EH4測深在赤峰市大窩鋪金礦區地質找礦的意義

張天智，宮文濤，代清龍，劉 輝，朱旭東

大窩鋪金礦區位于內蒙古自治區赤峰市松山區，行政區劃隸屬于松山區初頭朗鎮，礦區北部與柴胡欄子金礦溫家地西礦區接壤。與柴胡欄子金礦區一樣，斷裂對區內沉積建造、巖漿活動和金成礦具有重要的控制作用，但由于第四系覆蓋嚴重，大窩鋪金礦區在斷裂規模及控制深度等方面的研究仍較為薄弱，地質找礦工作一直沒有較大突破。

EH4大地電磁方法具有探測深度大、分辨能力強、工作效率高、成果反映直觀等特點,尤其在覆蓋厚，礦體埋深大的區域，EH4在劃分地層，確定深部隱伏構造上可靠程度較好，被廣泛應用于礦產地質勘查工作中。因此，對礦區內重要構造開展EH4連續電導率觀測，結合鉆探工程進行驗證該方法在構造解譯和成礦預測方面的效果，對指導礦區地質找礦工作具有重要意義。

1 區域地質概況

礦區大地構造位置處于內蒙古中部地槽褶皺系（Ⅰ級），溫都爾廟～翁牛特旗加里東地槽褶皺帶（Ⅱ級），化德-多倫-赤峰-開源深大斷裂帶中部（Ⅲ級）。地層區劃古生代屬華北地層大區，內蒙古草原地層區,赤峰地層分區；中、新生代巖石地層單位屬濱太平洋地層區，大興安嶺～燕山地層分區，烏蘭浩特～赤峰地層小區。由于區域地質構造條件的復雜化，所形成的巖漿巖也各具特色，巖漿活動明顯受構造運動控制，中生代前巖漿巖大多呈東西向分布，中生代巖漿巖則沿北北東向成帶分布。

2 礦區地質

2.1 礦區地層

礦區出露的地層較為簡單，主要為太古界建平群大營子組，其次為侏羅系上統滿克頭鄂博組、侏羅系上統瑪尼吐組、第三系中新統漢諾壩組，另外還有大面積分布的新生界第四系全新統。

太古界建平群大營子組為一套中深度變質的副變質巖系，巖性以混合花崗片麻巖、角閃斜長片麻巖、含石墨絹云母化蝕變巖為主，局部見大理巖、云母石榴石矽卡巖，出露于礦區北西角和南東角，總體呈東西展布，產狀：走向280°～315°，傾向290°～22°，傾角25°～70°。巖石主要特征如下：

斜長角閃片麻巖：灰～灰黑色，鱗片粒狀變晶結構，片麻狀構造。成分：主要由斜長石、角閃石、石英和少量黑云母組成：斜長石，灰白色，粒度1mm～2.5mm，含量±40%；角閃石，灰黑色，粒度0.5mm～2mm，含量±50%；石英，灰白色，粒度0.5mm～2.2mm，含量±7%；黑云母，片狀，粒度0.5mm～1.2mm，含量±3%。見有碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化。

混合花崗片麻巖：肉紅色，粒狀變晶結構，片麻狀構造；成分：主要由鉀長石、石英、斜長石及少量黑云母組成；鉀長石，肉紅色，粒度0.2mm～1.5mm，含量±20%；斜長石，灰白色，粒度0.2mm～1mm，含量±40%；石英，無色，粒度0.2mm～1.5mm，含量±30%；黑云母，片狀，粒度0.3mm～1.2mm，含量±8%。見有鉀化、綠泥石化、黃鐵礦化。

含石墨絹云母化蝕變巖：灰黑色，鱗片粒狀變晶結構，片狀構造；成分：斜長石、石英、云母及少量石墨；斜長石，灰白色，粒度＜1mm，含量±20%；石英，無色，1mm～6mm，含量±30%；云母，灰黑色，鱗片狀，粒度＜1mm，含量±40%。見有碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化。

大理巖：灰白色，粒狀變晶結構，塊狀構造，條帶狀構造；成分：白云石、方解石及少量石英等；白云石、方解石均呈他形粒狀，粒度0.5mm～1.0mm，含量約占±95%；石英及其它礦物含量約占±5%。見有碳酸鹽化。

