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摘要：通过对湘南地区铁石垅铅锌矿区的实际勘查找矿实例，结合矿区特点深入探讨了可控源音频大地电磁法（CSAMT）在寻找隐伏铅锌矿中的实际应用与效果。研究表明，CSAMT作为一种地球物理勘探手段，具有探测深度大、横向分辨率高和抗干扰能力强等诸多优势。通过对该方法的剖面反演结果进行详细解读，成功识别了成矿的有利部位，并针对性地进行了少量的地表钻孔验证。这一实践不仅初步验证了CSAMT在寻找深部隐伏铅锌矿体中的有效性，而且为矿区的深部和边部勘查提供了新的思路和方法。
关键词：电磁测深；铅锌矿；隐伏矿体；深部找矿；铁石垅
铁石垅铅锌矿区，处于炎陵－蓝山NE向构造岩浆岩带与NW向汝城－安仁－桃源构造岩浆岩带交汇部位的南侧，是南岭成矿带的组成部分，成矿地质条件优越［1］。该矿是湘南地区重要的铅锌矿床之一，至今已连续开采五十余年，因长期开采，铅锌资源已严重紧张，寻找新的矿产资源成为矿山的当务之急。矿山企业委托湖南省地质调查所于2013—2022年开展老矿山边深部铅锌矿找矿工作［2-3］。为寻求找矿突破，在铁石垅铅锌矿区深边部实验性采用可控源音频大地电磁法勘查及隐伏矿预测［4-5］，通过对CSAMT电磁测深反演结果进行分析，反演剖面图上可明显看出地层电阻率差异明显，结合矿区地质资料对深部隐伏矿体可能赋存的最佳地段施工钻探工程进行验证，在主断裂带附近2-1勘探线深部揭露新的隐伏铅锌矿体4个［6］，证实利用CSAMT找矿效果较好，为矿区提供了行之有效的找矿方法，对寻找矿区及外围的深部隐伏铅锌矿体具有重要的指导意义。
1矿区地质概况
区内出露地层以震旦系为主，次为寒武系，均以一套海相复理石碎屑沉积为主。下寒武统香楠组(∈1x）主要为浅变质石英砂岩夹板岩、粉砂质板岩，底部有一薄层炭质板岩断续分布。上震旦统丁腰河组（Z2d）主要为硅质岩，岩性稳定，局部渐变成硅质板岩夹粉砂质板岩。下震旦统埃岐岭组（Z1a）在矿区大面积出露，为矿区主要赋矿层位。岩性以浅变质石英砂岩为主，夹板岩、浅变质粉砂岩、浅变质长石石英砂岩、硅质板岩、细砂质板岩，夹微量含砾板岩和铁硅质岩。
矿区位于西山背斜西翼北段，经历过多期构造运动，不同方向、不同形迹的构造均有表现。
区内褶皱构造较简单，主要有保安岭倒转背斜和石垄向斜，以及背、向斜之间形成的次级背、向斜。断裂构造极发育，成带出现，具多期次活动等特点。断裂构造分为北东－北北东、北西－北北西、近南北、近东西向四组。各组裂构造严格控制矿体的形态、产状及规模，其中北东－北北东向断裂与成矿关系最为密切，主成矿断裂分布在保安岭倒转背斜轴部。代表性断裂有F1、F3、F6、F7、F8、F9、F11、F12、F13、F14。
区内岩浆岩不甚发育，仅见两条辉绿岩脉沿F7、F11断裂充填并截穿铅锌矿体，为后期断裂构造的产物。矿区南东部有少量花岗斑岩脉出露。区域上矿区南东侧出露有宝峰仙、高垄山等岩体。
2矿体特征
区内矿体呈矿带产出，共分为九个矿带，编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ。矿带长280~1350m，以Ⅲ矿带规模最大，每一矿带中都有一至二个规模较大、产状形态较稳定的主矿体，在主矿体的顶底板有1~45个近平行线列的小矿体分布，间隔5~50m不等。矿体严格受断裂构造控制，形态较复杂，大小悬殊，同一矿体厚度变化大，多呈似层状、脉状和透镜状产出。矿体围岩主要为埃歧岭组浅变质石英砂岩，其次为板岩、硅质岩；少量矿体围岩为丁腰河组硅质岩及香楠组浅变质石英砂岩夹板岩。矿区共圈定大小矿体109个，现保有矿体76个，主矿体为Ⅲ1、Ⅲ23、Ⅲ1-2、Ⅱ4、Ⅰ1、Ⅲ23支、Ⅳ1。矿体主要分布于110~550m标高范围内。
矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、铁闪锌矿，次为黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、毒砂、磁黄铁矿，另有少量辉银矿、脆硫锑铅矿、白钨、锡石、黝铜矿，次生矿物有白铅矿、菱锌矿、褐铁矿等。脉石矿物主要有石英、绿泥石、方解石、绿帘石，次为萤石、钾长石、斜长石、绢云母等。
矿床成因类型属中－低温热液裂隙充填矿床，工业类型为产于浅变质砂岩中受断裂构造控制的脉状铅锌矿床。
3可控源音频大地电磁法
CSAMT法是在大地电磁法（MT）和音频大地电磁法（AMT）的基础上发展起来的一种人工场源频率域测深方法。由于所观测电磁场频率、场强和方向可由人工控制，其观测方式与AMT法相同，故称这种方法为CSAMT法。该方法具有勘探深度大、观测效率高、横向分辨能力高、抗干扰能力强等特点，已被广泛应用于地热、油气藏、固体矿产勘探、煤田探测、环境工程勘查等方面，CSAMT法可有效查明深部构造发育情况。
矿区含矿破碎带具等距分布特点，矿带之间相距200~300m，按这一等距规律，Ⅲ矿带北西部应有新的平行矿带出现，且其北西部1:1万HⅣ-1号化探组合异常Pb、Zn、As元素异常面积大，浓集中心明显。因此，这一地段有一定的找矿远景。
