瓜州縣東金灘金礦礦區地質填圖方法與效果分析

付 男，何廣武，王建飛，李登榜

（甘肅省地礦局第三地質礦產勘查院，甘肅蘭州 730000）

1 概述

東金灘金礦位于北山南帶西段，屬于花牛山-金場溝金銀銅鉛鋅鎢鉬等多金屬成礦帶。礦區內花崗巖十分發育，主要出露斑狀二長花崗巖，且巖相分帶不發育；石英二長閃長巖、角閃石石英閃長巖、正長花崗巖等侵入巖規模較小，零星分布；閃長玢巖、石英閃長玢巖、角閃輝長巖等呈巖脈分布，脈巖形態不規則，沿走向延伸較遠，常超過1km，寬度窄，最寬不到4m，最窄僅十幾厘米，產狀變化大。礦區斷裂構造發育，已填繪的斷裂構造有10條，走向為近東西向，大部分斷裂構造可通過采坑、前人施工探槽觀測，部分斷裂為隱伏斷裂，通過路線地質調查無法觀測。

因此在東金灘金礦區開展大比例尺礦區地質填圖過程中，僅依據剖面測制和路線調查具有很大的局限性。首先會造成填繪的地質圖缺失部分隱伏斷裂構造；其次對于形態不規則、延伸穩定脈巖形態的圈連與實際情況相差較大；第三由于礦區巖相分帶不發育，盲目的填圖會導致界線點的比例較低，大部分點均為巖性控制點，不能滿足界線點比例達到70%的要求；第四，填圖效果較差，無法準確的反映出礦區的控礦因素、成礦規律，且填繪的地質圖與土壤測量所圈定的異常無法吻合，異常無法得到很好的地質解釋。

為了解決上述問題，東金灘金礦地質填圖過程中采用了地表踏勘-遙感解譯-地質填圖-再認識的工作方法，在傳統的地質填圖工作方法中引入了遙感解譯、再認識的工作流程，同時重新定義了“地表踏勘”的含義。通過該填圖方法填繪的東金灘金礦礦區地質圖不僅客觀、全面的反映了礦區地質概況，同時能夠合理的解釋土壤測量異常，并增強了野外路線地質調查的目的，減輕了負擔。

2 東金灘金礦填圖工作方法

2.1 地表踏勘

《固體礦產勘查工作規范》（GB/T 33444-2016）中未涉及“踏勘”工作內容。新修訂《固體礦產勘查原始地質編錄規程》（DZ/T0078-2015）中將踏勘工作置于實測地質剖面工作之后，其工作內容為根據工作區實測地質剖面的成果資料，初步布置觀察路線，概算進行地質填圖時所需施工的槽、井探和舊坑清理與調查的工作量，將踏勘結果與以往資料進行對照，研究舊資料的可靠程度，并合理地選定地質填圖的范圍。

在東金灘金礦區采用該種踏勘方法的缺陷是礦內斑狀二長花崗巖巖相分帶不發育、規模小的侵入體分布散亂、脈巖形態不規則、斷裂構造隱伏等特征導致僅通過前期實測剖面和有限的路線踏勘無法全面了解礦區巖石、構造特征、礦（化）體分布形態，很難準確全面的劃分出滿足填圖要求的填圖單元。

由于在金礦區設計大比例尺礦區地質填圖也同時配套大比例尺土壤測量工作，東金灘金礦前期地表踏勘工作在實測地質剖面之前開展，不進行單獨的路線踏勘，而是與土壤測量有機結合，二者同步進行。在開展1:1萬土壤測量的過程中注重對規模較大的侵入體、巖脈、蝕變帶、斷裂構造、石英脈的觀察，直接在土壤測量采樣點位圖上進行勾繪，并對石英脈、蝕變巖石采樣化驗以了解其含礦性，對于新出現的巖石類型采集薄片鑒定，并大致圈定其分布范圍。這樣既完成了對全礦區石英脈礦化潛力的評價，又基本對全礦區侵入體的分布位置、巖石構造特征、構造發育情況、礦（化）體的分布形態有了大致了解，為后期剖面測量位置的選擇、遙感解譯、路線的布置提供了依據。

