广西大王顶金矿深部地质特征及找矿预测.pdf

64矿产资源Mineral resources广西大王顶金矿深部地质特征及找矿预测杨泽金，阮荻，徐斯强，毛承安摘要：广西大王顶金矿赋存于构造破碎蚀变带、石英脉及花岗斑岩体中。近年来，为了了解岩体深部空间分布形态及构造蚀变带的分布情况，更好地指导矿区深部找矿工作，实现找矿的重大突破，大王顶金矿区开展了CSAMT剖面测量工作。在前期大量地质工作的基础上，通过CSAMT反演成果，对大王顶金矿床深部地质特征有了新的认识，探测隐伏岩体的存在，并预测深部找矿靶区，为下一步工作指明方向。关键词：地质特征；找矿预测；大王顶金矿；广西广西大王顶金矿属昭平县古袍镇管辖，位于广西壮族自治区贺州市昭平县东南部，是广西大瑶山成矿带平南一昭平地区金矿整装勘查区的典型矿床。大王顶金矿床有硅化蚀变岩型和石英脉型两种矿化类型。矿山企业只开采浅部金矿体，且资源已近枯竭。由于矿区深部勘查程度不高,勘查深度亦较浅，深部尚有较大的找矿空间,但找矿方向却一直悬而未决,为了更好地指导矿区的勘查工作,减少勘查的盲目性,实现找矿的重大突破,迫切需要开展研究矿床深部地质特征工作。勘查结果表明，矿床中已探明储量中有88.7%赋存于花岗斑岩中及其内外接触带上，表明了花岗斑岩对金矿体容矿空间的制约作用，证明金矿体与岩体关系密切。本区浅部开展工作程度相对较高,而深部未开展工作,为了了解构造蚀变带及岩体深部延伸情况,开展CSAMT测深工作。CSAMT法（可控源音频大地电磁法）是一种寻找隐伏矿和研究深部地质构造行之有效的地球物理方法,具有抗干扰能力强、横向分辨率高、探测深度大等优点,在老矿山及深部找矿中得到了广泛应用,并取得良好的找矿效果。本次研究应用CSAMT法,在大王顶金矿区布置剖面测量,并对测量成果进行了分析解释,了解深部构造蚀变带和隐伏岩体的分布特征,为下一步深部工程提供了可靠依据。1 区域地质背景在大地构造位置上，大王顶金矿位于广西大瑶山大地构造单元，按板块构造观点属华南微大陆板块（一级）华南陆缘构造区（二级）桂中桂东边缘海（三级）的大瑶山边缘海盆地（四级）；按槽台观点则属南华准地台桂中桂东台陷大瑶山凸起，北接桂东北拗陷、南与云开隆起和钦防海西地槽毗邻。自从晚元古代以来，本区经历了燕山运动、印支运动、加里东运动、海西运动等多期构造演化，形成相当复杂多样的构造景观。本区岩浆活动相当强烈，各时期的侵入岩皆有分布。其中以加里东期和燕山期岩体最为重要。姑婆山、大瑶山、花山、镇龙山、贺州、大宁、莲花山和藤县大黎至苍梧一带，大量发育加里东一燕山期和少许喜马拉雅期酸性、中酸性、中性、基性、超基性岩及煌斑岩；镇龙山至大山瑶一带尚有部分隐伏岩体分布，它们大部呈岩脉、岩株、岩基产出，少数为岩筒或杂岩体。本区基底构造为一系列紧密复式线状褶皱，走向因地有所差别：蒙山至贺州一带为一向南突出的近东西向弧形构造带；而大瑶山至莲花山一带则呈北东向。盖层褶皱平展宽阔，但大部分遭受剥蚀而残缺不全，并且多分布在凸起边缘。通过边缘盖层褶皱的展布，大致可以看出：在大桂山至大瑶山之间为近东西向（或北西西向）大型隆起构造带。由于构造横跨作用，其边缘出现一系列北东向或南北向横跨褶皱，如大瑶山、莲花山、大桂山和蒙山等复式向、背斜或鼻状构造。在贺州、钟山一带尚有一系列北西向和南北向短轴向、背斜展布，但多数已被断裂破坏，形态很不完整。本区在区域重力和航磁图上，反映出一系列南北向重力高与重力低和正、负磁异常相间分布的现象。断裂比较发育，不同时期的南北向、北东向和北西向断裂纵横交错，纷繁复杂。