蔣健美 ,李 瑞 ,章 輝,鄭 儒
(1.成都理工大學(xué),成都 610059;2.浙江省第七地質(zhì)大隊(duì),杭州 310000)
近年來,隨著地表礦體的逐漸減少,深部隱伏金屬礦體的尋找備受關(guān)注。因此,以地質(zhì)資料為基礎(chǔ),開展對應(yīng)的地球物理勘查方法就顯得越來越重要。激電中梯法和EH4電導(dǎo)率成像技術(shù)是找礦中的兩種重要的地球物理勘查方法[3]。激電中梯法主要研究巖礦石的電阻率和極化率參數(shù);EH4電導(dǎo)率成像技術(shù)通過接收地下不同頻率的電磁波,探測地層視電阻率變化,通過研究解釋地電電阻率剖面差異來識(shí)別礦體展布空間形態(tài)。作者在成礦理論指導(dǎo)深部找礦的基礎(chǔ)上,利用EH4電導(dǎo)率成像技術(shù)及激電中梯兩種物探方法,用地質(zhì)資料約束物探反演,綜合解釋推斷鉛鋅礦化異常一處,更進(jìn)一步推斷了周圍可能存在的礦體展布。最終經(jīng)鉆孔驗(yàn)證,取得了良好的找礦效果。
浙西南~閩中多金屬成礦帶主體為中元古裂谷形成的龍泉群變質(zhì)巖系,總體呈NE 方向展布,局部呈構(gòu)造剝蝕天窗分布。裂谷北西側(cè)為早元古界八都群(Pt1bd)古陸,以韌性剪切帶為界;南東側(cè)被侏羅紀(jì)火山巖所覆蓋,并多處見燕山期中酸性侵入巖產(chǎn)出。巖石變質(zhì)程度主體為高綠片巖相,局部為低角閃巖相,主要巖性有綠泥綠簾陽起片巖、石英云母片巖、斜長角閃(片)巖、黑云斜長變粒巖及大理巖等。與鉛鋅多金屬礦成礦有關(guān)的巖石,主要有大理巖和綠片巖等。
本區(qū)為典型的二元結(jié)構(gòu),中元古界龍泉群南弄組(Pt2ln)變質(zhì)巖構(gòu)成了本區(qū)的基底,上覆蓋層為上侏羅統(tǒng)大爽組(J3d)、高塢組(J3g)(見下頁圖1)。
(1)南弄組(Pt2ln)巖性主要有二云變粒巖、二云石英片巖、斜長角閃巖、大理巖等,變質(zhì)程度為高綠片巖相,局部達(dá)低角閃巖相,原巖為玄武巖、凝灰?guī)r等基性火山巖夾砂泥質(zhì)巖及泥灰?guī)r建造。
(2)大爽組(J3d)主要巖性有晶玻屑凝灰?guī)r、含角礫玻屑凝灰?guī)r及長石砂巖夾層等。
(3)高塢組(J3g)巖性較簡單,為晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r、含巖屑晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r。
礦區(qū)內(nèi)未見大的巖體,但脈巖發(fā)育,主要有花崗巖脈、花崗斑巖脈、霏細(xì)斑巖脈、閃長玢巖脈等,分布于變質(zhì)巖中。其中以霏細(xì)斑巖脈最為發(fā)育,長一般為200m~2 500m,寬為10m~300m;其次為花崗巖脈,出露長度為2 400 m,寬為3 m~40m。其中燕山期花崗斑巖脈含Cu、Pb、Zn背景值高,與成礦關(guān)系密切[4]。
作者利用激發(fā)極化模擬機(jī),對該礦區(qū)所采集的三十九件巖石標(biāo)本和典型的九種地質(zhì)體露頭進(jìn)行電性參數(shù)測量[5],從下頁表1和表2中可以看到該礦區(qū)的地球物理特征如下:
(1)視極化率。根據(jù)所測的露頭電性參數(shù)結(jié)果可見(見下頁表1),稠密浸染狀(塊狀)鉛鋅礦和蝕變、礦化巖石及楓坪組泥巖有較高的電化學(xué)活動(dòng)性(ηs>2%),且其視極化率依次降低。而從所測的巖石標(biāo)本電性參數(shù)結(jié)果可見(見下頁表2),鉛鋅礦化、黃鐵礦化較強(qiáng)的凝灰?guī)r,以及霏細(xì)斑巖視極化率較高,片麻巖、角閃巖、偉晶巖和花崗巖視極化率都較低,而凝灰?guī)r和霏細(xì)斑巖本身極化率較低,結(jié)合地質(zhì)資料來看,所采集極化率高的凝灰?guī)r和霏細(xì)斑巖標(biāo)本,都來自于變質(zhì)巖和火山巖接觸帶上。
(2)視電阻率。稠密浸染狀(塊狀)鉛鋅礦石、構(gòu)造角礫巖,以及接觸帶附近黃鐵礦化較強(qiáng)的凝灰?guī)r和霏細(xì)斑巖,均表現(xiàn)為中低阻,其視電阻率一般為1 000Ω·m<ρ<2 000Ω·m,但變質(zhì)巖一般都顯示高電阻率特征,因此在異常解釋[6]中要結(jié)合地質(zhì)資料。其它標(biāo)本礦石基本顯示中高阻特征。
(3)對所測標(biāo)本的視電阻率和視極化率做交會(huì)圖(見下頁圖2),通過不同的圖標(biāo)區(qū)分,我們看到稠密浸染狀(塊狀)鉛鋅礦石和接觸帶附近黃鐵礦化較強(qiáng)的凝灰?guī)r(正方形表示),具有低電阻率高極化率的特點(diǎn),與其它巖石(圓形表示)的區(qū)別比較明顯。
