基于構(gòu)造疊加暈找礦法的陜西略陽(yáng)楊家壩深埋銅礦磁測(cè)及找礦靶區(qū)定位

高 田

(中陜核工業(yè)集團(tuán)二一四大隊(duì)有限公司，陜西 西安 710000)

陜西略陽(yáng)楊家壩是南秦嶺地區(qū)十分重要的成礦帶，礦區(qū)位于陜南略陽(yáng)三角區(qū)的核心位置[1]。該礦床中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多金屬礦體，地層中銅金屬的含量比較高，中酸性火山巖分布廣泛，礦體構(gòu)造環(huán)境較好，具有形成銅礦的良好條件[2]。近年來(lái)略陽(yáng)縣楊家壩附近已開(kāi)發(fā)多個(gè)大中型礦床，促進(jìn)了該區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)，陜西省地勘基金近年來(lái)投資于該礦帶礦床的多個(gè)項(xiàng)目也取得了理想的收益，其中略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦的開(kāi)發(fā)已初具規(guī)模[3]。

略陽(yáng)縣楊家壩位于揚(yáng)子板塊與華北板塊擠壓碰撞的秦嶺褶皺帶三角地區(qū)南緣，北面勉略構(gòu)造帶與秦嶺造山帶相接，南與漢江大斷裂與揚(yáng)子板塊毗鄰，由勉略構(gòu)造帶、碧口微地塊及揚(yáng)子板塊西北緣龍門山褶皺帶構(gòu)成[4]。在礦區(qū)巖石及各種脈體中研究巖相學(xué)、稀土、微量元素、流體包裹體地球化學(xué)示蹤后發(fā)現(xiàn)，略陽(yáng)縣楊家壩鄉(xiāng)區(qū)域內(nèi)東溝壩、張家山、柳樹(shù)坪、大鐵壩和漁洞壩等地較易形成深埋銅礦[5-6]。礦區(qū)成礦過(guò)程可能統(tǒng)一受制于秦嶺地區(qū)碰撞造山背景下高溫還原的地幔流體，該區(qū)特殊的地質(zhì)構(gòu)造背景為深部流體和礦質(zhì)參與深埋銅礦開(kāi)發(fā)提供了有利條件。

基于以上研究背景，本文綜合研究了略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦的前期工作成果，分析了略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦的地磁測(cè)量和找礦靶區(qū)定位，以期促進(jìn)略陽(yáng)縣楊家壩區(qū)域內(nèi)的找礦工作與交流。

1 深埋銅礦磁測(cè)

1.1 深埋銅礦地層條件

內(nèi)地層從下向上以中上元古界碧口巖群郭家溝巖組、東溝壩巖組和下震旦統(tǒng)雪花太平組為主，其中東溝壩巖組中巖段為該區(qū)深埋銅礦的主要賦礦層[7]。略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦的每一組地層層序、巖性特征以及接觸關(guān)系如表1所示。

表1 略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦的地層層序及巖性表

位于略陽(yáng)三角地區(qū)北西向構(gòu)造線與北東向構(gòu)造線交會(huì)處，略陽(yáng)縣楊家壩研究區(qū)靠近東溝壩巖組與郭家溝巖組地層的接觸帶，屬構(gòu)造脆弱區(qū)[8]。主要控礦斷裂類型有3組，其中最早的是北西向，其次是東西—北東東向，最晚的是北東東向，斷裂均為多期活動(dòng)特征，并伴有銅、鉛、鋅、金等多種元素的礦化活動(dòng)。

由于東西—北東東向斷裂構(gòu)造在略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦區(qū)域近南北向較深的強(qiáng)烈擠壓應(yīng)力作用下[9-10]，遭受了早期的擠壓揉皺作用，導(dǎo)致含礦層發(fā)生彎曲變形，在局部揉皺彎曲轉(zhuǎn)折端處的脫頂空間內(nèi)充填了脈狀深埋銅礦。共軛斷裂是由北西向斷層和北東東向斷層共同構(gòu)成的，是略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦研究區(qū)中，最主要的控礦構(gòu)造。在北西向斷層和北東東向斷層交會(huì)的銳角上，巖層形狀越來(lái)越陡，巖體腐蝕也越來(lái)越強(qiáng)烈，北東—北東東向斷裂逐漸朝向次生斷裂發(fā)展，經(jīng)常伴有網(wǎng)脈狀閃鋅礦化、銅礦化等金屬礦化現(xiàn)象。

