青海省都兰县丘吉沟铜矿激电中梯地球物理特征及找矿远景

张文炤，靳赟昊，夏 钰

(1.河南卓越建设工程有限公司，河南 郑州 450016； 2.河南省资源环境调查三院，河南 郑州 450000)

近年来，随着我国的快速发展，对金属矿产资源需求的不断增加，同时金属矿产的勘查力度也在不断加大。激电中梯地球物理勘探作为矿产勘查中较有效的一种地球物理方法，被广泛应用于找矿靶区的圈定及盲矿体的找寻，并取得了良好的找矿效果[1-3]。激电中梯地球物理勘探是以不同岩(矿)石等地质体的激发极化效应存在区别为前提条件，以人工地下直流电流电为激发条件，研究不同地质体的激发极化效应，最终识别地下岩(矿)石的分布特征，指导区域找矿理论研究的一种勘探方法[4-5]。青海省是我国重要的有色金属产地之一，Au、Ag、Cu、Pb、Zn等矿产资源十分丰富，仅在都兰县就发现了大量Au、Ag、Cu等金属矿床，成矿远景较好[6-10]。区内矿产资源丰富，备受国内外学者的广泛关注，前人的研究主要集中在对区内Au、Ag、Pb、Zn等矿床的地球化学特征、找矿标志、矿床地质特征等方面的研究。认为该区矿床多形成于印支期，在构造从挤压向伸展转换的构造背景下成矿，矿床多为中低温矿床，区内矿体严格受断裂构造控制，NW、NWW向构造为找矿的主要标志[11-14]。此次通过对都兰县丘吉沟铜矿开展激电中梯地球物理勘探的研究，圈定成矿预测靶区，为区域找矿指明方向。

图1 丘吉沟铜矿区域地质Fig.1 Regional geological map of Qiujigou Copper Deposit

1 区域地质特征

丘吉沟铜矿区地处祁漫塔格—都兰造山带雪山峰—布尔汉布达造山亚带内，属华北地层大区、东昆仑造山带分区，柴达木南缘地层小区(图1)。

东昆仑造山带南接青藏高原，北接柴达木盆地，该区自古生代以来，经历了一系列岩浆构造事件，形成了多个构造单元，如：东昆仑北部弧后裂陷带、东昆仑中部基底花岗岩带、东昆仑南部拼贴带、及北巴颜喀拉造山带等[15]。丘吉沟铜矿区位于东昆仑中部基底花岗岩带内，南接东昆仑南部拼贴带。区域地层出露较为复杂，且极不完整，出露的地层主要为新太古代—古元古代白沙河组、中元古代蓟县纪狼牙山组、晚三叠世八宝山组、早侏罗世羊曲组及第四系。其中白沙河组地层出露与东昆仑造山带中部，岩性以黑云斜长片麻岩、石英片岩等为主，呈NW—SE向展布。狼牙山组地层分布在东昆仑造山带中部，岩性以板岩、钙质板岩为主。八宝山组地层位于昆中断裂以南，岩性以玄武岩、石英砂岩为主。羊曲组地层位于昆中断裂以南，岩性以砾岩、石英砂岩为主。该区构造较为发育，区域上自元古代结晶基底形成以来，经历了加里东期、华力西期、印支期等多期次的构造演化。区域构造以断裂和韧性剪切带为主，构造主要为NE向、NWW向及NW向，其中NE向构造规模最大，控制着区内地层及矿体的分布。区内岩浆活动频繁，岩浆岩分布广泛。区域上自加里东期至印支期经历了多期次的岩浆侵入事件，形成一系列以酸性岩为主的岩浆岩，主要表现为二长花岗岩和正长花岗岩等。该区构造发育，岩浆活动频繁，具有良好的成矿地质背景，周边形成了一系列金、铜、铅锌、铁等金属矿床，如：巴隆金矿、洪利铅锌矿、五龙沟金矿、清水河铁矿、丘吉东沟金矿等。

2 矿区地质特征

研究区地层出露较为简单，主要为新太古代—古元古代白沙河组、蓟县系狼牙山组及第四系松散堆积物(图2)。其中白沙河组地层为区内地层的结晶基底，主要出露于研究区中部及北部，岩性以石英片岩、石英岩、黑云斜长片麻岩为主，与南部蓟县系狼牙山组为断层接触，与晚志留世正长花岗岩和早泥盆世二长花岗岩呈侵入接触关系。蓟县系狼牙山组地层主要分布于研究区中南部，出露范围较广，呈近NWW-SEE向展布，岩性以灰黑色泥质板岩、混合岩化钙质板岩及条带状钙质板岩为主，与早泥盆世二长花岗岩呈断层接触，与晚志留世钾长花岗岩呈侵入接触关系。第四系主要分布于研究区西部，沿河谷及山间沟谷地带展布，主要为洪、冲、坡积砾石、沙砾、沙土、黏土等。

