朱文兵，郭爱民，张贻舟，文成雄，蒋亚君

ZHUWen-Bing，GUOAi-Min，ZHANGYi-Zhou，WENCheng-Xiong，JIANGYa-Jun

（湖南省地质调查院，长沙410116）

（Hunan Institute of Geological Survey，Changsha 410116，Hunan，China）

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

朱文兵，郭爱民，张贻舟，文成雄，蒋亚君

ZHUWen-Bing，GUOAi-Min，ZHANGYi-Zhou，WENCheng-Xiong，JIANGYa-Jun

（湖南省地质调查院，长沙410116）

（Hunan Institute of Geological Survey，Changsha 410116，Hunan，China）

铁石垅铅锌矿床位于郴州有色多金属矿集区，是近几年危机矿山找矿效果较显著的矿区之一。通过对测区EH-4电磁测深不同剖面电性特征和不同标高平面图分析研究，解译出深部断裂位置及相对低阻异常分布范围，并对可能的矿致异常进行了重要性排序，进而确定最佳的有利含矿空间。分析认为测区最好的矿致异常沿F11断裂分布，主要分布在主干断层和次级断层的交汇部位。经钻探工程验证，在F11断裂带内揭露新的隐伏铅锌矿体7个，矿体分布与EH-4电磁测深矿致异常分布相吻合，证实矿区利用EH-4电磁测深寻找深部隐伏矿体效果较好，为矿区及外围寻找深部隐伏铅锌矿体提供了新的有效找矿方法。

EH-4电磁测深；边深部找矿；找矿方法；找矿意义；铁石垅铅锌矿床；郴州

铁石垅铅锌矿区位于郴州市苏仙区桥口镇保安岭村，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。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。因此，中南大学刘悟辉等［1］于2006～2007年在铁石垅铅锌矿紫竹垄一带开展了EH-4勘查及隐伏矿预测，并于2012年启动老矿山边深部铅锌矿找矿工作。通过对测区EH-4电磁测深剖面的电性特征和不同标高的平面图进行分析，圈出深部三维空间内相对低阻异常12个，进而筛选出最佳矿致异常3个。勘查过程中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F11断裂带（Ⅵ矿带）揭露新的隐伏铅锌矿体7个［2］，证实利用EH-4电磁测深找矿效果较好。

1　矿区地质概况

区内出露地层以震旦系为主，次为寒武系（图1），均以一套海相复理石碎屑沉积为主。寒武系香楠组（1-2x）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。震旦系丁腰河组（Z2dyh）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。震旦系埃歧岭组（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。

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。断裂构造极其发育，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。各组断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。

图1　铁石垅矿区地质略图Fig.1 Geological sketch map ofTieshilongdeposit

2　矿体特征

区内矿体呈带状产出，共分为九个矿带，编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ。矿带长280～1350 m，以Ⅲ矿带规模最大，每一矿带中都有一至两个规模较大、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5～50 m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110～550 m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、白钨矿、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　 EH-4电磁测深

EH-4电磁成像系统是一套将天然场源和人工场源相结合的电磁测深系统，其弥补了大地电磁场的寂静区和几百赫兹附近人为造成的电磁干扰谐波，能有效的观测到离地表几m至1000 m内的地质断面的电性变化信息，基于对断面电性信息的分析研究，在矿产勘查中可以查明深部三维空间内的相对低阻空间，进而圈定深部隐伏断裂及矿体的赋存地段，为后续验证工程的布置提供依据。EH-4电磁测深已广泛的用于寻找深部隐伏矿体［3-7］，该方法适用于各种不同的地质条件和比较恶劣的野外环境。

中南大学在矿区紫竹垄一带共布置了8条测线，勘查网度为100 m线距20 m点距，测线沿NE128°方位布置（图2）。测区范围内出露震旦系埃歧岭组浅变质石英砂岩夹板岩，断裂构造主要为F11断裂（Ⅵ矿带），测区位于铁石垅采矿区边部，深部无采掘坑道分布。野外实测过程中，没有因地形、干扰等因素发生丢点现象，共完成EH-4电磁测深观测点168个。

图2　 EH-4电磁测深点位布置示意图Fig.2 Points layout diagramofEH-4 electromagnetic sounding

4　实测资料分析

通过对8条剖面的实测原始数据进行相关处理后，进行了数据的二维反演及成图。为了便于资料的分析和解译，对8条测线由南到北，即从1线到15线依次对8条剖面的电性特征进行分析，然后就8条测线在640 m、600 m、560 m、520 m标高平面图的电性特征进行分析，最后在综合分析的基础上，对各种有利的低阻异常进行了相对重要性的排序。

