陈春阳 丁梦馨 张 盼 汪依珊
(河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院)
河南省桐柏县银洞坡金矿床为20世纪90年代探明的一处特大型热液型矿床,区域上位于秦岭造山带东段北秦岭褶皱带中,构造线多呈NWW向延伸[1-2]。为进一步探明深部资源,本研究对矿区进行了激电中梯测量[3-6],通过对激电异常进行解译,并布设钻孔进行见矿验证,为矿区后续找矿工作提供有益借鉴。
研究区位于桐商大断裂构造带,构造非常发育(图1),区域以龟梅断裂为界,以北为北秦岭地层区,以南为南秦岭地层区[1-2]。区域构造主要表现为构造片岩和边界断裂呈NWW向相间排列。区域具有区域性、分划性特征,且与成矿关系最为密切的边界断裂主要有桐商断裂、龟梅断裂、大河断裂等。银洞坡金矿床位于桐柏县北部,属桐柏—大别山北坡金银成矿带的北亚带,呈NW—SE向狭长带状展布。
图1 桐商大断裂区域地质特征[7]
银洞坡金矿床矿石为含金属硫化物、氧化物及金银矿物的碳质绢云石英片岩、硅化绢云石英片岩及硅化变粒岩,矿石与围岩呈渐变过渡关系。矿石中金属硫化物含量为5%~16%,以黄铁矿、方铅矿、闪锌矿为主,其次为黄铜矿等。上述组分与碳质绢云石英片岩的密切共生关系使得矿石具有明显的低阻、高极化特征,矿石(原生)极化率平均值达21.9%,最高达65.4%,电阻率平均值仅为20 Ω·m;围岩除石墨化绢云石英片岩外,极化率平均值小于2%,电阻率平均值为300~5 000 Ω·m;大理岩电阻率最高,达2 248 Ω·m(表1)。
表1 银洞坡金矿区岩(矿)石电性参数
本研究在研究区进行了激电中梯剖面性测量20条,圈定了激电异常30多处,经过定性解译,对10多处激电异常布置了激电测深测量工作[8-11],以期了解极化体的空间分布特征,推断深部极化体的产状、埋深和位置等。本研究以E38、E42线为例,对激电异常特征进行分析和解译。
2.2.1 E38剖面激电异常
E38剖面线长800 m,方位70°,在剖面平距300~650 m处出现了低缓激电异常(图2),异常宽缓,峰值不明显,异常强度视极化率一般为2%,最高达2.7%,对应的视电阻率呈低、高阻相间分布,即在剖面平距400~500 m处有一高阻体,平距450~550 m 处有一低阻体同时对应高视极化率的异常,视电阻率最高达2 000 Ω·m,最低达150 Ω·m,高阻两侧为低阻反应,均在激电异常区内。
图2 E38剖面激电中梯视极化率、视电阻率曲线
为进一步分析该异常的地下空间分布状态,在异常部位进行了激电测深测量[12-13]。分析图3(a)可知:近地表视极化率较低,为1%~2%,在剖面平距350~500 m、标高-200 m以下出现了极化体异常,并且极化体向西未封闭,极化体中心呈近椭圆状分布,视极化率一般为2.7%,最高达3.1%;标高-500 m 以下极化体逐渐变低,视极化率一般为2%左右,随着深度的增加,视极化率没有增大趋势。分析图3(b)可知:近地表视电阻率较低,为风化岩层和第四系覆盖层引起,标高-400 m以下视电阻率逐渐变高,在标高-500 m处出现了1个高电阻体,视电阻率为2 500 Ω·m,并且高视电阻率异常有向下延伸的趋势,在标高-666 m处未闭合。在高极化体异常空间位置对应为相对低阻反应,视电阻率约1 000 Ω·m。
图3 E38剖面视极化率、视电阻率断面
E38剖面激电异常区地表出露的岩性为绢云石英片岩、白云变粒岩,极化率均不高,无法引起异常;钻孔见到的金矿石极化率较高,为7%。从异常形态、规模、强度等特征进行分析,虽然异常低缓,但形态较规则,宽度虽然不大,但具有较好的延续性。综合分析认为:该激电异常由深部碳质片岩或金矿化体引起,推测深部矿化范围呈近EW向椭圆形展布,顶板埋深约200 m,深度为200~470 m。
2.2.2 E42剖面激电异常
