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河南嵩县槐树坪金矿矿体富集规律与电性特征的关系

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Serial No.588 April.2018 现代矿业 M0DERN MINING 总第588期 2018年4月第4期 河南嵩县槐树坪金矿矿体富集规律与电性特征的关系 张参辉 郭玉溪 白德胜 司建涛 李水平 (河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院) 摘要河南省嵩县槐树坪金矿床是近期在豫西熊耳山地区发现的大型构造蚀变岩型金矿 床,主矿体为隐伏矿体,赋存于缓倾斜断裂构造蚀变带中。矿区矿石低阻、高极化特征明显,矿体与 围岩的物性特征差异较大。为进一步揭示矿区矿体的激电响应特征,为矿区后续找矿工作提供可 靠依据,在详细分析矿床地质特征的基础上,选择ZK24-0510、ZK24-4512钻孔开展了激电测井工 作,对测井异常特征进行了详细解译,并进行了钻探验证。研究表明:①矿区自然电位和电阻率受 地形、地下水等因素的影响较大,对矿化蚀变带的指示效果较差;②黄铁矿化程度高、厚度较大时, 激电响应特征明显,故而极化率可以对矿化蚀变带起到明显的指示作用,可以作为矿区井中激电成 果解译的重点参数。 关键词 隐伏矿体构造蚀变岩型金矿井中激电激电响应特征极化率 DOI:10.3969/i.issn.1674—6082.2018.04.010 Relationship Between the Enrichment Regularity and Electrical Characteristics of Huaishuping Gold Deposit in Song County,Henan Province Zhang Canhui Guo Yuxi Bai Desheng Si Jiantao Li Shuiping (No.2 Institute of Geological&Mineral Resources Survey of Henan) Abstract Huaishuping Gold Deposit in Song County is the large tectonic altered rock type gold de— posit that is newly found in Xionger Mountain Area in Western Henan Province in recently,which main ore—bodies are belongs to concealed ore—bodies,and the area distributed in the slowly inclined fracture tec- tonic alteration zone.The ores in the mining area are characterized by low resistance and high polariza- tion,the difference of the geophysical characteristics of the ore—body and its surrounding rock mass is sig— nificant.In order to analyze the electircal response characteristics of the ore—body and provide some relia— ble reference for the further prospecting work in the mining area,based on analyzing the deposit geological characteristics,taking the ZK24-05 10 and ZK24-45 12 borehole as the study examples,the borehole in- duced polarization(IP)method is adopted,the induced polarization(IP)anomaly characteristics is inter— preted,and corresponding drilling veriifcation engineering is done.The study results indicated that:①the parameters of natural potential and resistivity are seriously affected by terrain,underground water and oth— er factors in the mining area,which inferred that the indication effects of them to mineralization alteration zone is far less than polarizability;@the electircal response characteristics of the mineralized