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摘要：大窝铺金矿区位于赤峰-朝阳金矿集区西段，紧邻柴胡栏子金矿。根据矿区岩石的电性特征，应用EH4测深系统在矿区内圈定了隐伏构造及成矿有利区。经钻探工程验证，证明EH4测深系统在确定大窝铺金矿区内的构造和蚀变闪长玢岩脉等低阻脉状体及强硅化的高阻地质体等方面可靠性较好。根据EH4测深的测量结果，在大窝铺金矿区北西角圈定了可能的成矿有利区。
关键词：EH4测深；大窝铺金矿区；地质找矿；电阻率断面法；成矿预测
大窝铺金矿区位于内蒙古自治区赤峰市松山区，行政区划隶属于松山区初头朗镇，矿区北部与柴胡栏子金矿温家地西矿区接壤。与柴胡栏子金矿区一样，断裂对区内沉积建造、岩浆活动和金成矿具有重要的控制作用，但由于第四系覆盖严重，大窝铺金矿区在断裂规模及控制深度等方面的研究仍较为薄弱，地质找矿工作一直没有较大突破。
EH4大地电磁方法具有探测深度大、分辨能力强、工作效率高、成果反映直观等特点,尤其在覆盖厚，矿体埋深大的区域，EH4在划分地层，确定深部隐伏构造上可靠程度较好，被广泛应用于矿产地质勘查工作中。因此，对矿区内重要构造开展EH4连续电导率观测，结合钻探工程进行验证该方法在构造解译和成矿预测方面的效果，对指导矿区地质找矿工作具有重要意义。
1区域地质概况
矿区大地构造位置处于内蒙古中部地槽褶皱系(Ⅰ级)，温都尔庙~翁牛特旗加里东地槽褶皱带(Ⅱ级)，化德-多伦-赤峰-开源深大断裂带中部(Ⅲ级)。地层区划古生代属华北地层大区，内蒙古草原地层区,赤峰地层分区；中、新生代岩石地层单位属滨太平洋地层区，大兴安岭~燕山地层分区，乌兰浩特~赤峰地层小区。由于区域地质构造条件的复杂化，所形成的岩浆岩也各具特色，岩浆活动明显受构造运动控制，中生代前岩浆岩大多呈东西向分布，中生代岩浆岩则沿北北东向成带分布。
2矿区地质
2.1矿区地层
矿区出露的地层较为简单，主要为太古界建平群大营子组，其次为侏罗系上统满克头鄂博组、侏罗系上统玛尼吐组、第三系中新统汉诺坝组，另外还有大面积分布的新生界第四系全新统。
太古界建平群大营子组为一套中深度变质的副变质岩系，岩性以混合花岗片麻岩、角闪斜长片麻岩、含石墨绢云母化蚀变岩为主，局部见大理岩、云母石榴石矽卡岩，出露于矿区北西角和南东角，总体呈东西展布，产状：走向280°~315°，倾向290°~22°，倾角25°~70°。岩石主要特征如下：
斜长角闪片麻岩：灰~灰黑色，鳞片粒状变晶结构，片麻状构造。成分：主要由斜长石、角闪石、石英和少量黑云母组成：斜长石，灰白色，粒度1mm~2.5mm，含量±40%；角闪石，灰黑色，粒度0.5mm~2mm，含量±50%；石英，灰白色，粒度0.5mm~2.2mm，含量±7%；黑云母，片状，粒度0.5mm~1.2mm，含量±3%。见有碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化。
混合花岗片麻岩：肉红色，粒状变晶结构，片麻状构造；成分：主要由钾长石、石英、斜长石及少量黑云母组成；钾长石，肉红色，粒度0.2mm~1.5mm，含量±20%；斜长石，灰白色，粒度0.2mm~1mm，含量±40%；石英，无色，粒度0.2mm~1.5mm，含量±30%；黑云母，片状，粒度0.3mm~1.2mm，含量±8%。见有钾化、绿泥石化、黄铁矿化。
