综合物探方法在青海江里沟铜多金属矿区的应用

管 波，米晓明，祁月清，赵雪峰

(青海省有色地质矿产勘查局，青海 西宁 810000)

随着经济的快速发展，金属矿勘查重点逐步向中深部超大型金属矿床转移。综合物探方法作为深部找矿的重要手段越来越受到人们的重视[1]。铜矿是不可再生资源，随着对矿产资源的长时间的开采，许多服务多年的老矿山存在资源耗尽的危机。在危机矿山外围开展可接替资源的勘查是目前国家大力发展和政策所扶持的地质找矿工作。其主要的目标是利用物化探技术寻找并查明一批可接替老矿山的资源储量，延长矿山的服务年限。物探方法以其多解性的弊端困扰着广大地质工作者。因不同的地质需要布设不同的物探方法。单一物探方法对指导地质工作的作用不是很明显，如果能合理选择不同的方法对于提高找矿效率将有很大的帮助。因此，本文根据前人在拉拉铜矿的地质研究成果，探究综合物探方法在青海省江里沟铜多金属矿区的应用。

1 地质分析

1.1 矿区地质概况

1.1.1 矿区地质特征

本文以《青海省铜矿成矿潜力调查评价项目》为依托，在江里沟成矿带中开展以寻找铜矿为目标的地球物理勘查工作。项目不仅强调经济效益，而且还要结合实际设计一套适合勘查区的综合物探勘查方法。新民矿区位于海南岛中部的华南褶皱系五指山隆起带的中部[1]，处于昌江—琼海深大断裂与尖峰—吊罗深大断裂之间，区域上以大面积的岩浆岩呈侵入为特征，且具多期次的特点[2]。本矿区表层大多为残坡积土层覆盖，局部表层与下伏基岩电性差异明显。本矿区地层存在多金属矿化带和各种地质及成矿接触带。

1.1.2 地理位置

矿区南起交来隆洼，北至同仁、循化交界，东起恰琼根，西至果莫隆洼，拐点地理坐标为东经102(°)15(′)46(″)，北纬35(°)37(′)15(″)。

矿区属典型高原大陆性冷湿气候干旱区，海拔高度为3 380～4 150 m，年平均气温0℃左右，1月份最低温度-20℃，7月份最高气温20℃，夏季雨水较多，年降水量500 mm左右。区内主要河流有交来隆洼，且自南东往西北从矿区的中北部流入隆务河。

1.2 前期地质物探工作

矿区地质勘查的第1阶段以寻找铁铜矿为主的地质勘查工作，先后发现了双朋西铜矿、铁吾铁矿、岗察铁矿及江里沟铜矿；第2阶段以金为主找矿勘查工作。在青海江里沟矿区北部石英脉中发现了0.4 g/t的金矿化线索[2]。由于选取的工作方法简单加之测试手段落后，至使矿区已知的铜的控制因素、资源量前景不明。

1.3 区域地质

1.3.1 地层

青海省江里沟矿区位于岗察复背斜倾伏处。出露地层为下二叠统大关山群上岩组及下三叠统隆务河群下岩组碳酸盐岩及碎屑岩，北西向、北东向断裂构造及内外接触带发育，印支期岩浆活动频繁，成矿作用强烈。矿区出露地层根据岩性组合特征可分为下部(P1dgb(1-1))和上部(P1dgb(1-2))变粉砂岩夹大理岩[3]。出露与矿区走向呈北西—南东向的不规则条带状对称展布，北东翼倾向南西、局部北东。南东段部分主要岩性为白色—灰白色、厚层—巨厚层状大理岩，地层出露厚为区内铜、钨、钼、铅、锌矿的主要赋矿层位。出露与矿区北部及中南的地层厚度北宽南窄。上部岩性为浅灰色—灰白色砂砾岩，砾状灰岩与上覆三叠系隆务河群地层呈断层接触。