图2 丘吉沟铜矿矿区地质Fig.2 Mining area geological map of Qiujigou Copper Deposit

研究区构造发育，以断裂构造为主，主要有NWW、NE、EW向3组，其中NWW向规模较大，NE向构造为后期构造，切割NWW向断裂，造成NWW向断裂的位移错断。NE向与EW向断裂与成矿关系较为密切，在局部地段，NE向与EW向的张剪性断裂带为重要的多金属矿的容矿构造。研究区岩浆活动强烈，岩浆岩大量发育，岩浆侵入活动主要集中在加里东期及华力西期。区内花岗岩体严格受断裂构造控制，主要集中在研究区的北部，岩性主要表现为晚志留世正长花岗岩、早泥盆世二长花岗岩、早石炭世二长花岗岩及闪长岩脉、辉长岩等。

3 激电中梯测量

3.1 电物性特征

通过对区内岩石样本进行极化率的测定，结果见表1。由表1可知，区内出露的岩石极化率从大到小依次为蚀变岩→硅质灰岩→片麻岩→花岗岩→灰岩→钾长花岗岩→碳质板岩，蚀变岩、硅质灰岩和片麻岩与围岩相比具有较大的极化率差异，其他岩石的极化率均较弱。

表1 丘吉沟铜矿区岩石电性参数Tab.1 Rock electrical parameter of Qiujigou Copper Deposit

3.2 靶区圈定

此次开展的地球物理勘探的研究共圈定3个异常区，即QD01、QD02、QD03。根据异常强度，将其划分为Ⅰ、Ⅱ两级。其中Ⅰ级异常区2处，为QD02、QD03物探异常区；Ⅱ级异常区1处，为QD01物探异常区(图3)。

图3 丘吉沟铜矿区激电中梯测量ηs等值线平面Fig.3 Plane diagram of ηs contour of IP middle ladder measurement of Qiujigou Copper Deposit

(1)QD02异常区内视极化率曲线不规则，起伏较大，高值异常中心与地表蚀变带吻合较好，视极化率最高值可达17.8%。该异常带与矿区内1号蚀变破碎带近平行，延伸方向与区内主构造线方向基本一致。QD02异常区内地表出露岩石主要为上太古界—下元古界白沙河(岩)组和蓟县系狼牙山组地层，受控于F1断裂，地表岩石挤压破碎强烈，地表圈定一条近EW向破碎蚀变带，带内裂隙较发育，蚀变带规模变化较大，最大宽度可达百米，带内普遍发育硅化、褐铁矿化，局部可见有黄铁矿化。经检验，该异常与蚀变破碎带相一致，认为是蚀变带内的金属矿化引起的异常源，此异常找矿潜力大。

(2)QD03异常区内视极化率曲线不规则，起伏较大，视极化率最高值可达18.8%。QD03异常区内地表出露岩石主要为早泥盆世花岗岩与上太古界—下元古界白沙河(岩)组斜长角闪片麻岩，在花岗岩内部零星分散有斜长角闪片麻岩残留体。同时QD03异常区位于区内Au、As、Sb、Bi、Hg、Cu、Mo等化探异常区内，根据QD03异常区内的地质特征及异常分布特点，认为异常为受区域断裂构造影响所产生的近EW向的蚀变破碎带、NE向断裂构及次级裂隙造引起。由于构造破碎带、裂隙规模相差较大，接触带及构造破碎带内蚀变矿化强度不均，导致异常分布零散、规模大小不一、幅值相差很大，但异常总体展布方向与产出的地质背景基本一致。

(3)QD01异常区按视极化率6.0%进行圈定，异常形态呈不规则状，分东西两处小异常，其中西部异常规模较小，视极化率最高值为6.32%；东部异常范围相对较大，视极化率最高值为7.57%。该异常位于晚志留世钾长花岗岩内，同时QD01异常区位于区域Au、Pb、Hg、Cu等化探异常区。

后期地表检查发现QD01异常区内花岗岩裂隙较为发育，沿裂隙面普遍存在褐铁矿化，局部可见黄铁矿富集，拣块样分析无明显金属矿化，地表亦未见明显构造。根据该处地质特征结合区域地质特征认为，该区后期可能存在热液活动，该极化率异常为热液活动产生的硫化物的反映，蚀变以裂隙式矿化为主。

综上所述，视极化率小于4%的区域构成了本区的背景场区。整体上，大部分地区视极化率的分布特征，表现为等值线主体呈现出近EW向展布的特点，全区视极化率由西南向东北整体表现为高低相间的分布特征。

4 结论

(1)物探异常区的异常形态展布明显受EW 与NE向断裂构造控制，与构造展布相一致，构造交会部位或构造的中心部位是异常的高值区域，同时也是找矿的有利部位。

(2)此次研究共圈定3个物探异常区。其中Ⅰ级异常区2处，为QD02、QD03物探异常区；Ⅱ级异常区1处，为QD01物探异常区。

(3)研究区内，物探异常区面积大、强度高，异常展布特征与区内构造形态套合较好，该研究结果为区内找矿工作指明了方向。

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