黔北浣溪向斜沉积型铝土矿地球物理特征研究及矿应用
Geophysical characteristics study and prospecting application of the
sedimentary bauxite deposit in Huanxi syncline，north Guizhou
张力1,2，杨芳芳1，莫江平1,2，黄杰1,2，敬荣中1
1.中国有桂林矿产地质研究院有限公司，广西 桂林541004
2.成矿机理与矿产勘查行业重点实验室(有金属行业重点实验室)，广西 桂林541004
1  引言
黔北务正道地区，区域上属渝南-黔北铝土矿成矿带一部分，当前作为贵州省新的铝土矿产资源地，已投入大量勘探及研究工作[1]。区内地形复杂，工作难度大，以往勘探工作主要集中在向斜构造翼部及隆起端，部分矿区埋藏较深。
吉他图谱目前地球物理方法技术资源勘探深度已超过了2000 m，结合地质、遥感、化探等多元化的技术手段在深部隐伏矿体（床）的定位预测及选区快速评价中发挥着重要作用[2,3]。本文首先介绍了地球物理相关方
法技术在务正道铝土矿典型矿区方法技术集成与应用研究中的实施及效果，进一步对典型矿床中“地球物理集成方式”在所圈定矿靶区中的应用效果进行了评价，以此讨论该模式在务正道地区乃至渝南-黔北铝土矿成矿带矿预测及资源评价中的可复制性。
2 典型矿区地质与地球物理特征 （1）地质特征 a b 浣溪矿区含矿岩系为中二
叠统梁山组（P 2l）含铝土岩系，
上部含煤层，下部多见黄铁矿
化。上覆岩系为中二叠统栖霞-
茅口组(P 2q+m)灰岩，
与梁山组呈整合接触；下伏岩系为志留系下
统韩家店组（S 1hj）砂页岩及泥
质灰岩或不连续分布的上石炭
统黄龙组(C 2h)灰岩，与梁山组含
geordie铝土岩系地层呈平行不整合接
触。底板古风化壳起伏形态对矿
层控制明显，含矿层埋深与向斜
构造地层产状和断裂破坏相关。
图1 浣溪铝土矿区地质-地球物理模型 a-矿区勘探剖面简图  b-剖面地质-地球物理模型 1-地层界线；2-第四系；3-下三叠统茅草铺组；4-下三叠统夜郎组；5-上二叠统吴家（2）地球物理特征及建模
矿区露头及探槽揭露岩矿
标本和岩芯电性参数测试结果显示含矿岩系整体反映为低阻中-高极化特征，与上覆、下伏地层具有开展地球物理勘探的物性差异。整理浣溪铝土矿区勘探和工程资料，结合岩（矿）石标本电性测试结果，建立矿区地质-地球物理模型（图1）。认为可通过电性差异划分上覆地层与含矿岩系的整合界面或者下伏灰岩古风化壳起伏形态来达到间接矿的目的。
3矿区工作布置及成果总结
（1）工作布置
矿区物探工作布置如图2。其中EH4高频大地电磁测深[2]剖面HE3横穿向斜东西两翼，长4320 m，双频三
极梯度测深[4]剖面HS1与HE3一部分完全重合，长1750 m。
（2）物探典型剖面成果及总结
图3中可以看出HS1三极梯度测深很好的划分了吴家
张南雁坪组底部和茅口组顶部界面，吴家坪组底部粘土岩和煤层
整体表现为相对的低阻带状分布且较好反映出向斜东翼铝
土矿层赋存位置以及附近的断裂构造。图中可见HE3剖面
很好的揭示了向斜两翼含矿岩系层产状、向斜转折部位以
及可能存在断裂构造位置，以及推断的剖面中段标高700 m
附近基底古风化壳及上部沉积覆盖低阻岩性层。后期经工
程验证，推断解释与实际较吻合。
结合矿区地质剖面、大比例尺遥感、钻探、槽探等资
料，在地质-地球物理模型基础上综合分析已实施完成的高
密度电法、双频三极梯度测深和EH4高频大地电磁测深成
果资料，总结本区铝土矿成矿有利条件为以下几点：1）向
斜构造的翼部转折部位和隆起部位；2）向斜两翼产状陡倾
部位优于产状平缓部位；3）含矿岩系底部古风化壳凹陷部
位；4）向斜中断裂构造附近尤其是穿透含矿岩系，存在转
折扭曲的部位。
图2 浣溪向斜铝土矿区勘探线布置图
1-地层界线；2-见矿钻孔；3-设计钻孔；4-EH4剖面；
