仵康林,唐璐璐,楊斌,常杰,趙艷,張尚坤,羅文強(qiáng),劉鳳臣,梁吉坡,閆誠(chéng)

(1.自然資源部金礦成礦過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東省地質(zhì)科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南 250013;2.鄒城市自然資源和規(guī)劃局,山東 鄒城 273599)

0 引言

2010年以來(lái),山東省地質(zhì)科學(xué)研究院主要在山東省單縣楊樓和黃崗地區(qū)先后共開(kāi)展了5期次巖鹽礦勘查。2010—2018年,在黃崗潛凹陷東部單縣楊樓地區(qū)開(kāi)展“山東省單縣楊樓地區(qū)巖鹽礦普查”和“山東省單縣楊樓地區(qū)巖鹽礦普查(續(xù)作)”工作;2016—2021年,在黃崗潛凹陷中部黃崗地區(qū)開(kāi)展“山東省單縣黃崗地區(qū)油頁(yè)巖及巖鹽礦普查”、“山東省單縣黃崗地區(qū)油頁(yè)巖及巖鹽礦普查(續(xù)作)”和“山東省單縣黃崗地區(qū)巖鹽礦普查(續(xù)作)”工作?？辈楣ぷ?針對(duì)勘查區(qū)覆蓋層較厚,工作中采用“面上以二維地震和可控源音頻大地電磁測(cè)深勘查對(duì)研究區(qū)成礦地質(zhì)條件進(jìn)行研究,指導(dǎo)鉆探工程布置;點(diǎn)上以鉆探與測(cè)井進(jìn)行突破”的勘查方法,實(shí)現(xiàn)了巖鹽礦重要找礦突破,預(yù)測(cè)巖鹽礦總資源量超過(guò)242億t。其工作方法對(duì)深覆蓋區(qū)同類(lèi)礦床的勘查具有很好的指導(dǎo)和示范意義,同時(shí)為進(jìn)一步開(kāi)展巖鹽礦找礦工作提供了必要條件。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北板塊(Ⅰ)魯西隆起區(qū)(Ⅱ)魯西南潛隆起(Ⅲ)菏澤-兗州潛斷隆(Ⅳ)黃崗潛凹陷(Ⅴ)的南部[1]。地層隸屬華北—柴達(dá)木地層大區(qū),晉冀魯豫地層區(qū),魯西地層分區(qū)(圖1a)[2]。該區(qū)地處魯西南黃泛沖積平原,為第四系深覆蓋區(qū),下伏地層由老到新發(fā)育有:新太古代泰山巖群、奧陶紀(jì)馬家溝群、石炭—二疊紀(jì)月門(mén)溝群、二疊紀(jì)石盒子群、古近紀(jì)官莊群、新近紀(jì)黃驊群[3]。

該區(qū)地處黃崗潛凹陷南部,以龍王廟斷裂為界與龍王廟潛凸起相鄰。區(qū)域構(gòu)造型式以斷裂為主,發(fā)育龍王廟斷裂、萊河-蔡堂斷裂、終興集斷裂、單縣斷裂、曹叵集斷裂、李田樓斷裂等。萊河-蔡堂斷裂為含鹽盆地的北邊界[4]。區(qū)域巖漿巖不發(fā)育,據(jù)單縣黃寺地區(qū)鉆探揭露情況,數(shù)層厚度在5～60m的強(qiáng)碳酸巖化的輝綠巖,順層侵位于古近紀(jì)官莊群碎屑巖段;強(qiáng)碳酸巖化、綠簾石化閃長(zhǎng)玢巖侵位于山西組,厚度可達(dá)24m。