2.2 遙感解譯

東金灘金礦礦區地質填圖中增加了遙感解譯工作內容。首先利用軟件在網絡上下載礦區影像圖，要求下載影像圖最好選擇國家2000坐標系統，雖然不同坐標系統之間的誤差不會對遙感解譯的內容產生影響，但會造成解譯的地質內容發生偏移和旋轉，對于后期地質界線的圈連有一定的影響；其次要盡量使影像圖清晰，越清晰解譯的內容越多。

遙感解譯的過程相對小比例尺區域地質調查中的遙感解譯工作更為簡單，僅需重點對線形構造、環形構造、前人施工槽探工程、采坑、第四系等內容進行解譯，盡可能多提取信息。遙感影像如圖1、2、3顯示，東金灘礦區 F1、F2、F3、F4四條斷裂構造位置及其沿走向的展布情況，各種巖脈的形態以及相互之間的切割關系，部分規模較小的侵入體均能較為清晰的反映。

圖1 F1斷裂影像圖

圖2 巖脈與侵入體切割關系影像圖

圖3 勘查區遙感解譯簡圖

2.3 地質填圖

2.3.1 填圖前準備工作

填圖前準備工作分為兩步：第一步是根據剖面測制的結果對遙感解譯圖件進行驗證、修改、補充，主要工作內容是驗證遙感解譯圈定的地質體、地質界線是否合理，明確遙感解譯圈定地質體的巖性，對解譯有誤的地質內容進行修改完善，補充未解譯的出的地質內容，并劃分出礦區的填圖單元。

第二步是根據所劃分的填圖單元和修改的地質草圖布置填圖路線，確定線距和點距，大致統計每平方公里地質點的數量。需注意的是東金灘金礦礦區地質填圖時如果嚴格執行 《固體礦產勘查原始地質編錄規程》和《固體礦產勘查工作規范》中地質點總數的要求，必然使野外所定的地質點大部分是巖性控制點，為無效點，只會增加野外工作負擔，并不會提高填圖質量及精度。因此參照規范要求，合理降低地質點密度，在保證界線點數量達到70%以上的情況下盡可能提高巖性控制點的數量比僅滿足地質點數量要求更具有意義。

東金灘金礦礦區地質填圖前，根據野外剖面的測制結果對遙感解譯圖件進行修改后，結合新修改完善的遙感解譯圖件，在確定路線線距的情況下，初步估算出界線點數量為120個左右，地質點總數為172個，巖性控制點數量為52個，實際填圖過程中界線點數量為150個，地質點數量為210個，地質點密度為26.71點/km2，界線點比例達到71.90%（見表1），地質點總數略小于《固體礦產勘查原始地質編錄規程》中規定30點/km2。

表1 東金灘金礦1:1萬地質草測地質點統計表

2.3.2 填圖

填圖前的路線布置根據驗證的遙感解譯所勾繪的地質界線進行合理部署，不平均使用工作量，不均勻布置路線。礦化集中地段路線進行加密，覆蓋較大的地段路線適當放稀，規模較大的巖脈沿走向控制其邊界。

由于前期面積性的踏勘，剖面的測制，遙感解譯等工作的完成，不僅讓技術人員往往更有預見性的進行路線地質調查，更讓技術人員專注于對礦（化）體進行調查。因此填圖過程中根據路線布置情況預先對路線上出現的地質體進行預判，帶有目的性的填圖。

2.4 再認識

再認識的工作內容分為兩部分：一是利用化探異常驗證填圖的質量，判斷填圖成果能否對化探等異常進行較好的解釋，如果大部分異常無法得到合理的解釋，礦區的填圖質量顯然較差，造成這種原因的應該是填圖過程中肯定遺留了部分地質信息，或是未填繪出與成礦相關的斷裂，或是圈連的地質體形態與實際不符；二是通過對主成礦元素及其相關異常的解釋、剖析，提高對礦區成礦規律認識，有利于礦區成礦規律、控礦因素的總結。

從圖4可以看出，東金灘金礦土壤測量Au異常與填繪的地質內容具有高度一致性，表現為：有礦（化）體的地段均出現 Au 異常（Au-6、Au-7、Au-11），且異常面積大，濃度高；大部分Au異常均沿著F1、F2、F3、F4、F10 斷裂呈條帶狀 （Au-7、Au-11、Au-15）、 串珠狀 （Au-9、Au-13、Au-14、Au-16）分布；經異常查證，大部分異常均由斷裂構造控制的石英脈引起 （Au-2、Au-3、Au-4、Au-5、Au-8、Au-10），僅Au-12異常為侵入體引起的局部異常。從圖5可以看出，能反映斷裂構造的As異常分布與礦區所填繪的斷裂構造基本吻合，大部分As異常均沿著F1、F2、F5、F6斷裂分布。因此通過化探異常與地質填圖成果的相互驗證可以判斷出，目前東金灘金礦所填繪的地質圖基本上客觀、準確、全面（如圖6所示），各侵入體、脈巖以及斷裂構造的圈定基本合理，尤其是前期僅靠遙感解譯才能圈定的F1、F2斷裂是真實存在的，且對礦區金的成礦具有重要意義。

