物化探方法在黑龙江晨明地区水系沉积物异常查证中的应用

陈海明

黑龙江省有色金属地质勘查研究总院哈尔滨150046

摘要：利用1：2万土壤地球化学测量、物探高磁及激电中梯测量方法，对黑龙江小兴安岭中南部晨明地区1：5万水系沉积物测量综合评定分值高的异常进行验证，圈出土壤单元素异常177处、组合异常10处，高磁异常2处和激电异常1处。结合地质背景，对物化探异常套合处进行地表工程揭露，发现511高地金矿体。

关键词：水系沉积物；金矿；异常查证；晨明

引言

晨明地区位于黑龙江省小兴安岭中南部，位于伊春市东南约100km。处在小兴安岭-张广才岭多金属成矿带，五星－西林－朗乡铁、铅、锌成矿亚带上（图1），是黑龙江省重要的金、铅、锌、银、铁、钨、钼等多金属成矿带组成部分[1]。该地区以往的地质勘查工作主要集中在中西部地区，而南部带岭以南地区工作程度较低，对于原生金矿的找矿工作始终没有关键性的突破。2008年黑龙江省预查性1：5万矿调项目中，在晨明地区共发现了83处水系沉积物组合异常，其中42号水系组合异常，面积14.2km2、异常规模150.64，Au异常为其内部最大单元素异常，基岩中见有黄铁矿化及硅化等蚀变现象，结合成矿地质条件，判定该异常为乙3类，颇具找矿前景。随即采用1：2万大比例尺土壤地球化学、地球物理等方法，在该区开展工作，圈定出物化综合异常区，并对其进行工程验证，发现了511高地金矿体。本文论述了物化探方法在1：5万区域地质矿产调查中的应用及实际效果，旨在为黑龙江中部寻找金矿提供参考。

1区域地质矿产背景

晨明地区位于黑龙江小兴安岭中南部，该区域地质构造形态复杂，岩浆活动强烈，存在较好的区域成矿地质条件。

该区出露地层主要为古远古代桦皮沟岩组（Pt1h）大理岩、绢云千枚岩，古生代奥陶纪宝泉组（O1-2b）凝灰质板岩、变流纹岩、长石石英砂岩、石英杂砂岩，中生代侏罗纪太安屯组（J2t）中酸性火山碎屑岩及凝灰质粉砂岩等。中生代太安屯期火山岩侵入中下奥陶统宝泉组变质石英砂岩和板岩中，该期火山岩浆活动为金、铜和钨等成矿提供了矿源与热源[1-2]，该火山机构由喷发中心向外围岩石依次为火山角砾岩、流纹岩、流纹质凝灰熔岩，整体上呈火山通道相→溢流相→火山碎屑流相渐变。区内侵入岩以晚奥陶世二长花岗岩（O3ηγ），晚三叠世二长花岗岩（T3ηγ）为主（图2）。区内构造以线性断裂为主，区域北东向断裂构造成为控制该成矿走向的主要因素，故多数水系沉积物单元素异常沿北东向呈线性展布；北西向断裂、裂隙是重要的内生金属矿产的容矿构造，多数地球化学测量异常分布于断裂交汇处。该矿点金矿体以511高地火山通道为中心，具面状分布特征，矿化体形态主要受火山裂隙和断裂控制，围岩蚀变见有硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、绢云母化、绿帘石化、重晶石化，北东向汤旺河断裂、北西向涵洞沟断裂为控矿主要构造，矿石中可见“井”字型石英脉穿插，流纹岩中的角砾为自碎角砾，说明矿化发生于火山作用，多期次特点[2]。

图1晨08Hs-42异常查证区分布位置图

图2晨明南511高地地质简图

1桦皮沟组、2宝泉组、3太安屯组、4晚奥陶二长花岗岩

5晚三叠二长花岗岩、6第四系、7511高地金矿点

2异常查证

2.11：2万土壤地球化学测量

研究区位于小兴安岭浅覆盖森林沼泽地球化学景观区，特殊的景观条件，制约着成矿元素在土壤中的迁移与富集[3]，致使水系沉积物的测量结果受到一定程度的影响，而土壤地球化学测量则能较之准确的圈出矿化、矿至异常的范围，在该区域进行的土壤地球化学测量，采样介质为B下层含岩屑土壤，采样深度为40-90cm[4]。

对晨08Hs-42号水系沉积物组合异常区开展了1：2万土壤地球化学测量，面积为9km2。

1：2万土壤地球化学测量采样介质为B下层含岩屑土壤，采样深度为40-90cm，样品加工粒级为-10目，分析元素为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo、As、Sb、Bi、Hg，圈定出Au等11种单元素异常177处，土壤组合异常10处，具有较好找矿前景的有08-Ht-02、04、05、06和10号组合异常，分布于中侏罗统太安屯组火山岩与中下奥陶统宝泉组变质岩接触带附近，异常分布受中侏罗世太安屯期火山机构和北西向断裂控制，以火口为中心呈环状合围511高地。Au、As、W、Sn、Pb套合较为紧密，总体上，Au异常规模最大，发育内带，与As异常套合紧密，该异常决定了整个组合异常的形态，Au的异常下限2.0×10-9，最高值达49.06×10-9，Au异常上延到勘查区北端240线附近，异常总体跨越6条测线，以火口为中心出现了4处Au的浓集中心，并出现2处内带异常。511高地东侧山脊上，204和205号异常均以Au为主，As异常紧密套合存在，具有连续高值点，地表岩石中多见褐铁矿化和硅化，推断为矿致异常[5-9]。