①—東明潛凹陷;②—菏澤潛凸起;③—汶上寧陽(yáng)潛凹陷;④—嘉祥潛凸起;⑤—成武潛凹陷;⑥—金鄉(xiāng)潛凹陷;⑦—青堌集潛凸起;⑧—黃崗潛凹陷;⑨—龍王廟潛凸起;⑩—時(shí)樓潛凹陷;—魚(yú)臺(tái)潛凹陷;—濟(jì)寧潛凹陷;—兗州潛凸起;—滕州潛凹陷;1—Ⅱ級(jí)單元界線;2—Ⅲ級(jí)單元界線;3—Ⅳ級(jí)單元界線;4—Ⅴ級(jí)單元界線;5—Ⅴ級(jí)構(gòu)造單元;6—區(qū)域基巖簡(jiǎn)圖范圍;7—古近紀(jì)官莊群大汶口組;8—二疊紀(jì)石盒子群;9—二疊紀(jì)山西組;10—石炭—二疊紀(jì)太原組;11—石炭紀(jì)本溪組;12—奧陶紀(jì)馬家溝群;13—新太古代泰山巖群;14—隱伏地質(zhì)界線(整合);15—隱伏地質(zhì)界線(不整合);16—隱伏斷層; 17—鉆孔及編號(hào);18—勘查區(qū)邊界圖1 區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)簡(jiǎn)圖(a)及單縣地區(qū)前新近紀(jì)區(qū)域基巖地質(zhì)簡(jiǎn)圖(b)

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)巖鹽礦賦存層位為古近紀(jì)官莊群大汶口組,其以?shī)W陶紀(jì)馬家溝群為沉積基底,以新近系和第四系為蓋層。

2.1.1 奧陶紀(jì)馬家溝群

分布于該區(qū)東北部萊河-蔡堂斷裂與龍王廟斷裂之間,巖性以厚層石灰?guī)r為主,厚度約800m。

2.1.2 古近紀(jì)官莊群

全區(qū)分布,為含鹽目的層位,走向近EW向,傾向近S向,呈由北向南逐漸變深且伴有寬緩起伏的構(gòu)造形態(tài),傾角1°～3°,厚度大于1000m,與上覆新近紀(jì)黃驊群為不整合接觸,自下而上可分為3段:

(1)下段以棕紅色、紫紅色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主,鉆探未穿透,揭露厚度372m。

(2)中段為含鹽層位,巖性為深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖與灰白色膏質(zhì)泥巖、石鹽巖互層,平均厚514m。自下而上分3個(gè)巖性亞段。下部膏質(zhì)泥巖亞段:深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖與灰白色膏質(zhì)泥巖互層,厚51～132m,平均厚86m;中部含鹽亞段:質(zhì)純的石鹽巖與灰白色膏質(zhì)泥巖互層,局部夾薄層硬石膏巖,分布于研究區(qū)東部和南部,在西北部沉積缺失,厚39～499m,平均厚338m。鉆探揭露巖鹽礦層5層～35層,揭露礦層累計(jì)厚度10.33～320.06m;上部膏質(zhì)泥巖亞段:深灰色泥巖夾灰白色膏質(zhì)泥巖,局部夾含油泥巖,硬石膏多呈條帶狀與泥巖互層產(chǎn)出,厚99～269m,平均厚174m。

(3)上段巖性以灰色、灰綠色泥巖為主,底部偶見(jiàn)砂礫巖層,平均厚321m。

2.1.3 新近紀(jì)黃驊群

分布廣泛,巖性以褐黃、淺黃色及棕紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主,夾褐黃色細(xì)砂巖層,平均厚550m,與上覆第四紀(jì)平原組為不整合接觸。

2.1.4 第四系

自下而上劃分為平原組、黑土湖組以及黃河組。平原組:巖性以褐黃色、淺黃色黏土、砂質(zhì)黏土、黏土質(zhì)粉砂為主,厚150～217m;黑土湖組巖性為灰黑色夾少量黑色砂質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉砂,厚6～20m;黃河組為黃河沖積形成的灰黃色、淺黃色粉砂質(zhì)黏土、黏土質(zhì)粉砂及黃土層,厚18～25m。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)含礦地層總體為走向近EW向、傾向近S向、由北往南逐漸變深且伴有寬緩起伏的單斜構(gòu)造形態(tài),傾角一般1°～3°,中北部斷層附近可達(dá)8°～10°。褶曲、斷層總體不甚發(fā)育,發(fā)育規(guī)模較大的褶曲4個(gè),自西向東依次為孟楊莊背斜、后黃莊向斜、齊莊背斜和胡樓向斜;發(fā)育斷層3條,分別為萊河-蔡堂斷裂、曹叵集斷裂及終興集斷裂(圖1b)。

