈出了58個金礦體，估算各類金資源量超過30 t，伴生銀資源量達85 t。其中，規模最大的金礦體長度為1 500 m，延深700 m，厚度為1.78 m，Au品位為4.26×10-6，單礦體金資源量達到11.8 t[1]。由于區內主礦體賦存于緩傾斜斷裂構造蝕變帶中，盡管對于礦體地質特征、地球化學特征、成因等方面的研究有部分成果問世[2-5]，但對于該類礦體的物探找礦研究較為薄弱。為有效揭示區內金礦體的富集規律與電性特征的關系，為在該區進一步開展物探深部隱伏礦體找礦工作提供可靠依據，本研究對ZK24-0510、ZK24-4512鉆孔開展井中激電測量工作，通過激電成果解譯分析并結合鉆探驗證方法，對區內礦體的激電響應特征進行剖析。

1 礦床地質特征

槐樹坪金礦位于華北地臺南緣，與秦嶺褶皺系毗鄰，屬華熊臺隆二級構造單元，三級構造單元熊耳山斷隆與潭頭—嵩縣新生代斷陷盆地的結合部位。礦區地殼具有明顯的地臺型基底和蓋層二元結構，地層呈單斜產出，斷裂構造發育，巖漿活動強烈，成礦地質條件十分優越。 區內礦產資源豐富，礦種類型多樣，金屬礦產主要有金、鉬、銀、鉛、鐵等，非金屬礦產有螢石、重晶石、滑石、鉀長石等，以金礦普遍發育為顯著特征。

礦區位于五丈山花崗巖體南西側的外接觸帶，南東側為新生代潭頭—大章斷陷盆地(圖1)。礦區出露的地層主要為中元古界長城系熊耳群雞蛋坪組中、上段，古近系高峪溝組和第四系。雞蛋坪組地層大致呈NE向展布，傾向SE，傾角15°～35°，與區域地層產狀基本一致,巖性以英安巖、安山巖為主，夾有凝灰巖、火山角礫巖透鏡體；古近系高峪溝組巖性主要為黏土巖，分布于礦區東南部；第四系巖性主要為砂礫和黏土，分布于溝谷、山頂平緩地帶[6]。

圖1 槐樹坪金礦區地質特征

區內雞蛋坪組地層斷裂發育，斷裂構造走向主要為NE—NEE向(F3、F5等斷層)、NW—NWW向(F29、F30斷層)(圖1)。根據斷層傾角可將區內斷層大致分為陡傾斜和緩傾斜2類，各組斷裂構造均發育不同程度的金礦化。礦區地表出露的緩傾斜斷裂構造全部具有金礦化特征，陡傾斜斷裂構造形成金礦化的概率為30%，相對成礦率稍低。

2 巖(礦)石電性特征

礦區內巖(礦)石的電性參數主要通過采集鉆孔巖芯標本進行測定，并根據礦區地質特征對電性數據進行了統計分析，結果見表1。分析表1可知：礦區內石英脈的電阻率值最大，均值達到6 537 Ω·m，其次為英安巖和正長巖，均值約為3 600 Ω·m；構造角礫巖的電阻率最小，均值為874 Ω·m，其次為礦石(氧化)，均值為1 355 Ω·m；礦石(氧化)的極化率最大，均值達到6.65%，其次為礦化蝕變巖，均值為3.29%，其余巖石的極化率相對較低，均不超過2.51%。可見，礦區礦石呈現低阻、高極化特征，與圍巖的物性參數差異明顯，為采用電法進行隱伏礦體探測和圈定提供了基礎。

表1 槐樹坪金礦巖(礦)石電性參數

3 激電異常解譯

本研究選擇ZK24-0510、ZK24-4512鉆孔開展激電測井工作，采取地—井(五方位)工作方式及井—地(剖面測量)工作方式[7-10]。ZK24-0510鉆孔周圍鉆孔分布較密集，勘查程度高，通過對A1-A3剖面異常進行解譯并與其周邊鉆孔的勘查資料進行對比分析，總結區內礦體的激電響應特征，并通過ZK24-4512鉆孔進行驗證。