根據礦區地質填圖成果以及對Au異常的解釋，基本可以判斷出礦區控礦因素為斷裂控礦，礦（化）體主要沿著F1斷裂和F3、F4、F10形成的斷裂帶分布，區域性F1、F2斷裂控制了礦體的產出，次級斷裂（F3、F4、F5）則控制了礦體的空間定位。

圖4 東金灘金礦Au異常圖

圖5 東金灘金礦As異常圖

圖6 東金灘金礦地質草圖

3 填圖效果分析

東金灘金礦采用的大比例尺填圖方法在傳統的填圖中增加了遙感解譯、再認識的工作流程，同時將踏勘工作與化探采樣工作有機結合。該填圖方法具有如下特點：

3.1 提前掌握礦區地質概況

相比以往路線地質踏勘，東金灘金礦填圖前將地表踏勘與土壤采樣有機結合，在土壤采樣過程中通過在采樣點位圖上簡單的勾繪所發現地質體界線，并適當采集化學樣、光薄片，能快速的掌握礦區侵入巖的種類、分布、巖石特征、構造發育情況、礦（化）體分布形態、礦石特征等。

3.2 準確勾繪各類地質體

由于北山地區特殊的地理環境因素，通過遙感解譯能夠獲取僅依靠路線地質調查無法觀測的重要地質內容。因此東金灘金礦礦區大比例尺地質填圖過程中充分利用了遙感解譯的優勢。一方面能夠準確反映一些僅依靠路線地質調查無法獲取的地質信息，如東金灘礦區解譯出的F1、F2斷裂構造為區域性斷裂構造，實地無法進行直接觀測，而該類斷裂經土壤測量成果驗證是真實存在且具有重要的地質意義，不僅控制了礦區構造格架，同時也與礦區的成礦作用密切相關。

另一方面利用遙感解譯還能客觀、準確的勾繪出規模較大的侵入巖、沿走向不規則延伸較遠的脈巖、不同地質體之間的切割關系。

3.3 更合理的布置填圖工作

在野外路線地質調查前，根據前期勾繪的地質圖合理的布置觀察路線，大致確定線距，點距，并估算出路線長度和點密度，統計出界線點的比例，在保證界線點比例達到規范的要求下盡可能使地質點密度也達到規范要求。同時在路線地質調查前能夠提前預判路線上遇到的巖性、地質體、構造等，并對可能含礦的斷層、脈巖采樣化驗。這樣不僅使填圖更帶有目的性，提高填圖質量，還能以最小的工作量完成填圖工作。

3.4 提高填圖質量

在初步完成礦區地質填圖后，通過土壤測量圈定能夠反映斷裂構造的As等異常與礦區地質填圖圈定的斷裂構造進行驗證，通過Au異常與填圖圈定的金礦體進行驗證，充分說明所填繪的斷裂、礦化體、地質體均能與異常吻合，也有利于對成礦規律、控礦因素的總結。

4 討論與結論

綜上東金灘金礦采用的地表踏勘-遙感解譯-地質填圖-再認識礦區地質填圖工作方法中，地表踏勘的工作重點是與物化探工作有機結合，對礦區巖石類型做一個全面認識；遙感解譯工作的重點是解譯出野外工作無法觀測到的地質內容，勾繪出巖脈、侵入體形態；地質填圖的重點在對地質點總數、界線點密度整體把控的基礎上，帶著認識去填圖；再認識主要是利用化探異常驗證填圖成果的客觀性、合理性，提高對礦區成礦規律的理解。

采用東金灘金礦礦區填圖方法不僅能更全面的收集到礦區地質內容，客觀地將各地質體形態表現出來，還能增強礦區地質填圖的目的性，減輕野外工作量，該方法適用于北山地區以侵入巖為主的金礦區。