黑龍江小興安嶺麗林—清水地區利用航空瞬變電磁法找礦前景分析

宿曉明，李世華

（1.中國建筑材料工業地質勘查中心黑龍江總隊，黑龍江 哈爾濱 150036；2.黑龍江省地質礦產局，黑龍江 哈爾濱 150036）

黑龍江小興安嶺麗林—清水地區位于小興安嶺鐵及多金屬成礦帶中北部，找礦潛力大。但受地理因素影響，部分地段地質工作程度偏低，且近年來受林業、環保等因素影響，地質工作難度越來越大，亟需尋找新的勘查評價方法實現快速找礦突破。本文通過分析本區成礦地質條件，認為采用航空瞬變電磁法可快速實現找礦突破。

1 區域地質概況

黑龍江小興安嶺麗林—清水地區位于環太平洋造山區東北亞造山帶，處于西伯利亞板塊、華北板塊和古太平洋板塊之間，不僅經歷了古生代古亞洲洋構造體系的演化階段，同時也經歷了中、新生代環太平洋構造體系的疊加與改造。區內構造演化不平衡性明顯，多個微陸塊（如小興安嶺－張廣才嶺、佳木斯、興凱地塊）的拼合與離散是古生代構造演化的特色，而古太平洋板塊與歐亞大陸之間的俯沖、碰撞和地體拼貼則使得工作區中、新生代構造演化具有其獨特性[1]。

目前在該成礦帶已發現了大量的以Fe、Mo、Pb、Zn為主的大中型礦床、礦（化）點，如二股鐵多金屬礦床、翠宏山鉛鋅礦床、五星鉛鋅礦床和五營區柳樹河銀礦等。這些礦床的成礦作用與巖漿活動及后期的熱液活動相關，特別是與晚印支期和燕山早期巖漿活動關系密切。

2 成礦地質條件

（1）地質特征。麗林地區地層分布相對簡單，僅在東部出露有泥盆系下泥盆統黑龍宮組（D1hl）和二疊系上二疊統洪山組（P2h），二者為不完全接觸狀態。下泥盆統黑龍宮組（D1hl），下部以灰色、灰綠色砂巖、雜砂巖、凝灰砂巖、凝灰質千枚巖、粉砂巖、大理巖、結晶灰巖為主；上部主要由深灰色粉砂質泥質板巖、斑點板巖、粉砂巖、石英細砂巖、中細粒含礫砂巖夾層間礫巖、細粒雜砂巖、中酸性凝灰巖等組成。洪山組地層（P2h）巖性主要為粉砂巖，板巖夾礫巖，含礫砂巖。南部局部為第四系沖洪積物覆蓋。區域內巖漿活動十分強烈，巖漿巖分布廣泛，具有期次多特點，工區內大面積侵入巖出露，其面積可達工作區總面積的60%，出露的侵入巖主要為華力西晚期中酸性侵入巖，是造山期和造山期后巖漿活動的產物。

清水地區主要出露下泥盆統黑龍宮組（D1hl）和下二疊統土門嶺組（P1tm）及上二疊統五道嶺組等地層。其中，下泥盆統黑龍宮組（D1hl）零星分布于工區西北部一帶，其下部以灰色、灰綠色砂巖、雜砂巖、凝灰砂巖、凝灰質千枚巖、粉砂巖、大理巖、結晶灰巖為主。上部主要由深灰色粉砂質泥質板巖、斑點板巖、粉砂巖、石英細砂巖、中細粒含礫砂巖夾層間礫巖、細粒雜砂巖、中酸性凝灰巖等組成。下二疊統土門嶺組（P1tm）主要出露于工區中西部，其與下泥盆統黑龍宮組呈斷層接觸關系，巖性主要為條帶狀結晶灰巖、大理巖、白云巖、板巖、砂巖、粉砂巖等。上二疊統五道嶺組（P2W）在區內中部大面積出露，與下伏土門嶺組（P1tm）呈不整合接觸關系。其下部為中性火山巖段，巖性以中性火山巖為主，上部為酸性火山巖段，以酸性火山巖為主；兩端均夾中酸性火山巖及正常沉積巖薄層，沉積巖夾層中產植物化石。部分地區為第四系覆蓋。區域內巖漿活動十分強烈，巖漿巖分布廣泛，具有期次多的特點，區內次火山巖和侵入巖均有大面積出露。

大部分工作區位于伊春Fe-Pb-Zn-Mo-W-Sn-Cu-Ag成礦亞帶，區內巖漿活動頻繁，中酸性巖漿巖大面積出露，且工作區內出露碳酸鹽巖地層，具備較好的矽卡巖型及接觸交代型礦床成礦條件。已發現的翠宏山鉛鋅礦床礦體位于二長花崗巖體內外接觸帶，主要受北北東向褶皺帶及次一級近東西向斷裂構造控制；二股鐵多金屬礦田包含二股西山鐵鉛鋅礦床、響水河鉛鋅礦和二股東山鐵鉛鋅礦床，成礦圍巖為鉛山組（?1q）富鎂碳酸鹽巖，成礦巖體為花崗閃長巖，呈巖株產出，礦體大都產在花崗閃長巖與大理巖接觸構造帶內，二者均為典型的矽卡巖礦床。此外，工作區還分布有產于中酸性巖體與成礦圍巖接觸帶部位的五星鉛鋅礦床和五營區柳樹河銀礦等接觸交代型礦床。

