EH4和直流激电测深在龙桥铁矿隐伏断裂及含水构造勘查中的应用

2021-11-02杨海峰蔡永生

中国金属通报 2021年10期

关键词：等值线火山岩物性

杨海峰，许煜，蔡永生

（安徽省庐江龙桥矿业有限公司，安徽合肥 231500）

在矿山生产过程中，会遇到岩溶、断层破碎带、含水构造、地下暗河等程地质问题，这些地质现象对矿山生产有很大的安全隐患。前期地质勘探，大部分构造已经被发现，但有些隐伏构造尚未探明，这会在后期的矿山生产中会有更大的安全隐患。

本次物探工作采用EH－4型StrataGem电磁系统，该系统通过对断面电性信息分析可以应用在矿产资源勘查、工程勘查、地下水研究等工作中。

1 区域地质

1.1 地层

龙桥铁矿位于庐枞火山岩盆地的北部边缘，出露地层主要为沉积岩地层及火山岩地层两大部分，火山岩地层以角度不整合覆盖于基底沉积岩地层之上。

1.2 构造

庐枞火山岩盆地位于扬子板块西北缘，靠近扬子与华北板块的拼合带，盆地西侧为北北东向郯（城）～庐（江）深断裂带。庐枞火山岩盆地是一个在郯（城）～庐（江）深断裂带的控制和影响下，以中、下侏罗统陆相碎屑岩建造为基底，经燕山运动而发育起来的陆相断陷式火山岩盆地。盆地基底基本上构成了一个北东50°走向的平缓向斜，火山岩系呈喷发不整合覆盖其上。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露的地层由老至新为：

（1）下侏罗统磨山组上段粉砂岩、泥岩等。

（2）中侏罗统罗岭组砂岩。

（3）龙门院组凝灰岩、粗安岩、凝灰质粉砂岩。

（4）砖桥组凝灰岩、粗安岩、粉砂岩。

2.2 构造

矿区位于基底沉积岩系枣树咀背斜的南东翼。矿区褶皱不发育，构造主要以断裂为主，基底沉积岩系地层走向近东西向，向南倾的单斜构造（二房院至马鞭山单斜构造），火山岩地层呈微角度不整合覆盖其上。

图1 矿区位于基底沉积岩发育结构

3 物性分析

物性差异（物性资料）是开展地球物理勘查和物探异常解释的前提和理论基础。通过对龙桥铁矿的各主要岩性标本进行了电性参数测定工作，测量成果汇总列于下表。

表1 主要岩（矿）石标本电物性参数统计表

根据本区的岩矿石电性测定结果表明，块状铁矿石的电阻率常见值小于100Ω·m，具有低阻特征。测得砂岩、凝灰质砂岩及凝灰岩一般大于200Ω·m，呈相对低阻特征；粗安岩及正长岩等体现出电阻率中等特征，数量级在103Ω·m左右；粗安班岩及角闪粗安岩电阻率最高，数量级在104Ω·m左右。断裂破碎带由于岩石破碎后有泥质和水充填导致电阻率下降，与完整围岩相比，呈低阻特征。各种岩性间电阻率存在明显差异，同种岩性中完整与否也存在明显电阻率差异，为利用电阻率圈定断裂构造提供了依据。

4 平面电阻率特征

从AMT测量电阻率等值线平面图可以看出，视电阻率西北部电阻率较高，一般大于800Ω▪m；东南部电阻率较低，一般小于800Ω▪m，分界线明显。结合该区地质资料及物性资料可知，工作区内主要岩性在完整的前提下均不富水，电阻率高低反映了断裂构造的分布情况及富水情况，高、低阻分界处推断为规模较大的北东向构造。

表2 推断断裂构造统计表

西北部高阻区内1450线～1650线范围，电阻率2000Ω▪m～3400Ω▪m等值线形态变化较均匀，推断岩性较完整，富水性差，等值线低阻弯曲反映了局部构造发育。在1200线～1400线范围为工作区内的矿体水平投影范围，电阻率约800Ω▪m～1900Ω▪m，等值线整体较稀疏，等值线形态较凌乱，推断为矿体低阻及局部构造发育的综合反映。东南部低阻区整体电阻率较低，电阻率小于800Ω▪m，反映了构造发育，同时该区域基本位于区域水文地质上的排泄区，相对较为富水。