范海濱,郝志文,董美川,胡曉婷,張洪濱
(山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì),山東 濰坊 261021)
山東省諸城市皇華地區(qū)金銅礦普查是圍繞郝戈莊斷裂皇華段進(jìn)行的一次針對金銅礦的找礦工作。工作區(qū)位于郝戈莊斷裂兩側(cè),斷裂帶整體走向北東。斷裂帶北側(cè)出露地層,為中元古代五蓮群、中生代萊陽群,巖性主要為砂巖、礫巖,南側(cè)出露巖漿巖,為新元古代榮成序列寶山單元二長花崗片麻巖,見有中生代晚期脈巖,巖性主要為閃長巖、閃長玢巖。郝戈莊斷裂是重要的控礦容礦構(gòu)造[1]。
本次工作對工作區(qū)全區(qū)進(jìn)行了1:1萬激電中梯掃面工作,共圈定6處激電異常,其中4處沿郝戈莊斷裂分布,1處位于郝戈莊斷裂北側(cè),1處分布于郝戈莊斷裂南側(cè)。與郝戈莊斷裂分布情況基本吻合。
對5處異常均布設(shè)激電測深剖面確認(rèn)異常深部情況,并利用探槽、鉆探等探礦工程對異常進(jìn)行了最終驗(yàn)證。
結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、地形、地理情況最終確定了驗(yàn)證成果:Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ號異常為金屬硫化物(礦化蝕變帶)引起異常(礦致異常)。Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ號異常為假性異常(非礦致異常)。假性異常對礦產(chǎn)勘查起到了一定程度制約作用,發(fā)生的原因也是多方面的,下面就本次工作假性異常引起原因進(jìn)行簡單分析。
(1)Ⅲ號異常推測為地表及地下水原因引起。從地表情況看,河道自異常中心穿過,第四系含水率較高。但由于其臨近居民區(qū)和公路,地表露頭較差,無法利用探礦工程進(jìn)行驗(yàn)證,未最終確定其具體成因。
(2)Ⅵ號異常位于郝戈莊斷裂北側(cè),形態(tài)較好、完整,規(guī)模較大。在異常中心及一側(cè)布設(shè)兩條激電測深剖面(圖1、圖2)。從剖面看,幾點(diǎn)測深剖面1(以下簡稱“剖面1”)在1390點(diǎn)附近出現(xiàn)低阻凹槽,視電阻率值小于500Ω·m;視極化率斷面圖顯示,該剖面總體視極化率較高,極值達(dá)6%,縱向上,由淺到深,總體呈逐漸升高趨勢,對應(yīng)視電阻率低阻凹槽處,視極化率為5%以上。總體推測該剖面位置存在激電異常。
圖1 激電測深剖面剖面1
圖2 激電測深剖面剖面2
激電測深剖面2(以下簡稱“剖面2”)在縱向上,視電阻率隨著深度增加逐漸升高,無低阻凹槽現(xiàn)象或高低阻梯度帶特征體現(xiàn)。視極化率斷面圖顯示,在橫向上的1830點(diǎn)處,出現(xiàn)“串珠”狀低極化異常帶[2]。
在剖面1位置布設(shè)探槽對異常進(jìn)行驗(yàn)證,施工深度超過3米,所見均為粘土和砂質(zhì)粘土,未揭露到基巖。在異常中心位置施工鉆孔深度198.50m,發(fā)現(xiàn)巖性均為細(xì)砂巖及粉砂巖,巖心完整度較好,未發(fā)現(xiàn)構(gòu)造及礦化蝕變帶存在特征。
為確認(rèn)引起異常原因,項(xiàng)目組對周邊村民進(jìn)行了走訪,從走訪情況看,Ⅵ號異常中心及兩翼位置為古河道,且經(jīng)過多次改道,后為填充用作農(nóng)田,而新河道經(jīng)過取直深挖,現(xiàn)從異常東側(cè)經(jīng)過。
