李承好,張建鋒
(廣東省核工業(yè)地質調查院,廣東廣州510800)
廣東省樂昌市在地質背景上隸屬于南嶺成礦帶的中部核心位置,主要礦產資源以錫、鎢、銅、鉛鋅多金屬礦為主。前人對該區(qū)域進行了詳細的勘查,發(fā)現(xiàn)了許多多金屬礦點。隨著開采的進一步深入,礦產勘查趨向于盲礦、尾礦及深部礦床發(fā)展,單一的勘查手段已不能滿足需求。因此,在樂昌某多金屬礦產勘查中,引進多種物探手段相結合的綜合物探勘查方法,采用大功率激電中梯測量、地面高精度磁測、高密度剖面測量3種方法,取得了良好的成果。
礦區(qū)位于瑤山背斜東翼,就其大地構造位置,按廣東1∶50萬地質圖劃分屬粵中海西陷帶。區(qū)內出露地層有寒武系(∈Bc)八村群以及第四系(Q)沖積層,八村群巖性主要為灰色—灰黃色砂質板巖、變質細砂巖、鈣質頁巖、粉砂巖、夾細砂巖、硅質巖等。區(qū)內巖漿巖主要為燕山早期第三階段[γ52(3)]黑云母花崗巖,主要由石英、長石及少量深色礦物組成,深色礦物以黑云母為主。礦區(qū)地質圖見圖1。
區(qū)內構造發(fā)育,以北東向及北西向2組構造為主,次級構造較發(fā)育。礦區(qū)銅鎢多金屬礦圍巖蝕變較強烈,主要發(fā)生于斷裂構造及巖體接觸帶位置,圍巖蝕變有硅化、云英巖化、鉀化、泥化,其中硅化、云英巖化較強烈。
2.2.1 電性特征
據(jù)區(qū)域統(tǒng)計結果,砂質板巖、變質細砂巖、鈣質頁巖、粉砂巖、細砂巖等,其電阻率值一般在102~104Ω·m范圍;第四系土層,其電阻率值一般在10~102Ω·m范圍,當土層干燥時其電阻率變大,有時達103Ω·m以上?;◢弾r的電阻率值較高,一般在103~105Ω·m范圍。當存在地質構造[斷層、斷裂構造、巖體(地層)接觸帶]或含礦化(帶)體時,與圍巖相比,電阻率一般是顯示相對低阻電性,這為應用直流電阻率法查明地質構造(斷層、斷裂構造、巖體接觸帶)及礦化(帶)體的深部發(fā)育情況以及尋找隱伏構造提供了良好的地球物理條件。
另外,根據(jù)區(qū)域統(tǒng)計結果,上述地層巖石和花崗巖的極化率值一般在0.5%~2.0%之間,礦化圍巖和銅多金屬礦石為2.5%~25%之間。礦(化)體與正常圍巖存在極化率明顯差異,因而在本區(qū)應用激發(fā)極化法尋找銅多金屬礦具備良好的地球物理條件。
2.2 2 磁性條件
通常地層巖石與花崗巖有一定磁性差異,這為應用磁法劃分地層與巖體界線提供了地球物理條件。
在巖體接觸帶或斷裂構造帶附近,圍巖往往產生蝕變,與成礦關系密切,圍巖蝕變使母巖磁性發(fā)生變化,一般是“退磁”,當伴有磁鐵礦化時,則為“增磁”。因而應用磁法在區(qū)內尋找銅多金屬礦和地質構造(斷層、斷裂構造、巖體接觸帶)具備較好的地球物理條件。
工作區(qū)磁法測量共布設22條測線,測線方位角北東向50°,測線網(wǎng)度50m×25m,測線編號為1~22,線長為450~700m不等,工區(qū)測線布置圖如圖1所示。
為了研究勘查區(qū)內極化率的分布情況,探明區(qū)內多金屬礦的儲藏位置在磁法測量的測線基礎上,進行大功率中梯激電測量。測量參數(shù)AB=1400m,MN=50m,點距25m。
根據(jù)面積測量的結果,在8號線的平距0~600m進行高密度電法測量,電極距5m,電極道數(shù)120。
圖2為勘查區(qū)磁異常平面等值線圖,根據(jù)磁性條件及地質背景,黑云母花崗巖顯示為弱磁異常;根據(jù)巖礦標本測定及現(xiàn)場勘查,確定磁異常值200nT為本區(qū)花崗巖的異常界限,花崗巖巖體界限推測如圖2所示,部分地段發(fā)育較強磁異常,與斷裂構造帶磁性巖脈侵入或巖體接觸帶內磁性礦物富集有關。