含石墨绢云母化蚀变岩：灰黑色，鳞片粒状变晶结构，片状构造；成分：斜长石、石英、云母及少量石墨；斜长石，灰白色，粒度<1mm，含量±20%；石英，无色，1mm~6mm，含量±30%；云母，灰黑色，鳞片状，粒度<1mm，含量±40%。见有碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化。
大理岩：灰白色，粒状变晶结构，块状构造，条带状构造；成分：白云石、方解石及少量石英等；白云石、方解石均呈他形粒状，粒度0.5mm~1.0mm，含量约占±95%；石英及其它矿物含量约占±5%。见有碳酸盐化。
云母石榴石矽卡岩：暗棕色—浅绿色，斑状变晶结构，块状构造，成分以石榴子石为主，次为云母。石榴子石呈半自形粒状，粒度0.3mm~2.0mm，含量约80%；云母为鳞片状，含量约15%。
侏罗系上统满克头鄂博组主要为流纹质晶屑熔结凝灰岩、流纹质角砾熔结凝灰岩、流纹质含角砾晶屑熔结凝灰岩，出露于矿区中部、北东角及南东角,岩性地层厚度横向变化较大，产状平缓，总体走向45°，倾向135°，倾角24°~50°，厚度60m~195m，与建平群变质岩系呈角度不整合接触。岩石主要特征如下：
流纹质晶屑熔结凝灰岩：灰紫(灰白)色，熔结凝灰结构，块状构造。主要由火山灰及晶屑组成，晶屑主要由长石(10%)，石英(15%)组成，火山灰胶结。
流纹质角砾熔结凝灰岩：灰紫色，熔结凝灰结构，块状构造。主要由火山灰、角砾及少量晶屑组成。角砾成分主要为火山碎屑，砾径0.2cm~5cm，棱角~次棱角状，含量20%~30%，晶屑成分为长石(5%)，石英(＜5%)，火山灰胶结。
流纹质含角砾晶屑熔结凝灰岩：灰紫(灰白)色，熔结凝灰结构，块状构造。主要由火山灰，晶屑及少量角砾组成。晶屑成分为长石、石英，含量20%~30%，角砾成分为火山碎屑，次棱角状，含量5%~10%，火山灰胶结。
侏罗系上统玛尼吐组岩性组合为灰、深灰、紫灰色安山岩、气孔杏仁安山岩、安山质集块角砾岩、安山质集块角砾熔岩，局部夹安山质沉角砾凝灰岩、凝灰质砂岩，零星出露于矿区北东角，呈面状分布，产状较缓，倾角25°~50°之间，与晚侏罗世满克头鄂博组整合接触。岩石主要特征如下：
杏仁状安山岩：风化面呈灰紫色，新鲜面呈灰黑色，斑状结构，基质为隐晶质~微晶结构，杏仁构造。由杏仁体(10%)、斑晶(10%)和基质(80%)组成。杏仁体为方解石质，斑晶为斜长石，呈白色，板状，基质为针状斜长石微晶，约占基质的20%，其余均为隐晶质。
新近系中新统汉诺坝组主要为灰黑色致密块状玄武岩、气孔状玄武岩、杏仁状玄武岩，出露于矿区北东角及南部，与侏罗系火山岩呈角度不整合接触。岩石主要特征如下：
致密块状玄武岩：风化面呈灰~浅灰色，新鲜面为灰黑色，斑状结构，致密块状构造。基质由隐晶质及铁质质点组成，斑晶为斜长石。斜长石，呈灰白色，自形~半自形，柱状，粒径1mm~3.5mm，含量约5%。
气孔状玄武岩：风化面呈灰~浅灰色、灰紫色，新鲜面为灰黑色，斑状结构，气孔构造。基质由隐晶质及铁质质点组成。斑晶由斜长石、辉石组成。斜长石，灰白色，自形~半自形，柱状，粒径1mm~3.5mm，含量5%；辉石，黑色，自形~半自形，短柱状，粒径0.5mm~2.0mm，含量＜5%。气孔大小不一，含量约30%。
新生界第四系全新统主要为第四系黄土、冲洪积、坡积物。黄土主要分布在山坡、低矮山梁上，为砂土，亚砂土，厚度1m~30m；冲洪积物分布于冲沟中，由砾石、砂砾石、较大的卵石组成；坡积物分布于坡脚下，为黄土，碎石。
2.2矿区构造
矿区构造发育，主要为阴河大断裂、暗板沟大断裂及舍路嘎大断裂的次一级派生构造，其中暗板沟大断裂横穿矿区南部。
矿区内构造根据其产状主要分为北西向，北东向，东西-近东西向构造，构造破碎带内发生强绿泥石化、高岭土化、碳酸盐化，岩石一般呈土状、泥状。上述三组构造中，北西向构造含矿性最好。
