高精度磁法與CSAMT在池州白虎山銅多金屬礦勘查中的應用

［關鍵詞］高精度磁法；CSAMT；白虎山銅多金屬礦；應用

池州白虎山銅多金屬礦大地構造位置處于揚子準地臺（Ⅰ）、下揚子臺坳（Ⅱ）、沿江斷褶帶（Ⅲ）、貴池褶斷束（Ⅳ）的中部[1]。成礦單元屬長江中下游鐵銅硫金成礦帶、沿江銅金硫鐵成礦亞帶，貴池成礦區東南部銅鉛鋅金多金屬成礦遠景區。區內出露奧陶系至三疊系地層，以志留系碎屑巖類及三疊系碳酸鹽巖分布最廣，缺失侏羅系，零星分布白堊系及新生代第三系、第四系地層。受北西-南東向壓應力的強烈擠壓作用，形成一系列背向斜平行相間、緊密排列的線型褶皺，自北西向南東依次為吳田-大葉村背斜、神山-殷坑向斜、牌樓-烏石背斜、灌口向斜。背、向斜總體為正常褶曲，軸向北東-近東西，軸面近直立或向北西陡傾，兩翼產狀較陡。后期構造作用改造，使褶曲形態復雜化，局部發生倒轉或斜歪[2]。

區域礦產與侵入巖的分布密切相關，早期侵入巖常伴生熱液型鉛鋅、鐵、金等礦床及斑巖型銅、鉬礦床，如東風嶺及燕子坑鉛鋅礦、銹水壕金礦、馬頭金礦、馬頭斑巖鉬礦、楊橋鐵礦、插花尖鐵礦點及白虎山銅（鉛鋅、金）礦點[3]。晚期巖漿巖礦化不明顯，部分巖體與鈮、鉭、鈾等元素礦化有關，但尚未發育具有工業價值的礦體。為進一步查明深部巖漿巖的分布規律及其與礦（化）體的成因聯系，為地質找礦工作提供有益信息，了解白虎山巖體的空間分布特征及其與礦的相關性，在池州白虎山銅多金屬礦區開展高精度磁法測量及可控源音頻大地電磁測深工作，通過物探，以期圈定找礦靶區。

1. 勘查區地質特征

1.1 地層

勘查區出露地層較簡單，主要為志留系，占勘查區總面積的四分之三以上。受斷層作用影響，局部出露奧陶系及石炭系，但層位不全，北側沿溝谷分布第四系。

1.2 構造

勘查區位于烏石-牌樓背斜東段，該背斜東段長約18 km，軸向60°～65°，形態較完整，軸面傾向北西，樞紐向北東傾伏。核部主要由高家邊組構成，受逆掩斷層的影響，部分奧陶系地層在核部出露，兩翼為志留系-二疊系地層，傾角較陡，一般60°～70°；傾伏端產狀明顯變緩，傾角27°～48°。白虎山巖體就位于該背斜南翼近核部的墳頭組地層[4-6]。

1.3斷裂

勘查區內主要斷裂為F1、F2、F3斷裂[7]。F1斷裂位于烏石背斜核部，總體走向75°～80°，西起留口，東至楊橋鐵礦，兩側被第四系覆蓋，長度大于3 km。F2斷裂位于勘查區西南角，區內長約600 m。走向北東，傾向南東，表現為石炭系黃龍組直接覆于志留系茅山組之上，屬走向逆沖斷層。F3斷裂分布于勘查區東部，區內長約400 m，走向北東，近直立。斜切割地層及白虎山巖體，為晚期平移斷層。

2. 勘查區地球物理特征

區域性磁場顯示本區磁異常由兩部分組成，中心分別為留口、康沖，總體呈北東向展布并向南突出的橢圓形。異常范圍6×2 km2，ΔT⊥異常強度200 nT，上延1km后異常仍有反映，推測為隱伏的中酸性巖體引起。通過收集鄰區以往所做物性成果進行類比可知區內花崗閃長斑巖具中強磁性，原巖時可引起100～1000 nT的磁異常，蝕變花崗閃長斑巖磁性微弱，沉積巖無磁性。

3. 勘查區物探異常特征及其推斷解釋

3.1地磁異常特征

勘查區內存在三個較大規模異常（圖1），C1異常見于勘查區西南部，穿插于一個北東向的負異常帶，正負異常分區明顯，磁場強度、梯度均較大，異常呈單峰，最大值約3000 nT，150 nT 等值線圈閉范圍為似L 型，面積約0.3km2。異常西段北東走向，東段向南彎曲為北西向，西、南及東北部均伴負異常，磁場梯度帶清晰。賦存地段對應志留系墳頭組砂巖出露區。C2異常位于留口周邊區域，異常賦存于相對較高的磁場背景區，總體走向北北東，該異常強度較小，最大值約300 nT ，磁場較寬緩，150 nT等值線圈閉區面積約0.4 km2，東南部見負異常，磁場梯度帶走向北東，異常北西限于工作量未圈閉，其產出處除南部見奧陶系、志留系地層出露外，大部地表為第四系浮土覆蓋。C3位于楊橋鐵礦北東，由于工作區范圍限制，北部未追索完整，勘查區內異常僅見較小部分，大致走向東西，最大值約為300 nT，磁場梯度相對較小。