bodies with high pyritization and large thickness is signiifcant,therefore,polarizability can play a signiifcant role to the mineralization alteration zone,and it can be regarded as the important parameter for the interpretation of borehole induced polarization(IP)data in the mining area. Keywords Concealed ore—body,Tectonic ahered rock type gold deposit,Borehole induced polariza— tion,EleetricaI response characteristics,Polarizability 张参辉(1982一),男,工程师,450001河南省郑州市。 通信作者卅I市。 46 白德胜(1968~),男,高级工程师,450001河南省郑 河南省嵩县槐树坪金矿床属大型构造蚀变岩型 金矿床,位于豫西熊耳山地区。全区共圈出了58个 张参辉 郭玉溪等:河南嵩县槐树坪金矿矿体富集规律与电性特征的关系 2018年4月第4期 金矿体,估算各类金资源量超过30 t,伴生银资源量 达85 t。其中,规模最大的金矿体长度为1 500 m, 延深700 m,厚度为1.78 m,Au品位为4.26×10~, 山断隆与潭头一嵩县新生代断陷盆地的结合部位。 矿区地壳具有明显的地台型基底和盖层二元结构, 单矿体金资源量达到11.8 t_1 J。由于区内主矿体 赋存于缓倾斜断裂构造蚀变带中,尽管对于矿体地 质特征、地球化学特征、成因等方面的研究有部分成 果问世 引,但对于该类矿体的物探找矿研究较为薄 弱。为有效揭示区内金矿体的富集规律与电性特征 地层呈单斜产出,断裂构造发育,岩浆活动强烈,成 矿地质条件十分优越。区内矿产资源丰富,矿种类 型多样,金属矿产主要有金、钼、银、铅、铁等,非金属 矿产有萤石、重晶石、滑石、钾长石等,以金矿普遍发 育为显著特征。 矿区位于五丈山花岗岩体南西侧的外接触带, 南东侧为新生代潭头一大章断陷盆地(图1)。矿区 出露的地层主要为中元古界长城系熊耳群鸡蛋坪组 中、上段,古近系高峪沟组和第四系。鸡蛋坪组地层 大致呈NE向展布,倾向sE,倾角15。~35。,与区域 地层产状基本一致,岩性以英安岩、安山岩为主,夹 的关系,为在该区进一步开展物探深部隐伏矿体找 矿工作提供可靠依据,本研究对ZK24-0510、ZK24. 4512钻孔开展井中激电测量工作,通过激电成果解 译分析并结合钻探验证方法,对区内矿体的激电响 应特征进行剖析。 1矿床地质特征 槐树坪金矿位于华北地台南缘,与秦岭褶皱系 毗邻,属华熊台隆二级构造单元,三级构造单元熊耳 有凝灰岩、火山角砾岩透镜体;古近系高峪沟组岩性 主要为黏土岩,分布于矿区东南部;第四系岩性主要 为砂砾和黏土,分布于沟谷、山顶平缓地带 J。 图1槐树坪金矿区地质特征 回一第四系;回一古近系古新统高峪沟组;囤一长城系马家河组;固一长城系鸡蛋坪组;圃一太古界太华群; 回一燕山期花岗岩;目一实测及推测断层;匡三 一断层编号及产状; 主 一地层界线 区内鸡蛋坪组地层断裂发育,断裂构造走向主 不出露,为隐伏矿体,矿体沿走向、倾向延伸稳定,矿 要为NE—NEE向(F,、F 等断层)、NW--NWW向 (F F,。断层)(图1)。根据断层倾角可将区内断层 育不同程度的金矿化。矿区地表出露的缓倾斜断裂 构造全部具有金矿化特征,陡倾斜断裂构造形成金 体规模大,品位、厚度变化均较小,单矿体金资源量 分别为11.8,9.5 t。 矿区内岩(矿)石的电性参数主要通过采集钻 孔岩芯标本进行测定,并根据矿区地质特征对电性 大致分为陡倾斜和缓倾斜2类,各组断裂构造均发 2岩(矿)石电性特征 矿化的概率为30%,相对成矿率稍低。 矿区共发现了金矿化带15条,均赋存于断裂带 内,区内已经圈定出的矿体规模大小不一,规模较大 者形态简单,呈似层状、薄脉状、舒缓波状;规模较小 者呈透镜状、豆荚状。主要矿体为赋存于M 、M2"4 缓倾斜金矿化带内的M 。-I 、M 一I 金矿体,地表 数据进行了统计分析,结果见表1。分析表1可知: 矿区内石英脉的电阻率值最大,均值达到 6 537 Q-m,其次为英安岩和正长岩,均值约为 3 600 Q.m;构造角砾岩的电阻率最小,均值为 874 Q.m,其次为矿石(氧化),均值为 1 355 Q·m;矿石(氧化)的极化率最大,均值达到 47 总第588期 现代矿业 2018年4月第4期 6.65%,其次为矿化蚀变岩,均值为3.29%,其余岩 石的极化牢相对较低,均不超过2.51%。可见,矿 ZK24-45 1 2钻孑L进行验证 3.1 ZK24—0510钻子L异常 矿 了基础 现低阻、高极化特征,与围岩的物性参数筹 ZK24—0510钻孔的A A 方 测线附近 仃4 个钻孔,分别为ZK1-0008、ZK24—05 10、ZK24—07 l 2和 明 ,为采用电法进行隐伏矿体探测和圈定提供 表1槐树坪金矿岩(矿)石电性参数 ZK24—0714(图2), 将该4个钻孔投影至/1 一 力 向 削 上,相应的自然电位断面I冬1、视电阻牢惭 及视极化率断面图分别如图3~ 5所永、 以 m 5 0 m Ⅻ ∞ m3激电异常解译 本研究选择ZK24-0510、ZK24-45】2钻孔 展激 电测井上作,采取地一仆(五方位)工作方式及外一 地(剖而测 )工作方式 “ 。