其中北东向凭祥-大黎深断裂斜穿区内，不仅控制了晚古生代的沉积岩相，而且对深部隐伏岩体的形成和分布也有着一定的控制作用。本区内生金属矿产相当丰富，大部与中酸性、酸性侵入岩有关系。其中以金、锡、钨最为重要。2 矿床地质背景矿区出露的地层主要为寒武系中上统黄洞口组第一段至第五段。地层岩性为浅变质细砂岩、浅变质粉砂岩、板岩及炭质板岩等，其中第五段中厚层泥质砂岩出露范围最大。岩浆岩在矿区内零星出露，岩体为超浅成、浅成花岗闪长岩，主要包括一山岭、大王冲、古里脑等3个岩体，出露于古袍复向斜西部扬起部位，受东西向断裂控制，呈小于0.11km2的岩舌、岩枝状产出。本区金矿体主要产于构造破碎带、花岗斑岩体中、石英脉体、岩体接触带中。石英脉型金矿受断裂构造严格控制，产于寒武系地层和花岗斑岩体中。硅化蚀变岩型金矿产于花岗斑岩体与围岩的65矿产资源Mineral resources接触带中。金主要赋存于黄铁矿等硫化物中。在矿石特征上，金属矿物以黄铁矿、黄铜矿、金为主，少量辉钼矿、毒砂和方铅矿，脉石矿物主要有石英、方解石、绿泥石、绿帘石和绢云母。矿石结构主要有自形粒状结构、它形粒状结构、鳞片状结构、交代结构、包含结构等。矿石构造主要有脉状构造、细脉状构造、网脉状构造、浸染状构造、角砾状构造、碎裂状构造等。由于次级褶皱发育，导致第四段炭质板岩反复出现。区内构造为规模巨大的轴向呈近EW向，而向北突出大瑶山弧形构造挤压带。矿区主要由近EW向褶皱和三组不同方向的断裂构造组成，其中控制成矿的主要近EW走向组，其次为NE走向组和NW走向组，并确认NW走向F1断层的存在和产状，发现F1是一个主要活动在成矿后的正断层。控矿构造主要是近EW走向和NE走向的断层，这两组断层从控制岩体侵位的断层继承演化而来，只是在岩体基本固结后还在继续活动为成矿创造了空间条件。当成矿的断裂构造与成矿的斑岩体的边界套合时对成矿最为有利，而且成矿构造的产状与花岗斑岩有一定的关系，虽然整体上矿脉走向以近EW向为主，但其倾向多变，在大王顶花岗斑岩以北，控矿构造主要向北西和北北西倾，在花岗斑岩以南，控矿构造主要向西倾。目前主要矿体赋存于花岗斑岩体中，而且以斑岩体的上部接触带及其附近为最有利的成矿部位。3 岩体深部特征根据矿区地质资料，大王顶金矿BB剖面呈东西向，加里东晚期花岗斑岩体出露于剖面东部，往西部及深部延伸，整体似圆筒状。根据已有钻孔资料，花岗斑岩体中已发现12条金矿体，且金矿体延伸方向与岩体延伸方向相近。4 物性特征前人曾在大王顶金矿区志隆矿段及其以东区域开展过1：1万激电中梯剖面测量,期间在同一地层及岩性段采集电性标本65块，并得到相应测试数据。本区含金石英脉电阻率最高，极化率最高，变化范围最大，明显表现为高阻高极化电性特征，其极化率变化范围和几何平均值分别为4.3%26.7%和8.6%；电阻率变化范围和几何平均值分别为177m 2679m和910m。含金石英脉出现高极化电性特征，与脉体中含黄铁矿化等硫化物引起，而高阻极化现象与石英脉关系密切。硅化砂岩和变质砂岩极化率较接近，几何平均值分别为6.4%和6.3%；但电阻率几何平均值分别为295m和466m，本区硅化砂岩呈现相对低阻中极化特征，变质砂岩表现为相对中阻中极化特征，变质砂岩电阻率偏高，主要与含石英脉有关。硅化砂岩和变质砂岩均呈现中极化特点，与矿化有关。一般砂岩和粉砂岩极化率和电阻率最低，砂岩和粉砂岩极化率几何平均值分别为3.1%和3.4%；电阻率几何平均值分别为177m和280m。一般砂岩和粉砂岩呈现相对低阻低极化特征。