[關(guān)鍵詞]礬母山地區(qū);頻譜激電法;找礦
廬江縣礬母山地區(qū)位于廬樅中生代陸相火山盆地西部,廬樅火山巖盆地處于特殊的大地構(gòu)造環(huán)境,斷裂構(gòu)造發(fā)育,巖漿活動(dòng)頻繁,具備了優(yōu)越的成礦條件,蘊(yùn)藏了豐富的礦產(chǎn)資源,是長(zhǎng)江中下游重要的成礦區(qū)之一[1]。在盆地的內(nèi)部及其周邊先后發(fā)現(xiàn)了羅河、龍橋鐵礦,大包莊、黃屯、小嶺硫鐵礦,井邊銅礦,岳山鉛鋅銀礦等,取得了地質(zhì)找礦的巨大突破,將盆地地質(zhì)找礦工作推向了新的高度[2]。該地區(qū)西北側(cè)羅河鐵礦、大包莊硫鐵礦,地質(zhì)研究程度高。查明了該地區(qū)成礦地質(zhì)條件,對(duì)區(qū)內(nèi)控礦因素、深部閃長(zhǎng)玢巖體、賦礦層位進(jìn)行了系統(tǒng)研究,豐富了玢巖鐵礦模式[3]。但限于當(dāng)時(shí)的勘探深度,查區(qū)的重、磁低緩異常綜合關(guān)聯(lián)研究不足,鉆探查證深度尚顯不夠。本文在前人勘探成果的基礎(chǔ)上,在礬母山地區(qū)開(kāi)展頻譜激電法(CR)勘探,目的是進(jìn)一步查明物探異常,為找礦工作提供依據(jù)。
1. 區(qū)域地質(zhì)特征
廬樅火山巖盆地地處滁州一廬江構(gòu)造帶之東,盆地北東端與和縣、含山、巢湖地區(qū)及滁州火山巖盆地相接,南西端與懷寧火山巖盆地?cái)嗬m(xù)相接,呈北北東向延伸[4]。該帶北西以滁州斷裂為界,南東以和縣斷裂,黃陂斷裂為界,其中又被一系列北西西向斷裂分割成隆凹相間,呈菱形塊體分布的構(gòu)造帶,并與廬江浮祥山一桐城平坦航磁界常帶,滁州一廬江構(gòu)造帶,共同構(gòu)成揚(yáng)子地塊北東緣前陸褶皺帶(可簡(jiǎn)稱三帶)[5,6]。區(qū)內(nèi)因多期構(gòu)造變形,巖漿活動(dòng),以及不同巖相的地層系統(tǒng)的相互作用,形成了豐富的金屬及非金屬礦產(chǎn)。廬江縣礬母山地區(qū)則位于廬樅火山盆地西部,受盆地多期次蝕變相互疊加和改造,形成了豐富的礦產(chǎn)資源。
2. 區(qū)域地球物理特征
激電異常顯示南部桂花井—王莊—楊家榜一帶及其以東第四系覆蓋區(qū)存在一個(gè)寬大的激電異常帶,長(zhǎng)1000m,寬750m,長(zhǎng)軸走向近南北,進(jìn)一步可圈出兩個(gè)東西平行的激電異常中心,西側(cè)異常中心位于桂花井—王莊一帶,內(nèi)帶異常呈北北東走向長(zhǎng)750 m,寬150 m,視極化率ηs 達(dá)6%。東側(cè)異常(G1)中心位于楊家榜以東青山水庫(kù)上游第四系覆蓋區(qū),內(nèi)帶呈南北走向,長(zhǎng)600 m,寬300 m,視極化率ηs達(dá)6%,極大值10.9%,極小值1.4%,白家凹、徐凹、查家洼與正長(zhǎng)巖脈有關(guān)的蝕變礦化帶上激電異常較小,視極化率為4%~5%,且寬度亦小。總體來(lái)說(shuō),雖然脈狀蝕變礦化帶上具有銅礦化,但激電異常不明顯,說(shuō)明其礦化強(qiáng)度不大,面狀退色蝕變礦化帶上激電異常強(qiáng)度大,范圍廣,預(yù)示著較大強(qiáng)度的金屬礦化存在的可能性.