本次CSAMT电磁测深在矿区北西部仙背岭、南西部大坳岭、南东部鸡公石开展工作，布置5条测线，勘查网度为100m（线距）×20m（点距），测线向南东144°方位布置。测区属于矿区边部，出露下寒武统香楠组(∈1x）浅变质石英砂岩夹板岩、粉砂质板岩，底部有一薄层炭质板岩断续分布，下震旦统埃岐岭组（Z1a）浅变质石英砂岩夹板岩。断裂构造主要为北东－北北东向主断裂。野外实测过程中，没有因地形、干扰等因素发生丢点现象，完成CSAMT电磁测深观测点208个，发现了多处成矿条件较为有利的成矿断裂。本文主要以矿区北西部仙背岭100线、200线剖面为例展示（如图1）
4 CSAMT实测资料分析
岩石的物性存在差异是物探得以开展的前提，工作前采取工作区主要岩性标本进行室内标本电性测定，测定结果如表1所示。
对本次CSAMT实测数据进行了编辑与处理后，结合矿区地质资料通过相应专业软件建立模型，采用非线性共轭梯度（NLCG）反演法进行二维反演得到电阻率断面图。100（300点～780点）线、200（200点～800点）线位于矿区北西部仙背岭一带。
4.1剖面资料分析
CSAMT100线剖面：图上有明显的视电阻率差异（如图2（a）所示），蓝色区域覆盖在红色区域斜上方，结合地质资料，推测蓝色区域为寒武系香楠组板岩，红色区域为震旦系埃岐岭组石英砂岩，二者接触带为绿色区域，推测380号点下方存在一向右下方倾斜的断层，由于数据限制，断层延伸至780号点下方，是否继续延伸未知，600号点下方也存在一近似垂直的断层，与380号点下方断层在700号点下方100m处合为同一断层。
CSAMT200线剖面：图上有明显的视电阻率差异（如图2（b）所示），结合地质资料，推测上方红黄色区域为寒武系香楠组浅变质石英砂岩，中部蓝色区域为寒武系香楠组粉砂质板岩、碳质板岩，右下方黄色区域为震旦系埃岐岭组石英砂岩。推测300号点下方、600号点下方存在向右下方倾斜的断层，两断层在与地层接触带可能在800号点下方交汇。
4.2综合分析
矿区北西部仙背岭一带100线、200线剖面的视电阻率差异明显，断裂的两条断裂均为同一断裂的延伸，低阻与高阻之间存在有地层接触界线或断层接触界线，推测了寒武系香楠组、震旦系埃岐岭组地层的厚度及边界，推测了两条断层，为地质图的修正和钻探设计提供了物探依据。
5工程验证及效果
反演结果显示100线物探剖面大致以100~500m标高为界，推测存在有香楠组与丁腰河组、埃岐岭组的地层接触界线（存在层间破碎带）；580号点200~600m推测断裂在200标高与深部推测缓倾角断裂交汇。
结合矿区已发现矿体，均与地层接触界线的层间破碎带或与层间破碎带交汇的断裂有关，该构造为有利的成矿构造。为了对深部有利含矿空间进行揭露验证，设计在2-1勘探线（100线物探剖面）施工验证孔一个，物探验证孔不作具体网度要求，以能控制深部矿化异常，寻找深部隐伏铅锌矿体为目的。
地表钻孔ZK0201，孔斜80。，完成工作量567.76m，见到铅锌矿体4层，铅锌矿品位见（如图3所示）。
6结论
可控源音频大地电磁法能有效地解译出地表几米至深部1000米范围内岩（矿）石电阻率差异，对深部控矿构造发育特征做出客观地反映。进而确定最佳的有利含矿空间，该找矿方法已广泛地用于寻找深部隐伏矿体。铁石垅矿区通过钻探施工，对CSAMT解译结果进行验证，揭露新的隐伏矿体4个，证实CSAMT物探方法在受断裂构造控制的铅锌矿中，取得了较好的找矿效果，其投入和选择在本矿区的找矿思路正确，其方法有效。对矿区及外围寻找深部隐伏铅锌矿体具有重要的指导意义。
参考文献
［1］孙国强.湖南桥口铅锌矿成矿机理及成矿规律研究［D］.长沙：中南大学，2000.
［2］朱文兵，文成雄，郭爱民.湖南省郴州市铁石垅矿区边深部铅锌矿普查报告［R］.长沙：湖南省地质调查院，2015.
［3］朱文兵，郭爱民，张贻舟，等.EH-4电磁测深在郴州市铁石垅矿区寻找深部隐伏铅锌矿体的应用效果及找矿意义［J］.华南地质与矿产，2016，32（3）：211-217.
［4］曹创华，邓专，柳建新.长株潭地区CSAMT法收发距探讨及实例分析［J］.中国有色金属学报，2017，27（2）：345-355.
［5］朱文兵，文成雄，郭爱民，等.湖南郴州铁石垅铅锌矿床地质及硫、铅同位素特征与深部找矿预测［J］.矿产勘查，2023，14（19）：1584—1594.
［6］朱文兵，郭爱民，文成雄，等.郴州市铁石垅铅锌矿边深部资源潜力及找矿方向浅析［J］.低碳世界，2016（5）：110-112.后台-系统设置-扩展变量-手机广告位-内容正文底部 -
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CSAMT电磁测深在铁石垅矿区深部找矿的效果及评价论文
人参与 2024-10-11 10:27:31 分类 : 理学 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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