4.1剖面资料分析

根据8条剖面电性特征显示，剖面电性均由浅至深逐渐升高，浅部电阻率较低，深部电阻率较高（图3）。以500、1200为界具明显三个单元，而浅部电阻率值500以内，推测主要受地表岩石风化严重、覆盖层较厚等因素的影响；深部电阻率较高，电阻率值均在500以上，推测岩石相对比较完整。深部520～640 m标高范围内的高电阻率地段，相应的出现900～1200以内的低电阻率区段。结合已有地质资料分析，区内F11断裂带通过处，从地表斜向下，电阻率等值线出现明显的向下凹陷、扭曲及横向不连续，推测深部为主干断层F11通过。断层具分支复合，产状较陡，倾角55°～80°，在深部520～640 m标高范围内发育次级小断裂。通过剖面电性特征分析，分别在5线至15线圈定出Ⅰ-L05、Ⅱ-L05、Ⅰ-L07、Ⅱ-L07、Ⅰ-L09、Ⅰ-L11、Ⅱ-L11、Ⅲ-L11、Ⅳ-L11、Ⅰ-L13、Ⅱ-L13、Ⅰ-L15共12处低阻异常。低阻异常主要位于F11断裂带内，在F11主断裂与次级断裂附近低阻异常更加明显，推测为有利含矿空间。

4.2平面资料分析

（1）640 m标高平面图资料分析

电性分布特征为5线南西离地表较近，受岩石风化影响，电阻率较低；7线北东电阻率较高。高电阻率区段内圈出电阻率值在1200左右的3处低阻异常（图4），编号为A-640、B-640、C-640。A-640号异常范围较大，跨越9线和11线，位于9线的8～12号点之间，11线的4～10号点之间，对应剖面中的Ⅰ-L09、Ⅰ-L11号异常。B-640号异常位于11线的28～32号点之间，异常规模较小，对应剖面中的Ⅱ-L11号异常。C-640号异常位于13线的18～22号点之间，异常规模较小，对应剖面中的Ⅰ-L13号异常。

图3　 EH-4电磁测深7、11测线二维反演剖面示意图Fig.3 The 2Dinversion profile schematic diagramofthe 7，11 measuringline ofEH-4 electromagnetic sounding

（2）600 m标高平面图资料分析

电性分布特征为1至5线离地表较近，电阻率较低；5线北东电阻率较高。高电阻率区段内圈出电阻率值在1200以内的3处低阻异常（图4），编号为A-600、B-600、C-600。A-600号异常范围较大，跨越9线和11线，位于9线的4～12号点之间，对应剖面中的Ⅰ-L07、Ⅰ-L09、Ⅰ-L11号异常，为A-640号异常往深部的延伸。B-600号异常位于11线的28号点附近，异常规模较小，对应剖面中的Ⅱ-L11号异常，为B-640号异常往深部的延伸。C-600号异常封闭，跨越13和15两线，对应剖面中的Ⅰ-L13和Ⅰ-L15异常。

（3）560 m标高平面图资料分析

根据平面的电性分布，1线560 m标高距地表较近，岩石风化严重，电性呈低阻特征。平面上高电阻率区段内圈定1处低阻异常，编号为A-560。异常位于11线的28号点附近，对应剖面中的Ⅳ-L11号异常，推测为有利含矿空间。

（4）520 m标高平面图资料分析

平面上电阻率普遍较高，未发现有意义的低阻异常。

4.3综合资料分析

通过测区8条EH-4电磁测深资料及地表地质调查结果分析，各剖面电性特征很好的反映了岩性特征及深部推测断裂分布情况。在5～15测线内共圈出12个相对低阻异常，异常沿F11断裂带分布，主要分布在560～640 m标高。在充分考虑异常强度、规模，主干断层与次级断层交汇部位的低阻异常，主干断层中的低阻异常、平面上主要异常在各剖面上的连续性等基础上，确定可能的矿致异常，并对异常的重要性进行排序，确定最有可能的矿致异常。据分析研究，测区深部隐伏矿体有利含矿空间均出现在断层附近，较好的异常分布在主干断层和次级断层的交汇部位，可能的矿致异常主要分布在7、9、11、13、15测线之间的600 m标高附近，最好的矿致异常主要有Ⅰ-L09、Ⅰ-L11、Ⅰ-L07（表1）。

5　工程验证及效果

图4　 EH-4电磁测深640 m、600 m标高二维反演平面图Fig.4 The 2Dinversion plan in 640 m，600 mlevel ofEH-4 electromagnetic sounding

表1　 EH-4电磁测深低阻异常特征及重要性排序表Table 1 Sorted list of low resistivity anomaly characteristics and significance of EH-4 electromagnetic sounding

