綜合物探方法在湖南安化金雞金礦中的應用

王 蕩

（湖南省核工業地質調查院，湖南 長沙 410000）

近年來，隨著中國黃金工業的步伐加快，尋找深部隱伏金礦已成為近年來的工作重點。

本文配合當前地質找礦工作，進行多種物探方法對金礦礦區成礦構造與圍巖的物性分析和對比，通過金礦體與圍巖之間的物性差異，區分和甄別金礦帶的分布和特征；通過將激電方法與可控源音頻大地電磁測深等多種方法結合，對反演成果進行綜合解譯，相互約束和校正，減少假異常概率，將大大提高勘查測量工作的質量和效果。最后以湖南安化金雞金礦勘查中的方法應用為實例，通過鉆孔驗證，探索論證激電方法結合可控源音頻大地電磁測深多種方法綜合應用的可行性和有效性。

1 地質與地球物理特征

區內出露地層為晚元古界青白口系板溪群馬底驛組（Pt3m）和第四紀的殘坡積和沖積層（Q），主要含千枚巖、板巖、砂質板巖、砂礫巖、淺變質礫巖等。區內構造線主要呈北東向展布，北北東向構造也較為發育，區內斷裂兩次巖層蝕變破碎較為強烈。

區內典型礦化為石英脈和構造蝕變巖型，屬貧硫化物含金石英脈型金礦床；據礦物組合、蝕變特征分析，本區金礦成因類型為中（—低）溫熱液型。

受地層和斷裂構造雙重控制，礦（化）體與圍巖之間的界線較清晰。金雞金礦受地層和構造雙重控制，主要產于板溪群馬底驛組（Pt3m）灰色條帶狀板巖內的層間破碎蝕變帶，賦存在石英、脈石英、黃鐵礦或石英脈與板巖或碳酸巖石界面間。金礦化與褪色蝕變、硅化、黃鐵礦化、構造破碎等相關。

根據對區內典型含礦體和周邊圍巖、第四系巖石采樣并測試，確定不同巖石單元的電阻率、幅頻率、卡尼亞視電阻率等數據。

礦區主要巖（礦）石剖面電性參數及測深電性參數情況見表1和表2。

表1 測區幅頻率、視電阻率參數統計表

表2 測區充電率、卡尼亞視電阻率參數統計表

表1中，灰綠色千枚巖、板巖幅頻率與圍巖僅有30%的差異，證明硫化物含量高于其它地層，可作為為本區含礦巖性，激電掃面測量均值為0.96，均方差為0.69，根據本區金礦化上測量，幅頻率Fs≥2.0時視為異常。

表2中，從卡尼亞視電阻率可容易區分石英脈型高阻體，與圍巖有幾倍的差異，韌性剪切帶的區分要考慮激電參數，一般表現為高低阻間的過渡帶約370Ωm。本測區充電率M最大值為12.55Ms，最小值為-2.05Ms，均值為2.75Ms，均方差σ為0.14，異常場為3.2Ms。根據野外測量觀察并結合本區地質情況分析，當充電率M達到4.1ms為異常，可與礦化較好對應，4.1ms=+10σ。

南部多見石英脈型金礦礦化，地球物理特征為“高阻高極化”；北部為構造蝕變型金礦化，地球物理特征為“中阻高極化”，具弱硅化及弱破碎特征，發育于大斷帶附近，往往發育于破碎帶旁側。礦區含礦體與圍巖存在明顯電性差異，為激電方法和CSAMT法工作開展提供了物性前提和地質條件。

2 野外數據采集

2.1 物探儀器

本次采用湖南繼善高科科技有限公司生產的SQ-3C雙頻激電儀，進行激電剖面測量、對稱四極測深；美國Zonge公司生產的GDP-32Ⅱ多功能電法儀，進行單極偶極激電測深及可控源音頻大地電磁測深。

圖1 物探方法裝置示意圖

2.2 工作布置

本著由已知到未知、由淺至深的原則，在前期地質地面調查基礎上進行1:2000激電剖面測量，圈定地表激電異常區，劃分深部勘查重點區域；在激電剖面重點異常區域進行單極偶極激電測深（TDIP），通過使用不同發射電流，不同收發距進行試驗；在礦區采坑地表進行對稱四極測深工作；對重點異常區域進行可控源音頻大地電磁測深（CSAMT），結合區內地質情況，綜合激電方法和CSATM法數據進行解譯，以判別含礦體空間形態，達到數據采集最佳分辨率的目的，保證數據的可靠性。同時，對解譯異常區域進行鉆探施工，驗證成果的有效性和準確性。物探方法裝置示意圖如圖1。

