综合物探方法在铅山县龙头岗铅锌多金属矿勘查中的应用研究

康元欣 黄 静 邱云海 吴西全

（江西省地质矿产勘查开发局物化探大队 江西南昌 330002）

综合物探方法在铅山县龙头岗铅锌多金属矿勘查中的应用研究

康元欣 黄 静 邱云海 吴西全

（江西省地质矿产勘查开发局物化探大队 江西南昌 330002）

综合物探方法是深部矿产资源勘查最重要的技术手段之一，在寻找深部金属矿中取得了显著的地质效果，通过对铅山县龙头岗铜多金属矿开展CSAMT和激电中梯测量工作，对CSAMT和激电数据进行预处理和反演，以3线为例，发现4处低阻异常带，根据CSAMT测量成果布设钻孔ZK301和ZK302，找矿效果明显，两种方法相互补充、相互验证，该找矿模式可作为同类金属矿勘探的有效工作方法。

CSAMT；激电中梯；铅锌多金属矿；铅山县龙头岗

引言

在深部矿产资源勘查中，地球物理勘探是最重要的技术手段之一。随着找矿深度的加大以及干扰因素的增多，单一的物探方法已不能完全满足找矿工作的需要，建立多学科优势互补、综合找矿机制是找矿的必然要求，可控源音频大地电磁测深法（CSAMT）是一种利用人工可控场源进行频率域深部探测的方法，具有信号稳定、信噪比及分辨率高、探测深度大、穿透性强以及抗干扰的特点（黄宁等，2014），目前广泛应用于地质构造探测、水资源及地热勘查、深部隐伏矿勘查等方面（张建奎，2010；董泽义等，2010；张威等，2013；柳建新等，2014；陆桂福等，2014）。

本文利用高精度磁测、激电中梯与可控源音频大地电磁测深法相组合的综合物探方法，对江西省铅山县龙头岗深部隐伏铅锌多金属矿进行勘查，以期为后续深部找矿工作提供地球物理依据，并总结该区寻找同类金属矿的有效找矿模式。

1 矿区地质矿产特征

1.1 地质特征

工作区位于江西省铅山县南部，大地构造位置位于扬子板块与华夏板块之间的钦杭结合带南侧，地处华夏板块北武夷隆起部位（图1 ）。区内地层分布较为简单，自下而上为蓟县系周潭岩组（Jxz）、石炭系上统藕塘底组（C2o）及第四系联墟组（Qh）l。其中蓟县系周潭岩组变质岩系是区域上石塘复式向斜的翼部组成部分，石炭系上统藕塘底组地层构成一单斜构造。矿区内断裂构造由于地表植被覆盖，目前发现的控矿断裂按其走向可分为北西向（F1、F2、F3）、北北西向（F4）和北东向（F5）三组，规模均较大。

图1 龙头岗矿区大地构造位置图（据杨明桂等，1994）

1.2 矿床成因

勘查区矿体主要赋存于石炭系上统藕塘底组地层的矽卡岩中，燕山期岩浆的多期活动，深部岩浆热液也带来了铜、银，铅、锌、铁的成矿元素，在岩浆热液的长期作用下，藕塘底组地层中的成矿元素也活化转移，与深部岩浆含矿硅酸盐热液共同运移至含钙岩层及层间裂隙、断裂构造破碎带中交代结晶沉淀，形成了复杂的铜多金属矽卡岩型矿床（见表1）。

表1 龙头岗铅锌多金属矿主要元素统计对比（含量ppm）

2 矿区地球物理特征

2.1 磁性特征

龙头岗铅锌矿的主要岩石有黑云斜长变粒岩、黑云二长浅粒岩、角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、变质砂岩、变质砂砾岩、片岩、混合岩化片岩及灰岩等，均表现为弱磁性的物理特性。主要岩体为中粒斑状黑云二长花岗岩、细粒花岗岩以及伟晶岩，同样表现为弱磁性。