虽然砂岩和粉砂岩极化率最低，但几何平均值仍然大于3%，处于异常边界，说明本区矿化较普遍，激电异常背景较高。花岗斑岩的极化率为4.5%，比含金石英脉、硅化砂岩和变质砂岩极化率低，但较一般砂岩和粉砂岩极化率高；电阻率为390m，比变质砂岩略低，较硅化砂岩和粉砂岩略高，表现为中阻中偏低极化电性特征。从本次电性参数测定结果可知，本区岩性存在较明显的电性差异，对寻找石英脉型和构造破碎硅化蚀变岩型金矿床较为有利，在本区开展激电工作具有较好的物性前提条件。低阻高极化现象往往指示了矿（化）体的有利部位。高阻高极化特征与含金石英脉有关。5 CSAMT工作本次CSAMT工作采用的仪器是美国Zonge公司生产的GDP-32多功能电法工作站。发射仪器是美国Zonge公司生产的中功率（10kW）发射机（GGT-10）和发电机。发射机通过外控频率控制器（XMT-32）进行发射频率控制，工作前频率控制器必须和接收机进行同步。发射机档位范围为50V 1000V，频率域输出电流为：0.2A 25A。经过实验测试，本次工作最大供电电流为6A。本次剖面布设工作采用手持GPS进行。施工前对手持GPS在已知点上进行校准，其误差5m。CSAMT发射站的选取根据探测深度要求以及信号强弱并结合工区的地形条件等因素，选取AB400m，收发距7km。接收端在发射偶极赤道60扇形角范围内，测深点距40m。观测频率范围为1Hz 8192Hz，观测方式采取多次覆盖并多次观测取平均。工 作 区 布 置 6 条 测 线，8、32、56、80 测 线 方 位 角30，365、385测线方位角90，共完成测深点256个，总长10.24km。经检查点计算,电阻率均方相对误差9%，说明数据可信、可靠。6 资料解释首先，对所采集原始测量数据按测线进行预处理,采用美国Zonge公司数据处理软件datpro进行,主要是剔除干扰相对较大的数据，对比多次重复测量结果,选取重复性较好的数据；其次，进行近场校正、静校正；再次，进行CSAMT带地形的一维、二维反演。大王顶金矿8线CSAMT反演剖面电阻率特征：从反66矿产资源Mineral resources演的电阻率剖面看，电阻率呈现上高下低的特征，低阻异常主要集中在100m 1100m之间的-300m标高以下，推断为主要由寒武系第五段地层砂页岩引起；高阻异常主体在-300m标高以上，0 250m深部及1000m向北东大号点方向高阻规模较大，且相对完整，有低阻穿插其中，推断这些高阻主要与岩浆活动剧烈有关，应该是花岗斑岩岩体、石英脉及地层硅化共同引起。而在100m 1100m之间-300m标高以上的高阻低阻相间出现的部位推断是与岩浆活动有关。因此基于上述分析，既然金矿与斑岩岩体有关，那么就意味着与岩浆活动关系密切，因此上述分析中涉及的高阻异常均应引起重视，尤其是高阻异常与低阻异常交替出现的位置。对比32线的见矿情况，虽然7线的岩体规模很小，但是可能深部和控制范围均不够，建议在ZK0801钻孔两侧继续布置钻孔，加深钻孔穿透低阻高阻相间的异常以探求矿体。大王顶金矿32线CSAMT反演剖面电阻率特征：从反演的电阻率剖面看，电阻率特征与7线的电阻率特征有对应关系，推断剖面中段-200m标高以下的低电阻率异常主要由寒武系第五段地层砂页岩引起；高阻异常主体在-200m标高以上及剖面的南北两侧深部，其中北侧（大号点）的高阻异常规模较大，且相对完整，有低阻穿插其中，ZK3211钻孔的情况说明北侧的高阻区应该是岩体和岩浆活动导致的地层大面积硅化引起，其间的低阻异常应该为蚀变、黄铁矿化及构造等的综合反映。