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大功率激电测深在铜多金属矿勘查中的应用

2018-06-28朱洪潇贾世俊

世界有色金属 2018年8期
关键词:斜长激电矿化

朱洪潇,周 鹏,贾世俊

(中国冶金地质总局第三地质勘查院,山西 太原 030002)

2014年,笔者在浙江省龙游县灵山铜多金属接替资源勘查工作中,开展时间域激发极化法对已知③和⑩矿化带进行测量。采用中间梯度装置进行面积测量,在③和⑩矿化带取得较好的激电效果,然后在激电异常的有利部位布设单极-偶极装置的测深剖面,确定矿(化)体的空间形态。文章重点介绍时间域激化极化法在铜多金属矿查查中的应用效果。

1 地质概况

本区所处大地构造位置为陈蔡-遂昌隆起的西北部,大地构造单元属于华南褶皱系(I2),浙东南隆起区(Ⅱ4),丽水-宁波隆起带(Ⅲ8),龙泉-遂昌断隆(Ⅳ10)的东北部,江山-绍兴拼合带南西段南东侧,如图1所示。

图1 矿区矿产具体构造

矿区出露地层主要有下元古界八都群(Pt1bd)变质岩和第四系(Q)。

下元古界八都群变质岩(Pt1bd)为本区域的基底地层,中生代陆相、河湖相火山-沉积岩建造为上覆地层。八都群变质岩在矿区总体呈北东向展布,岩性组合特征为:上部以深灰-灰黑色含石榴子石黑云斜长片麻岩为主,含石榴子石黑云斜长变粒岩次之,夹1m~2m的石墨片岩,其原岩为一套韵律较弱的砂岩、凝灰质砂岩、泥岩等。

下部以灰-灰黑色斜长角闪岩、角闪变粒岩为主,次为黑云斜长变粒岩、黑云斜长片麻岩和含矽线石石榴子石黑云斜长片麻岩,其原岩为中基性、中酸性火山岩。混合岩化发育程度不一,普遍为长英质脉体呈条带状、条纹状产出。岩层普遍发生紧闭型褶皱,其两翼均平行分布,并且局部有片理产生,走向以北东向为主。第四系(Q)主要分布在沟谷、河溪地带。

矿区内侵入岩主要为花岗斑岩岩墙或岩脉均为燕山晚期侵入。矿区花岗斑岩墙或岩脉宽度一般5m~10m,其中以北凤凰山花岗斑岩岩墙,向北延伸达几千米,最大宽度可达百米。

岩石多为浅灰色,风化呈白色,斑状结构,基质为显微花岗结构,隐文象包含结构、微晶包含结构,块状构造,斑晶以板柱状钾长石为主,次为斜长石和浑圆状石英,含量15%~20%,基质以斜长石、石英为主,钾长石次之,斜长石一般呈柱状小板条,石英和钾长石呈它形粒状。

矿区以NE30°左右和较晚期形成的NEE80°左右线性构造构成矿区基本构造格架,构造型式简单,产状较稳定。F1断裂为多金属硫铁矿体容矿构造,断裂走向30°,往西转为60°,走向延伸长一千余米,倾向南南东,地表或近地表部分产状较陡,局部北倾,向下渐缓为60°~70°。其中③和⑩矿化蚀变带,均呈NEE80°方向延伸。

本区矿产均分布于古元古界八都群地层中,岩性主要为片麻岩、黑云斜长片麻岩和斜长角闪岩等,变质程度属绿片岩相到角闪岩相;燕山晚期酸性岩脉(花岗斑岩)沿NNE向成群成带分布,NNE向和NEE向构造是区内的主要容矿构造和控矿构造,矿床多沿这些构造产出。

2 地球物理特征

表1 灵山岩(矿)石电性统计表

从以表1中电性参数可以看出,而本区广泛分布的八都群地层电性变化范围较大,其中浅变质岩类(片岩、石墨片岩)主要表现为中低电阻率、中高极化率特征,而变质程度较深的岩石(片麻岩、变粒岩、斜长角闪岩)主要表现为中高电阻率、中低极化率特征。

主要的岩浆岩测试结果表明,早期混合花岗岩普遍含一定量的金属硫化物,表现为中高电阻率、中等极化率,但电阻率变化范围较大;燕山期岩浆岩电阻率变化范围较大,可能与岩浆成分及后期是否蚀变有关,总体表现为中低电阻率、中低极化率特征。矿化蚀变带采集标本显示,铅锌矿石、黄铜矿石主要表现为极低电阻率、极高极化率特征,矿石的电阻率变化与金属硫化物在矿石中的含量、分布特征等有关。

