保善東 封建平 周偉斌
(青海省地質(zhì)調(diào)查院青海西寧810000)
拉陵灶火中游地區(qū)激發(fā)極化法的找礦效果和綜合找礦模式
保善東封建平周偉斌
(青海省地質(zhì)調(diào)查院青海西寧810000)
頻繁的構(gòu)造和巖漿活動造成礦區(qū)內(nèi)碎屑沉積巖內(nèi)外接觸帶圍巖的矽卡巖化、角巖化礦化利于多金屬礦的形成,因地表第四系覆蓋較厚,提高了地質(zhì)方法找礦的難度。針對1∶1萬高磁異常和1:5萬水系沉積物異常對成礦地質(zhì)條件有利地段進行激發(fā)極化法測量,以拉陵灶火中游地區(qū)的成功勘探實例,說明激發(fā)極化法在山地找鉬多金屬礦方面的應(yīng)用效果和綜合找礦模式。
鉬多金屬礦激發(fā)極化法異常推斷鉆孔驗證綜合找礦模式
總體上看,測區(qū)位于東昆侖西段北坡,柴達木盆地南緣,大地構(gòu)造單元屬于秦祁昆造山系的東昆侖弧盆系(據(jù)潘桂棠等《青藏高原及鄰區(qū)大地構(gòu)造劃分》2007)之北祁漫塔格巖漿弧帶和北昆侖復(fù)合巖漿帶的結(jié)合部位——祁漫塔格蛇綠混雜巖帶(肯德可克陸緣裂谷帶)。
激電面積工區(qū)位于拉陵灶火中游地區(qū)正開采鐵礦點北側(cè),區(qū)內(nèi)出露古元古代白沙河巖組片麻巖段(局部夾大理巖)等被斑狀二長花崗巖侵入,圍巖以矽卡巖化為主,角巖化次之。北西向脆性斷裂構(gòu)造發(fā)育。
2.1水系異常特征
工區(qū)位于1:5萬水系沉積物HS19乙1Mo(Bi、Zn、W、Sn)異常,該異常以Mo元素異常為主,異常組合元素為Bi、Zn、W、Sn等。異常近橢圓狀展布,元素相互套合較好,濃集中心明顯,Mo、Bi、Zn、W、等元素具三級濃度分帶,異常規(guī)模較大,強度較高,除Bi、Zn、W、Sn等外,還伴有As、Co、Cu、Pb等弱異常。其中Mo元素峰值31×10-6,均值9.7×10-6,Bi峰值30×10-6,均值7.7× 10-6,Zn峰值832× 10-6,均值471×10-6,W峰值88×10-6,均值17.8×10-6。異常特征值見表1。
表1 HS19乙1Mo(Bi、Zn、W、Sn)異常特征值表
異常區(qū)出露地層為白沙河巖組,南側(cè)為晚更新世冰磧物堆積,西側(cè)巖體出露為白堊紀花崗斑巖出露,東側(cè)有晚三疊世鉀長花崗巖出露,分別與白沙河巖組上段呈侵入接觸。異常具有規(guī)模大,濃度高,元素多,套合好等特點,從異常組合分析有可能擴大遠景或發(fā)現(xiàn)新礦種,具有進一步工作意義。
2.2磁場特征
工區(qū)位于1:1萬高精度磁測C5異常區(qū),該異常有C5-1、C5-2、C5-3、C5-4、C5-5子異常組成,異常中心位置為:Y=16523899、X= 4043597。呈北東向串珠狀展布,面積約1km2。平面等值線圖上,各異常形態(tài)相似,均呈北西向展布,異常南側(cè)為正異常,北側(cè)為負異常,均表現(xiàn)為峰值高,梯度變化大,異常值介于-2483-6182nT之間,平面剖面圖上呈鋸齒跳躍狀。巖性為深灰綠色斜長角閃片巖、深灰色黑云斜長片麻巖,平均磁化率為751×10-6×4π·SI之間,剩余磁化強度為170×10-3A/m。
總體上看,C5-1、3、4高磁異常呈線狀北西向展布,與SK1矽卡巖化蝕變帶較吻合,C5-1與化探HS19號東側(cè)異常濃集中心吻合,已圈定的M1、2鉬礦化體與異常對應(yīng)性也很清晰。
1:5萬水系HS19號Mo、W(Pb、Zn)組合異常圈定4條矽卡巖化斜長角閃巖帶,通過槽探控制,初步認為水系異常主要由矽卡巖帶引起。矽卡巖化帶700-1500m,寬20-60m,蝕變礦物主要為陽起石、石榴子石、綠簾石等,見有少量黃鐵礦,輝鉬礦呈星點、團塊狀,少量呈細脈狀分布。巖體西側(cè)分布的4條矽卡巖型礦化帶和一處正在開采的鐵礦點,可能是巖體侵位時形成的同一礦化(床)系列(見圖1),預(yù)示著除此4條矽卡巖型礦化帶以外,圍繞著巖體如遇圍巖條件有利部位,均有可能存在類似的系列礦化,進一步工作意義較大。其它矽卡巖化帶也有待進一步追索控制,找礦前景廣闊。