另外,高壓線從異常中心穿過。經(jīng)過調(diào)查后綜合判斷:此異常高極化值是下層巖石以砂巖為主,原為古河道,現(xiàn)靠近河道,富水較好;而上方有高壓線經(jīng)過,兩者相互作用導(dǎo)致測量時(shí)視極化率值較高而形成激電異常。最終確認(rèn)剖面1位置激電異常為地下水引起,而剖面2串珠狀低極化異常出現(xiàn)推測為高壓線引起。
(3)Ⅴ號異常位于郝戈莊斷裂南側(cè),分別布設(shè)了激電測深剖面3(圖3)(以下簡稱“剖面3”)和激電測深剖面4(圖4)(以下簡稱“剖面4”)對其進(jìn)行了驗(yàn)證
圖3 激電測深剖面剖面3
圖4 激電測深剖面剖面4
剖面3中視電阻率斷面圖顯示,分別在1110、1270點(diǎn)附近出現(xiàn)低阻凹槽和高低阻梯度帶特征,推斷1270點(diǎn)附近為F1斷裂通過之處;對應(yīng)視極化率斷面圖,縱向上,由淺到深,總體呈逐漸升高趨勢,無明顯激電異常,在相同位置視極化率值最高為3%;總體上看,F(xiàn)1斷裂在本條剖面表現(xiàn)為低阻相對高極化特征,與激電中梯面積測量反映一致。
剖面4中視極化率在1210點(diǎn)顯示明顯異常,北傾,約80°,視極化率極大值為4.2%。視電阻率在相同位置出現(xiàn)一低阻凹槽,電阻率小于500Ω·m,該異常體表現(xiàn)為低阻高極化的電性特征。
雖然就剖面3來看,異常結(jié)果較好,大致顯示了F1斷裂形態(tài),但從地表地質(zhì)測量情況看,異常發(fā)生了明顯位移。礦化蝕變(F1)帶位于激電異常西北側(cè),而蝕變帶位置并未發(fā)現(xiàn)較好激電異常。依據(jù)地質(zhì)測量成果對礦化蝕變帶進(jìn)行了工程揭露,施工探槽及鉆孔各1個(gè),探槽中發(fā)現(xiàn)了較好金銅礦化,鉆孔中也發(fā)現(xiàn)了較為明顯的礦化蝕變帶。進(jìn)而證實(shí)激電中梯測量存在較大誤差。
就此現(xiàn)象發(fā)生原因展開了初步調(diào)查,根據(jù)地質(zhì)測量及當(dāng)?shù)卮迕褡咴L,最終確認(rèn)地表礦化蝕變帶南側(cè)存在泉眼,積水為池塘,后為填充用作耕地,就探槽情況看,此處土壤豐水性極好。另外由于高壓線正從異常位置穿過,兩者互相作用,最終導(dǎo)致異常發(fā)生偏移。
從以上實(shí)例看,激電測量存在一定局限性,地質(zhì)、水文及人文地理環(huán)境對激電異常起到負(fù)面影響作用,主要表現(xiàn)在:地下水、地表水體、高壓線都會導(dǎo)致假性異常發(fā)生或者導(dǎo)致異常發(fā)生偏移;古河道改道及池塘進(jìn)行填埋后,由于第四系豐水性較好,同樣會導(dǎo)致假性異常發(fā)生。
由于科學(xué)進(jìn)步和社會發(fā)展,高壓線及地下管道建設(shè)較多,對激電勘查存在一定程度的制約作用。在進(jìn)行激電測量時(shí),應(yīng)首先對當(dāng)?shù)氐乇斫ㄖ绕涓邏壕€位置進(jìn)行詳細(xì)勘察、標(biāo)記,另外對工作區(qū)古河道、池塘等以往水體存在位置也應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)走訪和勘察,對激電異常要進(jìn)行地表地質(zhì)勘查,綜合地質(zhì)、物探及地表工程及時(shí)對假性異常進(jìn)行甄別,防止物探及地質(zhì)勘查工作量的浪費(fèi)。