0 引言

近年来，在喜马拉雅碰撞造山带东段相继发现了一系列的多金属矿床，包含金锑矿床和铅锌银矿床，由此在喜马拉雅碰撞造山带东段构成了一条多金属成矿带^[1-3]。扎西康矿床是喜马拉雅碰撞造山带东段多金属成矿带内发现的首个大型以铅锌矿为主的多金属矿床。

扎西康铅锌多金属矿床位于西藏自治区隆子县西约48 km，经前人研究发现，扎西康矿区主要发育2组(近EW向和近SN向)断裂构造，此断裂破碎带为主要的容矿构造，且铅锌矿体产状与其产状基本一致，矿体局部出现膨大、尖灭等现象，容矿围岩以下侏罗统日当组板岩为主^[4]。张建芳等^{[3, 5-6]}通过稳定同位素、元素地球化学等方法不同程度揭露了扎西康成矿物质具有深部来源，推测深部存在矿体且岩浆或热液与铅锌矿的形成关系密切。另外，该铅锌多金属矿床属于后期含金-锑的热液叠加和改造早期铅锌矿形成的认识得到众多学者认可^[7-10]，碰撞造山过程中的构造-热液活动与该矿床的形成、就位紧密相关的认识也被认可^[9-13]。构造-岩浆-热液多金属矿床是特提斯—喜马拉雅多金属成矿带内的主攻矿床类型之一^[14]，扎西康铅锌多金属矿床是其中的典型代表，因此，对其研究意义重大。

扎西康地区第四系覆盖严重，关于扎西康铅锌多金属矿床深部构造特征，需要依靠多种技术手段(地球物理、地质工程等) 来揭示。本文以扎西康铅锌多金属矿床为对象，通过长期的野外地质调查，结合物性、两条音频大地电磁法(AMT)剖面反演结果，对地下电性结构特征进行论述，并通过断裂显示，综合钻探资料，分析不同断裂的成矿潜力。对上述1条大地电磁法(MT)和AMT数据进行详细处理与联合反演，从断裂控矿、构造-热液角度对深浅部构造电性特征进行探讨，拟划定扎西康铅锌多金属矿床深浅部成矿有利区。

1 区域成矿地质背景

受印度板块与欧亚板块陆陆碰撞影响，褶皱和断裂构造在喜马拉雅大规模发育，同时形成了一系列穹窿体(主要由深成侵入岩和变质岩组成)，呈近东西向展布^{[5, 15-18]}。喜马拉雅被3条大断裂(即藏南拆离系、主中央逆冲断裂、主边界逆冲断裂)分割成3个次级构造单元^{[17, 19-21]}(特提斯—喜马拉雅构造带、高喜马拉雅构造带和低喜马拉雅构造带)。其中位于藏南拆离系以北和印度河—雅鲁藏布江缝合带以南的特提斯—喜马拉雅构造带发育了大规模褶皱、断裂构造以及错那洞、雅拉香波等穹窿^[22-23]，由此形成了特提斯—喜马拉雅构造带(图 1a)。这些构造事件与特提斯—喜马拉雅域内形成的金锑铅锌矿床关系密切^{[2, 16, 25]}。

特提斯—喜马拉雅地区发育一系列穹窿构造^{[5, 13, 15, 26]}，错那洞穹窿体是其中的典型代表之一(图 1)。错那洞穹窿体主要由核-幔-边3部分组成，其中核部以与高喜马拉雅构造带相近的片麻岩为主，中新世的淡色花岗岩侵位其中，幔部以古生界的片岩为主，边部以中生界的低级变质系为主。形成时代主要为侏罗纪、白垩纪。另有少量三叠系低级变质岩系，其主要岩性为浅海—深海相的泥砂岩、砂质页岩、泥灰岩和炭(钙)质板岩。区内发育2组主要构造，近EW向的北倾逆冲推覆构造和近NS向的张扭性构造，兼有NW向和NE向走滑断裂^[27-36]。

扎西康铅锌多金属矿床位于错那洞穹窿的北侧，除此之外，错那洞穹窿外围还有柯月、则当、吉松、马扎拉等多个锑金矿床、钨锡矿床。扎西康铅锌多金属矿床的主要控矿断裂是近NS向和NE向的张扭性断裂和走滑断裂^[28]。