圖1 拉陵灶火中游地區(qū)斑巖型+矽卡巖型鉬多金屬礦成礦模式圖
本次野外激發(fā)極化法工作采用中梯裝置進行掃面2km2,確定異常的平面分布,了解異常的走向、范圍、形態(tài)等。在已知礦體進行極距試驗(見圖2),當AB/2=750m時,視極化率達到最大值為?s(%) max=3.65%,故選擇激電法最佳極距AB=1500m,MN=40m,網(wǎng)度100×40㎡的方式。由A、B供電電極與M、N測量電極組合,沿測線旁測法供電測量,旁測距離為200m。觀測段控制在AB電極中間2/ 3的AB電極之間地區(qū),觀測距離1000m。
工作儀器為重慶奔騰儀器廠生產(chǎn)的WDJD—3型數(shù)控多功能直流激電儀,主要觀測參數(shù)為供電電流IP(mA)、電位差VP(mv)、視極化率M1(%)和視電阻率Ro(ohm-m)。經(jīng)儀器自帶軟件下載和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式,利用GeoIPAS V2.2完全版繪制同一坐標下的視極化率、視電阻率的平面剖面圖和等值線圖。
圖2 拉陵灶火中游地區(qū)極距試驗曲線圖
5.1巖礦石電性特征
拉陵灶火中游對HS19號異常進行了1:1萬中梯激電面積性測量工作,通過電物性測定(見表2),巖(礦)石電物性簡述如下:
(1)黑云斜長片麻巖,具有中等極化率、低電阻率的特征,ηs值在0.2%-3.5%之間,ρs值在32-1620ΩM之間,不能引起清晰可辨的高極化率低電阻率異常。
(2)黃鐵礦化花崗閃長巖,具高極化率“低電阻率特征”ηs值約在0.3%-11%之間,ρs值約在245-1248ΩM。主要由于花崗閃長巖內(nèi)的黃鐵礦引起,HS19異常內(nèi)的花崗閃長巖黃鐵礦化普遍,尋找與黃鐵礦同期的金屬礦物有指導(dǎo)意義。
(3)矽卡巖化斜長角閃巖,呈中等低阻高極化特征,ηs值在2.1-7.8%,ρs值約在315-7040ΩM;電阻率局部較高主要由硅化較強而引起。
表2 拉陵灶火中游巖(礦)石電物性統(tǒng)計表
由此可見,區(qū)內(nèi)礦化(礦石)與圍巖存在明顯的電性差異,具備物探激電工作的前提。
5.2激電異常響應(yīng)特征
本次河西物探激電中梯工作異常的劃分根據(jù)“視極化率等值線平面圖(見圖3)”進行,可以將本區(qū)劃分為三個異常,從南向北依次劃分為JD1、JD2、JD3三個異?!,F(xiàn)就本次工作物探異常分別解釋如下:
圖3 拉陵灶火地區(qū)鉬多金屬礦預(yù)查激電中梯法視極化率等值線圖
JD1異常帶:位于測區(qū)南部,最高峰值為6.1%,位于314線184點處,異常帶呈帶狀北西西向展布。異常帶由JD1-1、JD1-2、JD1-3三個異常組成,分別敘述如下:
JD1-1異常:最高峰值為6.1%,位于314線184點處,在“視極化率等值線圖”上顯示,異常呈帶狀北西向展布,異常長約370m,寬約100m,在視極化率剖面曲線顯示異常傾向南西,從“視電阻率等值線平面圖”看,異常對應(yīng)低阻,呈現(xiàn)低阻高極化特征。地表僅見黑云斜長片麻巖,地表分化、蝕變較強,物性測定結(jié)果顯示,地表巖石呈低阻低極化特征。在2010年地質(zhì)草圖上該異常與一鉬礦體對應(yīng)較近,且有一北東向走滑斷層通過該異常,估計與此有非常密切之關(guān)系。利用李金銘和傅良魁2004年的縱向中梯剖面確定埋深的公式,通過對314線剖面圓滑處理后,計算了該異常大致頂板埋深約為115-145米。利用此埋深數(shù)據(jù)請結(jié)合地質(zhì)情況綜合考慮,以期得到更好的效果!
