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        無為縣蘆柴嶺銅礦區(qū)電法勘探

        2019-10-30 08:11:42楊甦邵愛武張國鴻
        安徽地質(zhì) 2019年2期

        楊甦,邵愛武,張國鴻

        (安徽省地球物理地球化學勘查技術院,安徽合肥 230022)

        0 引言

        安徽省無為縣金盛礦業(yè)有限公司擁有“安徽省無為縣石門蘆柴嶺銅礦”采礦權,20世紀90年代在淺層開采過高品位的黃銅礦礦石。為了了解礦區(qū)深部黃銅礦體的是否存在以及礦體的空間分布,決定進行地球物理勘探。礦區(qū)銅礦體大多屬于斷裂帶中石英脈型礦石,產(chǎn)狀較陡立,因此采用大功率、大深度的激電中梯裝置尋找和圈定礦體位置十分有利,它可以形成高阻高極化或低阻高極化帶狀異常[1]。在異常中心部署大功率、大極距激電測深剖面,進而確定礦體產(chǎn)狀,為布置地質(zhì)勘探剖面揭露礦體的空間分布提供精細的勘探資料。

        1 礦區(qū)地理位置與交通

        礦區(qū)位于安徽省蕪湖市無為縣昆山鎮(zhèn)西南方向1.3km 左右的石門村。無為縣昆山鎮(zhèn)處于無為縣西南,其東南為銅陵市,西南為樅陽縣,西北為廬江縣。

        查區(qū)周圍有銅宣高速(S32)、巢黃高速、滬渝高速(G50)、宣銅高速(S320)等交叉分布,經(jīng)銅陵市有鐵路經(jīng)過。查區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)村簡易公路也縱橫交錯,境內(nèi)交通便捷,昆(山)牛(埠)柏油路橫貫東西,延伸與銅陵長江大橋相接;鳳(無為鳳凰山)昆(山)柏油路連接南北,與軍(埠)二(壩)路相通,自昆山鎮(zhèn)有簡易公路到達礦區(qū)。見圖1。

        圖1 礦區(qū)交通位置示意圖Figure 1.Traffic location diagram of the ore district

        2 礦區(qū)地質(zhì)與地球物理特征

        2.1 地質(zhì)特征

        無為縣蘆柴嶺銅礦(點)位于廬樅盆地北東緣。該盆地為陸相火山巖盆地,其基底為志留系、三疊系和中下侏羅統(tǒng)的一套碎屑巖建造。礦區(qū)南側(cè)有黃梅尖A型花崗巖體和一條東西向正斷層分布,西北側(cè)有東西向、南北向、北東向及北西向斷層,地表為陸相火山巖分布,成礦條件比較有利。見圖2。

        圖2 礦區(qū)地質(zhì)簡圖Figure 2.Geological sketch of the ore district

        2.2 地球物理特征

        2.2.1 巖礦石電性參數(shù)

        廬樅地區(qū)巖(礦)石電性參數(shù),見表1。黃銅礦的極化率(η)最高,平均值為12.69%,電阻率(ρ)大于火山碎屑巖(粗安巖、凝灰?guī)r)和粉砂巖,這是石英脈型銅礦電性的基本特點,這給激電法在廬樅地區(qū)尋找石英脈型銅礦提供了很好的地球物理信息;同時,除黃銅礦外,極化率均小于3%,這給異常下限的確定和異常劃分提供了依據(jù)[2]。

        表1 廬樅地區(qū)巖礦石電性參數(shù)表Table 1.Electrical parameters of rocks and ores in the Lu-Zong area

        2.2.2 激電異常特征

        根據(jù)廬樅地區(qū)的激電和視電阻率中梯資料,斷裂構造控制的金屬礦及礦化具有低電阻率—高極化的異常特征,石英脈穿插控制的金屬礦具有高電阻率—高極化的異常特征。根據(jù)陡立脈狀的高阻高極化的電性特征,地面物探方法選擇激電中梯法較為有利。

