广东厚婆坳铜锡多金属矿整装勘查区主要矿体及相关构造的地球物理响应特征

易隆科　武国忠　范运岭

摘 要：在已知的典型矿床（厚婆坳、莲花山、新寮岽等重点矿区）上实施一系列物探试验，归纳总结出了其主要矿体及相关构造的响应特征，并结合地质、物探等相关资料抽象出了找矿预测模型，为该区域及类似成矿背景的区域优化物探方法选择、测线布设、方法组合等提供了参考，示范了该区域实用勘查技术矿体定位技术。

关键字：厚婆坳整装勘查区;主要矿体相关构造;物探响应特征;广东

中图分类号：P631      文献标志码：A      文章编号：1672-5603（2022）01-34-08

Geophysical Response Characteristics of Main Orebodies and Related Structures in Integrated Exploration Area of Houpo'ao Cop-Tin Polymetallic Deposit in Guangdong

YI LongkeWU Guozhong FAN Yunling

（Guangdong Institute of Geological Survey， Guangzhou Guangdong 510000）

Abstract： Based on the typical ore deposit in the known key mining area Houpo'ao， Lianhuashan and Xinliaodong， a series of experiment on the geophysica experiments were conducted，the response characteristics of the main ore body and the related structure were summed up，combining with geological， geophysical exploration and related data， prospecting prediction model was proposed. It provides reference for the selection of optimum geophysical prospecting method， survey line layout and method combination in this region and other regions with similar metallogenic background. It demonstrates the practical prospecting technique for ore body location in this region.

Keywords： Houpo'ao integrated exploration area; main ore bodies and related structures; geophysical response characteristics; Guangdong

廣东厚婆坳整装勘查区是第二批国家级整装勘查区，区内包含了厚婆坳（含锡坑山矿段、厚婆坳矿段）、莲花山、新寮岽等重点片区，区内有色金属、“三稀”金属矿产资源丰富，位于浙闽粤沿海成矿带，矿产资源丰富，代表性矿床有潮州厚婆坳锡铅锌银矿、澄海莲花山钨矿、揭西五经富稀土矿等。近年来，勘查区取得了找矿突破，如在揭西新寮岽铜多金属矿区，通过钻探控制了较大规模的铜矿，铜矿资源量可观，在莲花山钨矿区还新发现有金矿[1-6]。

2014—2016年，广东省地质调查院在勘查区内开展了《广东厚婆坳铜锡多金属矿整装勘查区专项填图与技术应用示范》《广东厚婆坳地区锡多金属矿1∶5万潜力评价》《广东厚婆坳铜锡多金属矿整装勘查区专项填图与技术应用示范-物探专项》项目，以研究斑岩型铜矿、热液脉型锡铅锌银矿矿床为重点，在勘查区的厚婆坳、莲花山、新寮岽和田东等重点工作区，进行了成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志等调查研究，并积累了大量的地质及物化探资料，其中物探试验剖面均在已知矿床上开展。

通过综合研究了勘查区相关的地质物探资料，系统地归纳总结了勘查区主要矿体及成矿相关的构造的地球物理异常响应特征，对该区域及具有类似成矿背景的区域优化物探方法选择、测线布设、成果解释及示范该区域实用勘查技术矿体定位技术[10-16]，提高找矿效率具有重要的借鉴意义。

1 地质背景

工作区内出露地层主要为三叠系、侏罗系、白垩系及第四系，依据岩石组合特征，由老到新划分为14个岩石地层单位，火山地层较多，地质时代主要为中侏罗世—早白垩世，自老而新包括漳平组、热水洞组、水底山组、南山村组和官草湖组[1-6]。

因地处东南沿海大陆边缘，岩浆活动频繁，地质构造复杂多样。在漫长的地质发展历史中，经历了多次强烈的地壳运动和断裂构造运动，空间上明显受区域断构造制约。规模上以燕山期最为宏大，出露面积最广，几乎遍及整个工作区域。侵入岩建造主要为粗粒、粗中粒斑状（角闪）黑云母二长花岗岩，中粒、中粒斑状黑云母二长花岗岩，细粒、细粒斑状黑云母二长花岗岩，细粒黑云母二长花岗岩，早白垩世花岗斑岩，晚白垩世花岗斑岩，晚白垩世石英斑岩等[1-6]。