JD1-2異常:最高峰值為6.0%,位于306線196點,在“視極化率等值線平面圖”上顯示,異常近橢圓狀展布,傾向較為陡立,長軸約200米,短軸約140米,在“視電阻率等值線平面圖”上顯示,異常對應(yīng)低阻,呈現(xiàn)低阻高極化特征;地表僅見片麻巖,云母化、少量褐鐵礦化,不見黃鐵礦化;物性測定結(jié)果顯示,地表巖石物性顯示為低阻低極化特征,所以JD1-2異常反映的很可能是地下深部極化體。根據(jù)地質(zhì)資料知道,JD1-1異常附近有一鉬礦體,位于走滑斷層的東側(cè),但走滑斷層的西側(cè)(JD1-2異常處)地質(zhì)資料目前尚未發(fā)現(xiàn)礦化線索,結(jié)合地質(zhì)、物探資料分析JD1-2異常引起原因可能與JD1-1異常引起原因相同,所以建議對異常進行鉆井驗證。利用李金銘和傅良魁2004年的縱向中梯剖面確定埋深的公式,通過對306線圓滑處理后,計算了該異常大致頂板埋深約為96-170米。利用此埋深數(shù)據(jù)請結(jié)合地質(zhì)情況綜合考慮,以期得到更好的效果!
JD1-3異常:最高峰值為4.5%,位于304線216點,在“視極化率等值線平面圖”上顯示,異常呈近圓狀,半徑約為30米,異常較小、衰減較快,估計是淺部干擾。
綜上所述,JD1異常對應(yīng)低阻,呈現(xiàn)低阻高極化特征。與M2礦化體東延部位吻合,證實為礦致異常。
JD2異常:位于測區(qū)中部,最高峰值為3.3%,位于314線232點處。異常長約270m,寬70m,呈不連續(xù)近東西向展布。從“視電阻率等值線平面圖”上看,異常對應(yīng)低阻,呈低阻低極化特征,在“視極化率剖面平面圖”上顯示,極化率峰值小,曲線較緩,且規(guī)模較小,地表僅見蝕變花崗閃長巖和片麻巖,物性測定結(jié)果顯示為低阻低極化特征,沒有見到好的礦化線索。由于在JD2-2異常處發(fā)現(xiàn)露頭礦化較好,所以用鉆井ZK002驗證,結(jié)果顯示在72-85米間見到一層輝鉬礦化矽卡巖,厚約13米,但是品味還是達不到,估計該異常帶三個異常可能都是由礦化蝕變帶的反映。
可見,該異常對應(yīng)低阻,呈低阻中等極化特征,極化率峰值小,曲線較緩,此異常規(guī)模較小。異常中已圈定M1、2鉬礦化體,證實為礦致異常。
圖4 拉陵灶火地區(qū)鉬多金屬礦預(yù)查激電中梯法視電阻率等值線圖
JD3異常:位于測區(qū)北部,在“視極化率剖面平面圖”上顯示,最高異常峰值達6.8%,位于300線288點處。異常大致長約370m,寬約100m,呈帶狀北西向展布。在“視電阻率等值線平面圖”上顯示,異常對應(yīng)低阻,異常呈現(xiàn)“低阻高極化”特征。地表無基巖出露,用地質(zhì)錘拋開覆土,下面非常破碎。此異常向北邊鉛異常與西邊鉬異常有延伸之態(tài)勢,且具有變高變寬趨勢,異常尚未封閉,異常狀態(tài)尚未顯現(xiàn)清楚,異常曲線較寬緩,具有一定的埋深,但地表僅見黑云斜長片麻巖和蝕變花崗閃長巖,物性測定結(jié)果顯示,地表巖石為低阻低極化特征,所以異常所反映的估計是地下深部極化體,故建議在此設(shè)計物探激電工作量將其封閉,最后進行工程驗證。
