综合物探方法在广东某区铅锌多金属矿勘查中的应用

  １ 引 言

 

  近年来，综合物探方法以其快速、经济、高效、成本低的特点被广泛应用于深部矿产勘查工作中，并取得了较好的找矿效果。广东某矿区位于广东雪山嶂地区铜多金属矿整装勘查区内，成矿地质条件较好，石磴子组灰岩是区内新发现的赋矿层位，预查区南西数百米处的竹子坑铅锌矿就赋存于该地层中，本次工作以铅、锌为主攻矿种，以产于下石炭统测水组和石磴子组接触界面和石磴子组地层的层间构造蚀变带热液充填交代型铅锌多金属矿为主攻矿床类型，利用磁法和电法相结合的勘探手段，通过综合物探研究，找到具有可供详查的铅锌多金属矿体，同时建立起相应的地质—地球物理模型，进而指导该地区乃至同类地区的找矿工作。

 

  ２ 研究区地质地球物理特征

 

  ２．１ 地质特征

 

  ２．１．１ 地层

 

  研究区地层较单一，仅出现下石炭统石磴子组（Ｃ１ｓ）、测水组（Ｃ１ｃ）及第四系（Ｑ）。预查区处于翁城倾伏向斜的南翼东部，瓮城向斜轴向ＮＮＥ，由下石炭统及中上泥盆统组成，两翼近对称，产状２５°～５０°。区域构造线方向呈北北东向。

 

  据物探异常推断，预查区南东侧有北东向隐伏断裂经过，该隐伏断裂与区域上南西面鱼湾—上洋坪断裂为同一断裂，沿该断裂分布有ＡＳ５２、ＡＳ５１、ＡＳ４５、ＡＳ３９、ＡＳ４０、ＡＳ１３等综合异常，呈串珠状，由断裂连串在一起。在竹子坑发现铅锌矿床，白面塘发现多处铅锌矿化点，该断裂为区内的主要导矿构造。

 

  ２．１．２ 找矿远景分析

 

  下石炭统石磴子组灰岩是区内新发现的赋矿

 

  层位，在石磴子组地层和石磴子组与测水组地层接触部位发现褐铁矿化、硅化，研究区部分灰岩已大理岩化，说明该区有隐伏花岗岩体。研究区东侧有隐伏的北东向鱼湾—上洋坪断裂通过，在该断裂上已发现有竹子坑铅锌矿、白面塘铅锌矿化点，该断裂为主要的导矿构造，沿断裂分布有呈串珠状的ＡＳ５２、ＡＳ５１、ＡＳ４５、ＡＳ３９、ＡＳ４０、ＡＳ１３等化探异常，其中ＡＳ３９综合异常位于研究区内，异常以Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｍｏ为主。综上所述，研究区内具有良好的成矿地质条件，具有寻找铅锌矿床的前景。

 

  ２．１．３ 矿化体地质特征

 

  经现场踏勘，发现下石炭统石磴子组和测水组的界面分布褐铁矿，局部还具有硅化，出露在研究区的中部，断续长约６００ｍ，经拣块样分析，含铅０．２％～０．４％。

 

  此外，在石磴子组的残积层中也发现有褐铁矿。因此，研究区地质特征与竹子坑地质特征十分相似。

 

  褐铁矿主要出现在石磴子组和测水组界面残积层中，出露的宽度，从地表的分布来看，在石磴子组地层风化残积层中均有零星分布，这种现象是由于石磴子组和测水组的界面较平缓（大约二十多度），故呈现面状分布。厚度一般２０～８０ｃｍ，平均厚度约５０ｃｍ。呈角砾状、团块状、椭圆状，黄褐至褐红色。按致密程度可分两种，一种呈蜂窝结构，体重相对较轻，由含硫化物的砂岩或灰岩、矽卡岩风化而成，含ＴＦｅ较低（小于３０％）；另一种由硫化物氧化而成，呈致密结构，块状，体重大，含ＴＦｅ较高，一般３５％～４５％，除含铁外，还应残留有其他金属元素。

 

  ２．２ 地球物理特征

 

  ２．２．１ 岩（矿）石磁性特征

 

  采集了测水组（Ｃ１ｃ）标本，岩性以砂岩、页岩类为主。磁化率几何平均值为１３６．６１（４π×１０－６ＳＩ），弱磁性，剩磁几何平均值３０．０８（１０－３ Ａ／ｍ），极弱。石蹬子主要以灰岩、炭质灰岩为主，采集到的灰岩的标本，磁化率几何平均值在１７９．８～２２３．５２（４π×１０－６ ＳＩ）之间，剩磁几何平均值在４０．０６～９０．１７（１０－３ Ａ／ｍ）之间，属于弱磁性。附近矿区如金门铁矿所采集到的磁铁矿化矽卡岩标本，磁化率几何平均值达１７０ ０２３．８４（４π×１０－６ＳＩ），为强磁性；剩磁几何平均值达４９ ３１３．１８（１０－３ Ａ／ｍ），若与感磁方向不一致，其强度足以改变有效磁化方向。磁铁矿化矽卡岩、透辉石矽卡岩亦呈强磁性，并都伴有一定的剩磁。说明磁铁矿与测水组、石蹬子组具有非常明显的磁性差异。

 

  ２．２．２ 岩（矿）石电性特征

 

