李海賓,卿曉鋒,祁昌煒,張 鈺,谷 超,周 瑾
1.青海省地質(zhì)調(diào)查局,青海西寧810001;2.中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心青??傟?,青海西寧810000
自然電場法在青海省三通溝石墨礦找礦中的應(yīng)用
李海賓1,卿曉鋒2,祁昌煒1,張 鈺1,谷 超1,周 瑾1
1.青海省地質(zhì)調(diào)查局,青海西寧810001;2.中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心青海總隊,青海西寧810000
青海省都蘭縣諾木洪鎮(zhèn)三通溝一帶石墨礦成礦地質(zhì)條件較好,目前已發(fā)現(xiàn)了多處石墨礦化線索.通過在該區(qū)開展自然電位物探測量工作,圈出呈條帶狀展布的自電異常帶多處,對該區(qū)石墨礦(化)體的分布規(guī)律及成礦特征有了一定認識.
自然電場法;石墨礦;異常;青海省
青海省都蘭縣諾木洪鎮(zhèn)三通溝一帶石墨礦成礦地質(zhì)條件較好.區(qū)內(nèi)從古元古界金水口群至薊縣系狼牙山組的大理巖中,均發(fā)現(xiàn)了石墨礦化,并有較多的成礦事實.區(qū)內(nèi)含礦地層分布廣泛,找礦前景明朗.通過在該區(qū)開展自然電場法測量工作,對于本區(qū)的石墨礦找礦前景有了進一步認識[1].
1.1 地層
研究區(qū)主要出露元古變質(zhì)巖系地層[2].
(1)古元古界金水口巖群(PtJ):主要分布于區(qū)域西部和中部.巖性主要為二云石英片巖、黑云母石英片巖、綠泥石英片巖、黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖及白云大理巖,厚度大于2 700 m.地層內(nèi)構(gòu)造復雜,斷裂發(fā)育.巖漿活動頻繁,局部已肢解離散.
(2)中-新元古界萬寶溝群火山巖組(Pt2-3Wa):主要分布于區(qū)域西南部,出露面積較小.巖性主要為暗灰綠色蝕變玄武巖夾安山巖、中基性凝灰熔巖、凝灰?guī)r、白云巖、結(jié)晶灰?guī)r、片理化砂巖,厚度大于872 m.
(3)中元古界長城系小廟組(Chx):分布于區(qū)域西部,出露面積小.巖性主要由綠泥片巖、二云母綠泥片巖、石英片巖、黑云母片巖等組成,厚度大于714.7 m,與下伏金水口巖群呈斷層接觸.
(4)新元古界薊縣系狼牙山組(Jxl):主要分布在區(qū)域中、東部的三通溝-冰溝一帶.巖性組合為灰?guī)r、大理巖、板巖夾石英巖、千枚巖硅質(zhì)巖,局部夾碳質(zhì)磷塊巖、硅質(zhì)巖和鐵礦層,厚929 m,最大可達6 000 m以上.局部夾石墨大理巖,為本次石墨找礦的主要目標地層.與下伏小廟組整合接觸.地層內(nèi)構(gòu)造復雜,斷裂發(fā)育.
1.2 構(gòu)造
礦區(qū)構(gòu)造主要褶皺和正斷層構(gòu)成,其構(gòu)造特征如下.
(1)褶皺:由于區(qū)域內(nèi)大面積花崗巖的分布,褶皺支離破碎,多不連續(xù),保存明顯可認的褶皺僅有洪水河-諾木洪河向斜.該向斜由薊縣系狼牙山組結(jié)晶灰?guī)r、硅質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r夾板巖、變砂巖所組成.北翼出露完整,南翼被三疊系、侏羅系地層掩蓋并被后期斷裂所破壞.向斜軸向明顯扭曲,各段方向不盡一致,諾木洪河東側(cè)呈北東向,諾木洪河以西呈北西向,向斜構(gòu)造線呈一平躺松弛的“S”形.向斜樞紐也起伏不定.
(2)斷層:區(qū)域內(nèi)主要發(fā)育近東西向正斷層,主要分布在區(qū)域西南部三通溝以北.斷層以發(fā)育斷層角礫巖為特征,分布較散,長度較短,約1~8 km.走向近東西向,傾角50~60°,多為南側(cè)下降,北側(cè)上升.正斷層穿過早期地層韌性剪切帶和巖體,引起巖層產(chǎn)狀急變,節(jié)理化、劈理化帶的突然出現(xiàn),小褶皺急劇增加以及擠壓破碎現(xiàn)象和各種擦痕等構(gòu)造強化現(xiàn)象,并為巖漿和熱液運移提供了通道和儲聚場所.
1.3 巖漿巖
區(qū)域內(nèi)巖漿活動以印支期侵入巖和華力西期侵入巖為主.華力西期侵入巖代表性巖石為黑云母花崗閃長巖、黑云母石英閃長巖,印支期侵入巖代表性巖石為黑云母二長花崗巖、正長花崗巖、黑云母二長花崗斑巖.
2.1 巖(礦)石電物性特征①卿曉鋒,等.青海省都蘭縣三通溝石墨礦預查報告.中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心青??傟牐?016.