3.2 可控源音頻大地電磁測深剖面異常特征

（1）1線剖面電性異常特征

1線CSAMT 電阻率斷面圖（圖2）清楚顯示，500～850號之間的-700 m以上區域為中高阻體，其電阻率在300～2000 Ω·m之間，推測對應灰巖等中高阻體。850～1900號之間的-200 m 以上區域為低阻體，其電阻率值在200～300 Ω·m之間，推測對應砂巖、頁巖等低阻體，且該低阻體有從大號往小號緩傾的特征。該低阻體底部有厚度不均的中高阻體，局部形成中低阻的封閉圈，推測與巖體的強風化蝕變或巖體與砂巖相互穿插等因素有關。從整條斷面來看，1300～1400號之間的等值線存在明顯的梯度帶，推測系巖體中的構造破碎帶所為，900號點附近的等值線存在明顯的凹陷，推測為巖體中的構造破碎帶引起，上述兩處構造破碎帶的產狀均較陡，近于直立。

（2）2線剖面電性異常特征

2 線剖面（圖3）電性異常特征與1 線有很多相似之處，-550m以上的區域由兩個中高阻體及兩個中低阻體組成，中高阻體分別位于400～900號點之間及1400～1900號點之間，位于400～900 號點之間的中高阻體推測對應灰巖，位于1400～1900號點之間的中高阻體推測為風化、蝕變巖體或巖體與砂巖相互穿插造成，兩個中低阻體分別位于0～400號點之間及900～1400號點之間，推測兩個中低阻體由砂巖、頁巖、破碎帶等引起。-550m以下的區域均為高阻體，推測程以上的區域由兩個中高阻體及三個中低阻體組成，中高阻體分別位于700～950號點之間及1400～1850號點之間，位于700～950號點之間的中高阻體推測對應灰巖，位于1400～1850號點之間的中高阻體推測對應風化、蝕變巖體或巖體與砂巖相互穿插造成。三個中低阻體分別位于500～700號點之間、950～1400號點之間及1850～1950號點之間，推測三個中低阻體由砂巖、頁巖、巖體周圍的蝕變帶、破碎帶等引起。-800高程以下的區域均為高阻體，推測對應巖體、灰巖等[8]。從整條斷面來看，1200號點附近的等值線存在明顯的梯度帶，且該梯度帶產狀近于直立，推測系巖體中的構造破碎帶所為，1150～1650號點之間存在明顯的極高電阻率的隆起，推測與地表的超高壓輸電線干擾有關。

4. 物探異常推斷解釋

基于區內出露之巖、礦石物性特征及實測高精度磁測ΔT異常的研究，結合分析已知地質成果，查區內ΔT異常強度總體北西高、東南低，地表出露的志留系中統茅山組、墳頭組地層中已見有黃鐵礦化、銅礦化及花崗閃長斑巖（體）脈侵入，北部留口、楊橋見含銅鐵帽產出，據ΔT異常平面分布特征及可控源音頻大地電磁測深結果，定性認為：勘查區北部C2、C3磁異常規模較大，磁場梯度較小，上延結果表明其強度衰減較慢，平面分布特征顯著區別于其他局部異常，推測其可能由隱伏中酸性巖體（花崗閃長斑巖或閃長巖體）引起，該巖體賦存于留口、楊橋一帶，主體走向北東，向北西延伸，產狀較陡，有一定規模，地質資料表明白虎山巖體（花崗閃長斑巖）呈北東向侵入于志留系墳頭組砂巖。該異常帶的東南側，對應地段ΔT異常為負值，推測花崗閃長斑巖體近地表淺部風化、蝕變較強引起磁性減弱，加之測量結果疊加有未消除的高壓電磁場所致。ΔT異常C1和其化極異常產出部位地表對應麒麟沖、馬山沖附近，北東走向，各局部異常分布于勘查區中部北東向磁低值帶南側的志留系墳頭組、茅山組砂巖地層，在麒麟沖東部異常帶不連續，沿北西向有明顯錯移現象，依據異常規模及強度的衰減特征推測為規模較小的隱伏中酸性巖體（或磁性礦化體）引起。

綜上所述，從磁異常平面分布特征及電磁測深成果看，白虎山銅多金屬礦勘查區中酸性巖體（花崗閃長斑巖、閃長玢巖）可能主要沿北東向斷裂（白虎山南坡）侵入，主體侵入部位對應勘查區北部C2、C3磁異常產出地，勘查區出露的花崗閃長斑巖體為其近地表部分，北西側與圍巖接觸界面產狀較陡（或為斷裂所致）。C1異常及化極后顯現的各主要局部異常沿近東西向串珠狀分布和走向上的不連續可能是受北西向和近東西向斷裂控制、改造的表現。勘查區北部（白虎山巖體北側）地質鉆孔已驗證有巖脈及較強的黃鐵礦化存在，基于此，定性認為C2、C3磁異常南測和C1異常、化極后顯現的各主要局部異常分布區域應為勘查區找礦遠景部位。

5. 結論

通過物探工作，認為白虎山銅多金屬礦勘查區成礦地質條件較好，有一定規模的ΔT異常（C2、C3）主要產出于該區北部，雖然定性推測異常主要與中酸性巖體相關，但其與區內銅多金屬礦化作用關系密切（其南側已見留口、楊橋鐵礦，鐵帽中含有銅礦化），可作為找礦的間接標志，勘查區中部C1異常及化極后呈現的多個局部異常分布于白虎山巖體西及南側（為多組推測斷裂交匯處或附近），對應產出地段應作為工作區找礦重點。