(4)在八都群變質(zhì)巖的某些層位上含石墨,石墨常規(guī)電法具有高極化率,低電阻率的特征,但根據(jù)資料得知,在本區(qū),石墨礦與鉛鋅礦密切共生,因而亦可作為一間接指示目標(biāo)。
圖1 地質(zhì)地形圖Fig.1 Geological map
表1 露頭電性測定表Tab.1 The electrical determination of outcrops
表2 礦區(qū)內(nèi)模擬機(jī)測得電性測定表Tab.2 The electrical determination measured bymine simulator
圖2 視極化率~視電阻率交會(huì)圖Fig.2 Apparent polarizability-apparent resistivity crossplot
根據(jù)以上礦區(qū)巖礦石標(biāo)本、與典型的九種地質(zhì)體露頭電性參數(shù)分析,鉛鋅礦具有低阻、高極化率的地球物理特征。我們選取了EH4法和激電中梯兩種物探方法組合[10],開展物探工作,進(jìn)一步詳查、預(yù)測礦化異常帶展布。
我們在本礦區(qū)共圈出激電異常七個(gè),在礦區(qū)的地形地質(zhì)圖(見圖1)中可以看出,異常從上往下依次為Jd5、Jd6、Jd3、Jd7、Jd1、Jd4、Jd2。我們還根據(jù)激電異常布置了六條EH4 測線,分別是E0、E3、E4、E8、E12、E14。
作者在本次研究中,選取“0”號(hào)測線進(jìn)行分析,“0”號(hào)測線總長1 600m,它的綜合剖面圖(如圖3所示)從上到下,分別是激電剖面圖、剖面地形草圖、EH4測深斷面圖。在圖3中我們可以分析得到:
(1)剖面地形草圖結(jié)合地質(zhì)資料,我們可以看出,①測線0m~240m 左右為上侏羅統(tǒng)大爽組晶玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r(J3d);②240m~670m、720m~840m、920m~1 000m 為下元古界龍泉群南弄組斜長片麻巖(Pt2ln(gn));③670m~720m、840m~860m 為斜長角閃片巖(Pt2ln(sch));④860 m~920m為花崗斑巖(γπ);⑤1 000m~1 420m 為霏細(xì)斑巖(νπ);⑥1 420m~1 600m上侏羅統(tǒng)高塢組晶玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r(J3g)。
圖3 “0”線綜合剖面圖Fig.3 Comprehensive profile of line“0”
(2)從激電剖面圖[7、8]上可以看出,“0”號(hào)測線視極化率為0.2~4.4%,在700m~750m 左右有激電異常Jd1,表現(xiàn)為高極化率,極化率為2.3~4.4%,位于礦區(qū)斜長角閃片巖上。
(3)從EH4測深斷面圖[9]上可以看出,測線0 m~240 m 凝灰?guī)r電阻率表現(xiàn)為低阻;200 m~1 600m電阻率相對高,但也有幾處相對低阻帶,分別在700 m~750 m、850 m~920 m、1 300 m~1 500m。
(4)浙西南~閩中多金屬成礦帶主體分布在變質(zhì)巖系中,多金屬礦具有低阻高極化率的特點(diǎn)。從綜合剖面圖中,我們發(fā)現(xiàn)700m~750m 的電阻率低而極化率高,互相吻合很好。從EH4的電阻率斷面等值線圖看出,該礦化體產(chǎn)狀較陡,近乎直立,經(jīng)鉆孔驗(yàn)證確實(shí)有近乎直立的鉛鋅礦體存在。
(1)該區(qū)鉛鋅礦屬于金屬硫化物,理論上具有低阻高極化率的特點(diǎn)。作者在本次研究中共選取三十九塊巖礦石標(biāo)本、九種典型地質(zhì)露頭,來研究礦區(qū)巖石的地球物理性質(zhì)。通過數(shù)據(jù)說明稠密浸染狀(塊狀)鉛鋅礦石具有高極化低電阻率的特點(diǎn),與其它巖石電性差異明顯,與理論相符。但應(yīng)該指出鉛鋅礦石因其礦石礦物結(jié)構(gòu)構(gòu)造的差異,其極化率和電阻率均有較大的變化。
(2)作者在地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上,選取了EH4電導(dǎo)率成像技術(shù)、激電中梯兩種物探方法尋找鉛鋅礦,最終通過打鉆驗(yàn)證了礦體的存在,鉆孔及礦體分布在剖面地形草圖上標(biāo)出。鉆孔未打穿變質(zhì)巖層,由EH4電測深斷面圖反映礦體可能出現(xiàn)反傾,因此深部500m,700m 處可能還有探礦前景。
(3)該礦區(qū)物探勘查驗(yàn)證了物探方法在浙西南地區(qū)找鉛鋅礦的成功,如能得到更好地驗(yàn)證,則可以形成一套更完善的找礦模式,對浙西南地區(qū)地質(zhì)找鉛鋅礦攻深找盲提供有力支持。
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