覆盖区继承性断裂构造控矿找...——以五河金矿整装勘查为例_张顺林.pdf

第 32 卷第 4 期2022 年 12 月安徽地质Geology of AnhuiDec.2022Vol.32 No.4文章编号：1005-6157（2022）04-0引言近年来，覆盖区逐渐成为地质找矿主战场，众多专家学者积极开展覆盖区找矿方法研究。谢学锦等1-2研究穿透性地球化学勘查技术，建立了完整的理论与技术系列；地球物理勘查是覆盖区找矿的主要方法，很多学者都在寻找有效穿透探测方法，开展了激发极化法、视电阻率联合剖面法、EH4连续电导率测量法和双频激电法等单方法应用与试验3-6；孟贵祥等7系统地总结了穿透性探测技术应用情况；徐启东等8构建了草原覆盖区综合地质找矿流程。前人研究成果主要是深穿透地球化学勘查方法和常用物探方法有效性试验以及已知矿区的地质物化探异常特征总结，且集中在圈靶-定位阶段，又以浅覆盖区居多，缺乏覆盖区找矿突破整体解决思路，较少针对覆盖层地质特征开展穿透性地球物理精准探测方法技术研究，地质物探有效融合方法研究成果也不多，缺乏覆盖区金属矿勘查技术体系理论总结9。覆盖区找矿存在两方面难题：一是覆盖层的遮挡与屏蔽作用，常规地质方法不能直接观察覆盖层下地质情况，尤其是由黏土、砂砾等松散物组成的第四系厚覆盖层，富含地下水、电阻率低，屏蔽电磁信号，物化探方法局限性多，存在覆盖层下矿化信息探测难题；二是覆盖区基础地质资料缺乏，异常信息更具多解性，存在物探异常地质解释、矿致异常识别与钻探验证定位难题。笔者团队长期从事覆盖区矿产勘查工作和综合找矿方法研究，并依托多个省部级重点矿产勘查项目，取得了一系列理论和找矿成果。本文以五河整装勘查项目为例，简单介绍覆盖区找矿的整体思路，意在抛砖引玉，供广大矿产勘查科研人员参考。1地质背景1.1 区域地质背景五河金矿整装勘查区位于皖东北地区，处于华北地台、扬子地台、秦岭-大别-苏鲁造山带结合部位，郯庐断裂带南段从皖东北地区通过，西侧为华北板块和大别造山带，东侧为苏鲁造山带和扬子地台北缘。皖东北地区广泛分布第四系覆盖层，基岩出露区范围小。皖东北地区北部属于华北地层区，具有双层结构，包括前青白口纪变质基底、青白口纪二叠纪沉积盖层和白垩纪以来的陆相盆地沉积，广泛分布第四系松散堆积。变质基底岩系包括新太古古元古代五河岩群和中元古代凤阳群。皖东北地区中部为大别-苏鲁造山带，主要地层为中元古代张八岭群变质收稿日期：2022-9-5基金项目：安徽省地勘基金项目“五河县荣渡-小溪集金及多金属矿整装勘查”(编号：KJ2015-07）资助作者简介：张顺林（1969），男，安徽无为人，高级工程师，主要从事地质勘查等工作。E-mail：Z摘要：覆盖区由于控矿条件难以调查清楚，缺乏覆盖区勘查理论指导，找矿难度大。笔者团队依托五河整装勘查项目，进行了区域重磁异常特征和成矿规律分析研究，利用地质物探融合新思路，提出了郯庐断裂带南段矿床的“继承性断裂构造控矿模式”，解决了五河金矿整装勘查圈定靶区的难题，在五河地区圈定了6个金矿找矿靶区，并得到钻探验证，已发现中型规模金矿床2处、小型3处，估算潜在资源量达特大型规模，有较大找矿潜力。关键词：覆盖区；继承性断裂；金矿；找矿方法中图分类号：P612文献标志码：A覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义以五河金矿整装勘查为例张顺林1,2，张家嘉1,2，汪青松1,2，产思维1,2，朱义坤1,2（1.安徽省勘查技术院，安徽合肥230031；2.