区内主要的赋矿地质体是矽卡岩，矽卡岩中不但含有磁铁矿、磁黄铁矿等铁磁性物质，同时也含有石英、方解石等逆磁性物质，所以矽卡岩磁性强弱取决于矽卡岩中的矿物成分及其含量，在通常情况下矽卡岩多表现为强磁性。表2可见，区域内除矽卡岩外，围岩的磁化率均较低，因而在龙头岗铅锌多金属矿区采用磁测来探明矽卡岩型矿床具有很好的地球物理前提。

表2 龙头岗铅锌矿区主要岩矿石磁化率测量统计表

2.2 电性特征

根据岩石的电性特征，测区内主要岩石为石英岩、石英片岩、变质石英砂岩、变粒岩等。区内非矿岩石除变粒岩外均表现为高阻特征，其中石英岩、石英片岩、变质石英砂岩的视电阻率较大，一般在1500Ω·m以上，而变粒岩一般表现为中低阻，视电阻率值一般在500～1000Ω·m。矿（化）体的视电阻率值较低，由于几条剖面的矿（化）体都呈细脉产出，仪器很难分辨，但矿（化）体主要赋存在藕塘底组和周潭岩组的接触带上，所以可以通过两套地层的视电阻率值过渡带来判定矿（化）体的位置及产状。本矿山矽卡岩主要由钙铁辉石、绿帘石、阳起石、柘榴子石及硫化矿物组成（其视电阻率值一般在500Ω·m左右），所以可以通过藕塘底组地层中的矽卡岩体、断裂中的金属矿体（其视电阻率值一般在500Ω·m左右）低视电阻率来判定矿（化）体的位置及产状。

3 工作方法及技术

本次在矿区共测量了5条激电中梯剖面和7条可控源音频大地电磁测深剖面，测线多为垂直地层走向布设，激电中梯点距20m，可控源音频大地电磁测深点距40m。

本次工作使用美国Zonge公司GDP32Ⅱ多功能电法仪，采用TM标量测量装置，场源供电极距约为1.3km，收发距12km。

激电测量工作选用时间域激发极化法，采用WDFZ大功率激电测量系统，通过方法性实验，采用AB=1600m，MN=40m，采样宽度80ms，周期8s，延时200ms的工作制式在本测区观测。

4 地球物理异常特征

现以3线反演结果为例进行分析解释，如图2所示，磁测ΔT整体表现为两边低中间高的异常特征，在120～135号点段异常表现为高磁异常特征，135～145号点段呈现高磁负异常特征，在正负异常分界线处推断下部有无限延伸的异常体存在。整条测线视极化率和视电阻率均变化明显，视极化率整体呈现出两边低中间高的特征，存在2个明显的低阻高极化率异常区域，即126～136号点间以及140～160号点间，电阻率变化范围2000～4000Ω·m。

图2 3线物探综合断面图

从CSAMT视电阻率断面图（图3）可见，在标高600m以上多为低阻异常带，为炭系上统藕塘底组（C2o）地层，标高600m以下多呈中、高阻，为蓟县系周潭岩组（Jxz）地层或隐伏岩体。蓟县系周潭岩组（Jxz）地层与岩体电阻率较相近，在电阻率断面中无明显分界面。此断面推测有F1、F2断层，延伸较深，在断层交汇区域，电阻率呈中阻区域，该异常受构造控制，中阻异常区域可能有矿化。图中可见4个较明显的低阻异常区，依次编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。

低阻异常区Ⅰ位于126-136点之间，标高750～950m区域，呈椭球状异常，它与激电中梯测量发现的低阻高极化异常段相对应，二者相互验证。该区主要为石炭系上统藕塘底组（C2o）地层，该处推测有F1断裂，产状较陡，延伸深度较深，电阻率在500～2000Ω·m范围内，异常倾斜向下，Cu化学异常较弱，异常由矿体（化）引起。