工作区处于北东向莲花山断裂带、潮州—普宁断裂带、东西向佛冈—丰良构造带、北西向饶平—大埔断裂带的交汇部位，东南沿海火山岩成矿带（Ⅲ级成矿带）的南西段（图1）。

2 地球物理条件

2.1 岩矿电性特征

区内物性成果来源于本地区开展物性测量工作，测定的岩石电性见表1。gzslib202204021227

区内地层为侏罗系晚侏罗世长埔组，无炭质层，砂岩一般为中高阻，电阻率在数百到数千欧姆米，花岗闪长岩为高阻，一般数千至上万欧姆米，黄铁绢英岩化等蚀变为相对中低阻，铜多金属矿体为最低阻并且极化率明显升高。

2.2 岩（矿）石磁性特征

本区岩（矿）石物性复杂，差异较大，根据本次磁参数测定统计工作结果大致可归纳为：沉积岩层中上三叠统小坪组和下侏罗统金鸡组沉积岩一般不具高磁化率，仅金鸡组下亚组的长石粉砂岩具一定磁化率;上侏罗统兜岭群火山岩磁性差异变化大，其中上亚群凝灰岩、下亚群安山岩、霏强斑岩等不具高磁化率;流纹质凝灰熔岩、火山角砾岩从无磁性到弱磁性范围变化，晶屑凝灰岩、英安斑岩和流纹斑岩的磁化率相对较高。岩浆岩的磁性较沉积岩强，但变化较大，大致可归纳为呈斑岩类—花岗岩类—闪长岩类—辉长岩（辉绿岩）类磁性由无磁性—弱磁性—中等磁性—较强磁性渐变，以辉长岩磁性最强。同一时代、同一岩性的岩浆岩，磁性变化范围较大，如辉长岩真磁化率在（0～8 820）×10^-6范围变化;剩余磁性（0～26 100）mA/m范围变化。磁铁矿化矽卡岩、贫磁铁矿、磁铁矿等是本区磁化率最高的岩（矿）石。

3 主要矿体及相关构造的物探响应及预测找矿地质模型

本次研究试验场区分别在整装勘查区内的厚婆坳、莲花山、新寮岽3个重点工作区（图1）。在已知的综合地质及成矿背景条件下，分别对音频大地电磁测深、激电测深、高精度磁测等方法对目标体（礦体、成矿地质体/构造）的响应进行了试验研究，划定各方法异常，并根据地质矿产资料结合物探资料抽象出找矿预测地质模型[9-16]。

3.1 新寮岽试验区

新寮岽重点试验区内部署了3条磁法试验剖面（图2），该区域成矿构造主要表现为一系列北东向、北西向断裂及矿化蚀变带，这些蚀变带或裂隙是主要的容矿构造。其中早期张性活动形成裂隙或节理，是主要的控矿、容矿构造。成矿结构面主要有2种：一是石英闪长岩与矿区变质岩接触带的东西向矿化破碎蚀变带;二是在矿区中部新寮岽矿段可能存在的斑岩型铜矿的火山—岩浆通道。中细粒—细粒石英闪长岩是新寮岽铜矿的主要成矿地质体。矿区矿石矿物主要为黄铜矿，共（伴）生金属矿物有黄铁矿。

根据该区完成的高精度磁测试验圈定CT01和CT02等2个磁异常，CT01磁异常范围较大，包含多个小异常。CT01-5，CT01-4和CT01-1这3个异常形态基本一致，形成正负伴生异常带，为断裂构造活动所致，响应断裂为图2中的Ft-1。CT01-4，CT01-1和CT01-5形成磁异常带，CT01-3和CT01-2在东西方向上也有关联，均是有利的矿致异常区段。北部CT01-6和CT01-7这2个弱异常是岩体岩体侵入边界所致。CT02异常包含有CT02-1和CT02-1这2个异常是侵入岩内部异常，岩性较为均一，推断其为侵入岩不同期次侵入所致的围岩矿化（围岩蚀变有磁黄铁矿化）引起。