自然资源部覆盖区深部资源勘查工程技术创新中心，安徽合肥230031）294-7第32卷第4期岩系，南部属于扬子地层区，主要为震旦纪三叠纪沉积盖层和白垩纪以来的陆相盆地沉积，第四系松散堆积在区内广泛分布。区内基底构造线以近东西向-北西西向为主，主要构造有蚌埠复背斜隆起构造和张八岭断块隆起构造；盖层多已发生褶皱，在北部地区有徐宿弧近南北向密集褶皱带，在中部地区有北西西向凤阳山向斜构造，南部为北东向全椒-黄栗树褶皱带。区内断裂构造十分发育，北北东向和近南北向断裂是区内最重要的断裂构造，属于郯庐断裂带系统。郯庐断裂带从五河县东北部由江苏省进入安徽省境内，向南偏西依次穿过五河县、明光市，跨过巢湖，进入庐江县境内。横贯皖东北地区，区内长度达300余千米，切穿了区内所有东西向-北西西向构造。其由一系列北北东向-近南北向主干断裂构成，主要断裂有朱顶-石门山断裂、五河-红心铺断裂及董庄-周庄断裂等。此外，区内还有近东西向-北西西向深断裂，如符离集断裂、利辛断裂、颍上-定远断裂和刘府断裂等，继承了基底构造特征；北东向断裂在南部也很发育，以滁河断裂为代表。区内大部分中、新生代沉积盆地边界多为北东向和北北东向断裂控制。皖东北地区构造格架为近东西向-北西西向基底构造叠加了北北东向-近南北向郯庐断裂带。区内岩浆岩发育，岩石类型多样。较早的岩浆岩有新太古代蚌埠期由区域性混合岩化、花岗岩化和重熔岩浆作用形成的混合花岗岩体，并伴有大量伟晶岩脉和花岗岩脉，受蚌埠旋回东西向褶皱控制，主要岩体为蚌埠混合花岗岩。燕山期岩浆岩沿区内北东向和近东西向断裂带产出有多个中-酸性岩体侵入，规模较大的岩体如三铺岩体和蚌埠荆山岩体等；此外，也有一批规模小的岩体，主要集中分布于北北东向郯庐断裂内，如管店岩体等。在喜山期，明光-张八岭地区有大量火山喷发和潜火山岩体侵入郯庐断裂带内。皖东北地区已发现铁、铜、金、铅、锌、钛、钼、重晶石等矿产。主要矿床类型有沉积变质型（含热液改造型）铁矿（如马头城铁矿）、热液型铅锌金银多金属矿（如大王府-江山铅锌金多金属矿等）、石英脉-构造蚀变岩金矿（五河河口金矿）、矽卡岩型铁铜矿（前常铁铜矿）、矽卡岩型铜金矿等（如杨桥孜铜金矿和琅琊山铜矿等）10。1.2 五河整装勘查区概况五河整装勘查区位于大别-苏鲁造山带与郯庐断裂带交汇处（图1），成矿地质背景与胶东金矿集区相似，金矿资源潜力巨大。胶东地区目前已发现金矿床200余处，累计探明金资源储量近5 000 t11。而五河地区到2010年仅发现小型金矿3个，矿点50余处，累计探明金资源储量仅6.7 t，多年来找矿效果不理想。图1五河整装勘查区与郯庐断裂带相对位置图Figure 1.Map of relative locations of the Wuhe integratedexploration area and the Tan-Lu fault zone前人在该区进行了大量矿产勘查和地质科研工作，但由于研究区地处不同大地构造单元的交界部位，是南北向、东西向构造的交汇部位，自太古代以来，经历了多次地质事件，致使地壳变动变形强烈，伴之强烈的岩浆活动、复杂的变质作用和成矿作用12-14，加上地表大面积第四系覆盖，难以开展系统性地面地质测量，缺乏厚覆盖区控矿地质条件研究和基岩矿化信息探测有效方法技术，对控矿条件没有新的认识，难以圈定出可靠的找矿靶区，一直未能取得重要的找矿成果。为了解决覆盖区找矿突破难题，2010年安徽省国土资源厅将五河地区列为省级金矿整装勘查区。笔者团队从区域成矿规律研究入手，尝试利用区域重磁等物探异常揭示地质构造与成矿关系15，分析区内控矿构造条件，构建了继承性断裂构造控矿模式，为找矿靶区的圈定提供了理论依据，指导五河金矿整装勘查区靶区圈定，取得了很好的找矿效果，实现了郯庐断裂带南段安徽省境内找金矿重大突破。