1.2 深埋銅礦的磁測(cè)

在略陽(yáng)三角區(qū)采用1∶100 000航磁異常的測(cè)量方式，一共開(kāi)拓出6個(gè)磁異常帶。略陽(yáng)縣楊家壩所在的磁異常帶是與徐佳壩—陳家壩—七里溝多金屬的成礦帶相對(duì)應(yīng)的東北走向的謝家山—硤口驛磁異常帶中部地段，長(zhǎng)19 km，寬4～5 km，正、負(fù)值為1 000 nT以上、-150 nT左右。通過(guò)地面異常檢測(cè)方式可以大致初步斷定此異常帶與磁性鐵礦、超基性巖體、古火山機(jī)構(gòu)、綠色葉片巖等有部分關(guān)聯(lián)之處，為尋找多金屬礦床提供了重要線索[11]。

在略陽(yáng)縣楊家壩研究區(qū)內(nèi)采用激電中梯剖面測(cè)量的方法進(jìn)行檢測(cè)，規(guī)劃出礦質(zhì)異常帶與礦化蝕變帶相呼應(yīng)。長(zhǎng)度在800～1 200 m之間，南北寬在40～60 m之間，異常帶的視極化率值在20‰～140‰之間。主異常帶經(jīng)工程人員檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了較為豐富的深埋銅礦，說(shuō)明異常由深埋銅礦所產(chǎn)生，這一異常帶連續(xù)性很好，強(qiáng)度也特別高，由此可以看出這一異常帶的硫化物含量不是一般高，而且這里的礦體延伸度比預(yù)期的深，種種跡象提示這一區(qū)域挖礦前景非常好[12]。

略陽(yáng)縣楊家壩研究區(qū)的技術(shù)人員通過(guò)1∶50 000水系沉積物測(cè)量方法，圈劃出長(zhǎng)約20 km，寬2～6 km的多元素組合異常帶，呈現(xiàn)EW向延展。經(jīng)過(guò)聚類分析手段，將銅、鉛、鋅、金、銀、砷分為聚一類，將鎳、鈷、鉻分為聚一類[13]。在該多元素組合異常帶中礦化普遍，類型、礦種、數(shù)量豐富，是一個(gè)富含銅、鉛、鋅、金等多金屬的親銅和親鐵的復(fù)合化學(xué)區(qū)帶。

采用1∶10 000化探原生暈掃面的方法進(jìn)行測(cè)量，最終在陳家壩至秦家壩一帶規(guī)劃出了一條長(zhǎng)20 km、寬為2～6 km的呈東西向延展的元素組合異常帶。根據(jù)鉆孔巖心樣品的檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)元素組合原理以及相互關(guān)系展開(kāi)了討論分析，得出了該研究區(qū)內(nèi)具備中溫?zé)嵋盒秃椭械蜏責(zé)嵋盒蛢煞N組合形式，暫且設(shè)立該研究區(qū)域內(nèi)原生暈分帶排序由前到后為汞、鉛、鉍、金—銅、鉛、砷—鋅、鎢、鈷。

通過(guò)1∶10 000溝系次生暈測(cè)量法，于秦家貶—紅土石一帶圈劃出長(zhǎng)約3 000 m，寬200～500 m的多元素綜合異常帶，該異常帶以鉛、銅、汞、鋅、銀元素組合異常為主，呈北東向分布，位于東溝壩組和郭家溝組地層接觸帶附近，是一個(gè)多元素組合性強(qiáng)、濃集中心明顯、峰值高、規(guī)模大的綜合異常帶。

2 定位深埋銅礦找礦靶區(qū)