云母石榴石矽卡巖：暗棕色—淺綠色，斑狀變晶結構，塊狀構造，成分以石榴子石為主，次為云母。石榴子石呈半自形粒狀，粒度0.3mm～2.0mm，含量約80%；云母為鱗片狀，含量約15%。

侏羅系上統滿克頭鄂博組主要為流紋質晶屑熔結凝灰巖、流紋質角礫熔結凝灰巖、流紋質含角礫晶屑熔結凝灰巖，出露于礦區中部、北東角及南東角,巖性地層厚度橫向變化較大，產狀平緩，總體走向45°，傾向135°，傾角24°～50°，厚度60m～195m，與建平群變質巖系呈角度不整合接觸。巖石主要特征如下：

流紋質晶屑熔結凝灰巖：灰紫（灰白）色，熔結凝灰結構，塊狀構造。主要由火山灰及晶屑組成，晶屑主要由長石（10%），石英（15%）組成，火山灰膠結。

流紋質角礫熔結凝灰巖：灰紫色，熔結凝灰結構，塊狀構造。主要由火山灰、角礫及少量晶屑組成。角礫成分主要為火山碎屑，礫徑0.2cm～5cm，棱角～次棱角狀，含量20%～30%，晶屑成分為長石（5%），石英（＜5%），火山灰膠結。

流紋質含角礫晶屑熔結凝灰巖：灰紫（灰白）色，熔結凝灰結構，塊狀構造。主要由火山灰，晶屑及少量角礫組成。晶屑成分為長石、石英，含量20%～30%，角礫成分為火山碎屑，次棱角狀，含量5%～10%，火山灰膠結。

侏羅系上統瑪尼吐組巖性組合為灰、深灰、紫灰色安山巖、氣孔杏仁安山巖、安山質集塊角礫巖、安山質集塊角礫熔巖，局部夾安山質沉角礫凝灰巖、凝灰質砂巖，零星出露于礦區北東角，呈面狀分布，產狀較緩，傾角25°～50°之間，與晚侏羅世滿克頭鄂博組整合接觸。巖石主要特征如下：

杏仁狀安山巖：風化面呈灰紫色，新鮮面呈灰黑色，斑狀結構，基質為隱晶質～微晶結構，杏仁構造。由杏仁體（10%）、斑晶（10%）和基質（80%）組成。杏仁體為方解石質，斑晶為斜長石，呈白色，板狀，基質為針狀斜長石微晶，約占基質的20%，其余均為隱晶質。

新近系中新統漢諾壩組主要為灰黑色致密塊狀玄武巖、氣孔狀玄武巖、杏仁狀玄武巖，出露于礦區北東角及南部，與侏羅系火山巖呈角度不整合接觸。巖石主要特征如下：

致密塊狀玄武巖：風化面呈灰～淺灰色，新鮮面為灰黑色，斑狀結構，致密塊狀構造。基質由隱晶質及鐵質質點組成，斑晶為斜長石。斜長石，呈灰白色，自形～半自形，柱狀，粒徑1mm～3.5mm，含量約5%。

氣孔狀玄武巖：風化面呈灰～淺灰色、灰紫色，新鮮面為灰黑色，斑狀結構，氣孔構造。基質由隱晶質及鐵質質點組成。斑晶由斜長石、輝石組成。斜長石，灰白色，自形～半自形，柱狀，粒徑1mm～3.5mm，含量5%；輝石，黑色，自形～半自形，短柱狀，粒徑0.5mm～2.0mm，含量＜5%。氣孔大小不一，含量約30%。

新生界第四系全新統主要為第四系黃土、沖洪積、坡積物。黃土主要分布在山坡、低矮山梁上，為砂土，亞砂土，厚度1m～30m；沖洪積物分布于沖溝中，由礫石、砂礫石、較大的卵石組成；坡積物分布于坡腳下，為黃土，碎石。

2.2 礦區構造

礦區構造發育，主要為陰河大斷裂、暗板溝大斷裂及舍路嘎大斷裂的次一級派生構造，其中暗板溝大斷裂橫穿礦區南部。

礦區內構造根據其產狀主要分為北西向，北東向，東西-近東西向構造，構造破碎帶內發生強綠泥石化、高嶺土化、碳酸鹽化，巖石一般呈土狀、泥狀。上述三組構造中，北西向構造含礦性最好。