3.1 ZK24-0510鉆孔異常

ZK24-0510鉆孔的A1-A3方向測線附近共有4個鉆孔，分別為ZK1-0008、ZK24-0510、ZK24-0712和ZK24-0714(圖2)。將該4個鉆孔投影至A1-A3方向剖面上，相應的自然電位斷面圖、視電阻率斷面圖以及視極化率斷面圖分別如圖3～圖5所示。

圖2 ZK24-0510測線及附近鉆孔分布

圖3 自然電位斷面

分析圖3～圖5可知：自然電位整體幅值偏高，表明該區成礦條件較好，但經過與區內已取得的地質找礦成果進行對比分析，可知自然電位對于礦化蝕變帶的指示效果較差；A1-A3剖面整體視電阻率偏高，在ZK24-0510鉆孔深部存在1處低阻異常，視電阻率值低于300 Ω·m，視電阻率偏高區域主要集中于-200～-350 m處，呈條帶狀分布，經過與該區已取得的地質找礦成果進行對比分析，可知視電阻率對于礦化蝕變帶的指示效果也較差；A1-A3剖面整體視極化率偏高，并且高值區域主要集中于-350～-450 m 處，高視極化率異常呈“條帶狀”分布，分布范圍較廣，視極化率值約4%，中心最大視極化率值甚至超過了5%。

圖4 視電阻率斷面

圖5 視極化率斷面圖

由于區內金礦石與黃鐵礦伴生，黃鐵礦化具有高極化率特征，當黃鐵礦化程度高、厚度較大時，激電響應明顯，因此，極化率可以對礦化蝕變帶起到明顯的指示作用。此外，由于區內自然電位和電阻率受地形、地下水等因素的影響較大，對礦化蝕變帶的指示效果不佳。因此，宜選擇視極化率作為礦區井中激電成果解譯的重點參數。

對A1-A3剖面7條視極化率原始曲線(圖6)進行分析，可知該剖面中、深部存在多個高極化板狀體，并且異常深度與剖面的反應吻合，經過與相應的地質成果進行對比分析，可知見礦段多處于較強的氧化還原環境中，礦體多具有中低阻、中高極化率特征，進一步佐證了極化率特征對于礦化蝕變帶具有較好的指示意義。

3.2 ZK24-4512鉆孔異常

ZK24-4512測線布置如圖7所示，視極化率參數特征如圖8、圖9所示。分析圖8、圖9可知：A2-A4剖面整體表現為高視極化率特征，視極化率相對較高的區域呈現水平層狀分布，位于-120～-200 m處，鉆孔打穿了1處極化率較高區域，在鉆孔底部，有1處極化率較高區域，范圍較小，成團狀；A1-A3剖面整體表現為低極化率特征，視極化率相對較高的區域共有3處，分別位于距離測線起點0～80 m、深度超過380 m，距離起點80～200 m、深度-140～-200 m，以及距離起點260～400 m、深度不超過-150 m。上述分析進一步表明，ZK24-4512鉆孔區域極化率整體較低。

圖6 A1-A3剖面視極化率原始曲線

圖7 ZK24-4512測線布置

ZK24-4512鉆孔附近分布有F17斷裂，走向NE—SW，傾向SE，傾角13°～15°。A1-A3剖面方向與F17斷裂走向平行，A2-A4剖面方向垂直于F17斷裂走向。根據ZK24-0510鉆孔異常解譯思路及成果，可推斷A1-A3剖面的極化率異常應為“水平”異常，A2-A4剖面的極化率異常應為向SE方向小角度傾斜的異常。圖8、圖9有效佐證了該推斷。

4 結 語

針對河南省嵩縣槐樹坪金礦床地質特征，為有效探測和圈定該類隱伏礦體，本研究選擇了ZK24-0510、ZK24-4512鉆孔開展激電測井工作，通過對激電異常進行詳細解譯，并與相應的鉆探驗證成果以及礦區已有的地質勘查成果進行對比分析，總結了礦區礦體富集規律與電性特征的關系。研究表明，礦區礦體具有低阻、高極化特征，極化率對于礦化蝕變帶的指示作用明顯優于自然電位、電阻率等參數。

[1] 白德勝，楊懷輝，聶建民.河南嵩縣槐樹坪礦區緩傾斜金礦體特征及找礦方向[J].黃金科學技術，2017，25(1)：18-26.

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圖8 A1-A3剖面視極化率斷面

圖9 A2-A4剖面視極化率斷面

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