3. 工作方法
頻率激電法(簡(jiǎn)稱CR法)是一種采用以多極距的偶極-偶極裝置測(cè)量激電效應(yīng)的地球物理勘探方法,在0.0001~1000 Hz范圍內(nèi),通過(guò)分析地下極化體與視復(fù)電阻率和相位曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而反演出目標(biāo)地質(zhì)體異常的大小、埋深等參數(shù),達(dá)到尋找目標(biāo)體的目的[7,8]。
CR法測(cè)量參數(shù)較多,在解釋分析中,主要使用了電磁電阻率、視充電率、時(shí)間常數(shù)和頻率相關(guān)系數(shù)四個(gè)參數(shù)。在鉆孔控制的剖面上開(kāi)展CR法試驗(yàn)測(cè)量,結(jié)果表明已知礦體對(duì)應(yīng)位置具有中等電磁電阻率、高視充電率、高時(shí)間常數(shù)、中等頻率相關(guān)系數(shù)特征。礦體與圍巖的電阻率和充電率差別不明顯,但通過(guò)控礦斷裂可以有效識(shí)別。
本次工作運(yùn)用頻率激電法,結(jié)合已知鉆探資料,試驗(yàn)方法的深部探測(cè)能力,根據(jù)該地區(qū)電性特征與極化特征,大致了解區(qū)域異常引起的地質(zhì)原因,為中深部(500~1000 m)找礦提供依據(jù)。布設(shè)頻譜激電法(CR法)測(cè)線2條,即16 線、20 線,28 個(gè)偶極-偶極排列(含1 個(gè)質(zhì)檢排列),剖面總有效長(zhǎng)度5.0 km(圖1)。
4. 頻譜激電法(CR)解釋原則
頻譜激電法(CR法)是一種利用偶極源激發(fā)地下地質(zhì)體,在地面上采集地下地質(zhì)體對(duì)激發(fā)反應(yīng)的電法,其參數(shù)主要有兩類:一是電阻率類(相位極值比、視幾何電阻率等),反映地下電極排列空間內(nèi)的電阻率變化特征;另一類是極化類(視充電率ms、視時(shí)間常數(shù)τs、視頻率相關(guān)系數(shù)Cs、結(jié)構(gòu)參數(shù)CT),反映地下電極排列空間內(nèi)的極化特征。
在不同地區(qū)、不同類型礦產(chǎn)上,這些參數(shù)反應(yīng)不一樣,有些參數(shù)對(duì)目標(biāo)體反應(yīng)靈敏,有些反應(yīng)不好,且參數(shù)背景值(地層響應(yīng))、異常強(qiáng)弱也不一樣。因此,對(duì)不同地區(qū)、不同類型礦產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)CR法異常特征(特別是已完工鉆孔上的)進(jìn)行判斷,哪些參數(shù)反應(yīng)好,哪些不好,利用反應(yīng)好的參數(shù)對(duì)其他異常進(jìn)行類比解釋。
對(duì)于金屬礦來(lái)說(shuō),一般存在“高極化、低電阻率、高時(shí)間常數(shù)、低頻率相關(guān)系數(shù)”的共同特征,但在不同地區(qū)這些參數(shù)響應(yīng)的靈敏度不同,甚至有些參數(shù)沒(méi)有反應(yīng)。本區(qū)這些參數(shù)皆有反應(yīng),但反應(yīng)靈敏度差異明顯,給CR法異常的解釋帶來(lái)較大的困難,需要更多的其他物化探、地質(zhì)資料加以甄別。經(jīng)過(guò)處理,CR法剖面成果如圖2a、圖2b所示。
5. 頻譜激電法剖面電性特征
頻譜激電法實(shí)測(cè)剖面圖上,地層激電異常總體特征為東部高、西部低。剖面中部極化性最強(qiáng),東部發(fā)育了幾個(gè)局部極化強(qiáng)異常,根據(jù)其他資料對(duì)比,與本區(qū)的成礦有關(guān)。
從上到下電阻率由低到高。地層層狀分布明顯,反映了本區(qū)地層的電性特征。在下部高電阻地層背景下發(fā)育了幾個(gè)局部電阻異常區(qū),與極化異常對(duì)應(yīng),應(yīng)是重點(diǎn)關(guān)注的。
