物化探綜合找礦方法在吉林省汪清縣復興地區勘查中的應用

張 龍，任傳濤，陳桂虎，孫劍爽，婁雨雷，王瓏凱，鄒常偉，王海英

1.中國地質調查局牡丹江自然資源綜合調查中心，黑龍江牡丹江 157021；2.遼寧省北票市自然資源局，遼寧 北票 122100

0 前言

九三溝金礦床位于吉林省汪清縣內，吉林省地質局、吉林省冶金局、原武警黃金部隊等單位先后在九三溝礦區開展了地質找礦工作.該礦床處于北北東向復興斷裂與北西向金倉斷裂的交匯處，是鬧枝－百草溝－金蒼（復興）東西向火山巖漿帶的一部分，共圈定10余條礦脈.區內成礦地質背景優越，找礦潛力較大［1-6］.

復興地區屬九三溝金礦外圍，運用水系沉積物測量圈定找礦靶區，同時在重點區開展1∶1萬土壤測量、大功率激電測深和1∶1萬激電中梯測量工作，圈定了若干有利的成礦遠景區，擇優選區利用槽探和鉆探工作進行了初步驗證，發現2條金礦化體，為部署下一步找礦工作及研究區域、礦區成礦規律提供了重要基礎依據，在區域上優選、濃縮找礦靶區具有很好的借鑒意義.

1 地質背景

研究區大地構造位置位于吉黑造山帶，即華北板塊北緣東段、古亞洲洋消亡型活動陸緣帶控制的東西向構造帶與西太平洋活動陸緣控制的北東向構造帶的交匯處［7］，夾于華北板塊、興凱地塊、佳木斯地塊之間（圖1a），處于延邊－興凱中生代構造巖漿成礦帶之上，是一個經歷了古亞洲洋演化、中生代古太平洋板塊向古亞洲板塊俯沖的大陸邊緣復合成礦構造區.研究區位于九三溝金礦西部（圖1b），出露地層為中生界白堊系，新生界古近系、新近系及第四系，位于敦化－百草溝－復興－杜荒子近東西向深斷裂帶東端，發育近東西向晚侏羅—早白堊世復興村復式火山構造巖漿巖帶，與后期近南北向斷裂相互作用，形成了其次級北東、北西、北東東、東西及南北向構造.

圖1 復興地區地質圖（據文獻［8］）Fig.1 Geological sketch map of Fuxing area（From Reference［8］）

2 復興地區化探特征

2.1 水系沉積物測量成果

水系沉積物調查能有效地圈定找礦遠景區，是地質找礦中卓有成效的地球化學勘查手段［9-13］.原武警黃金五支隊在老黑山－羅子溝一帶，通過開展1∶10萬水系沉積物測量，圈定了一處金異常，該異常規模大，金最高值100×10－9，標準離差0.67×10－9，變異系數為0.80.該異常分3個濃集中心，中部和東部濃集中心分別發現新溝－砂金溝、杜荒嶺金礦體，西部濃集中心位于研究區內.

針對研究區1∶10萬水系異常，在其濃集中心開展了1∶2.5萬水系沉積物測量.結果顯示，異常重現性好，共圈定單元素異常20處，其中Au異常6處，異常Au01和Au06號分帶明顯，組合異常2處（圖2）.通過對9種元素數據的相關性分析（表1）和R型聚類分析（圖3）表明，Au與As、Ag、Cu、Sb、Zn元素相關性較好，Pb、Zn、As、Sb、Ag、Cu為中低溫成礦元素組合，Bi與Hg為低溫元素組合，Au為中高溫元素.元素組合代表了區內3期與成礦有關的元素富集作用.

圖3 復興地區1∶2.5萬水系各元素R型聚類分析譜系圖Fig.3 R-mode cluster analysis of elements by the 1∶25 000 stream sediment survey in Fuxing area

表1 復興地區1∶2.5萬水系各元素相關性分析一覽表Table 1 Correlation analysis of 1∶25 000 stream sediment survey in Fuxing area

圖2 復興地區1∶2.5萬水系各元素及組合異常剖析圖Fig.2 Anomaly map of elements and association by the 1∶25 000 stream sediment survey in Fuxing area

2.2 1∶1萬土壤地球化學測量

土壤地球化學測量是一種經典的地球化學找礦手段，能夠快速縮小找礦范圍，圈定找礦靶區，找礦效果顯著［14-18］.

