李照寰,黃雪林
(四川省冶金地質(zhì)勘查局六0五大隊(duì),四川 眉山 620860)
雅江縣位于青藏高原東南隅,雅礱江東側(cè)的深切割區(qū)。地形坡度40°~60°,海拔2811m~3330m(附近最高峰4500m)。在開展地質(zhì)工作時(shí)往往由于地形陡峭,構(gòu)造發(fā)育很難發(fā)現(xiàn)隱伏礦體。由于構(gòu)造作用會(huì)造成地球物理物性發(fā)生差異變化,采用地球物理方法尋找隱伏礦體是常用的手段,而被廣泛應(yīng)用的是地震、電法。而高山地區(qū)的特殊地理環(huán)境及惡劣的氣候條件,使這些方法的測(cè)量變得相對(duì)復(fù)雜、費(fèi)用較高。
由于構(gòu)造形成過程中不同性質(zhì)基巖、不同巖性物質(zhì)的填充,會(huì)存在不同電性差異,因此利用音頻大地電磁測(cè)深法發(fā)現(xiàn)、研究這些電異常,并進(jìn)行一定數(shù)據(jù)處理和分析,總結(jié)構(gòu)造地質(zhì)體的電性特征,提高成果解譯水平,將電法應(yīng)用于尋找隱伏礦體具有非常重要的意義。
礦區(qū)處于四川西部石渠—九龍花崗偉晶巖帶南段,礦區(qū)東部約10km處為已知的鋰礦成礦構(gòu)造——甲基卡背斜,東北部約12km處為容須卡背斜,這兩處是典型的甲基卡式鋰礦帶。甲基卡鋰礦的分布受大地構(gòu)造和區(qū)域巖漿活動(dòng)控制,成礦條件包括:穹窿構(gòu)造體(甲基卡短軸背斜及斷層);二云母花崗巖(印支晚期);三疊系西康群復(fù)理石建造圍巖;圍繞巖體分布的十字石、紅柱石、石榴石、黑云母低壓角閃石蝕變帶;巖體頂部及周圍發(fā)育的層間剝離構(gòu)造及剪切構(gòu)造。
本次物探工作測(cè)定各類巖石標(biāo)本共計(jì)63塊,巖石標(biāo)本電參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果列于表1。
表1 巖石電參數(shù)統(tǒng)計(jì)表
根據(jù)地質(zhì)資料,上表中“砂巖”實(shí)際包含變質(zhì)粘土巖、變砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖、片巖等,因質(zhì)變、褶皺擠壓等因素,導(dǎo)致彼此間混雜交錯(cuò),難以細(xì)分,通過與地質(zhì)人員溝通,并結(jié)合以往物性工作經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為上述巖性間物性差異較?。黠@小于與偉晶巖之間的物性差異),故將此類物性標(biāo)本統(tǒng)一定義為砂巖,實(shí)質(zhì)并非單純的砂巖,特此說明。
由表1可知本區(qū)巖石具有如下特征:偉晶巖電阻率的幾何平均值為14644Ω·m;砂巖電阻率的幾何平均值為1159Ω·m。砂巖為測(cè)區(qū)地層的主要圍巖以及花崗偉晶巖的上覆巖體,兩者的電阻率差異在10倍以上,實(shí)質(zhì)要求是在低阻中尋找高阻體。
高密度電阻率法工作的前提條件,是要求各巖類之間有較明顯的電阻率差異,特別是目標(biāo)巖體與其他圍巖之間電阻率差異越顯著,效果越好。通過本次物性測(cè)試工作,了解了目標(biāo)巖體——偉晶巖與其圍巖和上覆巖體之間具有明顯的電阻率差異。