低阻异常区Ⅱ位于140～160点之间，标高700～1000m区域，呈条带状异常，倾向为北东向，倾角陡，约60°，与激电中梯测量发现的低阻高极化异常段很好的吻合。该区主要为石炭系上统藕塘底组（C2o）地层，与推测岩体呈断层接触，Cu化学异常较强，推测该综合异常为铜多金属矿化（体）所致。

图3 3线剖面钻孔及地质解释

低阻异常区Ⅲ位于188～200点之间，标高600～700m区域内，呈近椭圆状电阻率为2000～5000，浅部地层电阻率相对较高，极化率相对较低，而CSAMT探测结果反映出深部地层存在低阻异常，二者相互补充。异常区内主要为蓟县系周潭岩组（Jxz）地层，与推测岩体断层接触，且异常地段与地面磁测的正、负磁场分界相对应，推测为断层引起。

低阻异常区Ⅳ位于232～256点之间，标高500～700m区域，呈近椭圆状，电阻率为2000～5000Ω·m，该区主要为蓟县系周潭岩组（Jxz）地层，推测该低阻异常区内存在矿化或富含水，应结合后期的磁异常综合分析。

中阻异常区：图3中浅色部位，自上而下有一条带状中阻异常，并且下方有范围扩大的趋势，电阻率范围为2000～1500Ω·m左右，由于CSAMT方法自身的限制，无法更深部探测，所以异常没有封闭，推测可能为深部断裂或岩体接触带。

为验证3线低阻异常，在低阻异常区Ⅰ布设钻孔ZK301和ZK302，ZK301于斜孔深56m处见到Zn-1号铅锌矿体，矿体厚6m；ZK302于斜孔深34m和94m处见到Zn-2、Zn-3铅锌矿体，矿体厚度分别为1.5m、11m，验证结果与CSAMT推断结果一致。

通过综合物探勘查工作，查明了测区内物化探异常及特征，综合解释推断取得了较好的勘查效果，表明该综合物探方法在多金属矿勘查方面是行之有效的（何俊飞，2013）。

5 结论

（1）通过CSAMT和激电中梯法对该区铅锌多金属矿开展勘查研究，查明了该区低阻高极化异常带，基本确定了矿脉位置，根据CSAMT法测量成果施工ZK301和ZK302钻孔见矿，应用效果较好，起到了间接寻找寻铜多金属矿的作用。

（2）CSAMT和激电中梯法两种方法组合相互补充、相互验证，成功地揭示了隐伏矿体的赋存位置，成功指导了钻探位置的布设，是本区寻找深部隐伏矿体的有效勘探手段，该找矿模式可作为同类金属矿勘探的有效工作方法，对今后同类地质成矿地区的隐伏多金属矿勘探工作有一定的参考价值。

[1]晏月平，戴前伟，甘先平.瑶岗仙钨矿综合物探找矿效果[J].物探与化探，2010，34（1）：59～62.

[2]黄宁，邵奎，张宝松，等.CSAMT法和激电中梯法在广东某区铅锌多金属矿勘查中的应用[J].工程地球物理学报，2014，11（6）：798～801.

[3]张建奎.可控源音频大地电磁测深找铅锌矿的应用[J].物探与化探，2010，3（2）：167～169.

[4]董泽义，汤吉，周志明.可控源音频大地电磁法在隐伏活动断裂探测中的应用[J].地震地质，2010，32（3）：442～452.

[5]张威，王文国，孟银生，等.可控源音频大地电磁测深在浅部地下水勘查中的应用[J].物探化探计算技术，2013，35（2）：142～145.

[6]柳建新，麻昌英，孙丽影，等.可控源音频大地电磁测深法在地热勘探中的应用[J].工程地球物理学报，2014，11（3）：319～325.

[7]陆桂福，刘瑞德.大功率激电和CSAMT在隐伏矿产勘查中的应用[J].物探与化探，2014，38（5）：921～924.

P631

A

1004-7344（2016）26-0192-02

2016-9-1

康元欣（1988-），男，助理工程师，主要从事地球物理勘探方向的工作和研究。