根據(jù)略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦的原生暈軸向分帶規(guī)律[14]，在銅礦的礦體以及周圍會(huì)出現(xiàn)一些異常的元素，包括鉛、鋅、銀、砷、銻、汞、錳、氟、鍶、鉍、鋇、鑭、鎘、鍺、鎳、釩。其中，鉛、鋅、銀、砷、銻、汞、錳、氟等元素在略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦軸向地段的中帶異?；騼?nèi)帶異常，而鍶、鉍、鋇、鑭、鎘、鍺、鎳、釩等元素呈現(xiàn)零星出現(xiàn)的內(nèi)帶異常、中帶異常和外帶異常。

2.1 有利成礦部位與預(yù)測(cè)靶位

根據(jù)略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦床的控礦規(guī)律及構(gòu)造特征(包括等距性和無(wú)礦間隔)，在深埋銅礦床的剖面圖和垂直方向的縱投影圖上面，可以將有利的成礦空間圈定出來(lái)。

根據(jù)構(gòu)造疊加暈找礦法的原理，若在有利成礦空間上方的坑道中或者鉆孔中，存在前緣暈的疊加的現(xiàn)象，指示深部存在盲礦體，將有利成礦空間變成略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦床的找礦靶區(qū)。

2.2 找礦靶區(qū)的定位

根據(jù)構(gòu)造疊加暈的前緣暈元素強(qiáng)度和近礦暈的元素強(qiáng)度[15]，確定找礦靶區(qū)位置在構(gòu)造疊加暈下面的深度或者標(biāo)高。銅礦床構(gòu)造疊加暈中銅的含量大約為2 000×10-6，大多數(shù)近礦指示元素(鉛、鋅、銀)和前緣暈指示元素(砷、銻、汞、氟)都屬于中帶或內(nèi)帶的強(qiáng)異常，銅礦床指示盲礦體的礦頭比較淺；若銅礦床中銅的含量為1 000×10-6，大多數(shù)近礦指示元素(鉛、鋅、銀)和前緣暈指示元素(砷、銻、汞、氟)都屬于中帶異?；蛲鈳М惓?，銅礦床指示盲礦體的礦頭比較深；若銅礦床中銅的含量小于等于600×10-6，那么大多數(shù)近礦指示元素(鉛、鋅、銀)和前緣暈指示元素(砷、銻、汞、氟)都屬于外帶弱異常，銅礦床指示盲礦體的礦頭深度會(huì)更大。

根據(jù)略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦床構(gòu)造疊加暈的寬度確定靶區(qū)位置的寬度，根據(jù)深埋銅礦上部已知的礦體厚度，推斷出盲礦體的厚度，確定找礦靶區(qū)長(zhǎng)度和厚度延伸大?。桓鶕?jù)上部已知礦體側(cè)伏方向，推斷找礦靶區(qū)位置的延伸方向，根據(jù)已知的無(wú)礦間隔、構(gòu)造疊加暈元素組合以及強(qiáng)度，推斷出盲礦體的頭部，根據(jù)已知礦體延伸大小，推斷出靶區(qū)位置向深度的延伸大小，確定靶區(qū)位置延伸方向和大小。

2.3 找礦靶區(qū)驗(yàn)證

根據(jù)構(gòu)造疊加暈找礦法的預(yù)測(cè)標(biāo)志和找礦靶區(qū)位置的確定原則，提出若干個(gè)深部盲礦體定位找礦靶區(qū)，略陽(yáng)縣楊家壩礦山對(duì)一部分找礦靶區(qū)位置進(jìn)行了工程驗(yàn)證，都已經(jīng)見(jiàn)到了礦產(chǎn)資源，取得了良好的找礦效果，如圖1所示。

圖1 略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦找礦靶區(qū)定位及驗(yàn)證工程垂直投影

3 結(jié) 語(yǔ)

提出了基于構(gòu)造疊加暈找礦法的略陽(yáng)縣楊家壩深埋銅礦磁測(cè)及找礦靶區(qū)定位，通過(guò)對(duì)銅礦進(jìn)行地磁測(cè)量，采用構(gòu)造疊加暈找礦法定位了找礦靶區(qū)，促進(jìn)了略陽(yáng)縣楊家壩區(qū)域內(nèi)的找礦工作。