音頻大地電磁測(cè)深主要依據(jù)各巖類的卡尼亞視電阻率差異來劃分不同的地質(zhì)單元,本區(qū)目標(biāo)巖體——偉晶巖與其圍巖和上覆巖體之間具有明顯的電阻率差異,通過音頻大地電磁測(cè)深來了解含礦層的空間分布特征是有效的。
通過對(duì)測(cè)區(qū)AMT數(shù)據(jù)的處理,在東西兩個(gè)礦帶上均發(fā)現(xiàn)了顯著的高阻異常帶。東部礦帶的三條AMT剖面切片見圖1。由圖1可知,該區(qū)域的三條AMT剖面在里程約0.12km附近都存在一陡立的帶狀高阻異常,向深部延伸超過500m,其傾角>80°,異常中心寬度約25m,中心區(qū)域阻值約為104Ω·m。三條AMT剖面在該位置的高阻帶連貫性較好,具有相似的形態(tài)、產(chǎn)狀和埋深,推測(cè)為同一高阻體引起的。結(jié)合地質(zhì)資料,發(fā)現(xiàn)P50號(hào)剖面更靠近高阻體的中心位置(高阻帶范圍較大、阻值較高),向P54線方向,高阻體范圍逐漸收窄,產(chǎn)狀由傾斜變?yōu)槎噶ⅰ?/p>
圖1 AMT剖面切片圖
P50號(hào)剖面位于東部礦帶中段P50號(hào)地質(zhì)勘探線上,該剖面上的AMT測(cè)深點(diǎn)點(diǎn)距20m,長(zhǎng)180m,方位325°;高密度電法測(cè)深剖面的最小極距為10m,野外測(cè)量時(shí)測(cè)線全長(zhǎng)1200m,資料解釋僅截取居中的500m數(shù)據(jù)段(里程號(hào)300m~800m),該剖面所處地層巖性由小號(hào)到大號(hào)點(diǎn)依次為:粘土巖、偶夾條紋狀粘土質(zhì)細(xì)砂巖(Txj2a);粘土巖夾條紋狀粉砂巖、細(xì)砂巖(Txj2b);粘土巖、粉砂巖、粘土質(zhì)細(xì)砂巖互層(Txj2c)。根據(jù)地質(zhì)資料,東部礦帶仍以尋找高阻偉晶巖為主,但與西部礦帶的區(qū)別是:西部礦帶偉晶巖以鈮鉭礦為主要礦種;東部礦帶偉晶巖以鋰礦為主要礦種。在AMT斷面圖中,高阻異常帶呈條帶狀由淺部向深部延伸,視電阻率ρs值由淺到深逐漸增大(從N×102Ω·m增大至N×104Ω·m),延伸深度超過500m。高密度斷面圖中,與AMT高阻帶對(duì)應(yīng)的位置,其視電阻率ρs值也明顯高于相鄰圍巖(異常區(qū)阻值均大于3000Ω·m,周邊圍巖視電阻率的常見值在2000Ω·m以下)。參考地質(zhì)資料,推斷物探成果斷面圖中的高阻帶是由高阻偉晶巖引起的,圈定的高阻異常區(qū)域即為偉晶巖所處的位置,并推斷其為陡立層狀、類層狀產(chǎn)出,傾向向南,傾角約75°。
P52號(hào)剖面位于P50號(hào)剖面東側(cè),相距約40m,物探剖面各測(cè)量參數(shù)設(shè)定與后者相同,剖面所處地層巖性也與P50類似。在AMT斷面圖中,與P50號(hào)剖面類似的,高阻異常帶呈條帶狀由淺部向深部延伸,視電阻率ρs值由淺到深逐漸增大(從N×102Ω·m增大至N×104Ω·m),延伸深度超過500m。高密度斷面圖顯示,與AMT高阻帶對(duì)應(yīng)的位置,在淺部的視電阻率也明顯高于相鄰地質(zhì)體:中心異常區(qū)阻值均大于3000Ω·m,根據(jù)地質(zhì)資料及現(xiàn)場(chǎng)踏勘,高阻帶南側(cè)為完整或較完整的變質(zhì)粘土巖、砂巖、片巖等混合巖體,其阻值大約在1000~2000Ω·m之間;高阻帶北側(cè)為褶皺擠壓形成的破碎帶,其阻值普遍<1000Ω·m,都明顯小于中心高阻異常區(qū)。對(duì)比地質(zhì)資料,推斷物探成果斷面圖中的高阻帶是由高阻偉晶巖引起的,圈定的高阻異常區(qū)域即為偉晶巖所處的位置,并推斷其為陡立層狀、類層狀產(chǎn)出,傾向向南,傾角大于80°。
