■王策

（遼寧省有色地質(zhì)局勘查總院 遼寧沈陽(yáng) 110032）

綜合物探方法在黃溝地區(qū)鈾礦勘查中的應(yīng)用

■王策

（遼寧省有色地質(zhì)局勘查總院 遼寧沈陽(yáng) 110032）

研究黃溝地區(qū)浪子山組片巖與重熔混合巖的接觸帶形態(tài)以及尋找重熔混合巖增厚部位對(duì)于該地區(qū)的鈾礦勘查有著重要的意義。本文首先系統(tǒng)測(cè)量了接觸帶附近巖（礦）石物性參數(shù)（磁性，電性），通過(guò)其物性差異，運(yùn)用瞬變電磁法、激發(fā)極化法以及地面高精度磁法對(duì)黃溝地區(qū)進(jìn)行測(cè)量，取得了較好的效果。

巖石物性瞬變電磁激發(fā)極化磁法黃溝接觸帶

1 引言

鈾礦作為一種關(guān)系到國(guó)家安全的特殊礦產(chǎn)資源，一直備受各國(guó)重視。連山關(guān)黃溝工區(qū)位于全國(guó)16個(gè)重點(diǎn)成礦帶之一的遼東-吉南成礦帶內(nèi)，與3075礦床相距僅一公里。連山關(guān)地區(qū)含鈾礦構(gòu)造多分布于浪子山組片巖與重熔混合巖的接觸帶附近，含礦圍巖多為增厚區(qū)的重熔混合巖，所以研究接觸帶分布范圍、形態(tài)以及重熔混合巖的增厚區(qū)域?qū)τ谠谠摰貐^(qū)找鈾礦有著重要指導(dǎo)作用。本文先通過(guò)對(duì)黃溝地區(qū)接觸帶附近巖（礦）石的物理性質(zhì)入手，尋找其在磁性和電性上的差異，再運(yùn)用瞬變電磁法、激發(fā)極化法以及地面高精度磁法進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證，進(jìn)而優(yōu)選出一種或多種物探方法，為找礦選區(qū)提供有力依據(jù)。

2 區(qū)域地球物理特征

本文主要研究接觸帶附近的巖性，主要包括浪子山組二段石榴二云片巖、浪子山組一段石英巖、浪子山組一段白云母石英片巖、重熔混合巖、紅色鉀質(zhì)混合花崗巖、花崗片麻巖和輝綠巖脈等。

2.1 巖石磁性

由表2-1可以看出，除了輝綠巖達(dá)到1000×10-6·SI以上，該地區(qū)所收集的其它巖（礦）石的磁性均比較弱，浪子山組的石榴二云母片巖、白云母石英片巖和石英巖磁化率在100×10-6·SI左右；重熔混合巖和鉀長(zhǎng)花崗巖的磁化率接近，約為70×10-6·SI；花崗片麻巖磁化率在180×10-6·SI左右，相對(duì)于其它兩種巖漿巖要高一些。

表2-1 巖（礦）石磁性電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

通過(guò)表2-1可以看出，花崗片麻巖的剩余磁化強(qiáng)度比較高，均值達(dá)到60×10-3·A/m，說(shuō)明其成巖過(guò)程中受到當(dāng)時(shí)地磁場(chǎng)的磁化作用；其它巖（礦）石的剩余磁化強(qiáng)度顯示比較低。

2.2 巖石電性

綜合分析表2-1，石英巖、輝綠巖以及花崗片麻巖的電阻率較高，在10000Ω?m左右；石榴二云母片巖的電阻率最低，平均值不到2000Ω?m；其他巖（礦）石的平均電阻率在4000~6500Ω?m之間，重熔混合巖與鉀長(zhǎng)花崗巖的平均電阻率值較為接近。

浪子山組的石榴二云母片巖的極化率比較高，達(dá)到了7.5%，并且顯示為低阻高極化；花崗片麻巖的極化率接近5%，較其他巖（礦）石的極化率有所增高；其它巖（礦）石的極化率較低，在2%左右。