图5　铁石垅矿区610勘探线与EH-4电磁测深7测线剖面叠合图Fig.5 Profile overlayofthe 610 exploration line and 7 measuringline ofEH-4 electromagnetic soundingin Tieshilongdeposit

通过勘查，矿区共探获新矿体40个。在电磁测深范围内的610勘探线施工验证孔ZK610-1，深部揭露新的隐伏铅锌矿体7个（图5）。矿体呈脉状，由F11断裂构造带控制，矿体走向NE，倾向SE，倾角37～88°。通过施工钻孔，较好的验证了EH-4电磁测深矿致异常。7线Ⅰ-L07号异常位于F11-1与F11-1次级断裂交汇部位，Ⅱ-L07号异常位于F11-1与F11-2断裂之间。矿致异常分布在590～640 m标高范围内，钻孔在575～632 m标高范围揭露隐伏矿体脉6个，与EH-4电磁异常分布相吻合。在705 m标高控制隐伏矿体Ⅵ11，该矿体沿倾向向深部延伸与Ⅱ-L07号异常可相连。另618勘探线ZK618钻孔在604 m标高控制隐伏矿体Ⅵ2，与15线Ⅰ-L15号矿致异常分布相吻合。

通过对比610勘探线矿体分布特征和7线EH-4电磁测深矿致异常分布特征（表2），结合测区其它勘查成果资料［1-2，8-9］综合分析。测区矿致异常均出现在断层附近，较好的异常分布在主干断层和次级断层的交汇部位及附近，可能的矿致异常主要分布在600 m标高附近。

表2　 EH-4电磁测深7测线矿致异常与610勘探线矿体分布对比表Table 2 Correlation table between the mineral anomalies in 7 measuring line of EH-4 electromagnetic sounding and the ore-body distribution of 610 exploration line

6　结论

铁石垅矿区通过施工钻探工程对EH-4电磁测深矿致异常进行验证，在F11断裂构造带内（Ⅵ矿带）揭露新的隐伏铅锌矿体7个，证实矿区利用EH-4电磁测深寻找深部隐伏矿体效果较好，能有效的缩小找矿范围，降低探矿工程成本，为矿区提供了新的有效找矿方法。在充分考虑矿山现有井巷工程分布的前提下，EH-4电磁测深为矿区及外围寻找深部隐伏铅锌矿体新的有效方法。

［1］刘悟辉，邵拥军，刘伟，席振铢，张道军，张贻舟，胡荣国，薛军平.湖南郴州铁石垅铅锌矿紫竹垄Ⅵ矿带EH-4勘查及隐伏矿预测研究科研报告［R］.中南大学，2007.

［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］.湖南省地质调查院，2015.

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The application effect and prospecting significance of EH-4 electromagnetic sounding to deep concealed lead-zinc ore-body in Tieshilong deposit，Chenzhou，Hunan Province.Geology and Mineral Resources of South China，2016，32（3）:211-217.

Zhu W B，Guo A M，Zhang Y Z，Wen C X and Jiang Y J.

Tieshilong lead- zinc deposit is located in nonferrous multi- metal ore- concentrated area of Chenzhou，which is one of themine areas that have significant prospecting effect in recent years. Based on the analysis of profile electrical characteristics and plans ofdifferent levels ofEH- 4 electromagnetic sounding， interpretingthe distribution position of faults and lowresistivity anomalies， sort the possible mineralization anomalies， and then identify the best favorable ore space.Analysis showthat the best part ofthemineralization anomalies are distributingalongthe F11fracture in this surveyed area， and mainly distribute in the intersection area between major faults and the sub- faults. By drillingengineeringverification， 7 newconcealed ore bodies were found within the F11fault zone. The orebody distribution and mineral anomalies ofEH- 4 electromagnetic sounding consistent， demonstrating the prospecting effect ofEH- 4 electromagnetic sounding is better， provide a better prospectingmethod for looking for the deep concealed ore bodyin this deposit and the periphery.

EH- 4 electromagnetic sounding； deep and periphery prospecting； prospectingmethods； exploring significance；Tieshilonglead- zinc deposit；Chenzhou，Hunan Province

中图分类法：P631.3+25A

1007-3701（2016）03-211-07

10.3969/j.issn.1007-3701.2016.03.002

2016-03-01；

2016-04-16.

湖南省两权价款地质勘查项目“湖南省郴州市铁石垅矿区边深部铅锌矿普查”（编号：201203087）资助.

朱文兵（1981—），男，助理工程师，从事区域地质调查与矿产勘查.Email:784500874@qq.com.