在晚三叠世与早侏罗世交替时期，莲花山地区沉积了一套砂岩建造—银瓶山组，后期莲花山断裂带的强烈活动造成了岩石破碎，形成了很多裂隙。晚侏罗—早白垩世，以石英闪长岩、花岗闪长斑岩为主的次火山岩沿岩浆运移通道从含矿岩浆房中喷出，侵入到银瓶山组裂隙中。富含气液挥发份的岩浆在裂隙面聚集，直至发生隐爆，地层压力瞬间释放，导致岩浆气液发生沸腾，铜、铅锌等成矿物质由地层或其他围岩中被萃取出来，随岩浆热液一起运移，不同的矿种、岩石由于密度差异而发生分异，在离地表不远处分批冷凝，形成了由内至外分带明显的斑岩型铜多金属矿分带现象（图2右）。

3.2 厚婆坳试验区

厚婆坳试验区在锡坑山矿段和厚婆坳矿段分别试验了6条磁测剖面。厚婆坳锡铅锌银矿矿床（锡坑山、厚婆坳2个分矿段）为热液脉型锡多金属矿，其成矿地质体主要为燕山四期花岗岩脉与下侏罗统长埔组建造的接触带厚婆坳矿段，北东向潮安—普宁断裂和北西向韩江断裂的交汇，是控制其矿床的成矿断裂构造。矿体呈细脉状、网脉状，根据矿脉的走向可分为近东西向、北西向和北东向3组，倾向变化较大，倾角较陡，60°～80°，图3中V70矿脉和V40矿脉是矿区的主矿体，主要金属矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿（磁性不强与主矿脉伴生）、毒砂，其次为磁黄铁矿、黄铜矿等。

锡坑山矿段CT-3磁异常与地表V10等矿体对应，因此，推测CT-3隐伏磁异常体是锡矿山V10矿体的磁法响应。根据地质资料推断侵入岩基底为二长花岗岩，侵入岩脉为花岗岩脉，两者之间差异不大，岩脉距地表较近，岩脉在水平面上展布范围较小，周围石英砂岩磁性较弱，故形成了高正值背景下局部异常（CT03和CT04）。南部侵入花岗岩基底抬升导致宽大异常（CT05）。

厚婆坳矿段3条测线磁场以正值背景为主，幅值为-470～600nT，CF59线25号点附近有小段负值，其幅值达到-470nT（图3），测线间形态、幅值大体一致，圈定了CT06和CT07这2个磁异常，其余为平稳正值磁场区。经查验，CT06和CT07是由隐伏花岗岩岩体侵入引起，其对应岩体侵入边界（蚀变带），该区域也是磁性矿物生成的主要区域。厚婆坳矿段中部多条细小矿体未引起明显的强磁异常。

晚三叠世，厚婆坳地区沉积了小水组，在区域构造应力作用下，岩石支离破碎，产生规模不等的断裂、裂隙，到晚侏罗世，二长花岗岩花岗岩体形成热点，在该地区发生侵入成矿作用，岩浆热液沿断裂、裂隙发生运移，在接触面发生沸腾，形成含矿气液，地层中的矿物质被萃取、沿途不断冷却，形成了规模不等的矿脉。与晚侏罗世岩浆运动同时，石英斑岩、辉绿岩等后期的岩浆热液先后再次从晚侏罗世的岩体中喷出，形成了矿脉、岩脉相互穿插的现象。最终岩体、矿体都冷却凝固，形成厚婆坳式热液脉型锡铅锌银矿（图4）。

3.3 莲花山试验区

莲花山重点工作区共试验了14条磁法测线、2条AMT测线、1条激电测线。磁异常场强以负值为主，中部磁异常低负值，北西部分与南东部分为高负值，北西部分磁场变化剧烈，南东部分变化较平缓。磁场总体呈西北高、东南低的特征，东南部处于负磁场区，见图5。gzslib202204021227

莲花山近地表钨矿床的成礦母岩是火山带根部的石英斑岩、花岗斑岩。莲花山钨矿产于石英斑岩与其侵入围岩内外接触带。蚀变矿化沿石英斑岩接触带发育，它们以石英斑岩为中心，呈同心环带状分带，钨矿化赋存在一定的蚀变带岩石中，断裂、褶皱是主要的成矿构造。根据高精度磁测平面剖面图，莲花山钨矿位于CT08磁异常范围，异常强度大，整体处于负磁场背景中，异常值变化幅度达350 nT。异常跨越CF87和CF85测线，呈北东向展布。其外围有CT11和CT16弱磁异常。据现场查验，CT08异常是由流纹斑岩岩株侵入形成的磁性矿物引起，莲花山钨矿体附属在流纹斑岩侵入岩株与沉积地层的接触蚀变带上。CT016异常是由强磁性侵入岩脉引起。CT012是由侵入石英闪长岩侵入岩墙接触蚀变所引起。说明该地区地面高精度磁测异常与成矿地质体及成矿构造具有明确的响应关系。