2.3岩浆岩
矿区构造发育，岩浆活动频繁，出露岩浆岩主要为侵入岩及脉岩，侵入岩为元古代变质深成侵入体—辉石岩，呈天窗状出露于矿区北部，脉岩主要有闪长玢脉、石英脉、斜长角闪岩脉、长石斑岩脉、花岗斑岩脉，少量闪斜煌斑岩脉、流纹斑岩脉、方解石脉。
岩石主要特征如下：
辉石岩：风化面呈灰黑色，新鲜面呈黑色，细粒结构，块状构造。主要成分为辉石，黑色，为细粒集合体，含量大于95%，其它角闪石、黑云母等暗色矿物含量小于5%。
闪长玢岩脉：灰绿~灰黑色，斑状结构，块状构造。由斑晶(25%)和基质(75%)组成。斑晶主要由斜长石(15%)和角闪石(10%)组成，基质主要由微晶、隐晶质角闪石和斜长石组成。
斜长角闪岩：灰黑色，柱粒变晶结构，块状构造。主要成分：角闪石，柱状，1mm~1.5mm，含量70%；斜长石，粒径约1mm，含量25%；其他暗色矿物5%。
长石斑岩脉：浅肉红色，斑状结构，块状构造。由斑晶(20%)和基质(80%)组成，斑晶由斜长石和条纹长石组成，其中，斜长石，板柱状，1mm~3mm，含量15%；条纹长石，板柱状，含量5%；基质由长英质组成，石英含量20%，钾长石含量60%。
花岗斑岩脉：风化面呈淡红色，新鲜面呈浅灰色，斑状结构，基质为细~微粒结构，块状构造。由斑晶(10%)和基质(90%)组成。斑晶为钾长石，呈半自形板柱状~他形不规则状，粒径1mm~2mm；基质由钾长石(60%)、石英(20%)和角闪石(10%)组成。
闪斜煌斑岩脉：暗黄绿色，细粒半自形柱粒状结构，块状构造。由角闪石和斜长石组成。角闪石，自形，针柱状，1mm~3mm，含量50%，斜长石，长柱状，含量50%。
3 EH4测量及结果解译
3.1 EH4测量
EH4测深系统属于部分可控源与天然源相结合的一种大地电磁测深系统，该系统同时使用天然场源和人工场源进行频域电磁观测，主要通过电阻率的变化来分辨地下构造情况。
本次工作设备采用上世纪九十年代由美国EMI公司和Geometrics公司联合推出的新一代电磁仪——EH4型StrataGem电磁系统，该仪器的测量精度高，探测深度大，其测量频段为10Hz~100kHz，探测深度范围3m~1000m。
本次测量在矿区内完成10条测线，点距40m，测点228个。
3.2 EH4测深结果解译
本次工作中共采集岩石典型标本260块，在柴胡栏子金矿区巷道内采集含矿岩石4种，每种5块。在大窝铺金矿区采集岩石8种，每种30块。根据测量结果可知，含矿岩石中，强硅化片麻岩、石英脉呈高电阻特征。矿区内，玄武岩、斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩几种岩性呈高阻，闪长玢岩、花岗片麻岩、辉石岩呈中阻，砂岩电阻率最低。
测量结果显示，北西角6条测线，从地表到深部视电阻率总体上呈变高趋势；横向上相同深度的电阻率整体呈现北东高南西低的特点；根据电阻率的变化特征，在北西角圈定3条断层：Fwt1、Fwt2、Fwt3。
北东角4条测线，从地表到深部视电阻率总体上呈变高趋势；每条剖面都发育有多条垂向低阻带和高低阻渐变带，是多条构造的整体反映；根据电阻率变化特征，北东角圈定3条断层：Fwt4、Fwt5、Fwt6。
4地质钻探对EH4测深结果的验证
4.1钻孔设计依据
