郭 勇

(中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心福建總隊(duì)，福建 福州 350001)

0 前 言

葉蠟石(Pyrophyllite)是一種層狀硅鋁酸鹽礦物，質(zhì)地細(xì)膩，呈白、灰白、淺綠、黃褐等色，珍珠或油脂光澤，有滑膩感，硬度低(1～2)，密度2.65 g/cm3，熔點(diǎn)1 700℃，在水中無(wú)膨脹性和可塑性、吸水性差、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、具有化學(xué)惰性、絕緣性、耐火性、耐酸性、熔點(diǎn)高、遮蓋性好、吸油率高和含水量低等特性[1]。葉蠟石主要由中酸性火山巖或火山凝灰?guī)r經(jīng)過(guò)低溫?zé)嵋鹤冑|(zhì)和蝕變而成[2]，其共生礦物組合比較復(fù)雜，常見(jiàn)共生礦物主要為石英、高嶺石、水鋁石，其次為黃鐵礦、玉髓、蛋白石、絹云母、伊利石、明礬石、水云母、金紅石、紅柱石、藍(lán)晶石、剛玉、地開(kāi)石等。我國(guó)的葉蠟石礦產(chǎn)儲(chǔ)量豐富，數(shù)量上僅次于韓國(guó)和日本[2]，葉蠟石礦床絕大部分分布在東南沿海中生代火山巖地區(qū)。從儲(chǔ)量看，閩浙的葉蠟石礦產(chǎn)資源最豐富[3]。

福建葉蠟石產(chǎn)量200萬(wàn)t以上，約占全國(guó)的近1/2左右[3]，福建的葉蠟石礦產(chǎn)主要分布在福州峨眉、壽山、永新，寧德的福安、龜山、白巖、古田等地也有分布。為了進(jìn)一步探明福建葉蠟石資源的分布，特別是閩北、閩東地區(qū)的分布情況，本次調(diào)查研究選取了閩北、閩東的雙溪-楊源地區(qū)開(kāi)展葉蠟石礦的物探工作。力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)雙溪-楊源地區(qū)葉蠟石礦找礦突破或新發(fā)現(xiàn)，為后續(xù)礦產(chǎn)勘查工作提供依據(jù)，提高葉蠟石礦保障程度及礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備，并建立1∶5萬(wàn)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查等相關(guān)圖件屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，為“地質(zhì)云”服務(wù)提供基礎(chǔ)資料，為葉蠟石礦成礦地質(zhì)背景研究、成礦規(guī)律及成礦預(yù)測(cè)工作提供信息集成服務(wù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

本次調(diào)查研究在雙溪-楊源地區(qū)開(kāi)展葉蠟石礦產(chǎn)的物探工作，雙溪-楊源地區(qū)的地理位置為118°51′50"～119°132′07"E，27°00′21"～27°15′14"N，主要位于福建省屏南縣雙溪、政和縣楊源和周寧縣泗橋鄉(xiāng)一帶，行政隸屬南平市政和縣、寧德市周寧縣、寧德市屏南縣管轄。區(qū)內(nèi)有G1514高速，S302、S202省道通過(guò)，還有各級(jí)市縣鄉(xiāng)道路相通，交通便利。

根據(jù)調(diào)查區(qū)水文、地質(zhì)特征及收集到的前期資料，本調(diào)查研究共劃分了上岔頭調(diào)查區(qū)和洞宮山調(diào)查區(qū)2個(gè)調(diào)查區(qū)。在調(diào)查區(qū)開(kāi)展視電阻率中梯剖面測(cè)量及激電中梯剖面測(cè)量，圈定異常范圍，確定礦(化)體平面分布情況，結(jié)合地質(zhì)調(diào)查，選取成礦有利地段布置視電阻垂向測(cè)深工作，了解電阻異常沿垂向的變化特征，并結(jié)合視電阻率中梯和激電中梯測(cè)量結(jié)果綜合評(píng)價(jià)異常，推斷解釋礦(化)體展布形態(tài)。