鸡肠岭矿段位于莲花山钨矿东，两者地质情况相似。该区开展了磁法剖面试验及AMT剖面试验。L82测线分布在该矿段，AMT-1低阻异常位于流纹斑岩与石英闪长岩的接触蚀变带上，且与磁异常CT09基本套合，石英斑岩是莲花山矿区重要的成矿地质体。该蚀变带具有低阻高磁性等的物性特征，说明该蚀变带含大量磁性物质（磁铁矿、磁黄铁矿等）。

鸡笼山矿段位于莲花山钨矿南约5km处。该矿段矿化带整体走向为北东向，矿化脉和矿脉主要赋存于北西向和北北西向断层中的岩浆岩与流纹斑岩接触蚀变带上。鸡笼山矿段西部磁法测量推测该处有一组向东倾的断裂构造FT1和FT2，由于断裂运动伴随岩浆活动，产生磁性物质，从而产生CT14磁异常，AMT反演剖面有明显的竖向低阻异常AMT-3和AMT-4，同时该处极化率异常明显IP1和IP2极化率异常（CT14，AMT-3，AMT-4，IP1和IP2位置套合）。结合地表地质资料，该剖面桩号1600处于V9矿体的延长线上，因此，推测该处物探综合异常为成矿结构面上的矿化蚀变引起。

在晚三叠世与早侏罗世交替时期，莲花山地区沉积了一套砂岩建造—银瓶山组，随着后期莲花山断裂带与汕头-惠来深断裂带的强烈活动，造成了岩石破碎，形成了很多裂隙。晚侏罗—早白垩世时，以石英斑岩为主的同熔系列岩浆岩侵入到银瓶山组的裂隙中。富含气液挥发份的岩浆在裂隙面发生沸腾作用，成矿物质由地层或其他围岩中被萃取出来，随岩浆热液一起运移，不同的矿种、岩石由于密度差异而发生分异，在离地表不远处分批冷凝，形成了由内至外分带明显的莲花山式斑岩型钨多金属矿（图8）。

4 结论

新寮岽试验区成矿结构面是北东向、北西向的断裂，磁性矿物为成矿结构面上的围岩蚀变产物（磁黄铁矿），磁法测量试验结果表明该地区的磁法异常响应特征为带状磁异常（幅值在-80 ～80nT范围内）（对应成矿结构面上的围岩蚀变产物）。

厚婆坳试验区主要成矿结构面是北东向潮安—普宁断裂和北西向韩江断裂的交汇面，矿体呈细脉状、网脉状。磁法测量试验结果表明，锡坑山矿段磁法异常特征响应为正值背景下的低幅值（<20 nT）带状异常（对应成矿结构面）及正值背景下宽大（>500 m）高幅值（>100 nT）异常（对应侵入岩体）;厚婆坳矿段磁法异常特征响应为正值背景下的高幅值（>100 nT）带状异常（对应侵入岩体接触蚀变带）。

莲花山试验区主要的成矿构造是断裂和褶皱，斑岩体外接触带的网状细小裂隙密集带是主要的成矿结构面，矿体呈网脉状、不规则带状。莲花山钨矿体磁法异常特征响应为负值异常背景下的似圆状高幅值（±350 nT）异常（对应莲花山钨矿体及石英斑岩蚀变边界）;鸡肠岭矿段流纹斑岩（石英斑岩是莲花山矿区重要的成矿地质体）与石英闪长岩的接触蚀变带物探异常特征响应为竖向AMT低阻异常带及宽大高幅值（±200 nT）磁异常;鸡笼山矿段矿化带整体走向为北东向，矿化脉和矿脉主要赋存于北西向和北北西向断层中的岩浆岩与赋矿地层（流纹斑岩）接触蚀变带上，对应的物探异常响应为负值背景下北东向宽（>400 m）带状低幅值（±50 nT）磁异常，竖向低电阻率（10～300Ω·m）高极化率（6%～9%）异常带。

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