從兩條頻譜激電法測(cè)線成果結(jié)合地質(zhì)、重力資料對(duì)比,認(rèn)為本區(qū)CR法眾參數(shù)中,視極化率ms是的最主要參數(shù),其指示著本區(qū)極化物質(zhì)富集部位,異常解釋與評(píng)價(jià)中以ms為主,配合其他參數(shù)。
6. 頻譜激電法異常評(píng)價(jià)
結(jié)合已有資料,對(duì)兩條CR法剖面深入細(xì)致地研究,共劃分出4個(gè)異常區(qū)塊(見(jiàn)圖1),其異常位置及編號(hào)見(jiàn)表1。
6.1 F-④異常(已知ZK1801、ZK1601)
16線從已知井ZK1801、ZK1601附近穿過(guò),在CR法控制測(cè)段內(nèi),在102~110 點(diǎn)間,視充電率斷面上有ms 大于16%的異常,局部有大于18%的零星異常,異常強(qiáng)度不大;在視充電率ms異常區(qū)內(nèi)視電阻率ρs處于大片低值區(qū),無(wú)相對(duì)異常存在,視時(shí)間常數(shù)τs值較低,視頻率相關(guān)系數(shù)Cs較低(圖2a)。在異常平面圖上(圖1),視充電率ms異常區(qū)內(nèi)也有弱重力異常。綜合評(píng)價(jià)該異常為Ⅱ類異常,由下部的弱礦(化)體引起,主體異常深度約為600 m。
據(jù)了解,在該異常上已鉆了ZK1601孔,但該孔未打到主體異常深度,僅見(jiàn)到一些礦化。在離剖面約210 m處的ZK1801孔(圖1)在異常深度上見(jiàn)到大片黃鐵礦化,與CR法結(jié)果一致。
6.2 F-①異常
該異常位于16線111~115點(diǎn),在異常區(qū)內(nèi)視充電率ms異常較強(qiáng),并且有高視時(shí)間常數(shù)τs、低視頻率相關(guān)系數(shù)Cs、低視電阻率ρs相對(duì)應(yīng)(圖2a)。在20線上,該異常位于109~116點(diǎn),視充電率ms異常向下開(kāi)口,未封閉,對(duì)應(yīng)有高視時(shí)間常數(shù)τs、低視頻率相關(guān)系數(shù)Cs、低視電阻率ρs 異常(圖2b)。F-①異常與重力異常吻合,由于只做了兩條CR 法測(cè)線,F(xiàn)-①異常在異常平面圖上向南向北均未封閉(圖1)。
F-①異常符合“低電阻率、高極化率、高時(shí)間常數(shù)、低頻率相關(guān)系數(shù)”的二高二低特征,綜合評(píng)價(jià)該異常較好,為I類異常,是較好靶區(qū),應(yīng)見(jiàn)到較好的礦體。在平面上表現(xiàn)為:異常體西傾,在16線上其主體埋深大概在700 m ,向20線有變深變厚的趨勢(shì)(圖2)。
6.3 F-②異常
由于工作量不夠,在兩條測(cè)線上,該異常向東均未封閉,但仍然符合“低電阻率、高極化率、高時(shí)間常數(shù)、低頻率相關(guān)系數(shù)”的二高二低特征(圖2)。F-②異常區(qū)也有重力異常(圖1)。綜合評(píng)價(jià)該異常為I類異常,異常主體埋深為500~900 m,是較好靶區(qū),推測(cè)在該異常上應(yīng)見(jiàn)到較好的礦體。
6.4 F-③異常
該異常位于16線117~124點(diǎn),視充電率ms異常較強(qiáng),對(duì)應(yīng)ms異常,視電阻率ρs表現(xiàn)為低值,視頻率相關(guān)系數(shù)Cs較低,視時(shí)間常數(shù)τs有弱高值存在,符合“低電阻率、高極化率、高時(shí)間常數(shù)、低頻率相關(guān)系數(shù)”的二高二低特征(圖2a)。綜合評(píng)價(jià)該異常為I類異常,異常主體埋深為500~900 m,是較好靶區(qū),推測(cè)可見(jiàn)到較好礦體。
7. 結(jié)論
綜上所述,經(jīng)CR測(cè)量,發(fā)現(xiàn)的4個(gè)異常中,I類異常3個(gè),認(rèn)為是成礦致異常,建議對(duì)其進(jìn)行鉆探驗(yàn)證,證實(shí)CR法異常的可靠性。先鉆探F-①號(hào)異常,若取得較好找礦成果,再按F-②、F-③的順序進(jìn)行鉆探。