5-激电测深剖面；6-高密度剖面；7-实测断层；8-见
矿探槽；9-未见矿钻孔；10-含矿层及铝土矿；11-地
质勘探线剖面
4平木矿区成果
b
来凤在线
在浣溪矿区勘探技术集成应用基础上，利用务正道地区地质和大比例尺遥感资料，圈定平木山向斜为矿预测靶区，于2014年实施2条EH4勘探剖面。平木山向斜含矿岩系及上覆和下伏地层岩性与浣溪向斜类似，
采集该矿区岩（矿）石标本进行物性参数测试，再结合地质剖面和浣溪矿区地质-地球物理模型进一步完善适合本区的地质-地球物理矿模型，为地球物理勘探工作布置及资料解译提供依据。
1-含矿岩系位置；2-参考钻孔及编号；3-上二叠统吴家坪组；4-中二叠统栖霞-茅口组；5-下志留统韩家店组；
图3 浣溪矿区地球物理勘探剖面异常推断解释成果图
a-双频激电三极梯度测深HS1剖面异常推断解释  b-高频大地电磁测深HE3剖面反演异常推断解释
图4 平木矿区PE32剖面异常推断解释成果图 1-含矿岩系位置；2-钻孔及编号；3-中二叠统栖霞-茅口组；4-下志留统韩家店组；
5-上石炭统黄龙组；6-推测断裂构造
据地表勘探，平木矿区
仅局部出露吴家坪组底部严
重风化的粘土岩和煤层，结合
“浣溪模式”布设了2条横跨
向斜两翼的EH4测深剖面PE64
和PE32，本处仅介绍PE32测深
剖面异常推断解释成果（见图
别恋4）。如图，PE32剖面较好的推
测了含矿岩系基底古风化壳
的起伏形态及局部层位黄龙
组（C 2h）白云质灰岩的存在，
推测断层F p1位置如图所示。
汪峰 存在 下载向斜东翼产状较陡，西翼产状较
缓，经钻孔ZK32-8和ZK32-60验证均见矿，且钻孔ZK32-60见矿厚度和矿石岩芯质量优于ZK32-8，这和浣溪矿区研究成果吻合。进一步推断黄龙组白云质灰岩（高阻低极化）顶部凹陷处以及推测断层F p1附近为铝土矿赋存有利部位，待进一步验证。 5结论与建议
1）黔北务正道地区浣溪铝土矿及其他矿区进行的方法集成应用研究取得良好效果，可进一步推广到渝南-黔北铝土矿成矿带其他矿区为矿预测和快速评价服务。
2）各矿区地质-地球物理模型的建立和修正较好的指导了地球物理成果的解译工作。有效揭示了黔北务正道地区向斜构造中矿体赋存的有利部位。
3）黔北务正道地区物探方法技术使用：①浅部存在梁山组粘土岩和煤层时，采用激电测深和高频大地电磁测深组合，过滤浅部低阻异常带对电磁法测深的干扰；②梁山组地层缺失，铝土矿埋深400m
以内，根据地形条件可单独使用大功率激电测深、大地电磁法（有源/无源）、甚至瞬变电磁法探查；③向斜构造区内雨季地下水位较高，要注意物探异常与背景场的分离；⑤施工场地有限，地形条件较差时建议使用EH4设备和激电三极梯度测深。
致谢：感谢贵州省有金属和核工业地质勘查局金中国、陈金龙，贵州省有金属和核工业地质勘查局二总队顾业平、金涛、黄军平，贵州省有金属和核工业地质勘查局物化探总队王洪、黎树明、黄景明等在本研究工作实施过程中给予的帮助与支持。
基金项目：国家科技支撑计划项目(2011BAB04B04)；广西自然科学基金项目(2013GXNSFBA019223)
作者简介：张力（1979-），男，博士，高级工程师，地球探测与信息技术专业，主要从事地球物理勘探及正、反演研究。E-mail:zhanglicsu@163. com 。
参考文献：
[1] 金中国，黄智龙，陈兴龙等.黔北务正道地区铝土矿成矿规律研究[M]. 北京: 地质出版社, 2013.
[2] 张力，杨芳芳，赵毅等. 高频大地电磁在黔北铝土矿深部资源勘查中的应用研究[J].矿床地质,2014,33(增刊):911-912.
[3] 叶天竺，肖克炎，严光生. 矿床模型综合地质信息预测技术研究[J]. 地学前缘,2007,14(6):637-644.
[4] 葛为中，吕玉增，丁云河. 梯度电测深剖面法及其应用[J]. 物探与化探,2011,35(2):206-211.