  灰岩一般是高电阻率特征，炭质灰岩与炭质含量有关，炭质含量大的电阻率低，炭质含量小的电阻率较高，本区出露的石蹬子组（Ｃ１ｓ）主要以灰岩为主，局部为含炭质灰岩，所以这一地层以高电阻率为主，局部低电阻率；测水组（Ｃ１ｃ）地层岩性为砂岩，电阻率以高电阻率为主，测水下部的炭质层亦为低电阻率；而铅锌多金属矿为低电阻率；综上所述，区内引起低电阻率的因素可能为炭质层与铅锌矿化体。

 

  ３ 工作布置

 

  本次物探勘探先采用１：１万高精度磁测进行扫面，在局部异常处采用ＣＳＡＭＴ剖面测量进行异常验证，提高异常的可信度。高精度磁测扫面测线为正东西向，基本垂直地层走向，网度１００ｍ×４０ｍ，面积５．８７ｋｍ２。ＣＳＡＭＴ剖面的布置综合考虑了土壤测量综合异常、ＣＴ１磁异常以及测区东部存在的断裂带Ｆ，共布设了与磁法测线重合的３条测线，由南往北依次为６、２、１５线，点距４０ｍ，测线总长度４．２４ｋｍ，物理测点１０６个。

 

  ４ 异常解释与推断

 

  ４．１ 磁测异常特征

 

  本次磁测只在测区中南部发现一个较明显的磁异常，异常编号为ＣＴ１。ＣＴ１面积约０．１８ｋｍ２，正异常峰值为１０４ｎＴ，负异常峰值最大为－１０５ｎＴ，异常强度较低。

 

  为了了解磁性体的规模及埋深，对ＣＴ１磁异常进行５０ｍ、１００ｍ 上延，如图２（ｃ）、图２（ｄ）所示，随上延高度的增大，ＣＴ１异常明显减弱，上延１００ｍ时，异常峰值小于２０ｎＴ，这表明异常磁源埋深浅，利用对数功率谱计算磁性体埋深小于１００ｍ。

 

  结合测区地质资料，通过实地踏勘考究，区内浅部基本覆盖第四层地层，下伏石炭系石櫈子组地层，岩性主要是灰岩、局部炭质灰岩为主，均为弱磁性，地质上无较大的断裂构造通过，且异常为孤立的正负伴生弱异常，并未发现条带状且具有一定规模的磁异常，所以，推断ＣＴ１异常可能由于浅部的磁性体引起。

 

  ４．２ ＣＳＡＭＴ异常特征

 

  现以１５线和２线为例进行解释说明。

 

  ４．２．１ Ｌ１５线异常解释推断

 

  如图３所示，在１ １６０～１ ３６０号点之间，圈定了异常ＭＴ１，该异常顶板深度在高程－２００～－４００ｍ，电阻率值一般小于５０Ω·ｍ，阻抗相位大于９００ｍ·ｍａｄ。

 

  异常处出露地层为石炭系石蹬子组（Ｃ１ｓ）灰岩（厚度在＞５００ｍ），并处于ＡＰ２（ＣｕＰｂＺｎＡｕ）综合异常的中、外带，其中Ｚｎ元素异常达４２４ｐｐｍ，Ｐｂ元素异常达３７９ｐｐｍ，根据以上信息推测ＭＴ１异常可能因铅锌矿（化）体引起，可对其进行探索性的钻探验证。

 

  ４．２．２ Ｌ２线异常解释推断

 

  如图４ 所示，２ 线圈定了两个异常ＭＴ２、ＭＴ３。

 

  ＭＴ２位于７４０～１ ０００号点之间，电阻率极低，一般都在４０Ω·ｍ 以下，对应的阻抗相位大于９００ｍ·ｍａｄ，范围较大。ＭＴ３异常位于１ ３００～１ ８００号点之间，电阻率与ＭＴ２相似，主要埋深在－２００～－４００ｍ之间，范围大。

 

  区内覆盖层较厚，异常部位只出露石炭系石蹬子（Ｃ１ｓ）灰岩，且厚度大于５００ｍ，所以ＭＴ２以及ＭＴ３异常可能处于Ｃ１ｓ地层中下部，而ＭＴ３异常处与ＡＰ２－２（ＰｂＺｎＡｓＳｂＨｇＡｕＭｏ）综合异常的中带，其中Ｚｎ异常达４ １ ８ｐｐｍ，Ｐｂ异常达７９８ｐｐｍ，Ｈｇ异常达１ ２６０ｐｐｍ，所以推测ＭＴ２可能为石蹬子组灰岩局部含炭质引起，ＭＴ３可能为深部铅锌矿（化）体引起，可对ＭＴ３异常进行探索性验证。

 

  位于１ ８００号点附近，电阻率出现明显的下凹状，且高低电阻率分带明显，与地质推测的上洋坪—鱼湾断裂的位置吻合，所以推测这一分带为断裂带Ｆ（即上洋坪—鱼湾断裂）引起。

 

  ４ 结论与建议

 

  １）依据电性分布特征圈定了ＭＴ１～ＭＴ５五个低阻异常，结合地质及化探资料来看，ＭＴ１、ＭＴ３、ＭＴ５三个异常处存在铅锌多金属矿化的可能性较大，值得验证。

 

  ２）根据该区的磁法和ＣＳＡＭＴ法的成果，推断位于上洋坪—鱼湾断裂位置处的高电阻率区中的相对低电阻率异常是该区的找矿有利地段，根据这一认识，建议在２号线１ ７００号点处布置一验证钻孔ＷＺＫ１，对ＭＴ３异常进行探索性的验证。