2.3 巖漿巖

礦區構造發育，巖漿活動頻繁，出露巖漿巖主要為侵入巖及脈巖，侵入巖為元古代變質深成侵入體—輝石巖，呈天窗狀出露于礦區北部，脈巖主要有閃長玢脈、石英脈、斜長角閃巖脈、長石斑巖脈、花崗斑巖脈，少量閃斜煌斑巖脈、流紋斑巖脈、方解石脈。

巖石主要特征如下：

輝石巖：風化面呈灰黑色，新鮮面呈黑色，細粒結構，塊狀構造。主要成分為輝石，黑色，為細粒集合體，含量大于95%，其它角閃石、黑云母等暗色礦物含量小于5%。

閃長玢巖脈：灰綠～灰黑色，斑狀結構，塊狀構造。由斑晶（25%）和基質（75%）組成。斑晶主要由斜長石（15%）和角閃石（10%）組成，基質主要由微晶、隱晶質角閃石和斜長石組成。

斜長角閃巖：灰黑色，柱粒變晶結構，塊狀構造。主要成分：角閃石，柱狀，1mm～1.5mm，含量70%；斜長石，粒徑約1mm，含量25%；其他暗色礦物5%。

4.可實現深入校企聯合，對口培養。提高學生的技能水平，夯實知識基礎，增加就業競爭力。研發完成“大型養路機械3D模擬仿真培訓基地”。

長石斑巖脈：淺肉紅色，斑狀結構，塊狀構造。由斑晶（20%）和基質（80%）組成，斑晶由斜長石和條紋長石組成，其中，斜長石，板柱狀，1mm～3mm，含量15%；條紋長石，板柱狀，含量5%；基質由長英質組成，石英含量20%，鉀長石含量60%。

花崗斑巖脈：風化面呈淡紅色，新鮮面呈淺灰色，斑狀結構，基質為細～微粒結構，塊狀構造。由斑晶（10%）和基質（90%）組成。斑晶為鉀長石，呈半自形板柱狀～他形不規則狀，粒徑1mm～2mm；基質由鉀長石（60%）、石英（20%）和角閃石（10%）組成。

閃斜煌斑巖脈：暗黃綠色，細粒半自形柱粒狀結構，塊狀構造。由角閃石和斜長石組成。角閃石，自形，針柱狀，1mm～3mm，含量50%，斜長石，長柱狀，含量50%。

3 EH4測量及結果解譯

3.1 EH4測量

EH4測深系統屬于部分可控源與天然源相結合的一種大地電磁測深系統，該系統同時使用天然場源和人工場源進行頻域電磁觀測，主要通過電阻率的變化來分辨地下構造情況。

本次工作設備采用上世紀九十年代由美國EMI公司和Geometrics公司聯合推出的新一代電磁儀——EH4型StrataGem電磁系統，該儀器的測量精度高，探測深度大，其測量頻段為10Hz～100kHz，探測深度范圍3m～1000m。

本次測量在礦區內完成10條測線，點距40m，測點228個。

3.2 EH4測深結果解譯

測量結果顯示，北西角6條測線，從地表到深部視電阻率總體上呈變高趨勢；橫向上相同深度的電阻率整體呈現北東高南西低的特點；根據電阻率的變化特征，在北西角圈定3條斷層：Fwt1、Fwt2、Fwt3。

北東角4條測線，從地表到深部視電阻率總體上呈變高趨勢；每條剖面都發育有多條垂向低阻帶和高低阻漸變帶，是多條構造的整體反映；根據電阻率變化特征，北東角圈定3條斷層 ：Fwt4、Fwt5、Fwt6。

4 地質鉆探對EH4測深結果的驗證

4.1 鉆孔設計依據

測深9線地表出露的巖性為凝灰巖，與電阻率斷面圖地表為低阻體相吻合；斷裂構造由于應力作用，使原巖的連續性受到破壞，巖石破碎裂隙發育，多被水或泥質充填，從而引起了電阻率的降低，另外閃長玢巖電性特征為中阻，但蝕變閃長玢巖脈中含金屬硫化物,具有相對低阻的特征，根據其脈狀產出狀態，在斷面上顯示為脈狀低阻。測深9線電阻率斷面圖有3個穿插于高阻區的V型低阻帶，推測可能為斷裂構造及蝕變閃長玢巖脈引起；電阻率總體上呈現淺部低深部高的變化趨勢，推測深部存在高阻地層或強硅化地層，有成礦潛力。

