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時間域激電在多金屬礦勘查中的應(yīng)用

2020-09-02 07:22
能源與環(huán)境 2020年4期
關(guān)鍵詞:山巖紅透閃長巖

(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院有限責(zé)任公司 遼寧沈陽 110031)

1 地質(zhì)環(huán)境背景

1.1 地層

工作區(qū)大地構(gòu)造位置位于中朝準(zhǔn)地臺、膠遼臺隆,成礦區(qū)帶屬位于印支-燕山期銅鋅金成礦帶[1]。區(qū)域發(fā)育地層主要為太古界紅透山巖組(Ar3h)、中生界白堊系小嶺組(K1x)及沿溝谷河流分布的新生界第四系全新統(tǒng)(Q)。其中紅透山巖組為紅透山式銅鋅礦的主要礦源層及賦礦層位[2]。由老至新敘述如下:

(1)太古界紅透山巖組,劃分為三個巖段:①紅透山巖組一段(Ar3h1):主要巖性為厚層-巨厚層斜長角閃巖,夾角閃斜長變粒巖、角閃石巖等,原巖為一套鈣堿性火山巖組合(拉斑玄武巖-英安巖-流紋巖)。②紅透山巖組二段(Ar3h2):巖性主要為斜長角閃巖、黑云斜長變粒巖、角閃斜長變粒巖和磁鐵石英巖等。該組變質(zhì)程度一般為角閃巖相—高角閃巖相,產(chǎn)有典型的BIF型鐵礦、細(xì)脈侵染型金礦、“薄層互層帶”賦存著紅透山式銅鋅礦。因此,紅透山巖組二段是紅透山式銅鋅礦主要礦源層及賦礦層位。③紅透山巖組三段(Ar3h3):僅分布在渾河斷裂北部曾頂子和下甸子一帶,主要巖性為大理巖、含礫變質(zhì)石英砂巖,地層疊置厚度390 m。在曾頂子和下甸子地區(qū)被后期閃長巖侵入形成了矽卡巖型銅、鐵礦床。

(2)中生界白堊紀(jì)小嶺組(K1x):主要分布在工作區(qū)外的南部,零星分布在北西部。均呈零星的橢圓形的殘片狀覆蓋于大古代地層及晚三疊世侵入巖之上。在普查區(qū)東部曾頂子一帶,呈北東向展布,主要為一套中性火山熔巖及其火山碎屑巖。巖性為玄武巖安山巖夾火山集塊角礫巖。

(3)新生界第四系 (Q):第四系坡洪積物沖洪積物(Qh1pal)主要巖性為砂礫石、粉砂、粉砂質(zhì)泥、泥質(zhì)粉砂等。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造形跡主要有北東-北北東、北西斷裂和次級東西向、北北東向共軛斷裂等。其中北西向斷裂為區(qū)內(nèi)主要的區(qū)域性斷裂,對區(qū)內(nèi)金屬和非金屬礦產(chǎn)的形成起到了控制作用。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈,侵入巖時代主要為太古代、三疊紀(jì)和白堊紀(jì)[3]。其中太古代巖漿侵入巖十分發(fā)育,以深成侵入巖為主,巖石類型有英云閃長巖(γδοAr3)、片麻狀黑云母斜長花崗巖(γοAr3)。

晚三疊紀(jì)閃長巖(δT3),總體呈北西向展布,與區(qū)域上構(gòu)造形跡保持一致。在曾頂子地區(qū)侵入到紅透山巖組三段中,在接觸帶附近形成矽卡巖型銅、鐵礦[4],該巖體與區(qū)域上重要礦產(chǎn)的形成關(guān)系密切。

表1 遼寧省清原縣達連背銅多金屬礦普查區(qū)物性統(tǒng)計表

中生代花崗巖主要為晚侏羅紀(jì)花崗閃長巖(δγJ3),呈北西向展布,巖體中存在面積大小不等的變質(zhì)表殼巖殘片,同時巖體內(nèi)發(fā)育有各時期的巖脈,呈北西向分布,巖性從超基性—中酸性都有分布。工作區(qū)中銅多金屬礦體賦存于晚侏羅紀(jì)[5]花崗閃長巖(δγJ3)中。

巖脈比較發(fā)育,有閃長巖、輝綠巖、石英巖、二長斑巖。其走向主要為北西向。很多金礦與巖脈密切伴生。

2 物性特征

遼寧省清原縣達連背銅多金屬礦普查區(qū)物性統(tǒng)計見表1。

工區(qū)巖性以花崗巖、閃長巖為主,局部出露砂巖、大理巖、斑巖等。對本區(qū)72塊巖(礦)石物性標(biāo)本進行測量統(tǒng)計,結(jié)果表明,黃鐵礦化、褐鐵礦化蝕變巖是引起高極化異常的主要原因,由于蝕變類型不同導(dǎo)致成巖類型的差異,此類巖性引起的極化率異常集中在0.71%~52.52%間?;◢弾r、閃長巖、大理巖等極化率相對較高,常見極化率在2.18%~3.25%之間。變粒巖、碎裂巖、長英質(zhì)脈巖等極化率相對偏低,大部分極化率在1.5%以下,是極化率背景場區(qū)域主要巖性。區(qū)內(nèi)巖(礦)石電阻率主要集中在4 200~8 600 Ω·m之間。巖礦石標(biāo)本中無明顯低阻巖性,大理巖、花崗巖、閃長巖類電阻率值相對較高,電阻率在6 800~8200Ω·m之間。黃鐵礦化蝕變巖電阻率在4 700~8 022 Ω·m間,阻值相對較高。