圖2 磁異常平面等值線圖
圖3為勘查區(qū)視極化率平面等值線圖,根據(jù)測區(qū)地質條件,確定以2.4%為極化率異常下限,從圖3可看出,勘查區(qū)內具一定規(guī)模的高極化率異常區(qū)有3個,定為成礦遠景地段,編號分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,Ⅰ號遠景區(qū)位于測區(qū)西南部,視極化率(ηs)最高值為7.8%;Ⅱ號遠景區(qū)位于測區(qū)西部,視極化率(ηs)最高值為7.9%;Ⅲ號遠景區(qū)位于測區(qū)中東部,視極化率(ηs)最高值為4.1%;結合地質資料,上述3個極化率異常區(qū)位于花崗巖與泥盆系地層的接觸帶附近,該區(qū)域伴隨構造發(fā)育,成礦的可能性較大。
圖4為測區(qū)視電阻率平面等值線圖,從圖4中可看出,測區(qū)視電阻率值(反映深度約250~300m)大約在400~5000Ω·m之間,最大達7000Ω·m以上。區(qū)域內發(fā)育有部分相對高阻異常區(qū)(≥2000Ω·m)和部分相對低阻異常區(qū)(≤1000Ω·m)。相對高阻異常區(qū)位于測區(qū)中部呈條帶狀分布,大致沿北西走向,貫穿測區(qū),推測由深部隱伏花崗巖引起。相對低阻異常區(qū)在測區(qū)呈不連續(xù)分布,異常位于梯級帶邊緣,低阻異常呈長軸狀、串珠狀展布,推測由巖體接觸帶、斷裂構造或礦化(體)帶引起。結合地質資料,推測4條斷裂構造帶(圖4所示)。
為了驗證以上礦化區(qū)域并推斷勘查區(qū)內構造產狀,在高極化異常區(qū)域布設高密度電法剖面。
圖3 視極化率平面等值線圖
圖4 視電阻率平面等值線圖
剖面視電阻率值一般在600~2000Ω·m之間,總體上淺部視電阻率呈相對低阻,由淺往深視電阻率值逐漸增大。在平距180~440m段不同程度發(fā)育有相對低阻異常,異常呈帶狀向深部延伸。該地段在圖2中表現(xiàn)為高磁異常,圖3中表現(xiàn)為高極化異常,結合地質資料和激電、磁測成果,推測上述低阻電性異常區(qū)域成礦可能性較大,該礦化體表現(xiàn)為低阻、高磁、高極化。另外,在平距210~390m深部發(fā)育有極高阻異常,在圖4中該區(qū)域表現(xiàn)為一帶狀高阻異常,圖2中顯示該地段位于花崗巖巖體分布范圍內,推測以上高阻異常由深部隱伏花崗巖引起。
綜合以上各種物探勘查成果,在高極化異常區(qū)域位置往往伴隨著低阻高磁化異常,并且經剖面測量,其電阻率與掃面測量相一致,說明此次物探勘查各方法的勘查數(shù)據(jù)質量可靠。預測規(guī)劃的3個成礦遠景區(qū)域在各種方法上都有相應的反映,成礦的可能性很大。該礦體在本次勘查中表現(xiàn)為低阻、高磁、高極化異常。
為了驗證物探勘查成果,在勘查區(qū)高極化異常區(qū)域布置了3個鉆孔(圖3),經鉆探揭露,各孔見礦效果良好,主要礦體類型為銅、鎢礦,并在底部確切存在隱伏花崗巖體;地質揭露花崗巖分布與物探解釋相符合。
本次利用綜合物探方法進行多金屬礦勘查效果很好,高精度磁測可以利用磁異常推斷深部巖體分布及延伸范圍;大功率激電為多金屬礦勘查最直接的手段,同時還可以大體推斷斷裂構造的位置;高密度電法為一種剖面測量,結合前面2種方法,可以確定多金屬礦化體的形態(tài)及埋藏深度、構造體的產狀等,3種方法相結合,可以相互驗證,減少物探多解性對資料解釋的影響。
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