2 矿床地质特征

扎西康铅锌多金属矿床出露的地层为第四系和侏罗系。第四系主要为冲积、冲洪积、湖积、冰碛物，岩性为砂砾、亚砂土、含砾砂土、黏土、冰漂砾等。侏罗系主要为日当组和陆热组，矿体主要赋存于日当组。日当组岩性为一套灰黑色—深灰色炭质板岩、泥质粉砂岩、页岩，夹少量灰黑色、深灰色薄层状、透镜状灰岩，其中炭质板岩是矿区主要的容矿围岩^{[12, 18, 26]}；陆热组岩性为一套深灰色—灰黑色页岩、泥质粉砂岩夹层状灰岩，与页岩常常互层，风化形成“肋骨”状地貌。出露的岩浆岩以岩脉的形式产出，其岩性主要为辉绿岩和花岗岩。

构造在矿区内极为发育，以断裂为主，现已发现20多条断裂破碎带，大致可以分为近SN向和近EW向两组断裂，由钻孔、探槽和平硐等工程控制，在断裂带中圈出10多条独立的铅锌矿体，其特征见表 1。主矿体为Ⅳ号、Ⅴ号及Ⅵ号，矿区重要的控矿断裂分别为F₂、F₆、F₇、F₁₃、F₁₄。其中F₇控制了主矿体(即Ⅴ号矿体)，其性质为近SN向张扭性的断裂；该矿体提供了80%以上的资源量，其经济价值居所有矿体之首，矿体呈现出向上收敛、向下膨大的特征，以及分支现象，因此深部找矿潜力巨大。矿体的矿物组合复杂，成矿特征呈现叠加和改造，成矿元素具有2个方向(垂直和水平)的分带性^[8]。

矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、辉锑矿、铅锑硫盐矿物、铁锰碳酸盐矿物，少量的黄铜矿、毒砂等。脉石矿物主要为石英、方解石，少量的白云石，微量绢云母等。矿石结构构造大致可以分为两种类型：一种受后期构造挤压而呈现破碎状，表现为粗晶结构、半自形—他形结构，呈粗脉状、块状或者角砾状构造；另一类呈现开放空间充填的特点，粗晶—细晶结构，半自形—自形结构，呈皮壳状、脉状、似层状、条带状、网脉状和晶洞状，其未受到构造应力破坏，因此矿脉保存完整。

3 大地电磁响应标志及数据采集处理分析 3.1 大地电磁响应标志

矿区物性测试工作的视电阻率表明: 含炭质板岩和酸性脉岩具有明显的低视电阻率特征；辉绿岩和硅质岩总体具有明显的高视电阻率特征；黑色页岩和石英脉具有中低视电阻率特征(表 2)。

3.2 大地电磁数据采集处理

大地电磁野外数据采集采用AMT、MT方法，实际测线见图 2中的ZA4(AMT)和ZA40(AMT、MT)。1条测线为东西向横跨F₂、F₃、F₆、F₇等重要断裂的剖面，另1条测线为东西向的跨过岩体的剖面，平均点距100 m，测点布极方向为正北、正东向，两条剖面总长5.2 km，共90个测点。施工过程中，为避开特殊地形、人文噪声等干扰区，个别测点相对设计坐标有一定偏移。

使用MTU-5A系列大地电磁测深仪(加拿大凤凰公司(Phoenix Geophysics)生产)进行野外数据采集。采集频率范围为0.35~10 400.00 Hz，多台仪器共用磁道信号，仪器之间通过卫星同步。为保证数据质量，AMT测点的采集时间不少于35 min，MT测点的采集时间都不少于6 h。

利用野外采集到的数据(时间序列文件)，室内通过傅里叶变换、电磁场的互功率谱计算以及编辑等数据处理工作，得到满足要求的阻抗张量及其视电阻率、相位等信息。为保证数据的可靠性，对每一个测点的数据进行了质量评级，采集的全频段视电阻率和相位曲线质量达到一级的测点占全部测点的97%。最后以本次测区地质实况为依据，对测点数据进行静态校正，得到的拟断面图较真实地反映了电性横向变化。