张顺林，等：覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义295安徽地质2022年2继承性断裂构造控矿找矿方法步骤步骤 1：选择有利勘查区，解决矿到哪里找的问题。收集区域性地质、物化探资料进行再次开发和推断解释；分析区域地质特征、地球物理场特征和区域成矿规律；明确找矿方向，根据成矿有利条件，在区域成矿带上优选勘查区。项目选区正确与否是能否实现找矿突破的前提，也是能否立项的关键。步骤2：在勘查区内开展大比例尺重磁测量，重点地区进行激电中梯扫面及激电测深工作，编制物探异常图。步骤3：进行物探异常、断裂构造推断解释，编制基岩地质图。步骤4：通过对区域典型矿床对比分析，明确找矿主攻方向，判断是否有继承性断裂构造控矿条件。步骤5：识别继承性断裂构造带。继承性断裂构造具有2个特点：一是不平直，具有弧形弯曲特征，与皖东弧形重力梯级带异常形态特征相似16；二是不能切割主干断裂，应与主干断裂锐角相接，并止于主干断裂，二者夹角一般为20 60。并非所有的继承性断裂构造都属于控矿构造而具有含矿性，需要结合磁性异常加以判别。因蚀变时会发生消磁作用，继承性断裂构造有矿化蚀变存在时会伴随有磁场低值带异常。步骤6：根据矿化蚀变物探异常变化特征，在继承性断裂构造带内或附近，圈定找矿靶区。3继承性断裂构造控矿找矿方法应用案例3.1 圈定找矿靶区笔者应用继承性断裂构造控矿模式指导了五河金矿整装勘查区找矿靶区的圈定。结合该整装勘查区内基岩地质情况和地球物理场特征，分析其是否与区域控矿地质条件一致，进一步查明是否具有继承性断裂构造的物探异常，依据相关步骤圈定找矿靶区，具体工作步骤如下：（1）利用重力异常特征筛选继承性断裂构造。北东-北北东向继承性断裂属于郯庐断裂带主干断裂牵引作用产生的次级断裂构造，具有继承性断裂构造带的2个特点。依据这2个特点，在整装勘查区基岩地质图中寻找符合条件的弧形断裂。该基岩地质图须在充分利用现有地质和物化探全部资料基础上，经过了详细推断解释绘出，如图2所示。图2五河金矿整装勘查区找矿靶区与普查控制区分布图Figure 2.Distribution of the target areas and general surveyareas in the integrated exploration zone of the Wuhe golddeposits（2）结合磁性异常判断继承性断裂构造含矿性。并非所有的继承性断裂构造都属于控矿构造而具有含矿性，需要结合磁性异常加以判别。五河群变质岩具有较强的磁性17，继承性断裂构造带发生矿化蚀变时，会伴随有消磁作用，出现磁异常减弱现象，矿化带附近则呈现低磁或负磁异常条带特征。磁异常低值带是判断继承性断裂构造带是否发生矿化蚀变的重要标志。（3）圈定矿化蚀变带找矿靶区。依据上述2个步骤，将伴随有磁异常低值带弧形断裂构造带区域圈定为蚀变矿化带，作为找矿靶区。本次实验一共在整装勘查区北部的厚覆盖区圈定了6个金矿化带靶区，它们分别是：河口-荣渡、天井湖、西堌堆-东渡、朱顶、大巩山、小杨家靶区，参见图2。3.2 钻探验证效果找矿靶区内钻探验证孔位，主要依据磁异常梯级带以及获得的其他方法异常信息进行综合研究确定。在钻探验证时按照覆盖区循序渐进式找矿思路开展分批施工18，没有同时按普查网度进行大批量钻探施工，不断总结验证效果，逐步实现找矿突破。在6个金296第32卷第4期矿化带靶区