        區(qū)內(nèi)視電阻率和視極化率異常走向為北東東的條塊狀或串珠狀;特別是視極化率在測區(qū)中部出現(xiàn)一個串珠狀的北北東向的異常帶,具有高阻高極化異常性質(zhì)或高極化異常的特點。這些激電異常都與斷裂構造緊密相關。見圖3。

        圖3 礦區(qū)激電異常等值線平面圖Figure 3.IP anomaly contour plan of the ore district

        3 勘探實踐

        針對礦區(qū)礦脈賦存條件和走向、產(chǎn)狀基本特點,采用激電中梯和激電測深進行勘探工作。

        3.1 工作部署

        在礦區(qū)采礦權范圍內(nèi),采用50m×10m測網(wǎng)進行面積性激電中梯測量,測線方位角150°,見圖4。在激電中梯異常地段,布置點距50m 的激電測深,采用對稱四級等比裝置,最大供電極距AB=2000m。供電時長8s,采用延時80ms。

        圖4 礦區(qū)電法勘探工作部署圖Figure 4.Deployment map of electrical prospecting work in m ining area

        3.2 激電中梯測量

        激電中梯測量采取短導線方式[2]。測量結果顯示,視電阻率異常為北東東向,礦區(qū)北西和南東兩側(cè)為低阻異常帶,中部為相對高阻異常區(qū),在高低阻異常交接部位推測是斷層位置,礦區(qū)中部存在北東斷層。見圖5(a)。視極化率異常在礦區(qū)南東部為一北東東向高極化異常帶,在礦區(qū)中部顯示一條北東向高極化異常帶,且與北東東向高極化異常帶相連,高極化率異常帶處于斷層帶附近,是礦脈賦存的顯示。依據(jù)高極化異常帶分布特點和礦權范圍,設計6個鉆孔進行揭露。見圖5(b)。

        圖5 礦區(qū)激電中梯異常平面圖(a):視電阻率異常 (b):視極化率異常Figure 5.Plan of IP intermediate gradient anomaly in the ore district

        3.3 激電測深測量

        為了進一步了解礦(化)脈的垂向分布情況以及產(chǎn)狀,在激電中梯高極化率異常帶上布置激電測深剖面測量[2]。

        圖6 是過ZK1804 孔激電測深剖面。在100~110號測點間為一低阻垂直異常,它是斷層的反映;在110號點,深約300m 處激電視極化率形成一近水平狀高極化異常閉合圈,異常極大值約4.0%,依據(jù)礦區(qū)礦脈的賦存條件,這種低阻帶上的高極化異常,應該是礦脈所致。

        圖6 ZK1804孔激電測深剖面(a):視電阻率剖面(b):視極化率剖面Figure6.IP sounding profile of hole ZK1804

        3.4 異常驗證

        我們在激電測深剖面上110號點附近設計了一鉆孔(ZK1804),孔深500m,實際鉆探430m,鉆探結果在300m 深度上揭露到厚約20m 的黃銅礦體,鉆探結果與推斷成果基本一致。見圖7。

        圖7 推斷與鉆探驗證圖(a):推斷剖面 (b):鉆探巖心Figure 7.Inference and drilling verification chart

        4 結論

        激電中梯和激電測深方法尋找金屬礦歷史悠久、十分普遍,要取得良好的勘探效果,方法技術是關鍵。主要是測線方位角的選取、測網(wǎng)密度的確定、供電時長和采樣延時的選擇、接收電極的穩(wěn)定、確保大電流供電、避免電磁耦合效應等。由于人工供電場的激發(fā)方向,激電中梯異常的走向基本與測線方向大致垂直,當異常出現(xiàn)局部串珠狀且走向與測線方向的夾角小于45°時,應改變測線方向重新測量。在老礦區(qū)進行電法勘探存在干擾是難免的,對勘探的異常應進行實地踏看,充分收集、分析礦區(qū)地質(zhì)和開采資料,對勘探資料進行針對性、有效的處理,才能獲得真實的異常圖件,為礦區(qū)進一步開采設計提供準確可靠的依據(jù)。

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