E42剖面线长1 800 m,方位70°,在剖面平距470~600 m和900~1 350 m出现了2处激电异常(图4),前者异常突出,强度较高,峰值明显,视极化率一般为3%,最高达4.8%,对应的视电阻率呈低阻特征,视电阻率一般为800 Ω·m;后者异常宽缓,峰值不明显,视极化率一般为2%,最高达3%,对应的视电阻率呈低阻特征,视电阻率一般为600 Ω·m。
图4 E42剖面视极化率、视电阻率曲线
为进一步分析该异常的地下空间分布状态,在异常部位进行了激电测深测量。分析图5(a)可知:近地表视极化率较低,约1%,在剖面平距900~1 355 m 处的异常在标高-200~-450 m处出现了
近EW方向带状展布的极化体,视极化率约2.5%,最高达3.0%;在剖面平距470~600 m处的异常在标高-150 m 以下出现了极化体,极化体由浅往深由窄变宽,且向深部未封闭,极化体中心部位呈椭圆状分布,视极化率约2.5%,最高达3.5%。分析图5(b)可知:近地表(标高0~-100 m)为低阻反应,视电阻率约200 Ω·m,应为风化岩性所致,往深部视电阻率逐渐增高。上述2处极化体部位的视电阻率表现为相对低值。
E42剖面激电异常区地表出露的岩性为绢云石英片岩、白云变粒岩,极化率均不高,无法引起异常,钻孔见到的金矿体极化率较高,为7%。从异常形态、规模、强度等特征进行分析,虽然异常低缓,但形态较规则,宽度虽然不大,但具有较好的延续性。综合分析认为:该异常区地表没有引起异常的岩性,激电异常是由深部金矿体或碳质片岩引起;推测剖面平距470~600 m处的深部极化体顶板埋深约100 m,以视极化率为2.5%圈定的矿化蚀变范围呈椭圆状分布,深度为100~400 m;剖面平距900~1 350 m 处的深部极化体顶板埋深约200 m,以视极化率为2.5%圈定的矿化蚀变范围呈近EW向带状分布,深度为200~470 m。
图5 E42剖面视极化率、视电阻率断面
本研究布置了ZKE3801、ZKE3802钻孔(图6)对E38线低阻、高极化率异常进行了见矿验证,在ZKE3801钻孔内见到2层矿体。第一层矿体(银矿体)位于孔深258.16~259.56 m处,Ag品位最高为497 g/t,第2层矿体(铅矿体)位于孔深410 m处,钻孔见矿位置与高极化异常基本吻合。在ZKE3802钻孔孔深380,420 m处共见有2层金矿体,Au品位最高为2.15 g/t,钻孔见矿位置与高极化异常非常吻合。上述2个钻孔见到的4条盲矿体均位于极化体范围内,与物探推断的矿化蚀变位置对应,表明E38线激电异常为碳质片岩或金矿化体所致。
图6 E38线钻孔见矿剖面
本研究布设了ZKE4201钻孔(图7)对E42线剖面平距900~1 350 m处的激电异常进行了见矿验证,在钻孔孔深321.42~324.69 m、375.65~379.47 m 以及460.79~461.66 m处共见到3层金矿体,并且3层金矿体均位于高极化异常范围内。矿体Au品位最高为3.26 g/t、最低为0.95 g/t,矿体围岩为碳质片岩,具有硅化和黄铁矿化。矿体位于物探推测的矿化蚀变范围内,表明E42线激电异常由碳质片岩或金矿化体所致。
分析了河南银洞坡金矿矿区岩(矿)石电性特征,认为矿区矿石与围岩存在明显的电性差异,金银多金属矿石一般赋存于碳质绢云石英片岩内,金银多金属矿和碳质绢云石英片岩具有低阻、高极化特性和较好的导电性。采用激电中梯测量方法对矿区深部进行了找矿勘查并对激电异常进行了解译,发现矿体或矿化体的激电异常呈明显的低阻、高极化率特征,异常低缓,视极化率一般为3%~5%,视电阻率一般小于1 000 Ω·m,异常形态较规则,宽度不大,具有较好的延续性。通过对矿区E38、E42线激电异常进行钻探验证,共发现了多条矿体,表明钻孔见矿位置与激电异常具有较高的吻合性。矿区有利的找矿标志为具有低阻、高极化特征的矿化碳质绢石英片岩。
图7 E42线钻孔见矿剖面