而剖面南侧的高阻低阻相间出现推断是与岩浆活动有关，高阻低阻相间出现反映了斑岩岩体和地层硅化的综合反映，低阻穿插其中推断为断裂、构造破碎和寒武系地层等的综合反映。大王顶金矿80线CSAMT反演剖面电阻率特征：从反演的电阻率剖面看，电阻率特征与32线、8线的电阻率特征有对应关系，剖面中段-50m标高以下至-600m标高之间，地面600m 1100m之间为低电阻率异常特征，推断该低阻异常主要由寒武系第五段地层砂页岩引起；剖面1100m至剖面终点1520m主要体现为高阻异常特征，常规模较大，且相对完整，浅层有低阻穿插其中，高阻异常整体上产状较陡，1000m以上的高阻异常主要集中在-300m标高以上，呈圆形。剖面200m 650m之间深部的高阻异常，整体产状也较陡，但有低阻穿插其中。高阻-低阻相间出现的位置推断是与岩浆活动有关，高阻-低阻相间出现反映了斑岩岩体和地层硅化的综合反映，低阻穿插其中推断为断裂、构造破碎、黄铁矿化及寒武系地层等的综合反映。大王顶金矿365线CSAMT反演剖面电阻率特征及推断分析：剖面上电阻率呈现西低东高的特点，已知钻孔控制的斑岩体空间分布形态由于受到断裂破坏，导致电阻率呈现中-低阻交替变化的特征，这种趋势向西部深部仍有一定的延伸。剖面中段（900m 1450m平面位置）电阻率最高，规模及范围均较大，像一个隆起，类似于地质意义上的“背斜”，致使剖面东西两侧的电阻率异常产状相反，高阻低阻交替出现，局部有低阻穿插其中。剖面西段（1450m 2000m平面位置，志隆矿段西段）电阻率呈现明显的条带状高阻-低阻交替出现的特征，高低阻异常产状与剖面西段的电阻率异常产状正好相反，从浅部向深部产状由缓变陡向志隆深部延伸。对比ZLZK1101钻孔及剖面东侧志隆矿区的ZK4401、ZK3201揭露情况，志隆深部断层极其发育，采空区上部见斑岩脉并于地层中见石英脉型金矿（化）体。因此，推断剖面东段志隆矿区仍有一定的找矿潜力，从电阻率特征分析，高阻-低阻相互交替出现的位置是构造破碎含水、地层中黄铁矿化、蚀变等以及岩浆活动导致地层硅化等综合引起。这些位置也是寻找金矿的有利部位。因此在志隆地段找矿应该重视采空区上部及其深部的高低组异常。大王顶金矿385线CSAMT反演剖面电阻率特征及推断分析，剖面上电阻率呈现西低东高的特点，与365线有一定的对应关系，只是局部异常幅值变小，可能与岩浆活动程度有关。电阻率整体上呈现中-低阻交替变化的特征剖面中段（900m 1400m平面位置）电阻率最高，规模及范围均较大，像一个隆起，类似于地质意义上的“背斜”，致使剖面东西两侧的电阻率异常产状相反，高阻低阻交替出现，局部有低阻穿插其中。这一现象与365线基本一致。根据矿区已有的地质钻孔资料及矿体特征进行综合研究,对反演结果解释如下：高阻规模较大，且相对完整的区域，推断为花岗斑岩体、石英脉及地层硅化共同引起；较大面积的低电阻率区域，推断为寒武系第五段地层砂页岩的反映；高阻低阻相间出现为构造破碎含水、地层中黄铁矿化、蚀变等以及岩浆活动导致地层硅化等综合引起。7 结论（1）通过可控源音频大地电磁测深反演成果与矿区地质资料对比分析，大王顶金矿花岗斑岩体已揭露形态与可控源音频大地电磁测深反演成果能较好契合。（2）根据矿区已有地质资料，对大王顶金矿区有了新的认识，大王顶金矿花岗斑岩整体向西倾伏，花岗斑岩体中发现数十条金矿体，且岩体向深部具有较大延伸，深部找矿潜力较大。（3）金矿体赋存于花岗斑岩体、石英脉、构造破碎蚀变带和岩体接触带中，今后的找矿重点部位应集中于这些部位。（作者单位：广西壮族自治区第四地质队）