P54號(hào)剖面位于P52號(hào)剖面東側(cè),相距約40m,物探剖面各測(cè)量參數(shù)設(shè)定與后者相同,剖面所處地層巖性也與P52類似。在AMT斷面圖中,與P52號(hào)剖面類似的,高阻異常帶呈條帶狀由淺部向深部延伸,視電阻率ρs值由淺到深逐漸增大(從N×102Ω·m增大至N×104Ω·m),延伸深度超過500m。高密度斷面圖顯示,與AMT高阻帶對(duì)應(yīng)的位置,在淺部的視電阻率也明顯高于相鄰地質(zhì)體:中心異常區(qū)阻值均大于3000Ω·m,根據(jù)地質(zhì)資料及現(xiàn)場(chǎng)踏勘,高阻帶南側(cè)為完整或較完整的變質(zhì)粘土巖、砂巖、片巖等混合巖體,其阻值大約在1000~2000Ω·m之間;高阻帶北側(cè)為褶皺擠壓形成的破碎帶,其阻值普遍<1000Ω·m,都明顯小于中心高阻異常區(qū)。
對(duì)比地質(zhì)資料,推斷物探成果斷面圖中的高阻帶是由高阻偉晶巖引起的,圈定的高阻異常區(qū)域即為偉晶巖所處的位置,并推斷其為陡立層狀、類層狀產(chǎn)出,傾向向南,傾角大于80°。
將東部礦帶上3條物探剖面推斷的高阻偉晶巖范圍投影到平面上,可得一條走向北東的偉晶巖高阻帶(見圖2),將該高阻異常帶命名為D2,該異常直線長(zhǎng)度超過80m(貫穿3條物探剖面),異常寬度在25m左右。由圖推測(cè),D2號(hào)異常是由高阻的花崗偉晶巖引起的,推測(cè)P50號(hào)剖面更靠近偉晶巖體的中心位置(高阻帶范圍較大、阻值較高),向P54線方向,高阻體范圍逐漸收窄,產(chǎn)狀由傾斜變?yōu)槎噶ⅰ?/p>
圖2 P54號(hào)剖面高祖異常帶示意圖
物探剖面推斷之高阻異?;緸楦咦璧膫ゾr體引起的,在東西兩個(gè)礦帶各探得一條花崗偉晶巖帶(編號(hào)D1、D2),其形態(tài)與產(chǎn)狀基本相似:呈陡立條帶狀,向南傾角普遍大于80°,向下延伸幅度較大。D1號(hào)異常帶在向D2延伸的方向上出現(xiàn)尖滅的趨勢(shì),且東西兩礦帶主要賦礦類型不同,故推測(cè)兩者之間的偉晶巖體并不連續(xù)。在礦帶的東西兩端,因整個(gè)礦區(qū)與北東方向的容須卡、東方的甲基卡穹窿距離10km以上,其處于同一礦脈的可能較小,但不排除其處于一個(gè)新的甲基卡式的穹窿之內(nèi),這需要地質(zhì)方面做進(jìn)一步工作加以查明。
通過天然源音頻大地電磁測(cè)深法我們發(fā)現(xiàn)了兩條偉晶巖帶,巖帶總體走向?yàn)?0°,傾向南傾,傾角大于80°。天然源音頻大地電磁測(cè)深解譯結(jié)果與鉆探成果相吻合,這進(jìn)一步證明了資料的準(zhǔn)確性。說明天然源音頻大地電磁測(cè)深在地質(zhì)結(jié)構(gòu)的探測(cè)中是一種行之有效的地球物理勘探方法。