1.3.2 构造

主要为褶皱构造和断裂构造。褶皱构造形成于巴颜喀拉运动，褶皱轴向北西—南东向。岗察背长大于20 km，宽约6 km；断裂构造形成于华力西末期—印支期，总体展布方向为叠加北西向、北东向断裂，断裂长大于8 km，总体倾角50(°)～70(°)，断裂带形态上呈雁行排列。该断裂带为二叠系与三叠系的界线。

1.4 区域地球物理特征

1.4.1 岩石磁性参数特征

磁性标本测定的结果表明,磁黄铁矿与铅锌硫化物伴生[4]，磁性的差异为间接寻找铅锌矿提供了可靠的地球物理基础[3]。综合物探剖面测量不仅是对普查阶段获得的物化异常进行检查验证,而且还通过对其异常特征分析了解铅锌等多金属矿的规模和空间分布位置,从而推测其下部有可能存在的矿(化)体。

1.4.2 矿产分布特征

清水河矿区主要分布有清水河、特里喝姿、牙马托、哈图沟、和勒冈那仁等铜多金属矿点，在断裂带的北西部主要以铁、铜为主，南东部主要以铜、铅、锌为主。矿化规模均较小，除清水河铁矿为中型矿床外，其余均为矿点或矿化点。成矿时代均为华力西期。

1.5 矿区地质

1.5.1 地质概况

测区从老到新出露的地层总体呈NW、NWW 向展布，因受到后期构造变动影响大，地层变形为矿液的聚集提供了动力与储存空间。该地区随着氧化程度加深而降低，显示相对低阻高极化的地球物理特征并形成明显的激电异常。

1.5.2 矿体特征

矿区中含黄铜矿较多，本身矿体宽8.78 m，矿体Cu平均品位0.55%，含矿岩石主要为石英脉及玄武岩。矿石的结构构造：半自形—他形粒状结构、他形粒状结构。浸染状构造、稀疏浸染状构造，局部呈带状构造。

2 物探方法及工作布置

某矿山正受到资源枯竭的威胁。由于探矿的需求，现已探索出一条新的探矿思路。借鉴《中国锰业》中的相关文献，为金属铜的地质勘探、采矿、选址、检测等相关技术应用提供了新数据或新见解。定位深部后应用井中物探进行追踪， 以此勘查到新矿体。定位定量采用利用瞬变电磁法与相关物探技术的有效结合，可以探测出具体的铜矿位置。

2.1 工作网度

综合剖面布置在异常段，在测区内进行岩矿石物性标本的采集与测定。本次结合探矿工程等资料，重点对全区约22.5 km2范围内岩浆岩体、岩脉及矿化带、蚀变带进行地质测量，用手持GPS定点，地质观察点点距为120～150 m，有矿化没有岩石出露的草地及沟谷区域划分为第四系，共设地质观察点736个，1/4千实测剖面导线点120个，填图面积26.7 km2，第四系区域面积约3.5 km2，实际岩石出露区域面积约20 km2，地质观察点密度约为45个每平方千米。