ZK24-0510钻孔周围 钻孔分布较密集,勘 程度高,通过对/1 一A 剖面异 常进行解译并 其 边钻孑L的勘查资料进行对比分 析,总结 内矿体的激电响应特征,并通过 50 图2 ZK24-0510测线及附近钻子L分布 lOO 1 50 200 250 ::一3oo 35() 400 450 500 0 【】 lljIJ 1 I J 2【J【J 【】 jI】【】 33IJ 400 4 I】 IJl J 离,ln 图3自然电位断面 分析图3~图5可知:自然电位整体幅值偏高, 表uJJ该 成矿条件较好,但经过与区内已取得的地 质找矿成果进行对比分析,可知自然电位对于矿化 于一200~一350 1"/1处,呈条带状分布,经过 ‘j陔区 已取得的地质找矿成果进行对比分析,町 1视电阻 叠《对于矿化蚀变带的指示效果也较差;/4 一A 剐lfI『整 蚀变 ̄r…lJ n V指示效果较差;/4 一 剖面整体视电阻率偏 高,在ZK24-0510钻孔深部存在1处低阻异常,视电 阻率值低于300 n·nl,视电阻率偏高区域主要集中 体视极化率偏高,并只.高值区域主要集叶1于一350~ 一450, 处,高视极化率异常呈“条带状”分 ,分布 范围较广,视极化率值约4%,中心最人视儆化牢值 张参辉郭玉溪等:河南嵩县槐树坪金矿矿体富集规律与电性特征的关系 2018年4月第4期 50 l00 l50 200 E ● -250 0 0 0 0 0 0 0 0 O O∞ 加 ∞ 如 加  0 0 0 0 O 0 m 擗 ∞  0 O 0 0 O讵~300 巨 莲 350 拳 400 -450 50O 550 O 5O l00 150 200 250 300 350 400 450 500 距离/m 术 辩 整 拳 暑 理 雌 距离,m 图5视极化率断面图 甚至超过了5%。 氧化还原环境中,矿体多具有中低阻、中高极化率特 征,进一步佐证了极化率特征对于矿化蚀变带具有 较好的指示意义。 3.2 ZK24-4512钻孔异常 由于区内金矿石与黄铁矿伴生,黄铁矿化具有 高极化率特征,当黄铁矿化程度高、厚度较大时,激 电响应明显,因此,极化率可以对矿化蚀变带起到明 显的指示作用。此外,由于区内自然电位和电阻率 受地形、地下水等因素的影响较大,对矿化蚀变带的 ZK24-4512测线布置如图7所示,视极化率参 数特征如图8、图9所示。分析图8、图9可知: 指示效果不佳。因此,宜选择视极化率作为矿区井 中激电成果解译的重点参数。 对A. 剖面7条视极化率原始曲线(图6)进 行分析,可知该剖面中、深部存在多个高极化板状 体,并且异常深度与剖面的反应吻合,经过与相应的 地质成果进行对比分析,可知见矿段多处于较强的 剖面整体表现为高视极化率特征,视极化率相对较 高的区域呈现水平层状分布,位于一120~一200 m 处,钻孔打穿了1处极化率较高区域,在钻孑L底部, 有l处极化率较高区域,范围较小,成团状; 一A 剖 面整体表现为低极化率特征,视极化率相对较高的 区域共有3处,分别位于距离测线起点0~80 m、深 49 总第588期 现代矿业 2018年4月第4期 图6 A。-A,剖面视极化率原始曲线 度超过380 m,距离起点80~200 m、深度一140~ 综上分析,可知ZK24-4512区极化率整体较低, 200 m,以及距离起点260~400 m、深度不超过 150 m。上述分析进一步表明,ZK24-4512钻孔区 域极化率整体较低。 一一该区找矿潜力不及ZK24-0510区,预测标高320 m (埋深300 m)左右可能赋存有含金黄铁矿化带,该 矿化带为向SE方向小角度倾斜的板状体;预测标 高480—500 m(埋深120~140 m)可能赋存有构造 角砾岩,其中可能发育有弱黄铁矿化。通过钻孔验 证,在ZK24-4512区标高450~480 in处发现了M23 构造矿化带,标高280~340 m处发现了M 构造蚀 变带,与本研究异常解译推断结果基本吻合。 4结语 针对河南省嵩县槐树坪金矿床地质特征,为有 效探测和圈定该类隐伏矿体,本研究选择了ZK24— 0510、ZK24-4512钻孔开展激电测井工作,通过对激 电异常进行详细解译,并与相应的钻探验证成果以 及矿区已有的地质勘查成果进行对比分析,总结了 矿区矿体富集规律与电性特征的关系。研究表明, 矿区矿体具有低阻、高极化特征,极化率对于矿化蚀 图7 ZK24.4512测线布置 变带的指示作用明显优于自然电位、电阻率等参数。 剖面方向 参考文献 ZK24-4512钻孔附近分布有F 断裂,走向 NE—sw,倾向SE,倾角l3。一15。。A 与F 断裂走向平行,A: 剖面方向垂直于F ,断裂 走向。根据ZK24-0510钻孔异常解译思路及成果, 可推断A ,剖面的极化率异常应为“水平”异常, A 一A 剖面的极化率异常应为向sE方向小角度倾 斜的异常。图8、图9有效佐证了该推断。 50 [1] 白德胜,杨怀辉,聂建民.河南嵩县槐树坪矿区缓倾斜金矿体 特征及找矿方向[J].黄金科学技术,2017,25(1):18-26. 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