3.3 反演与定性分析

大地电磁反演具有多解性，因此反演前确定地下电性结构的维性至关重要，从而选择最优的反演算法。二维偏离度是判断区内电性维数特征的重要参数。经研究，测区大部分测点和频点的二维偏离度均小于0.3，因此推断地下电性结构为二维，选用二维反演算法。

ZA4剖面布设方向与矿区出露的多条断裂相交，已施工钻孔ZK401、ZK402和ZK403等，因此可根据钻孔资料以及目前工程控制最为详尽的近SN向F₇断裂来验证反演结果的可靠性，以获得更可靠的反演结果以及更合理的解释。

图 3中反演结果显示，横向上总体表现为中高阻—低阻—高阻—低阻—高阻，纵向上总体表现为高阻—低阻带，整个电性背景场呈现出低阻—中高阻—高阻相互交叉的带状分布。通过电性结构分析，对已知断裂F₇、F₆、F₂进行空间定位：F₇断裂处于电性急剧变化的界面(这里称为中—高阻过渡带)，断裂界面两侧表现出明显的电性差异，上侧有一明显低阻，下侧表现为高阻，且过渡带的形态不均一，表现为局部膨大、上部不连续现象，还显示过渡带有向下延伸的趋势；F₆、F₂所处电性界面由高阻向中高阻过渡；这与已知矿体位置形态基本一致。由此，结合物性资料另解译出4条隐伏断裂(F_t1、F_t2、F_t3、F_t4)，F_t1、F_t2电性界面表现为两侧明显高低阻电性差异，且所处的过渡带形态不均一，与F₇断裂较吻合，F_t1、F_t2过渡带还向深部有延伸趋势；F_t3、F_t4处于电性由高阻向中高阻过渡的界面，与F₆、F₂断裂相似。

ZA40剖面穿过矿区出露的岩体(脉)，已施工钻孔ZK4001、ZK4002和ZK4003等(图 4)，可根据钻孔资料来限定对应岩体(脉)和断裂。

图 4中反演结果显示，纵向上总体表现为高阻—中高阻—低阻带，横向上总体表现为低阻，局部表现为中高阻特征，中高阻明显挫断连续的低阻体或中高阻镶嵌在低阻体中，整个电性背景场呈现出低阻。通过电性结构分析，对F₂、F₃进行空间定位：F₃断裂处于电性急剧变化的界面，断裂界面两侧表现出明显的电性差异，上侧表现为高阻，下侧表现为低阻，过渡带的形态连续且呈现上部窄小下部宽大，还显示过渡带有向下延伸的趋势，这与钻孔显示ⅩⅤ号矿体位置形态基本一致；F₂电性差异也较为明显，过渡带的形态上部宽大下部窄小，向下无明显延伸，钻孔资料显示Ⅵ号矿体上部膨大下部呈现分支现象，这与反演结果相一致。由此，结合物性资料另解译出1条过渡带(F₂₄)。F₂₄表现为中高阻过渡带明显挫断两侧低阻体或高阻体，过渡带形态不均一，上部挫断高阻体形态窄小，下部挫断低阻体形态往深部渐变宽大，且局部出现封闭现象，过渡带向深部有明显延伸趋势，这与F₃断裂相吻合.

对ZA40线的AMT和MT数据进行详细处理和联合反演计算，能够更加准确地突出浅部—中浅部—深部的地下电性结构。

图 5中ZA40线AMT和MT联合反演结果显示，存在明显的3层电性结构; 上层基本为形态大小不一的高阻体或中高阻体，局部存在明显的低阻体(①); 中间层为中高阻带，层间呈现出一条不明显的中低阻带，局部出现2个明显的低阻体; 下层为一高阻体侵入中高阻带。图中F₃、F₂₄为实际存在位置，电性结构差异所示，这2条断裂都位于高阻体的上方，且2个低阻体也位于高阻体的上部。