（2）航磁異常特征。麗林地區東部磁場特征為平緩變化的負背景場上疊加了點狀、等軸狀及條帶狀的正磁異常(圖1左)，其中背景場場值為-150nT～50nT，為上二疊統紅山組、下泥盆統黑龍宮組沉積巖及沉積變質巖的反映。區內東南角等軸狀正磁異常與已知的伊春市五星鐵礦相對應。該區西部為150nT～300nT之間平緩變化的正磁場，為隱伏的中酸性侵入巖的反映，受巖體磁性的不均勻性影響，磁場上疊加有平行排列的條帶狀弱尖峰異常。

圖1 航磁ΔT影像示意圖（左：麗林地區；右：清水地區）（1-已知礦點；2-高程點及居民點；3-河流；4-公路、省界及鐵路；5-工作區范圍）

清水地區隸屬于伊春－延壽巖漿弧，區內以平緩變化的負磁場為背景（-50nT～-200）nT，其上疊加局部升高磁異常、小規模團塊狀以及局部條帶狀中等強度磁異常（圖1右）。整體異常軸向以北北西、北北東向為主。結合區內地質背景及物性參數特征，區內小幅緩慢變化的弱磁異常場區主要由上二疊統五道嶺組（P2w）陸相中性、酸性火山巖夾少量碎屑巖建造與下二疊統土門嶺組（P1tm）海陸交互相細碎屑巖－碳酸鹽巖建造引起；小規模團塊狀以及局部條帶狀中等強度磁異常由華力西晚期花崗閃長巖、中粒--中細粒似斑花崗閃長巖、石英閃長巖、斜長花崗巖及花崗巖引起。其中，區內東部環狀特點的局部異常區，異常中心為負磁場區，強度一般在-50nT～-200nT，向四周異常強度逐漸增高，構成環狀的中等強度磁場環帶，該環狀中等強度磁場區可能與華力西晚期花崗閃長巖有關；區內西南部分布有多個環狀特點的局部弱磁異常區，異常中心為負磁場區，而四周環狀異常帶以弱磁異常為主，主要由太安屯期次火山巖引起。

通過對資料的綜合分析表明，高極化率低電阻率地段是礦體豐富的有利地段，其電阻率與高阻圍巖差異較大，使用航空瞬變電磁法能很好圈定低阻異常，進而指導多金屬礦找礦。

3 利用航空瞬變電磁法找礦優勢

通過成礦條件分析，高極化率低電阻率地段是礦體賦存的有利地段，電阻率與高阻圍巖差異較大，使用航空瞬變電磁法能很好圈定低阻異常，進而指導多金屬礦找礦。

航空瞬變電磁法是近年來國際上普遍使用的多金屬礦探測方法，尤以加拿大Geotech公司開發的VTEM航空瞬變電磁系統（以下簡稱“VTEM系統”）最為先進[2]。VTEM系統具有極高的信噪比、大功率、信號波形理想和專利設計的補償線圈等裝置，使其具有極高的可靠性和高精度。VTEM是為了勘查和區別低阻與中高阻體而設計的。核工業航測遙感中心于2013年～2014年率先在國內引進該技術，并在新疆、黑龍江省、內蒙古、青海省等地區開展了試驗，試驗結果表明，該方法具有速度快、效率高、勘探深度大、分辨率高、地形影響小、對良導體探測能力強等優點。

利用該方法可以查明控礦構造破碎帶的深部展布特征，也可尋找與金屬伴生的低阻體（如火山塊狀硫化物），圈定多金屬礦的有利成礦區段。

4 航空瞬變電磁法找礦效果

航空瞬變電磁法在國外多金屬礦產勘查中已得到廣泛應用，在國內新疆、黑龍江、內蒙等地的試驗及測量，效果也非常顯著。

（1）國外金礦勘查應用實例。應用航空瞬變電磁VTEM測量，在坦桑尼亞Tusker礦區新發現了金礦，該礦為與黃鐵礦—磁黃鐵礦硫化物有關的沉積巖型金礦。2005年，Geotech公司在加納Nkran礦進行VTEM測量，在已知金礦床的旁邊發現了兩個新的低阻異常區。

（2）國內多金屬礦勘查應用實例。2013年7月，核工業航測遙感中心使用VTEM系統在新疆哈密某已知礦床區進行了試驗飛行，效果顯著，證明該方法技術成熟有效。該礦床為典型的火山塊狀硫化物銅鉛鋅多金屬礦床，視電阻率斷面圖中低阻異常與勘探剖面探明的礦體十分吻合，通過時間常數TAU圈定的放電異常與主礦區位置一致，驗證了該系統的有效性和實用性。2014年6月，在黑龍江某地開展航空瞬變電磁法測量，測量結果中多處低阻異常與已知礦點吻合，并提供了多處找礦靶區。

由此可見航空瞬變電磁測量以其探測深度大、空間分辨率高、信息豐富等優勢，在圍巖和礦體電性差異較為明顯的地區，有著極好的深部隱伏找礦應用前景。

5 結論

黑龍江小興安嶺麗林—清水地區位于小興安嶺鐵及多金屬成礦帶中北部，具備較好的矽卡巖型及接觸交代型礦床成礦條件，找礦潛力大。利用航空瞬變電磁法在本區圈定低阻異常范圍，確定多金屬礦的有利成礦區段，有望快速實現找礦突破。