1.2 研究方法

本調(diào)查研究工作中的測(cè)地工作主要根據(jù)《物化探工程測(cè)量規(guī)范》(DZ/T 0153—2014)要求，測(cè)線布設(shè)采用國(guó)家2000坐標(biāo)系。在工作前通過(guò)已知控制點(diǎn)對(duì)GPS進(jìn)行校正，計(jì)算GPS三參數(shù)，并通過(guò)已知坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)合格后使用。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)地工作采用RTK定點(diǎn)，按輸入的理論坐標(biāo)導(dǎo)航定點(diǎn)觀測(cè)，存儲(chǔ)每個(gè)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，每隔20 m用紅色布條作標(biāo)志，標(biāo)注點(diǎn)號(hào)、線號(hào)。本次調(diào)查區(qū)主要分為上岔頭及洞宮山2個(gè)調(diào)查區(qū)。

上岔頭調(diào)查區(qū)視電阻率中梯剖面測(cè)線編號(hào)由南向北以43、39、35…0、4、8…36先遞減后遞增，線距為125 m。測(cè)線上測(cè)點(diǎn)編號(hào)由西向東30、32、34……210遞增，測(cè)網(wǎng)點(diǎn)線距125 m×20 m。激電中梯剖面測(cè)線編號(hào)與視電阻率中梯剖面一致，線距為250 m，點(diǎn)距60 m(見(jiàn)表1)。洞宮山調(diào)查區(qū)視電阻率中梯剖面測(cè)線編號(hào)由南向北以23、19、15…0、4、8…32先遞減后遞增，線距為125 m。測(cè)線上測(cè)點(diǎn)編號(hào)由西向東30、32、34……210遞增，測(cè)網(wǎng)點(diǎn)線距125 m×20 m。激電中梯剖面測(cè)線編號(hào)與視電阻率中梯剖面一致，線距為250 m，點(diǎn)距60 m。視電阻率三極測(cè)深法點(diǎn)距為40 m(見(jiàn)表1)。物探剖面工作，定點(diǎn)平面點(diǎn)位中誤差為不大于相應(yīng)工作比例尺圖上1.25 mm(1∶2 000比例尺實(shí)際點(diǎn)位差±2.5 m)，相鄰點(diǎn)距中誤差≤4.0%(≤0.4 m)。測(cè)地工作擬采用RTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)行定位測(cè)量。測(cè)點(diǎn)間掛紅布條作標(biāo)志，紅布條上應(yīng)注明點(diǎn)號(hào)、線號(hào)，作業(yè)中遇陡壁、大河、水庫(kù)、強(qiáng)干擾區(qū)(工廠、居民點(diǎn))等無(wú)法逾越的障礙時(shí)可適當(dāng)移點(diǎn)或跳點(diǎn)。

表1 物探測(cè)線布置表

視電阻率中體剖面測(cè)量工作嚴(yán)格按《電阻率剖面法技術(shù)規(guī)程》(DZ/T 0073—2016)要求進(jìn)行。電阻率剖面法是通過(guò)測(cè)量電極均沿測(cè)線方向逐點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，以探測(cè)地下一定深度內(nèi)地電斷面沿水平方向的變化。由于中梯法的兩個(gè)供電電極AB相距很遠(yuǎn)、固定不動(dòng)，而觀測(cè)是在其中間地段進(jìn)行，在地下巖石為均勻、各向同性情況下，該地段的電場(chǎng)可近似地看作均勻電場(chǎng)。因而，計(jì)算中梯法的視電阻率異常，可歸結(jié)為研究均勻電流場(chǎng)中賦存有電性不均體時(shí)所產(chǎn)生的視電阻率異常。本次電阻率中梯測(cè)量采用AB=1 200 m，MN=20 m，點(diǎn)距20 m。觀測(cè)在AB中間1/2段進(jìn)行，旁側(cè)不超過(guò)1/5AB。本次視電阻率中梯剖面測(cè)量參數(shù)實(shí)驗(yàn)工作及剖面觀測(cè)工作與激電中梯剖面測(cè)量同步開(kāi)展。

