艾比布拉·玉散,阿卜杜熱合曼·麥麥提,洪江法
(新疆大學(xué)地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830047)
電法勘探是地球物理勘探的主要方法之一,它是以地下巖(礦)石的電性或電磁性質(zhì)差異為基礎(chǔ)的,利用直流或交流電(磁)場(chǎng)來(lái)研究地質(zhì)結(jié)構(gòu)和尋找有用礦產(chǎn)的一種物理勘探方法[1]。在近年來(lái)的金屬礦產(chǎn)勘查中,特別是在尋找隱伏礦和深部礦的新一輪找礦中,激電方法發(fā)揮了重要作用并取得了良好的找礦效果[2]。寨背山銅礦本次物探野外工作,2017年8月進(jìn)入礦區(qū),對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行60個(gè)點(diǎn)的測(cè)深工作,探測(cè)深部礦床范圍內(nèi)極化體引起的異常信息,并結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征、礦床特征、物性特征分析推測(cè)了礦體空間展布形態(tài)及其可能賦存位置。
1.1.1 元古界—長(zhǎng)城系星星峽群(Chxn)
主要分布于沙泉子深大斷裂的南部,該地層主要由眼球狀黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、混合巖、貫入片麻巖、大理巖、石英巖等組成,與上覆下石炭統(tǒng)雅滿蘇組呈斷裂接觸。
1.1.2 中下泥盆統(tǒng)(D1-2)
分布于康古爾深大斷裂的北部,該套地層為一套中—酸性及中基性凝灰?guī)r、凝灰砂巖,夾中及酸性熔巖組成。
1.1.3 石炭系
區(qū)域內(nèi)石炭系有石炭系下統(tǒng)阿齊山組(C1a)、干墩組(C1g)和雅滿蘇組(C1y),石炭系上統(tǒng)(C2,未分)。
1.1.4 二疊系下統(tǒng)阿其克布拉克組(P1a)
為磨拉石建造,主要巖性為底礫巖、紅色砂巖、粉砂巖,夾少量玄武巖、玄武玢巖等。與上覆侏羅系下統(tǒng)煤溝窯組為斷層接觸,與下伏下中泥盆統(tǒng)為不整合接觸。
1.1.5 侏羅系下統(tǒng)煤溝窯組(J1mg)
為陸相湖相含煤建造。主要巖性為深灰綠色、黃綠色砂巖、粉砂巖、砂礫巖夾炭質(zhì)頁(yè)巖、鋁質(zhì)頁(yè)巖及煤層。
1.1.6 第三系中新統(tǒng)桃樹園組(N1t)
主要分布在山間凹地。為橙紅色泥質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)粉砂細(xì)砂巖夾少量礫巖。
研究區(qū)位于銀幫山—野馬山復(fù)背斜的北翼的中部,并且斷裂構(gòu)造發(fā)育,研究區(qū)中部發(fā)育一條走向約130°的斷裂,西北部發(fā)育一條走向40°左右的斷裂,主構(gòu)造線方向?yàn)楸睎|向、北西向及南北向。
總體顯示為一走向北東、向北西傾斜、具中等傾角、東寬西窄的火山穹窿構(gòu)造,它以安山玢巖為核心,外側(cè)被凝灰?guī)r包圍,在較寬地段呈現(xiàn)格狀、菱格狀斷裂,為礦體的賦存部位。通過(guò)鉆孔驗(yàn)證礦體呈脈狀向深部延深大于500m。
研究區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育,以小巖體、巖脈產(chǎn)出。巖體主要有:安山玢巖體(次火山巖),位于該區(qū)域的中部,是本區(qū)黃銅礦的含礦巖體,走向北東30°~40°,其產(chǎn)狀向南傾,傾角40°~60°;花崗巖體分布于研究區(qū)的東南側(cè),其出露面積較大,其產(chǎn)狀向北緩傾,巖體與石英角斑質(zhì)凝灰?guī)r的接觸部位見有孔雀石化及鉛鋅礦化。
研究區(qū)位于阿齊山-雅滿蘇晚古生代島弧帶的東段,沙泉子深大斷裂與苦水?dāng)嗔阎g,出露地層主要為第四系殘坡積與下石炭統(tǒng)雅滿蘇組。
第四系殘坡積主要分布于研究區(qū)東南部與西南部,厚度約幾米至數(shù)十米,少量植被覆蓋,地表散落大量巖石碎塊,巖性種類較多,主要為含角礫凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r與晶屑巖屑凝灰?guī)r,少量凝灰質(zhì)粉砂巖、安山巖、安山玢巖與閃長(zhǎng)巖。
下石炭統(tǒng)雅滿蘇組從新到老劃分為:下石炭統(tǒng)雅滿蘇組第一巖性段第二巖性亞段(C1y1-2)的上段與下段,地層總厚度為1035.02米。其中:
上段(C1y1-2b)主要巖性為砂巖、粉砂巖和凝灰質(zhì)砂巖夾英安質(zhì)凝灰?guī)r,總厚度231.48米。
下段(C1y1-2a)主要巖性為石英角斑質(zhì)凝灰?guī)r、石英角斑質(zhì)含角礫凝灰?guī)r、安山質(zhì)凝灰?guī)r夾安山玢巖、霏細(xì)斑巖、流紋斑巖、粗面斑巖、英安斑巖等,總厚度803.54m,其中安山玢巖為黃銅礦的主要含礦巖石。