3 資料解釋

通過偶極裝置激電剖面工作數據，區內視電阻率ρs最大值為2466Ω·m，最小值為4.6Ω·m，均值為271Ω·m，均方差為174Ω·m；幅頻率Fs最大值為7.7，最小值為-1.2，均值為0.96，均方差為0.69，偏高場邊界值為1.65，高場邊界值2.35，異常場為3.04，根據野外測量觀察并結合本區地質情況分析，低阻異常取ρS≤100Ω·m，幅頻率Fs≥2.0時視為異常。以此圈定區內異常暈，發現異常多存在與測區東部，呈北西向分布。

根據激電剖面數據，劃定激電剖面異常區3個；在重點異常區域選定0線、3線、4線、24線、28線、32線、36線共7條剖面進行單極偶極激電測深，選定0線進行對稱四極激電測深，劃定測深異常帶4條，解譯異常如圖2所示。針對激電異常情況，對0線、3線開展CSAMT測量工作，對數據進行二維反演，同時，結合礦區內地質特征，對激電測深成果與CSAMT成果進行綜合解釋。

圖2 測區綜合成果及驗證鉆孔布置示意圖

以0線CSAMT測深反演成果解譯圖為例進行異常的解譯推斷如圖3所示,該剖面淺部電阻率較小，深部略高，推斷為地表及淺部低阻異常體為第四系覆蓋層或粉（細）砂質板巖。

在點-110m～-10m段深部、點130m～170m段處各存在一低阻帶，電阻率小于500Ω·m，推斷改兩處存在規模較小的構造破碎帶F1與F2，發育深度大于300m，較為陡立，可能含黃鐵礦化，在此兩處低阻體旁存在電阻率梯度帶，可能與構造蝕變有關；在-110m點處-50m深度往下有一條帶狀高阻體，電阻率值大于2000Ω·m，在-30m～30m段有一相對高阻體，電阻率值大于1000Ω·m，推斷為板巖或礫巖,局部造組區域可能為石英脈填充。

綜合激電數據解譯：0線規模較大的激電異常位于130m～170m點低阻體的西側110m處，以及點-30m～-10m處，在點30m～130m段有一條分布明顯的高充電率帶，約為4.1ms～8.5ms，深度大于200m，近地表位置為110m。

綜合分析，該剖面在110m處異常位置較好，處于視電阻率高梯度帶上，推斷與低阻斷裂構造旁側的石英脈構造蝕變有關，屬高梯度高極化；-30m～-10m點處充電率約4.1ms，視電阻率處于高阻向低阻逐漸梯度變化中，推斷為高阻往低阻過渡帶，屬高梯度帶高極化。推斷此兩處符合含金石英脈構造蝕變帶型特征。

圖3 L0線CSAMT測深反演成果解譯圖

4 鉆孔驗證

根據物探解譯成果，結合該礦區地質情況，共布置4個鉆孔進行驗證，其中鉆孔ZK1位于L0線10m處，ZK1孔深170m，結合鉆孔巖心分析，表層15m左右為第四系松散浮土、砂石、碎石、坡積物、風化層等，15m～130m段為板溪群馬底驛組紫紅紫灰色粉砂質板巖。前段部分巖石破碎嚴重，含泥質成分較多。

后段紫紅色板巖多夾綠色條帶狀砂巖。巖石中常見不規則石英細脈，灰綠色泥質板巖與硅化破碎帶，局部見石英脈及黃鐵礦化，130m～132.2m段為灰綠色泥質板巖與硅化破碎帶，局部見不規則石英細脈與碳酸巖類。板巖中見石英脈及黃鐵礦化，蝕變現象明顯可見硅化綠泥巖蝕變，視厚度2.2m，經檢樣分析，Au達4g/t，達到開采品位標準；132.2m～170m段為紫紅、紫灰色泥質、粉砂質板巖、局部見石英細脈、強烈褪色化蝕變，巖心斷續破碎，呈泥質膠結

5 結論

單極偶極激電測深與CSAMT綜合應用是深部石英脈型金礦及石英破碎蝕變型金礦中省時、高效的方法，該法可提供的信息量大，對成礦推斷、鉆孔靶區給予較多的佐證，特別是覆蓋區頗為有效。

根據在測區內所做的各種方法成果，結合地質構造及坑道內采樣分析對比，此次在測區能找出異常區域，對推測含礦構造及礦化區域、提供鉆孔取樣靶位具有較好的理論依據。

本次研究中采用偶極裝置測量初步找出異常區域，再通過單極偶極測深進行詳細測量，同時通過CSAMT法對礦體靶位進行校正。

在測量過程中，單極-偶極大功率激電測深異常畸變較大，能大致推斷礦化特征及含礦構造所在區域，但無法準確推斷各異常帶的傾角及傾向，需結合CSAMT數據進行校正，結合地質情況進行綜合分析。

通過實際工程項目，驗證了本文提出的激電方法結合CSAMT方法在石英脈型及石英脈破碎蝕變型金礦區的有效性與可行性，激電方法與CSAMT結合應用于有色金屬找礦是有較明顯效果的。