测深9线地表出露的岩性为凝灰岩，与电阻率断面图地表为低阻体相吻合；断裂构造由于应力作用，使原岩的连续性受到破坏，岩石破碎裂隙发育，多被水或泥质充填，从而引起了电阻率的降低，另外闪长玢岩电性特征为中阻，但蚀变闪长玢岩脉中含金属硫化物,具有相对低阻的特征，根据其脉状产出状态，在断面上显示为脉状低阻。测深9线电阻率断面图有3个穿插于高阻区的V型低阻带，推测可能为断裂构造及蚀变闪长玢岩脉引起；电阻率总体上呈现浅部低深部高的变化趋势，推测深部存在高阻地层或强硅化地层，有成矿潜力。
因此根据测深9线电阻率断面图特征，结合柴胡栏子矿区地质特征，设计钻孔YZK53-1,对该测深剖面圈定的断层及成矿有利区内的矿化信息进行验证。
4.2钻孔施工结果
YZK53-1终孔孔深839.35m，施工结果如下：
0m~547.85m揭露的岩性为新生界的第四系黄土，中生界白垩系下统九佛堂组的粉砂岩及侏罗系上统满克头鄂博组的流纹质凝灰岩和英安质凝灰岩等，岩心基本未见蚀变矿化。
547.85m~689.55m揭露的岩性为凝灰角砾岩，岩心普遍具硅化、碳酸盐化，可见星点状黄铁矿、磁黄铁矿，局部成小细脉状、小团块状。镜下照片显示角砾成分可见凝灰质、熔结凝灰质、隐晶质长英质、长英质、安山质及碳酸盐岩屑等，角砾被绢云母和绿泥石不同程度交代，凝灰质角砾和熔结凝灰质角砾发生了脱玻化作用，可见重结晶成霏细质或长英质球粒。
689.55m~702.35m揭露的岩性为混合花岗岩，岩石普遍具混合岩化、硅化、碳酸盐化，可见黄铁矿、磁黄铁矿呈半自形粒状、小团块状分布，局部成小细脉状。镜下照片显示，斜长石泥化、绢云母化较强，表面混浊，被钾长石和石英熔蚀交代，可见净边结构、蠕虫结构和港湾状。钾长石晶面洁净，部分颗粒之间接触呈缝合线状，可见交代斜长石呈蠕虫结构、净边结构、残余结构等。石英熔蚀交代钾长石和斜长石，呈熔蚀港湾状、穿孔状分布。
702.35m~789.65m揭露的岩性为花岗片麻岩，岩石局部具碳酸盐化、硅化、绿泥石化，局部可见黄铁矿、磁黄铁矿成星点状、细脉状分布。
789.65m~794.15m揭露闪长玢岩及构造破碎带。闪长玢岩发生硅化、碳酸盐化，岩石中可见细脉状黄铁矿、磁黄铁矿。构造破碎带原岩为花岗片麻岩，岩石受构造挤压破碎，发生碳酸盐化、绿泥石化，局部可见断层泥。
794.15m~839.35m揭露的岩性为花岗片麻岩，岩石局部具碳酸盐化、硅化、绿泥石化，局部可见黄铁矿、磁黄铁矿成星点状、细脉状分布。
根据钻孔施工结果可知：
(1)YZK53-1在深部揭露的构造破碎带及蚀变闪长玢岩，与EH4推测的构造Fwt5深部基本吻合。
(2)YZK53-1在成矿有利区内揭露的凝灰角砾岩、混合花岗岩，具有强硅化、黄铁矿化、磁黄铁矿化等热液蚀变。
(3)钻孔中揭露的凝灰角砾岩中角砾成分可见凝灰质、熔结凝灰质、隐晶质长英质、长英质、安山质及碳酸盐岩屑，根据角砾成分判断，该期火山活动晚于晚侏罗世。而矿区与矿床形成有关的中基性岩浆活动发生在印支期。判断该期火山活动发生在成矿期后。根据化验结果分析，该期火山活动的热液中不含金。
5结论及成矿预测
大窝铺金矿区内的构造对区内岩浆活动及闪长玢岩脉的分布具有重要作用。EH4测深系统在大窝铺金矿区地质找矿应用中发现：
(1)EH4测深在圈定隐伏构造及蚀变闪长玢岩脉等脉状低阻体可靠性较好。EH4测深在矿区北西角推测的构造Fwt2与地表发现的构造及闪长玢岩脉位置基本吻合,且地表闪长玢岩脉有金矿化显示。推测该区域可能为成矿有利区。
(2)EH4测深用于确定高阻体的可靠性较好。根据矿区岩石的电性特征显示，与成矿有关的强硅化片麻岩、石英脉等具有高阻特征。EH4测深L1线电阻率断面图显示，该断面Fwt1和Fwt3两条构造之间有高阻体存在。推测该区域可能为成矿有利区。
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