3 成果解釋

圖3-1 黃溝地區(qū)ΔT平剖圖

圖3-2 黃溝地區(qū)ΔT向上延拓100m平面圖

3.1 地面高精度磁法剖面測(cè)量

工區(qū)內(nèi)地層由西南至東北主要由五種巖性所構(gòu)成：里爾峪組的大理巖，變斜長(zhǎng)角閃巖，浪子山組的云母片巖、重熔混合巖和鉀長(zhǎng)花崗巖，其中浪子山組分為四段。

對(duì)磁測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理（日變、高度改正）后，制作平剖圖（圖3-1）。

如圖所示，工區(qū)西南部有明顯的ΔT正負(fù)交替變化，由南向北首先顯示為ΔT正值異常，然后出現(xiàn)明顯的ΔT負(fù)值，其中異常呈條帶狀展布，垂直于剖面方向，走向?yàn)楸蔽飨?。ΔT異常幾乎全部集中在變斜長(zhǎng)角閃巖中，推測(cè)是由構(gòu)造所引起的。工區(qū)東北部ΔT曲線較為平緩，大部分顯示為正值且數(shù)值不高。P17剖面與P18剖面在剖面的南部有ΔT異常的錯(cuò)動(dòng)，推測(cè)是由近南北向的構(gòu)造所引起的。

對(duì)于地層巖性的劃分：①浪子山組與重熔混合巖的接觸部分以及重熔混合巖與鉀長(zhǎng)花崗巖的接觸部分沒(méi)有磁性變化，與其巖性是漸變過(guò)度的結(jié)論相吻合，也驗(yàn)證了前期對(duì)工區(qū)巖石磁性數(shù)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。②變斜長(zhǎng)角閃巖與里爾峪組的大理巖的接觸部位有明顯的磁性變化，推測(cè)是角閃巖構(gòu)造侵入所引起的。③里爾峪組的大理巖的ΔT值一般高于浪子山組的石英云母片巖，但是異常不是很明顯，區(qū)分起來(lái)有一定困難。

通過(guò)向上延拓100m，反映出工區(qū)深部的ΔT特征（圖3-2）。如圖可見(jiàn)，ΔT呈現(xiàn)西低東高的特征，等值線呈北西向展布，與接觸帶的方向大致吻合。所以通過(guò)延拓可以推測(cè)深部巖體接觸帶的大致走向、形態(tài)等特征。

3.2 瞬變電磁與激發(fā)極化法測(cè)量

為研究區(qū)內(nèi)巖體接觸帶及其兩側(cè)巖石、斷裂的電性特征，布設(shè)了1條瞬變電磁剖面TEM-1和1條激電測(cè)深剖面IP-1。

由于TEM-1和IP-1號(hào)剖面方向、長(zhǎng)度以及位置基本一致，因此通過(guò)觀察兩條剖面的視電阻率斷面圖可以看出，其視電阻率分布形態(tài)、面貌特征大致相似。測(cè)深視極化率及視電阻率斷面圖，兩條剖面為北東向，穿過(guò)的地質(zhì)體為遼河群浪子山組2至4段的片巖、浪子山組1段石英巖、混合花崗巖。

圖3-3 TEM-1號(hào)瞬變電磁剖面反演視電阻率地質(zhì)解釋斷面圖

圖3-4 IP-1號(hào)激電剖面反演視極化率和視電阻率地質(zhì)解釋斷面圖

圖3-3 和圖3-4分別為瞬變電磁測(cè)量視電阻率斷面圖和激電

由圖可看出如下特征：

（1）TEM-1斷面的淺層以及中部表現(xiàn)為中低阻特征，瞬變電磁視電阻率值在40～140Ω?m之間，解釋為遼河群浪子山組2至4段片巖的綜合反映；而其它部位瞬變電磁視電阻率表現(xiàn)為明顯的中高阻特征，視電阻率大于140Ω?m，解釋為浪子山組1段石英巖與混合花崗巖的綜合反映；由于原理及運(yùn)算方法的不同，