可見,該異常對應(yīng)低阻,呈現(xiàn)“低阻高極化”特征,異常曲線較寬緩,具有一定的埋深。該異常向西未封閉,有必要進一步加以控制。
M1鉬礦(化)體賦存于SK2矽卡巖化斜長角閃巖地層中,近東西向展布,礦體長200m,產(chǎn)狀220°∠39°,水平厚度7.32m,平均品位0.05×10-2,最高品位0.11× 10-2,被一近南北向平移斷層切斷。已有TC11、TC9兩條探槽控制,蝕變礦物有石榴子石、陽起石、綠簾石等,由東向西矽卡巖化逐漸減弱;礦石礦物有輝鉬礦、黃鐵礦少量,輝鉬礦呈細脈浸染狀、星點狀和團塊狀,呈片狀集合體;布設(shè)ZK004孔,在32.28-35.50m(3.22m)見有一層輝鉬礦化矽卡巖,說明礦體向深部有延伸。
M2鉬礦(化)體賦存于SK3矽卡巖化斜長角閃巖帶,礦體長600m,水平厚度25.44m,平均品位0.09×10-2,最高品位0.5×10-2;延伸方向北西—南東(130°-310°),產(chǎn)狀220°-240°∠35°-45°,受北西-南東、北東-南西向斷層控制,在斷層交匯部位礦化較強,此礦化帶已有TC6、TC10、TC14、TC15、TC20六條探槽控制。蝕變礦物有石榴子石、陽起石、綠簾石等,礦化有輝鉬礦化、黃鐵礦化(少量),輝鉬礦呈星點狀、細脈浸染狀、團塊狀,多成片狀、放射狀集合體,分布不均勻,在此礦化帶布設(shè)ZK002鉆孔,在72.65-85.17m見一層輝鉬礦化矽卡巖,厚12.52m,平均品位0.05×10-2。與TC006探槽礦體相對應(yīng),說明礦體向深部延伸較穩(wěn)定。
本文是在基于掌握相應(yīng)找礦信息資料的前提下,使用激電中梯掃面成功尋找鉬多金屬礦的總結(jié)。物探工作中充分利用已有地質(zhì)信息,有選擇地結(jié)合多種方法,能較好地解決具體的地質(zhì)問題,有效的減少了物探解釋的多解性。
因工區(qū)多被第四系風塵砂覆蓋,地表較干燥,供電條件不理想,故AB極采用多電極(各15根)組合電極,減小供電點的接地電阻。
在1:5萬水系沉積物測量得到的HS19乙1Mo(Bi、Zn、W、Sn)異常和1:1萬高精度磁測C5異常上,進行中梯裝置激電面積測量,得到的JD1-3等3個異常與水系HS19異常和高磁C5異常相當吻合,結(jié)合地質(zhì)和礦產(chǎn)信息對異常做了綜合分析和解釋。經(jīng)槽探和鉆孔驗證,礦體的形態(tài)、走向和埋深與激發(fā)極化的解譯成果基本吻合,實踐找礦效果顯著。說明激發(fā)極化法在山區(qū)找鉬多金屬礦的有效性,同時物探結(jié)合化探、地質(zhì)和礦產(chǎn)信息的綜合找礦模式得到了很好的檢驗。
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P612[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-20-3
保善東(1987~),男,大學本科,助理工程師,研究方向為地球物理勘探。