因此根據測深9線電阻率斷面圖特征，結合柴胡欄子礦區地質特征，設計鉆孔YZK53-1,對該測深剖面圈定的斷層及成礦有利區內的礦化信息進行驗證。

4.2 鉆孔施工結果

YZK53-1終孔孔深839.35m，施工結果如下：

0m～547.85m揭露的巖性為新生界的第四系黃土，中生界白堊系下統九佛堂組的粉砂巖及侏羅系上統滿克頭鄂博組的流紋質凝灰巖和英安質凝灰巖等，巖心基本未見蝕變礦化。

547.85m～689.55m揭露的巖性為凝灰角礫巖，巖心普遍具硅化、碳酸鹽化，可見星點狀黃鐵礦、磁黃鐵礦，局部成小細脈狀、小團塊狀。鏡下照片顯示角礫成分可見凝灰質、熔結凝灰質、隱晶質長英質、長英質、安山質及碳酸鹽巖屑等，角礫被絹云母和綠泥石不同程度交代，凝灰質角礫和熔結凝灰質角礫發生了脫玻化作用，可見重結晶成霏細質或長英質球粒。

689.55m～702.35m揭露的巖性為混合花崗巖，巖石普遍具混合巖化、硅化、碳酸鹽化，可見黃鐵礦、磁黃鐵礦呈半自形粒狀、小團塊狀分布，局部成小細脈狀。鏡下照片顯示，斜長石泥化、絹云母化較強，表面混濁，被鉀長石和石英熔蝕交代，可見凈邊結構、蠕蟲結構和港灣狀。鉀長石晶面潔凈，部分顆粒之間接觸呈縫合線狀，可見交代斜長石呈蠕蟲結構、凈邊結構、殘余結構等。石英熔蝕交代鉀長石和斜長石，呈熔蝕港灣狀、穿孔狀分布。

702.35m～789.65m揭露的巖性為花崗片麻巖，巖石局部具碳酸鹽化、硅化、綠泥石化，局部可見黃鐵礦、磁黃鐵礦成星點狀、細脈狀分布。

789.65m～794.15m揭露閃長玢巖及構造破碎帶。閃長玢巖發生硅化、碳酸鹽化，巖石中可見細脈狀黃鐵礦、磁黃鐵礦。構造破碎帶原巖為花崗片麻巖，巖石受構造擠壓破碎，發生碳酸鹽化、綠泥石化，局部可見斷層泥。

794.15m～839.35m揭露的巖性為花崗片麻巖，巖石局部具碳酸鹽化、硅化、綠泥石化，局部可見黃鐵礦、磁黃鐵礦成星點狀、細脈狀分布。

根據鉆孔施工結果可知：

（1）YZK53-1在深部揭露的構造破碎帶及蝕變閃長玢巖，與EH4推測的構造Fwt5深部基本吻合。

（2）YZK53-1在成礦有利區內揭露的凝灰角礫巖、混合花崗巖，具有強硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化等熱液蝕變。

（3）鉆孔中揭露的凝灰角礫巖中角礫成分可見凝灰質、熔結凝灰質、隱晶質長英質、長英質、安山質及碳酸鹽巖屑，根據角礫成分判斷，該期火山活動晚于晚侏羅世。而礦區與礦床形成有關的中基性巖漿活動發生在印支期。判斷該期火山活動發生在成礦期后。根據化驗結果分析，該期火山活動的熱液中不含金。

5 結論及成礦預測

大窩鋪金礦區內的構造對區內巖漿活動及閃長玢巖脈的分布具有重要作用。EH4測深系統在大窩鋪金礦區地質找礦應用中發現：

（1）EH4測深在圈定隱伏構造及蝕變閃長玢巖脈等脈狀低阻體可靠性較好。EH4測深在礦區北西角推測的構造Fwt2與地表發現的構造及閃長玢巖脈位置基本吻合,且地表閃長玢巖脈有金礦化顯示。推測該區域可能為成礦有利區。

（2）EH4測深用于確定高阻體的可靠性較好。根據礦區巖石的電性特征顯示，與成礦有關的強硅化片麻巖、石英脈等具有高阻特征。EH4測深L1線電阻率斷面圖顯示，該斷面Fwt1和Fwt3兩條構造之間有高阻體存在。推測該區域可能為成礦有利區。