Question

矿区勘查地质-地球物理模型

Answer 1

6.6.1 峪耳崖金矿区地质勘查概念模型

由于金矿找矿的特殊性，地球物理方法不能直接寻找金矿体，而是要寻找与金矿体具有空间和成因关系的成矿地质体。

研究表明，峪耳崖花岗岩体为成矿地质体，金矿化空间分布受其控制，寻找该类型岩体是找矿的前提。

分布在岩体中或其附近的断裂破碎带是矿体最直接的容矿空间，其中的金属硫化物含量和金矿化强度具有直接正比关系。

通过上述研究，将峪耳崖金矿勘查概念模型总结为:一是寻找隐伏的花岗岩体，查明其空间形态及其金属硫化物，主要是黄铁矿的含量;二是查明控矿断裂带的空间分布及其中金属硫化物，主要是黄铁矿的含量。这些探测目标物是本区金矿化形成环境、形成条件和赋存空间关系密切的地质体。

图 6. 17 峪耳崖金矿床地质与物探工作部署图

6.6.2 峪耳崖金矿区地质-地球物理模型

矿区岩、矿石物性资料是联系地质与地球物理之间的纽带。有关未知地质目标物(如构造、各种岩石的接触带、构造破碎带、金属矿体、特殊的容矿围岩)和周围岩石(围岩、上伏和下伏岩层)的物理性质(包括密度、磁化率、电阻率、极化率、热导率等)的最充分的信息，对于评价任何一种地球物理方法的适用性都有特别重要的意义。工作区含矿地质体与围岩(非含矿地质体)某些物性存在较明显的差异是某种地球物理测量方法有效的前提。

在对测区的目标物与围岩的物理性质差异进行分析前，须收集测区岩矿石的物性参数。收集测区物性参数方法有3种途径:一是收集该区已有的物性数据;二是采集标本进行实验室物性测试;三是测区选择露头好的地区进行实地测量。

本次以16、20线典型剖面实验，通过与地质剖面对比，提取岩、矿石电阻率和充电率参数，同时参照河北省物性数据库有关本区及邻区岩石物性参数，探讨EH4和高密度测量方法的有效性，建立矿区物探数据/图像地质解释的地质-地球物理模型。

峪耳崖金矿16线EH4测深剖面与工程控制地质剖面对比(图6.18):①燕山晚期花岗岩总体表现为高阻，而长城系灰岩为低阻，两者的电性差异明显;其中花岗岩的视电阻率值一般为1.0×10³～n×10⁵Ω·m，灰岩的电阻率值一般在n×10³～2×10³Ω·m;测量结果基本上能反映了地表以下1000m范围内岩体与围岩接触带的大致位置，以及接触带的大致产状与形态，岩体的基本形态。②浅部花岗岩由于风化或构造破坏作用使其裂隙或节理较发育，电阻率较低，可达n×10²Ω·m，几乎接近灰岩的电阻率值;而地表或浅部灰岩由于裂隙或节理较发育并充水，电阻率值仅为n×10Ω·m，甚至达nΩ·m;加之岩体中浅部存在灰岩捕虏体及顶垂体，造成电阻率异常变化比较复杂。③利用该方法对浅部地质信息精细结构反映还不够明显，需要借助其他方法对比分析。

图6.18 峪耳崖金矿床16线EH4测深剖面和地质剖面对比图左侧为EH4剖面图;右侧为地质剖面图

20线高密度电法测深剖面与工程控制地质剖面对比(图6.19):①高密度电法测深剖面对近地表200m范围内地质体的电性结构和电子导电性矿物有较好的反映，能够较好地区分花岗岩和灰岩这两类地质体;花岗岩的视电阻率值多在1000Ω·m以上;灰岩多小于1000Ω·m，绝大部分小于500Ω·m，由于破碎、充水等因素致使视电阻率更低。②地表和近地表，在灰岩和岩体(枝)的接触带附近，由于这两者之间的相互穿插和互相影响，致使接触带附近的电性界面变得复杂。③高充电率异常是电子性导电矿物黄铁矿引起的，含矿部位表现为高阻高充电异常，充电率值大于100～150ms属致矿异常。

分析本区矿化特征，还有一种矿化类型产于花岗岩与灰岩接触带附近花岗岩以及灰岩断裂破碎带中，如1、2、6号脉，高密度测量结果表现为低阻高充电异常。

试验结果表明本区地质体之间的电性-电阻率差别比较大，与矿化有关的电子性导电矿物反映的充电率异常明显，因此，本区具备开展电法测量工作的基础，开展这方面的工作是可行和有效的。此外，高密度电法测量针对浅部一定范围(＜200m)探测精度高，反映的微细结构明显;EH4探测深度较大(＞1000m)。同时，Sting-swift高密度电法仪器带有IP参数，能够探测深部地质体电子导电性矿物-金属硫化物的空间分布，与电阻率相互验证，提高地质体含矿性的判定的有效性和准确率。高密度电法和EH4连续电导率测量方法的组合应用，具有很好的互补性。

图6.19 峪耳崖金矿床20线高密度电法测深剖面与地质剖面对比图

根据上述研究成果，将峪耳崖金矿地质-地球物理模型简单总结为:

(1)探测目标物

①隐伏的花岗岩体及其中黄铁矿等金属硫化物含量;②覆盖区的断裂破碎带及其中黄铁矿等金属硫化物含量。

(2)目标物物性特征

①花岗岩体相对围岩灰岩表现为明显的高阻(ρ_a＞1000Ω·m)，地表表现为负的重力异常(Δg＜0)，含矿花岗岩由于金属硫化物表现为高的充电率异常(M＞100ms);②灰岩表现为低阻(ρ_a＜1000Ω·m)，其中的断裂破碎蚀变带相对围岩表现为低阻(ρ_a＜500Ω·m)、含矿构造带由于金属硫化物表现为高充电率异常;③浅部花岗岩由于风化或构造破坏作用使其裂隙或节理较发育，致使电阻率降低;灰岩由于裂隙或节理较发育并充水，电阻率值仅为n×10Ω·m，甚至达nΩ·m;④由于花岗岩经常在灰岩穿插出现，而花岗岩中也出现灰岩的捕虏体和顶垂体，致使出现复杂的高、低电阻变化的电性结构，也是成矿有利的部位。

(3)干扰异常

①灰岩局部层位含碳(石墨)，表现为低阻高充电率特征;②工作区属人口密集区，工业电线、居住民房较多，影响较大;③区内沟壑纵横，局部沟壑中第四系覆盖物较厚，含水较多，易形成低阻屏蔽，不利于物探施工，且会引起较大的地形干扰。