3 區(qū)域重磁異常特征

工區(qū)位于北東向展布的紅石灣溝—文家屯負(fù)磁異常帶與曾頂子—金家窩棚高磁異常帶的異常梯度帶上。區(qū)域航磁異常特征明顯,異常由北部向中部逐漸變?nèi)?,高磁異常帶北部向南部逐漸降為負(fù)磁異常。區(qū)域內(nèi)航磁異??傮w沿北東向展布,反映了多個北東向地質(zhì)構(gòu)造的走向。區(qū)內(nèi)出現(xiàn)多個航磁正異常,極值在200 nT左右,應(yīng)為太古代地層中磁性分布不均所引起,南側(cè)出現(xiàn)一個近東西向的長條帶狀航磁負(fù)異常,推斷為盆地所引起,工區(qū)西側(cè)航磁異常呈低緩的負(fù)磁異常,異常最低約-250 nT,推斷為酸性侵入巖所引起(圖1)。

測區(qū)剩余重力異常具有明顯分帶特征。北部的夏家堡鎮(zhèn)—放牛溝一帶出現(xiàn)一個橢圓狀封閉的重力高異常,該異常極值為6 mgal。測區(qū)東南部出現(xiàn)一個北東向橢圓狀封閉的重力高異常,該異常極值為5 mgal。測區(qū)中部出現(xiàn)北東向的重力低異常,由兩個異常中心組成,極值-1 mgal,周圍為剩余重力高異常。結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)情況和物性參數(shù)分析,該區(qū)重力低異常為不同時代的酸性侵入巖引起,結(jié)合該區(qū)物性資料及地質(zhì)資料,推斷工作區(qū)內(nèi)剩余重力高異常由太古代地層所引起 (圖1)。普查區(qū)位于曾頂子-紅石灣溝一帶北東向剩余重力低異常與夏家堡鎮(zhèn)-放牛溝一帶剩余重力高異常梯度帶上。

4 激電異常特征

4.1 激電中梯剖面異常特征

為查明礦化體產(chǎn)狀,工區(qū)內(nèi)布設(shè)激電中梯以及在選定剖面進行激電測深[6]。經(jīng)計算確定工區(qū)內(nèi)視極化率異常下限為1.65%。從視電阻率平剖圖(圖2)整體特征看,全區(qū)電阻率值集中在2 000~7 000 Ω·m,主要背景場電阻率值在1 500~4 500 Ω·m之間,全區(qū)電阻率呈波浪波特征,電性特征與地下導(dǎo)電介質(zhì)含量變化有關(guān);區(qū)域內(nèi)的高阻異常分為兩處,一處在工區(qū)中部L8-L12線的1 100~1 780點之間,電阻率值在4 500~7 000 Ω·m之間,另一處在L25線、13線-L15線640~1 520點之間,電阻率在4 500~10 000 Ω·m之間;結(jié)合地表地質(zhì)分析,可能與花崗巖體內(nèi)出露閃長巖脈有關(guān)。

全區(qū)視極化率異常主要集中在0.8%~2.6%之間。工區(qū)中部、北部異常較為平穩(wěn),極化率異常值集中在0.8%~1.4%之間,為極化率背景場范圍;工區(qū)中部存在一處極化率異常S1,異常值在1.78%~2.6%之間,異常向南延伸方向由SN向轉(zhuǎn)向NW向;其東部為極化率異常S2,異常較為寬緩,異常值在1.6%~2.2%之間,被S1異常包圍;工區(qū)南側(cè)為S3異常,異常區(qū)域較大,異常呈不規(guī)則鋸齒狀,極化率異常值基本在2%以上,此異??赡芘c花崗巖體內(nèi)的閃長巖脈、二長斑巖脈有關(guān);L14、L15線2 780~2 860點極化率異常大于6%,異常為全區(qū)最高,異常北段未封閉,在異常區(qū)內(nèi)見到黃鐵礦化。

4.2 激電測深異常特征

L8線860~1420點剖面激電測深斷面見圖3。

綜合剖面異常特征,在L8線的860~1 420點剖面段進行激電測深,以查明激電異常的深部展布特征。

從視電阻率異常擬斷面圖看,從地表向深部延伸,電阻率基本呈逐漸增大的趨勢,AB/2小于25 m時,電阻率小于1 000 Ω·m,AB/2 大于 40 m 時, 電阻率在 1 000~5 000 Ω·m;在1160~1 180點附近,電阻率異常相比圍巖呈明顯低阻,低阻帶呈近直立,推斷此處為巖體間的破碎帶。從視極化率異常擬斷面圖看,以1 160~1 180點附近為界,小號點為高極化異常區(qū),極化率基本均大于1.7%,980~1120點高極化異常從AB/2為15 m延伸至150 m,極值為2.45%左右,異常體近直立。

通過鉆孔驗證,工區(qū)發(fā)現(xiàn)一條礦化體,礦化體主要賦存于太古代紅透山組斜長角閃巖中,礦化體主要呈近直立脈狀,目前發(fā)現(xiàn)的礦化體品位較低。

5 結(jié)論

(1)廣泛采集工區(qū)內(nèi)各類巖(礦)石物性樣,經(jīng)多次測試物性樣品得出結(jié)論,遼寧省清原縣達連背銅多金屬礦普查工區(qū)內(nèi)電性異常類型主要有高極化的礦化蝕變類巖(礦)石引起異常,電阻率異常差異不明顯。

(2)在工區(qū)完共發(fā)現(xiàn)4處異常特征較好的激電異常S1、S2、S3,綜合地形、地質(zhì)、化探、物性、激電中梯以及測深結(jié)果,推斷S1異常為礦化蝕變帶,通過鉆探驗證,該礦化體賦存在角閃巖中,品位較低。

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