石墨礦及炭質(zhì)地層有極低的電阻率和很高的極化率,是優(yōu)良的電子導體,一般能產(chǎn)生很強烈的自然電場和激電異常;而不含礦大理巖、花崗巖、板巖等圍巖具有高電阻率、低極化率的特性,不能產(chǎn)生明顯的自然電場和激電異常.本次在區(qū)內(nèi)針對性地采集了部分巖、礦石標本進行電性測定,統(tǒng)計結(jié)果見表1.
表1 三通溝地區(qū)巖礦石電性參數(shù)統(tǒng)計表Table 1 Statistics of electric parameters for the rocks and ores in Santonggou area
從表1中可以看出,含石墨大理巖的極化率比較高,一般為18%左右,最多達到33%,是其他巖石平均值的近10倍.電阻率一般為90 Ωm左右,而其他巖石普遍在2000 Ωm以上,因此含石墨大理巖電阻率遠遠低于圍巖電阻率,呈明顯的低阻高極化特征.
本區(qū)目標礦種含石墨大理巖與各類圍巖之間存在明顯的電性差異,并且沒有發(fā)現(xiàn)有相同電性特征的干擾體.石墨礦的電阻率很低,因此開展自然電場法測量可以形成低的電位差,這是采用自然電場法尋找石墨礦的地球物理前提[3].
2.2 電法測量成果及解釋
為查明本區(qū)石墨礦(化)體分布情況,共布設(shè)1∶1萬自然電場法75 km2,并形成自然電位等值線圖(圖1).
圖1 礦區(qū)自然電位等值線平面圖Fig.1 Isopleth map of spontaneous potential in the orefield1—自然電位(spontaneous potential);2—自電異常帶(anomaly zone)
從圖1可以看出,本區(qū)自然電位表現(xiàn)為大面積的負異常,異常幅值和范圍較大,圈出3條主要負異常帶.異常帶長度、寬度和幅值均較大,反映了礦化體規(guī)模較大,并與地表發(fā)現(xiàn)的石墨礦化帶吻合較好.3條異常帶編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,各異常帶特征如下[4].
Ⅰ異常帶位于工區(qū)西南部,呈北東方向,帶狀分布,異常強度大,幅值達到-700 mV,長約4 700 m,寬800 m.異常帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)石墨礦化帶多條,礦化帶厚度、品位變化較大,為大理巖性,多為土狀石墨.通過對比,異常帶與礦化體對應(yīng)較好,異常值的變化表明石墨礦化體質(zhì)量、厚度等不均勻.
Ⅱ異常帶位于工區(qū)東南部,呈近東西方向,帶狀分布,異常強度大,幅值達到-800 mV,長約2 400 m,寬450 m.異常帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)石墨礦化帶2條,礦化體為大理巖性,多為土狀石墨.異常帶與礦化體對應(yīng)較好,異常分布比較均勻.
Ⅲ異常帶位于工區(qū)北部,呈近東西方向,帶狀分布,異常強度大,幅值達到-750 mV,長約3 800 m,寬450 m.異常帶內(nèi)同樣發(fā)現(xiàn)石墨礦化帶,礦化帶厚度、質(zhì)量變化較大,總體質(zhì)量較差.異常帶與礦化體對應(yīng)較好,但異常帶分布斷斷續(xù)續(xù)不均勻,顯示了礦化體的分布不均勻[5].
(1)通過在本地區(qū)開展自然電場法工作,圈出3條主要異常帶,其中規(guī)模較大的Ⅰ、Ⅱ號異常經(jīng)地表揭露,均發(fā)現(xiàn)了石墨礦(化)體,并且礦(化)體與異常吻合較好,說明在該區(qū)通過開展自然電場法尋找石墨礦是可行的.
(2)隨著物探技術(shù)方法的進步和相關(guān)儀器設(shè)備的更新?lián)Q代,人們越來越傾向于采用新的技術(shù)方法及儀器設(shè)備,而忽略一些傳統(tǒng)物探方法,這是不應(yīng)該的,因為這些傳統(tǒng)方法不僅技術(shù)理論成熟,而且成本也相對較低,應(yīng)該引起我們足夠的重視[6].
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APPLICATION OF NATURAL ELECTRIC FIELD METHOD IN THE EXPLORATION OF GRAPHITE DEPOSIT IN THE SANTONGGOU OREFIELD,QINGHAI PROVINCE
LI Hai-bin1,QING Xiao-feng2,QI Chang-wei1,ZHANG Yu1,GU Chao1,ZHOU Jin1
1.Qinghai Bureau of Geological Survey,Xining 810000,China;2.Qinghai Branch,China Geological Survey Center for Building Material Industry,Xining 810000,China
The Santonggou area in Dulan County,Qinghai Province,has good metallogenic conditions for graphite deposit,with a few clues for graphite mineralization.By the geophysical survey with natural electric field method,several abnormal zones are delineated,which supplies a well understanding to the distribution and mineralization of graphite orebodies in the area.
natural electric field;graphite deposit;abnormal;Qinghai Province
2015-01-22;
2016-03-17.編輯:張哲.
中國核工業(yè)地質(zhì)局基礎(chǔ)地質(zhì)項目(編號200853).
李海賓(1990—),男,助工,主要從事地球物理找礦工作,通信地址青海省西寧市黃河路15號,E-mail//969306194@qq.com
1671-1947(2016)06-0583-06
P315.2;P694
A