近地表第四系與下伏基巖，破碎帶與圍巖有明顯的導(dǎo)電性差異。電測(cè)深原理是隨著供電電極距的加大，探測(cè)深度也加大，一組極距系列的觀測(cè)結(jié)果即可反映出觀測(cè)點(diǎn)下方不同深度地質(zhì)體的導(dǎo)電性。根據(jù)視電阻率測(cè)深擬斷面圖可以推算觀測(cè)點(diǎn)下方的地電特征和基巖埋深，大致可以判別深部的富水性。本次視電阻率測(cè)深采用三極裝置，供電電極距AB/2=5、7.5、10、15、22、33、50、75、100、150、220、330、500、750 m(部分點(diǎn))，測(cè)量電極距MN/2=1、5、20 m，當(dāng)更換MN時(shí)，均有2個(gè)接頭點(diǎn)。具體工作過(guò)程按《電阻率測(cè)深法技術(shù)規(guī)程》(DZ/T 0072—1993)要求進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

調(diào)查研究區(qū)內(nèi)電阻率分布與地層、礦化體、構(gòu)造關(guān)系密切；極化率整體較弱，異常不明顯；礦化體異常主要以高阻低極化異常為主。上岔頭調(diào)查區(qū)共發(fā)現(xiàn)3處電性異常，分別為D-I、D-II、D-III。其中D-I點(diǎn)推測(cè)為礦致異常。洞宮山調(diào)查區(qū)發(fā)現(xiàn)一處電性異常(D-IV)，異常規(guī)模較大，與接觸帶關(guān)系密切，且地表已發(fā)現(xiàn)葉臘石礦化體。

3 討 論

上岔頭調(diào)查區(qū)視電阻率由南西向北東呈低-中-高分布，整體視電阻率變化平緩，高低阻異常多不連續(xù)。調(diào)查區(qū)發(fā)現(xiàn)低阻異常有4處，F(xiàn)-1位于測(cè)區(qū)西側(cè)邊緣，呈北東向分布，該異常與地質(zhì)已知構(gòu)造相吻合；F-2位于測(cè)區(qū)南東角，走向北東；另兩處低阻異常帶F-3、F-4呈北西向展布并將整體分割為三塊。

在調(diào)查區(qū)中段，在低緩背景上有一較明顯相對(duì)高阻異常D-I，由132/12向南東延伸至186/11點(diǎn)，異常長(zhǎng)度約750 m，最大寬度約200 m，視電阻率在5 832～13 323 Ω·m，該異常與地表揭露的葉臘石蝕變帶(位于130/20號(hào)點(diǎn)，寬度約3 m)相吻合，推測(cè)可能為礦化異常。

調(diào)查區(qū)北東段整體電阻率為本區(qū)最高，其中在210/24至210/4存在相對(duì)高阻異常D-II，該異常為視電阻率明顯高于背景，視電阻率最大值17 600 Ω·m，且異常不完整，有向東繼續(xù)延伸的趨勢(shì)。

調(diào)查區(qū)南西角存在相對(duì)高阻異常D-III，由50/35向南東延伸至50/43點(diǎn)，異常長(zhǎng)度約250 m，最大寬度約80 m，異常規(guī)模相對(duì)較小，且未完整，有向南繼續(xù)延伸的趨勢(shì)。

以激電中梯極化率等值線圖分析，調(diào)查區(qū)極化率整體較低，視極化率(ηs)幅值在0.4%～2.2%，反映酸性碎斑熔巖巖體極化率較平穩(wěn)，異常多以低極化條帶狀或串珠狀異常為主，異常走向以北西向或近南北向?yàn)橹?，與構(gòu)造帶走向一致，反映異常與構(gòu)造帶關(guān)系密切。其中，較明顯的異常有近南北向130/36至132/43異常(該異常穿過(guò)整個(gè)測(cè)區(qū))和42/23至56/43異常，以及北西向異常140/20至208/4異常。視電阻率高阻異常(D-I、D-II、D-III)均位于低極化異常及其附近。同時(shí)結(jié)合地形地貌發(fā)現(xiàn)，低極化異常與水系有一定相關(guān)性，對(duì)極化率異常的分析有一定干擾。

