整合野外数据、岩石学特征以及感应极化地球物理勘探方法，用于喀麦隆尼永群比桑地区金矿化目标的三维建模与圈定

《Results in Earth Sciences》：Integrating field data, petrography, and induced polarization geophysical survey for 3D modeling and delineation of gold mineralization targets in Bissiang area, Nyong Group, Cameroon

喀麦隆Bissiang地区通过整合野外调查、岩石学和感应极化法（IP）数据，识别出高极化率（VHC：25-44 mV/V；HC：15-25 mV/V）异常区，揭示N-S向剪切带控制的金矿化潜力，并建立3D模型估算VHC靶区体积340,388,500 m3、HC靶区705,358,000 m3，提出18个钻探点。

　　### 中文解读：贝斯昂地区金矿化目标的识别与建模

在非洲中西部的喀麦隆，位于刚果克拉通西北边缘的贝斯昂地区成为地质学家关注的焦点。该地区的研究旨在通过整合实地、岩石学和地球物理数据，识别潜在的金矿化目标。该研究采用了多种方法，包括河流沉积物采样、岩石描述和诱导极化（IP）勘探，以探索地下可能存在的金矿化区域。研究发现，大部分河流沉积物样品中都含有冲积金颗粒，表明该地区的矿化流域主要由石英岩、片岩和片麻岩构成。通过IP数据的倒置电位分析，研究人员识别出高电位（VHC）和高电位（HC）区域，分别被认为是潜在的原生和次生金矿化目标。这些区域在空间上的关联表明，可能存在一个沿着南北走向的异常区，该区域受到右旋断层的影响。基于这些数据，研究人员开发了VHC（25–44 mV/V）和HC（15–25 mV/V）区域的三维模型，并估算出原生VHC目标的体积约为3.4亿立方米，次生或HC目标的体积约为7.05亿立方米。这些结果为后续的勘探和钻探活动提供了重要的依据。

#### 金矿化背景与区域地质

贝斯昂地区位于喀麦隆的Bidou多金属项目西部，距离Kribi镇约20公里，属于Nyong群的中心部分。Nyong群的地质特征显示出一系列变形阶段，其中D1阶段的特征是区域性的S1/S2面理、可变的L1伸展线理和F1褶皱，与南北走向的左旋走滑断层相关。D2阶段则以F2褶皱、S2片理和L2伸展线理为特征，伴随着C2剪切面，这些特征在区域地质中被广泛描述。D3阶段则表现为低温变质剪切带，具有南北走向，影响着Nyong群的南部地区。这些剪切带与Pan-African构造事件相关，可能在中生代冈瓦纳大陆分裂前，将刚果盾与巴西的 Sao Francisco克拉通分隔开。研究区域的地质特征显示，石英岩、片岩和片麻岩是主要的岩石类型，这些岩石的变形和分布模式表明，该地区可能存在丰富的金矿化资源。

#### 研究方法与数据采集

为了识别潜在的金矿化目标，研究团队采用了多种方法。首先，他们进行了河流沉积物采样，并在IP测线附近系统性地采集岩石样本。通过将这些样本送至实验室进行薄片制作和显微观察，研究人员能够更准确地识别出与金矿化相关的矿物特征。此外，他们还使用了IP地球物理勘探技术，通过设置接收偶极子间距为100米，测站间距为50米，覆盖了约12.5平方公里的区域。在该区域中，布置了六条东西走向的测线，每条测线长度为5公里，总计30公里的勘探长度。这些测线的布局旨在垂直于主导的南北走向地质结构，以提高对电位异常的横向分辨率。

IP数据的采集使用了IRIS Instruments Syscal Pro接收器和Walcer TX-9000发射器（9 kW）。在采集过程中，源电压通常设置在1000到4000伏之间，允许注入1000到2000毫安的电流。接收偶极子长度固定为100米，远程电流电极的最小距离为2000米。不锈钢电极用于接收电位数据，数据采集时间为2秒，并通过数据堆叠确保信号与噪声的比例达到满意水平。研究团队记录了20个连续的时间窗口，以捕捉电流关闭后的IP衰减过程。测量进行到n=8倍偶极子长度，以确保足够的数据覆盖。系统会根据预设的序列自动进行电阻率和电位测量，并记录每个电极的GPS坐标。