本区多金属硫化矿具有低电阻率、高极化率的电性特征,其他变质岩、岩浆岩和沉积岩与多金属硫化矿在电性上有显著差异。

因而,在该区用电法寻找多金属硫化矿有较好的地球物理物性基础。

3 方法技术

本次激电中梯剖面和激电测深工作中所使用仪器为美国Zonge公司生产的GDP32 II型多功能电法工作站。发射系统为美国Zonge公司的GGT30,其最大功率为30kw,最大供电电压1000V,最大发射电流20A;接收系统为美国Zonge公司的GDP32II型8通道接收机,采集视电阻率和视充电率两个参数。

激电中梯和单极-偶极(P-D)装置供电频率采用0.063Hz(即供电周期16S);

激电中梯剖面测量:测线方位角为350°方向,供电电极极距1600m,测量电极极距为40m。

激电测深测量:观测方式拟采用单极-偶极(P-D)装置,工作参数为:间隔系数:间隔系数:n=1,2,3,4,……,18(0.5,1.5,2.5,3.5……,18.5)。接收机采取7道测量方式,偶极距MN=40m;单边观测方式,A0距最大1400m,无穷远极AC极距3500m~4000m。

4 资料解释

(1)激电中梯测量

矿区激电异常密集分布,激电异常JD2,呈条带状,北东东向,长1200,宽60m~200m,充电率极大值128ms,为低阻高极化异常,该异常位于八都群地层,对应③和⑩号矿化蚀变带,激电异常与矿化带及矿化蚀变带分布范围大致吻合,激电异常主要受构造带及岩体接触带的控制,能较好的反映地质情况。

本区高电阻率异常主要分布在元古界八都群地层中,中阻主要在岩体分布区,主要的低阻带分布严格受构造带、岩体接触带以及岩性接触界线的控制。

图2 高电阻率异常分布

图2所示为,本区激电中梯剖面成果能较好反映地质情况,视电阻率异常带与岩性分界线、构造带相吻合,充电率异常均有相对应的硫化物矿化现象,本次激电中梯剖面工作能达到相应的地质效果。

图3 大功率激电测深充电二维反演断面

(2)激电测深

针对平面激电JD2号异常,布设的P108线和P109线激电测深剖面,对其进行了重点解析,很好的反映了③和⑩矿化蚀变带在空间的产状和形态。

图4 大功率激电测深充电二维反演断面异常

P109线测深剖面共发现两处低阻高充电率异常,其中第一处高充电率异常与视电阻率低阻异常吻合较好,位于1160号点值1280号点之间,最低阻值小于15Ω·m,充电率异常值在80msec~120msec,该异常往南都倾斜,顶端埋深较浅,异常延深较大,该异常位于③号、⑩号矿化蚀变带下方,推测为③号、⑩号矿化蚀变带往深部延深引起,推测③号、⑩号矿化蚀变带规模较大,有一定的倾向延深,并且在深部可能合为一体,可能存在较好的找矿前景。位于1400号点值1520号点之间高充电率异常位于视电阻率异常梯度带上,最低阻值小于100Ω·m,充电率异常值在80msec~110msec,该异常产状较缓,倾向南,顶端埋深较浅,异常延深有限,为浅部地质体引起,推测为花岗斑岩蚀变引起,如图3、4所示。

5 结论

(1)通过本次激电中梯装置测量工作,圈定激电平面异常20处,圈定视电阻率梯度带4处。通过布设P108和P109测深剖面,重点解析JD2异常(③号、⑩号矿化蚀变带),确定矿(化)体的产状、形态及空间分布。

(2)本区充电率异常展布与构造方向一致,主要受构造带及岩体接触带的控制;而视电阻率异常带的分布大致与岩性分界线、构造带相吻合,激电中梯测量成果能较好反映矿区平面异常特征,且激电测深剖面成果与激电中梯剖面成果以及已知矿(化)体对应较好,说明本次激电工作能达到相应的地质效果,具有一定的参考价值。

[1]李金铭.激发极化法方法技术指南.北京:地质出版社,2004.

[2]傅良魁主编.电法勘探教程.北京:地质出版社,1983.

[3]周云海,樊金生,王备战.单—偶极激电测深在陕西某银铅多金属的应用效果[J].地质装备,2008,9(1).

[4]雒志峰,高明程,朱向泰,时域激电法单极-偶极装置在铅-锌矿勘查中的应用效果[J].地质与勘探,2006,42(4).

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