地層總體走向?yàn)楸睎|、北西向,300°~30°,傾角20°~40°,西北緩南東陡。沉積巖由凝灰質(zhì)砂巖過(guò)渡到正常沉積的砂巖、粉砂巖,其中夾有英安質(zhì)凝灰?guī)r?;鹕綆r以酸性為主,夾有中性火山巖,其成分相對(duì)復(fù)雜。凝灰?guī)r主要分布于研究區(qū)西北部與中東部,在西北部凝灰?guī)r的南部與安山巖接觸的部位發(fā)育一條硅質(zhì)巖帶,寬約100m,北西向延伸較遠(yuǎn);安山巖、安山玢巖(次火山巖)及熔巖(英安斑巖、粗面斑巖、霏細(xì)斑巖、石英鈉長(zhǎng)斑巖、流紋斑巖等)主要出露于研究區(qū)中部與南部。
礦體與圍巖具有足夠大的物性差異是物探工作的充分必要條件[1]。測(cè)區(qū)內(nèi)所有巖礦石物性標(biāo)本共采集267件。無(wú)論是視電阻率還是視極化率參數(shù),數(shù)值上均具有較明顯的差異。其中,黃銅礦石視極化率最高,平均值為4.095%,視電阻率平均值850Ω·M;而閃長(zhǎng)巖、凝灰?guī)r、閃長(zhǎng)玢巖、石英斑巖、花崗巖視極化率較低,變化范圍在0.434%~0.772%之間,這些表明在該區(qū)具備開展激電測(cè)深工作的物性基礎(chǔ)。
根據(jù)工作目的及要求,激電測(cè)深采用非等比對(duì)稱四極裝置類型。滿足AB=3-30MN,控制深度3m~750m范圍內(nèi),測(cè)深拉線方向垂直于礦體走向。測(cè)深點(diǎn)點(diǎn)距根據(jù)需要取40m,以達(dá)到工作目的為原則。
測(cè)區(qū)內(nèi),質(zhì)量檢查按相同點(diǎn)位、不同時(shí)間、不同儀器、不同操作員(一同三不同)原則進(jìn)行檢查,部分測(cè)點(diǎn)采用改變供電電流的方法進(jìn)行觀測(cè)。
區(qū)內(nèi)共完成激電測(cè)深點(diǎn)60個(gè),抽取5條測(cè)線進(jìn)行重復(fù)觀測(cè),完成質(zhì)檢點(diǎn)5個(gè),總質(zhì)檢量為8.33%。因測(cè)區(qū)視極化率≤3%,采用均方誤差進(jìn)行評(píng)價(jià),公式如下:
n——參加統(tǒng)計(jì)計(jì)算的測(cè)點(diǎn)數(shù)。
視電阻率采用均方相對(duì)誤差進(jìn)行評(píng)價(jià),公式如下:
n——參加統(tǒng)計(jì)計(jì)算的測(cè)點(diǎn)數(shù)。
按照上述公式,得出的計(jì)算結(jié)果為:εηs=1.41;Mρs=1.707%,滿足《時(shí)間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)程DZ/T0070—2016》以及《物化探工程測(cè)量規(guī)范DZ/T0153-2014》技術(shù)要求。
激電測(cè)深測(cè)量工作,供電電流最大7460 mA,平均為2244.7mA;一次場(chǎng)強(qiáng)度最大為15228.3mV,最小為1.33mV,平均為962.99mV。其中小于3mV的數(shù)據(jù)點(diǎn)有12個(gè),占測(cè)深數(shù)據(jù)點(diǎn)的0.68%,符合規(guī)范要求,質(zhì)量可靠。
寨北山銅礦激電測(cè)深測(cè)量工作共圈定IP1、IP2異常體兩個(gè),分別位于測(cè)區(qū)的南部及北部。
IP2異常位于測(cè)區(qū)南部,呈北東~南西向展布,顯示“高極化率、高電阻率”的激電特征,視極化率值最高達(dá)到1.55%。從南西到北東方向,視極化率有降低的趨勢(shì),視電阻率值變化不大,基本處于高電阻率異常區(qū)。異常體層位相對(duì)穩(wěn)定,形態(tài)吻合較好,埋深大致相同。結(jié)合實(shí)地異常查證結(jié)果,異常體對(duì)應(yīng)巖性為安山巖及巖屑晶屑凝灰熔巖,經(jīng)布鉆驗(yàn)證,IP2異常為鉛鋅礦體,可初步推測(cè)該異常為鉛鋅礦致異常。
不過(guò),在IP2異常區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)含有鏡鐵礦化安山巖,通過(guò)物性比對(duì)分析,鏡鐵礦化安山玢巖能夠引起“高電阻率高極化率”的電性特征。為此,不排除是鏡鐵礦化的影響,在后期的工程布設(shè)中,可加以驗(yàn)證。
(1)通過(guò)本次研究,大致掌握了研究區(qū)主要巖礦石的視極化率和視電阻率特征,為進(jìn)一步解釋激電異常和視電阻率異常提供了理論依據(jù)。
(2)IP2異常呈“高阻、高極化”的異常特征,沿走向方向,從西到東視極化率值明顯降低,視電阻率值變化不大,基本處于高電阻率異常區(qū)。146線激電測(cè)深剖面在480-600號(hào)點(diǎn),深度在-60米以下,顯示有一處激電異常,與150線南段、154線異常體位置向?qū)?yīng),安山巖為IP2異常區(qū)內(nèi)主要含礦巖體。由此推斷該異??赡苡珊V安山巖引起。但是,地表發(fā)現(xiàn)鏡鐵礦化,綜合物性特征分析,不排除該異常為鏡鐵礦化所引起,在后續(xù)工程控制上,可進(jìn)行異常驗(yàn)證。