激電測(cè)深的視電阻率變化范圍與瞬變電磁視電阻率變化范圍存在一定差異，但是，激電測(cè)深的視電阻率與瞬變電磁剖面的分布特征基本一致。

（2）TEM-1斷面平距220m處，瞬變電磁和激電測(cè)深視電阻率斷面出現(xiàn)明顯的中低阻分界，且沿垂向延伸方向出現(xiàn)明顯的視電阻率等值線密集帶分布，推斷是由斷裂構(gòu)造引起。

（3）遼河群浪子山組2至4段的云母片巖表現(xiàn)為中高視極化率特征，視極化率8~16%。而浪子山組1段石英巖、混合花崗巖表現(xiàn)為低視極化率特征，視極化率1~8%，該結(jié)果與巖石電性測(cè)量中所取得的云母片巖低阻高極化、混合花崗巖高阻低極化的結(jié)論相互對(duì)應(yīng)，說(shuō)明了巖石電性測(cè)量的真實(shí)可靠。

（4）激電測(cè)深視極化率在IP-1號(hào)剖面中部明顯增高異常，最大值57.49%，并且在視極化率增高部位視電阻率明顯降低，表現(xiàn)出低阻高極化特征，異常寬度約50m，異常頂部深度約60m，異常底部深度約170m，極化率16~57%，推斷是由浸染狀金屬硫化物所引起。

（5）重熔混合巖與鉀長(zhǎng)花崗巖的接觸部分在斷面圖上沒(méi)有明顯變化，與工區(qū)巖石電性數(shù)據(jù)的分析結(jié)果相符合。

（6）收集到一條與IP-1和TEM-1距離很近且剖面方向也大致相同的AMT反演電阻率斷面圖（圖3-5），圖中綠框線區(qū)域?yàn)楸敬喂ぷ髦蠭P-1及TEM-1的測(cè)量范圍。通過(guò)對(duì)比可以看出，本次工作的兩條測(cè)線反演視電阻率與收集到的EH4剖面在整體趨勢(shì)上是相同的，視電阻率都顯示為南高北低；三條剖面視電阻率高阻異常均呈現(xiàn)“凹”型，剖面中部均出現(xiàn)低阻異常推斷是基底凹陷所引起的。

圖3-5 AMT測(cè)量反演電阻率斷面圖

4 結(jié)論

（1）通過(guò)巖石物性測(cè)量結(jié)果得出，輝綠巖磁化率較高，花崗片麻巖剩余磁化強(qiáng)度較高；二云母片巖屬于高阻低極化，與其他巖石電性差異較為明顯。

（2）通過(guò)磁法測(cè)量可以看出，黃溝地區(qū)的浪子山組地層以及連山關(guān)巖體在磁性上差異不是很大，但其對(duì)分辨浪子山組地層與重熔混合巖效果一般，也驗(yàn)證了巖石磁性測(cè)量結(jié)果。但是在工區(qū)內(nèi)里爾峪組及變斜長(zhǎng)角閃巖處，ΔT等值線有較為明顯的波動(dòng)，推斷是構(gòu)造引起的異常。對(duì)磁測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行延拓處理，得到的結(jié)果與接觸帶的形態(tài)也有一定相關(guān)性。

（3）本次IP測(cè)深與TEM測(cè)深兩種電阻率測(cè)量方法應(yīng)用在黃溝地區(qū)效果較好，測(cè)量結(jié)果很好的反映出了浪子山組片巖與重熔混合巖接觸帶的形態(tài)，并驗(yàn)證了巖石電性（電阻率、極化率）測(cè)量的真實(shí)可靠；但是這兩種方法用于區(qū)分重熔混合巖與鉀長(zhǎng)花崗巖的效果很差，不能直接用來(lái)尋找重熔混合巖的增厚部位。

[1]劉曉東，王策.連山關(guān)巖體南緣接觸帶形態(tài)特征報(bào)告.2013.

[2]李茂等.遼寧省本溪縣金家堡子地區(qū)物探測(cè)量報(bào)告.2013.

[3]吳迪等.遼寧省本溪縣連山關(guān)-祁家堡子地區(qū)鈾礦普查報(bào)告.2013.

P5[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-262-1

王策（1987～），男，2010年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢），助理工程師。