#### 数据处理与建模

在数据处理阶段，研究团队将IP数据分为四个主要步骤。首先，进行数据预处理，包括检查每个测线的测量数据，去除噪声数据，并验证不同测量之间的相关性，以确保数据的地质意义。其次，进行倒置处理，使用Res2Dinv软件对每个测线的断层进行倒置，选择倒置参数（如阻尼因子、正演建模方法、倒置设置、模型离散化和倒置策略）基于软件的用户手册。通过评估倒置模型的可靠性，研究团队考虑了多个倒置质量指标，例如均方根（RMS）误差值。在六个IP测线中，RMS误差值范围在1.4%到1.6%之间，表明观测数据与计算数据之间的拟合度较高。

在倒置处理后，研究团队对数据进行了解释。他们根据经验校准和区域研究数据，采用了VHC和HC的电位阈值来定义可能的金矿化区域。这些阈值是基于研究团队在Makouré地区的测量结果，其中电位异常超过25 mV/V被认为是与金矿化相关的石英脉。通过分析这些高电位区域在六个测线中的几何形状和空间连续性，研究团队能够排除倒置伪影，并确认这些区域与石英脉型侵入有关。研究团队还使用RockWorks软件进行了三维建模和初步体积估算，将每个测线的倒置断层数据整合到模型中，并利用逆距离算法（IDW）对电位区域进行分类和细分。

#### 研究结果与讨论

通过分析六个测线的倒置电位断层，研究团队识别出不同电位区域，包括VHC（非常高的电位）、HC（高电位）、LC（低电位）和VLC（非常低电位）。同样，电阻率断层分析揭示了四个电阻率区域，包括VHR（非常高的电阻率）、HR（高电阻率）、LR（低电阻率）和VLR（非常低的电阻率）。这些区域的分析表明，VHC和HC区域可能与石英脉型侵入有关，并且这些区域与低到中等电阻率区域（LR和VLR）具有良好的相关性。

此外，研究团队通过分析河流沉积物中金颗粒的形态和尺寸，进一步确认了这些金颗粒的来源。金颗粒的形态多样，包括不规则、次圆形、叶状和细长形状，表明这些颗粒在河流中的运输距离较短，可能来源于附近的金矿化区。通过对比不同测线的电位断层和金颗粒分布，研究团队能够识别出南北走向的异常走廊，并发现该走廊受到东西走向的右旋断层影响。

为了更准确地估算金矿化区域的体积，研究团队对VHC和HC区域进行了细分，并使用逆距离算法对每个子区域进行了体积估算。根据这些估算结果，VHC区域的体积约为3.4亿立方米，而HC区域的体积约为7.05亿立方米。这些结果为后续的地质勘探提供了重要的依据，并为钻探点的确定提供了参考。

#### 三维模型与钻探建议

研究团队开发了VHC和HC区域的三维模型，以更好地理解这些区域的地下分布。这些模型显示，VHC和HC区域在地下延伸超过300米，并且它们的几何形状和空间分布表明，这些区域可能与石英脉型侵入有关。通过将这些模型与金颗粒的分布进行对比，研究团队能够确认这些区域与金矿化的关系。

为了进一步提高勘探的准确性，研究团队建议在VHC和HC区域的多个子区域中进行钻探。根据这些区域的分布和特征，研究团队确定了18个潜在的钻探点，并提供了每个钻探点的具体坐标、深度、方位角和倾角。这些钻探点的分布与三维模型中的电位区域密切相关，表明这些区域可能是金矿化的主要来源。

#### 研究结论与局限性

通过整合实地数据、岩石学和IP地球物理勘探，研究团队成功识别了贝斯昂地区的潜在金矿化目标。研究结果表明，该地区的矿化流域主要由石英岩、片岩和片麻岩构成，这些岩石可能与金矿化有关。通过分析IP数据，研究团队确定了VHC和HC区域，并估算出这些区域的体积。这些结果为后续的勘探和钻探活动提供了重要的依据，但也存在一些局限性。例如，测线之间的500米间距可能引入横向不确定性，而三维模型的生成基于IDW插值方法，这可能会导致体积估算的误差。此外，2D倒置模型本身也存在一定的不确定性，RMS误差值的范围表明观测数据与计算数据之间的拟合度较高，但并非完美。因此，这些估算结果应被视为指示范围，而非精确测量。为了提高勘探的准确性，研究团队建议进行更高分辨率的勘探、钻孔验证或交叉线断层勘探，以进一步确认金矿化区域的几何形状和空间连续性。

综上所述，贝斯昂地区的金矿化研究不仅揭示了该地区的地质特征，还通过整合多种方法，为后续的勘探和钻探活动提供了重要的科学依据。这些研究结果有助于更好地理解金矿化的过程和机制，并为未来的矿产资源开发提供了新的方向和思路。