2.2 综合物探的确定与划分

起始测点编号依次为10、20、30、…、100号点。各剖面起止测点在0 ～1 500号点间。实测的剖面位置及测点编号要标注清楚。

2.3 激电中梯剖面测量

数据采集用DZD26型多功能直流电法仪，测量信号用不极化电极提取。

3 综合物探异常特征与分析

3.1 勘测内容

针对矿带分布特点开展地面高精度磁测工作。根据磁测数据确定异常中心并推测其埋深[4]。

在落凼矿床东部及南部剖面所经过的主要地层寻找出露的岩层，做物性测试工作。物性分析结果表明该矿床具有开展物探工作的物性前提。

利用选择音频大地电磁法和可控源音频大地电磁法(CSAMT)同剖面观测。这两种方法不但保证了有较高的分辨能力，而且还具有准确性。

3.2 数据采集

采用电道和磁道分离观测的方法降低了矿山噪音干扰，获得了可信的大地电磁信号。

3.3 异常描述及推断

3.3.1 大功率激电扫面

大功率激电扫面获得了四个相对高极化异常，异常走向中有三个异常中心、呈西窄东宽的条带状，宽约200～350 m，长约800 m。三个局部异常中心的最小宽度约40 m，最大宽度约350 m，长约1 800 m，异常强度15%～18%；M3异常宽约110 m，长约280 m。M4异常形态与M3异常强度相当，异常区岩性推测为矿致异常。M1和M2梯度变化大，根据数据可以推测该异常带是炭质板岩的反映。

3.3.2 工作部署的思路

1)区域展开，面中求点

“区域展开，面中求点”是物探化探工作取得找矿成果的主要模式。

2)就矿找矿，攻深找盲

利用物化探工为扩大已知矿区的规模做出重要贡献。

至今就矿找矿仍是一种基本的找矿方式。要注意时序问题，物化探工作必须先行，不能与地质工作齐头并进，以免信息滞后。

3.3.3 矿体富集规律

1)江里沟岩体有多种不同方向、不同期次的断裂相互叠加耦合，该部位受接触带构造控制。

2)矽卡岩层中具有长期和多期次活动的特点，经常出现多种热液蚀变现象，该部位一般存在热液型铜矿。具体如下表1所示。

表1 江里沟铜多金属矿区岩芯磁参数测定成果

3.3.4 地面高精度磁测方法

3.3.4.1 重力法

重力法能直接探查到超基性岩伴生的高密度岩体，并且还能结合查明断层、 隐伏岩体与基岩起伏等。重力勘查法深受勘查人员的喜爱，在我国铜金属矿的勘探事业中发挥着重要作用。

3.3.4.2 重磁法

重磁法可以对断裂进行定量计算。探测中需要对相关数据进行处理，对其断裂走向、可能出现倾向等情况进行定量解释，同时也需要对断裂的延深和断裂距离等进行计算，结合断裂的年代及类型等进行解释，可以对金属矿床进行探测等。地表观测到的地磁场主要是由起源于地球内部的正常场和地壳内部各种地质体磁性产生的异常场组成的。磁法勘探主要依据《地面高精度磁测技术规程》(DZ/T0071-93)进行作业。在基站附近，采用6台磁力仪同步观测，观测时的高度均应保持一致，且测量前探头应保持静止2～3秒；观测时应回到校正点上作重复观测，以确认仪器性能正常后方可继续观测；如遇有磁性干扰物，须避开干扰并加注以备日后核查。磁法的高精度磁测的应用范围广泛，工作分辨率是0.1 nT，主要是该探测仪达到了0.002 6 nT的高精度，具有较好的探矿效果。

4 结 语

青海省江里沟工作区铜矿化较普遍，现已有工作区北东部D413点处探矿平硐正在施工，需要扩大找矿规模及远景储量。运用合理的综合物探方法，为矿区开采提供更多的理论基础，更好的解决现有多金属矿探测深度大、找矿难等问题。

[1] 王飞, 陆智平, 苏冠男, 等. 综合物探方法在青海抗得弄舍多金属矿区中的应用[J]. 矿产勘查, 2016, 7(4): 640-648.

[2] 孙燕, 刘建明, 曾庆栋, 等. 综合地球物理方法在某金多金属矿区找矿中的应用[J]. 地球物理学进展, 2010, 25(6): 2096-2101.

[3] 姜福国, 张连博, 刘峰, 等. 内蒙古翁牛特旗二把伙银多金属矿区综合物探方法找矿应用[J]. 矿产与地质, 2010, 24(3): 263-270.

[4] 李星, 王峰, 罗大锋, 等. 综合物探方法在云南江城隐伏铅锌矿勘查中的应用[J]. 物探与化探, 2015, 39(6): 1119-1123.