2.21：2万高磁测量

针对水系沉积物组合异常区进行1：2万高磁测量，结果表明，测区的磁场特征整体表现为：大面积分布的微跳跃的0值附近波动的负磁场；在测区东北部，出现数个孤峰状尖陡异常，最高孤峰强度1300nT，其他几个峰值强度500～1000nT之间变化。依磁场特征、△T强度结合地质资料将区内磁场进行了分区（图3）：

平静的负磁场（编号Ⅰ区）：占测区的中、西、南大部分，△T值一般在0～-50nT之间波动，曲线平直、低缓、强度低、梯度变化不大，偶尔呈微跳跃出现少量正值。

正磁场区（编号Ⅱ区）：分布在测区东北部，△T值一般在100～300nT，△T曲线较平滑光滑，为稳定的正磁场区。

结合地质背景和磁性参数测定结果推断[10]：微跳跃的负磁场与大面积分布的混合花岗岩、二长花岗岩有关，东北部的正场与宝泉组地层有关，在二者接触带出形成构造，充填的磁性物质形成了磁异常，磁异常南部与土壤金异常位置相吻合。

磁异常区：分布在测区的北部，在两个磁场区分界处，出现两处高磁异常，△T曲线突然跳跃升高、梯度变化较大，北部伴有负值。强度一般在500～1000nT左右。

中生代火山岩区共发育2个高磁异常，编号为M2-1和M2-2。其中M2-1位于Ⅱ区东北部232线134～150号点至236线122～132号点之间，为一椭圆状高磁异常带，长轴为北西走向，长约500m，平均宽约200m，北西部伴有负异常，异常波动范围在-384nT～1331nT之间，ΔT极大值位于232线142点，ΔTmax=1331nT。M2-2位于Ⅱ区东部224线130～140号点至228线120～128号点之间，为一椭圆状高磁异常带，长轴为北西走向，长约400m，平均宽约150m，北西部伴有负异常，异常波动范围在-184nT～1008nT之间，ΔT极大值位于224线134点，ΔTmax=1008nT。

M2-1、M2-2异常性质基本相同，均处于接触带附近，与周围的低磁数据形成明显的近北东向面状异常，与化探异常基本吻合，异常部位的正负磁场交替反映构造内充填的磁性物质形成了磁异常，推断可能存在与金等低温热液矿化有关的热液及构造活动，是有利的成矿地段[11]。

图3晨08Hs-24查证区高磁测量等值线平面图

2.31：2万激电特征

从晨08Hs-42查证区Fs等值线平面图（图4、5）可见，区内东部和西部Fs值多为1%～2.5%之间，为背景区，中部激电异常较为明显，本次将Fs大于4%为限，划定出异常范围，可见异常呈北北西走向，异常中心横跨218线向北至224勘探线，向北出现了两条带状异常继续延伸至区外；异常主体位于西侧分支，呈北北西走向，由4处Fs峰值组成，高值一般在6%～9%，极大值为10.2%；东侧分支呈南北走向，南北向控制长度2400m，条带宽约200m～300m。视电阻率在区内分布差异较大，三条北北西向高阻区条带与两条低阻区条带交替出现，整个测区呈“三高夹两低”形态，北北西向低阻异常条带南北两端均延伸至区外。高阻区视电阻率值一般为2000Ωm～5000Ωm，低阻区视电阻率一般为100Ωm～500Ωm。异常处与宝泉组（O1-2b）地层单位中，以片理化中-酸性熔岩、大理岩、砂岩为主。异常西段主体部位两侧被土壤组合异常围绕，东段与高磁异常和化探金元素异常重合，推断可能与成矿有关[12]。

图4晨08Hs-42查证区极化率等值线平面图

图5晨08Hs-42查证区视电阻率等值线平面图

综合极化率与视电阻率特征[13]，圈出2处激电异常。Fs2-1异常呈高阻低极化的特征，电阻率值一般为2000Ωm～3000Ωm，极化率小于4%，存在两处高阻中心，与土壤金、铅、锌异常位置相吻合，推断由硅化引起，可能和火山热液活动改造有关。Fs2-2异常呈低阻高极化特征，电阻率值一般为200Ωm～800Ωm，极化率6%～9%，由4处Fs峰值呈串珠相连，处于平缓低阻区域，土壤金单元素异常围绕其两侧出现，可能由成矿热液活动形成。

3工程验证

对晨08Hs-42异常查证区土壤Ht04、Ht05号组合异常和Fs2-2号激电异常和M2-2号高磁异常套合部位进行了工程揭露，在中侏罗统太安屯组火山岩内发现金矿体一条和矿化体一条，控制金矿体宽2m，金矿化体宽10m，控制长度70m，最高品位Au2.58×10-6，矿化体最高品位0.3×10-6。矿（化）体主要赋存于硅化、褐铁矿化酸性火山岩中。

511高地金矿点矿化和蚀变分布于中侏罗统太安屯组（J2t）灰绿色流纹岩中。该矿（化）点蚀变范围广，与物探幅频率异常套和好，成矿地质条件较为有利，位于土壤金、砷异常内，该土壤异常范围较大，为矿致异常。该矿金（化）点为中生代火山岩侵入到古生代地层中形成的浅成低温热液型金矿（化）点。

4结论

（1）黑龙江省晨明地区1：5万水系沉积物异常查证工作表明：1：2万土壤测量异常对矿体具有一定的指示作用，异常合围区内山脊为成矿有利部位。激电异常中相对低阻区或视电阻率梯度带上的异常可以较为准确的反映矿（化）体的位置和控矿构造因素。

（2）高磁测量正负磁场交界区域可以大致圈定控矿构造位置。

（3）化探、激电、高磁异常套合程度较高的部位，能够更大程度的反映处矿（化）体位置。在黑龙江中部中生代火山岩分布区内，采用该方法开展岩金找矿具有一定的可行性。

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基金项目：黑龙江省1：5万区域地质矿产调查项目（HLJKD200812）