4 反演解译与找矿关系讨论 4.1 反演解释

根据已知的F₂、F₆、F₇控矿断裂在ZA4剖面AMT反演结果上的显示，F_t1、F_t2为隐伏断裂，F_t1、F_t2之间的低阻体暗示为含炭质板岩，F_t2为含矿断裂所引起的中高阻过渡带且有向下延伸的趋势。由于扎西康铅锌多金属矿床以含炭质板岩为主要容矿围岩，且矿床形成与构造-热液有关，所以推测F₇断裂下侧表现的高阻体与热液关系密切。F_t2与F₇断裂在剖面的反映基本一致，而F_t1周围的高阻异场规模较小，暗示F_t2断裂的成矿潜力和规模较大，F_t1断裂可能存在局部矿体(化)且规模较小，另外F_t3、F_t4断裂所处中高阻明显，在纵向上延伸较差，暗示局部存在矿体或矿化。根据已知的F₂、F₃控矿断裂在ZA40剖面AMT反演结果的显示，F₂₄明显挫断下部低阻体和高阻体，与F₃含矿断裂在反演结果图上的电性一致，形态差异较大，F₂₄往深部呈渐变宽大、局部出现封闭现象，向深部延伸趋势明显，暗示F₂₄存在成矿潜力。

通过2条AMT反演横向和纵向研究发现，F₂含矿断裂在横向上有延伸，推测F₂在横向上有找矿潜力，F₃、F₇在纵向上拥有找矿潜力，F_t1、F_t2、F_t3、F_t4、F₂₄都具有一定的找矿潜力，其中F_t2尤为突出。

根据ZA40测线AMT和MT联合反演结果并结合地质背景分析认为，下部高阻体上端细小、下端宽大，暗示其由深部岩体侵位所引起，而扎西康南部的错那洞穹窿与扎西康成矿关系密切，即扎西康整装勘查区各类型矿床围绕错那洞侵位岩体呈环带状空间分布^[29]；中间层出现明显的低阻异常体，暗示存在隐伏断裂，这与F₂₄断裂在反演结果图上显示的结果一致，该处具有较大成矿潜力。

4.2 矿区找矿方向

通过大地电磁的反演，扎西康铅锌多金属矿床的断裂构造在浅部和深部均发育；且已发现的铅锌矿体主要赋存在断裂破碎带中，矿体产状与断裂破碎带产状基本一致，同时矿体呈现了叠加或改造的特征、成矿元素具有2个方向(垂直和水平)的分带性；早期矿石受后期构造挤压而呈现破碎状，晚期矿石呈现开放空间充填的特点，矿脉保存完整，说明矿脉后期未受到构造应力的破坏；这些现象暗示矿区深部具有找矿潜力。扎西康铅锌多金属矿床容矿围岩主要以下侏罗统日当组板岩为主，AMT反演结果未显示围岩边界，联合反演结果显示深部存在侵入岩体，而扎西康铅锌多金属矿床的形成与构造-热液作用关系密切，工程显示集中于中浅部成矿。因此，寻找扎西康铅锌多金属矿床的隐伏断裂构造对矿区找矿具有指导作用。

4.3 区域找矿前景

目前扎西康矿区地质基础信息较为完备，地表找矿短时间内难以取得突破，且根据单一方法找矿呈现投入高、突破难等问题。因此，在尊重地质事实的基础上，结合具有更高效、更高灵敏度、施工方便快捷等优势的地球物理方法，对寻找扎西康深边部新矿体和隐伏矿体具有重要作用，也为邻近的柯月、则当、吉松、马扎拉等多个锑金矿床、钨锡矿床开辟新的深边部找矿前景。

5 结论

1) 通过2条AMT剖面反演结果识别出9条断裂(F₂、F₃、F₆、F₇、F₂₄、F_t1、F_t2、F_t3、F_t4)，包含4条隐伏断裂(F_t1、F_t2、F_t3、F_t4)，其中1条隐伏断裂(F_t2)向深部延伸；另外5条为重要控矿断裂(F₂、F₃、F₆、F₇、F₂₄)，其中3条控矿断裂(F₃、F₇、F₂₄)都向深部延伸, 以F₂₄突出，另外2条(F₂、F₆)延伸较浅。以此把F_t2和F₂₄断裂往深部延伸的位置划定为有利找矿点。

2) 通过1条AMT、MT联合剖面反演结果解译出上、中、下3层电性界面，并解译2处与断裂有关的低阻体以及下层高阻侵入岩体，且中层低阻体存在很大成矿潜力。

3) AMT、MT反演结果对容矿围岩的显示特征分析说明，扎西康深部具有很大找矿潜力，AMT、MT反演剖面以及钻孔资料和物性的相互约束印证，有效避免了地球物理方法的多解性，多证据支撑为扎西康深浅部找矿提供依据。