綜合視電阻中梯測(cè)量成果和視極化率中梯測(cè)量成果，區(qū)內(nèi)主要礦致異常表現(xiàn)為高阻低極化特征，而構(gòu)造反映低阻低極化特征，主要電性異常均位于構(gòu)造附近，反映礦化體與構(gòu)造關(guān)系密切。本區(qū)共發(fā)現(xiàn)3處電性異常，其中D-I推測(cè)為礦致異常，可開(kāi)展進(jìn)一步工作；D-II、D-III異常不完整，需要進(jìn)一步進(jìn)行追索和查證。

洞宮山調(diào)查區(qū)視電阻率特征整體呈帶狀分布，由南向北呈低-高-低，異常分帶與地層相關(guān)性較為明顯，異常走向北北西，與地層方向一致。根據(jù)中梯視電阻率等值線分析，在中段有一明顯高阻異常(D-IV)，異常從132/12點(diǎn)起向南東延伸至110/23，延伸長(zhǎng)度約1 km，最大寬度200 m，視電阻率極值1 757 Ω·m，位于114/3點(diǎn)和114/7點(diǎn)，異常東南側(cè)未封閉，有繼續(xù)延伸的趨勢(shì)。該異常整體位于南園組第四段地層與寨下組下段的接觸帶附近，靠南園組第四段地層一側(cè)，為成礦有利部位，且地表已發(fā)現(xiàn)的葉臘石蝕變帶也位于該異常中，推測(cè)該異常與葉臘石化關(guān)系密切。

從激電中梯成果看，洞宮山調(diào)查區(qū)極化率整體較低緩，視極化率(ηs)幅值在0.2%～2.7%，呈南低北高分布，變化平緩，異常并不明顯，結(jié)合視電阻率異常分析，異常(D-IV)位置為相對(duì)低極化反映，與上岔頭調(diào)查區(qū)極化率特征類(lèi)似。

根據(jù)視電阻率中梯和激電中梯成果，在0線108～136號(hào)點(diǎn)區(qū)段開(kāi)展了激電測(cè)深測(cè)量，從測(cè)深成果看，電性剖面分為三塊，南段凝灰質(zhì)砂礫巖主要為低阻低極化特征，而北段流紋質(zhì)晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r分為上下兩層，上層為高阻高極化特征，主要以地表風(fēng)化地層為主，深部為高阻低極化特征：在120/0號(hào)點(diǎn)為兩種巖性接觸附近，有較明顯的相對(duì)高阻異常，由淺部向深部延伸，結(jié)合地表的葉臘石礦化反映，推測(cè)該異常為礦化體反映。

綜合視電阻中梯測(cè)量成果、視極化率中梯測(cè)量成果和電測(cè)深成果，洞宮山調(diào)查區(qū)內(nèi)主要礦致異常表現(xiàn)為高阻低極化特征，異常位于南園組第四段地層與寨下組下段的接觸帶附近。本區(qū)共發(fā)現(xiàn)一處電性異常(D-IV)，異常規(guī)模較大，與接觸帶關(guān)系密切，且地表已發(fā)現(xiàn)葉臘石礦化體，可針對(duì)該異常開(kāi)展進(jìn)一步工作。

4 結(jié) 論

通過(guò)物探勘查手段，基本查明了調(diào)查區(qū)的視電阻率和視極化率的分布特征。為下一步的葉蠟石礦資源勘查提供資料依據(jù)。調(diào)查區(qū)內(nèi)電阻率分布與地層、礦化體、構(gòu)造關(guān)系密切；極化率整體較弱，異常不明顯；礦化體異常主要以高阻低極化異常為主。上岔頭調(diào)查區(qū)共發(fā)現(xiàn)3處電性異常，異常與構(gòu)造關(guān)系密切，其中D-I推測(cè)為礦致異常，可開(kāi)展進(jìn)一步工作；D-II、D-III異常不完整，需要進(jìn)一步進(jìn)行追索和查證。洞宮山調(diào)查區(qū)共發(fā)現(xiàn)一處電性異常(D-IV)，異常規(guī)模較大，與接觸帶關(guān)系密切，且地表已發(fā)現(xiàn)葉臘石礦化體，可針對(duì)該異常開(kāi)展進(jìn)一步工作。

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