針對以金為主的1∶2.5萬水系沉積物異常，為進一步縮小找礦靶區，在研究區開展1∶1萬土壤地球化學測量，共圈定單元素異常82處，其中Au異常18處，組合異常7處（圖4）.數據分析結果顯示Au與Ag相關性略好（表2），與1∶2.5萬水系沉積物測量結果較為一致，反映區內地球化學數據分形性特征較為明顯.

圖4 復興地區1∶1萬土壤測量工程布設及各元素異常剖析圖Fig.4 Engineering layout and element anomaly map of 1∶10 000 soil survey in Fuxing area

表2 復興地區1∶1萬土壤各元素相關性分析一覽表Table 2 Correlation analysis of elements in 1∶10 000 soil survey in Fuxing area

3 復興地區物探特征

電法測量是金屬礦勘查中最常見的地球物理方法之一，特別是對尋找隱伏礦體有重要應用［19-24］.本次工作針對水系圈定的金元素異常發育地段布設1∶1萬激電中梯剖面測量和大功率激電測深測量.

3.1 巖（礦）石物性特征

采集復興地區有代表性的巖（礦）石標本，進行物性測定（表3）.從表中可以看出：電阻率、極化率數值與金屬礦物含量關系密切.金屬礦物含量高，電阻率通常較低，相對極化率較高；金屬礦物含量少，電阻率通常較高，相對極化率較低；圍巖與礦石物性差異較為明顯，因此，電法在復興地區內找礦方法有效.

表3 巖礦石物性參數統計表Table 3 Physical parameters of rocks and ores

3.2 1∶1萬激電中梯剖面測量

對1∶2.5萬水系沉積物測量Au02號異常布設測線5條，圈定視幅頻率異常4處.在740～860 m區間內，2、3、4線異常值普遍偏高，有呈近東西向展布的趨勢，視幅頻率最大可達8.0（圖5），推斷異常由含金屬礦化地質體引起.

圖5 1∶2.5萬水系Au02號異常激電中梯測量圖Fig.5 IPintermediate gradient measurement of Au02 anomaly by 1∶25 000 stream sediment survey

3.3 大功率激電測深

對1∶2.5萬水系沉積物測量Au02號異常布設2條線64點，圈定1條寬約170 m、呈近東西走向直立的高極化率的地質體（圖6）.該區出露巖體為早白堊世花崗閃長斑巖體，推斷該異常由含金屬礦化的巖體引起，與1∶1萬激電中梯剖面測量結果吻合性較好.

圖6 1∶2.5萬水系Au02號異常激電測深聯合剖面圖Fig.6 IPsounding composite profiles of Au02 anomaly by 1∶25 000 stream sediment survey

對1∶2.5萬水系沉積物測量Au03號異常完成4條線104點.通過工作，深部圈定一條寬約100 m、呈北東東走向（60°方位）、近直立（略微傾向南東）的高極化率地質體（圖7）.

圖7 1∶2.5萬水系Au03號異常激電測深聯合剖面圖Fig.7 IPsounding composite profiles of Au03 anomaly by 1∶25 000 stream sediment survey

4 查證結果

結合復興地區物化探成果，布設槽探和鉆探進行工程驗證.槽探對1∶2.5萬水系Au02號異常和1∶1萬土壤Au06號異常結合部位進行揭露驗證，發現金礦化體1條，產狀20°∠52°，控制厚度1.00 m，金品位0.36×10-6，單工程控制.鉆探工程對1∶2.5水系Au03號異常與大功率激電測深圈定的視幅頻率異常結合部位進行深部查證，發現金礦化體1條，品位0.56×10-6，單工程控制.

5 結論

1）復興地區位于東西向成礦帶的東部，燕山期巖漿活動頻繁，筒狀次火山巖發育，具有多期次活動的特點，易形成筒狀角礫巖體，是尋找火山-次火山巖型及角礫巖筒型金及多金屬的找礦遠景區.

2）化探特征顯示，區內地球化學數據分形性特征較為明顯，Au與As、Ag、Cu、Sb、Zn元素相關性較好，元素組合表明區內存在3期與成礦有關的元素富集作用.

3）1∶1萬土壤圈定的ZH03號組合異常及Au04、Au06、Au07號異常，異常值較高且連續，異常形狀與鄰區砂金溝－杜荒嶺已知礦體相似，推斷與金礦體關系密切，成礦潛力較大，應重點對其進行查證.

4）區內發現的金礦化體單工程控制，具體特征尚未查清.淺表利用槽探工程對兩側追索控制，參照鄰區九三溝和杜荒嶺金礦體地表貧、深部富的特點，深部利用少量鉆探工程查證其特征.