2.2.1 褶曲構(gòu)造

(1)孟楊莊背斜位于工作區(qū)西部,軸向NE,控制軸長(zhǎng)約6700m,兩翼不對(duì)稱(chēng),西翼傾角較大,為1°左右;東翼傾角較緩,0.4°左右。南、北兩端被萊河-蔡堂斷裂所切。

(2)后黃莊向斜位于工作區(qū)中部,軸向NEE,控制軸長(zhǎng)約9000m,兩翼基本對(duì)稱(chēng),傾角約1.5°左右。西南、東北兩端被萊河-蔡堂斷裂所切。

(3)齊莊背斜位于工作區(qū)東部,軸向NEE—E,控制軸長(zhǎng)約8000m,兩翼基本對(duì)稱(chēng),傾角約3°左右。

(4)胡樓向斜位于工作區(qū)東南部,軸向NE,控制軸長(zhǎng)約10000m,兩翼基本對(duì)稱(chēng),傾角約2°～3°左右。

2.2.2 斷裂構(gòu)造

研究區(qū)最北部發(fā)育萊河-蔡堂斷裂,是全區(qū)控制斷距最大的斷層,控制含鹽盆地北邊界,為含礦層的分界斷層,斷層北部無(wú)巖鹽賦存,南部為含鹽地層,走向近EW,兩端伸出區(qū)外,控制長(zhǎng)度19000m左右。研究區(qū)最東部發(fā)育曹叵集斷裂,走向NE。東北起自金鄉(xiāng)縣張寨,向西南經(jīng)單縣徐寨西、單縣城西、曹叵集、高韋莊西進(jìn)入河南省,省內(nèi)長(zhǎng)60km。研究區(qū)最西部發(fā)育終興集斷裂,走向NNE,東北端在大張樓附近與單縣斷裂相交,向西南經(jīng)終興集、孔集進(jìn)入江蘇省。該斷裂為一平移斷層,兩盤(pán)平行錯(cuò)動(dòng)約5km。

3 礦床地質(zhì)

3.1 礦層特征

區(qū)內(nèi)巖鹽礦賦存于古近紀(jì)官莊群大汶口組中段,礦層賦存形態(tài)簡(jiǎn)單,呈層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀穩(wěn)定,與地層一致,走向近EW向,傾向近S向,傾角1°～3°,斷層附近可達(dá)8°～10°。鉆孔揭露巖鹽礦層35層,埋深1140.65～1730.86m,其中可采鹽層24層,平均厚度2.85～32.16m,累計(jì)厚度219.50m,最大單層見(jiàn)礦厚度53.96m,NaCl平均品位53.36%～90.18%(圖2)。其中Y24、Y25礦層為主礦層,各礦層基本特征見(jiàn)表1。

表1 礦層特征一覽表

1—泥巖;2—泥質(zhì)粉砂巖;3—砂礫巖;4—含膏泥巖;5—砂質(zhì)泥巖;6—砂巖;7—膏質(zhì)泥巖;8—巖鹽礦圖2 礦區(qū)礦層劃分對(duì)比示意圖

Y24、Y25礦層特征分述如下:

(1)Y24礦層

主礦層,廣泛分布于研究區(qū)東部和南部,在東南部分岔為兩層,層間距4.35m。礦層賦存形態(tài)簡(jiǎn)單,呈層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀穩(wěn)定,走向近EW向,傾向近S向,傾角1°～3°。礦層埋深1206.89～1515.13m,區(qū)內(nèi)沿走向延伸最大長(zhǎng)度約11.8km,沿傾向延伸最大寬度約7.8km。礦層厚度2.65～53.96m,平均厚度32.16m;NaCl品位58.56%～83.47%,平均品位72.67%。該礦層估算推斷資源量(礦石量)15.55億t,占全區(qū)總推斷資源量的19.96%。

(2)Y25礦層

主礦層,賦存分布、形態(tài)與Y24礦層類(lèi)似,礦層埋深1236.88～1569.42m,區(qū)內(nèi)沿走向延伸最大長(zhǎng)度約11.8km,沿傾向延伸最大寬度約7.8km。礦層厚度2.80～44.59m,平均厚度30.18m;NaCl品位66.42%～78.04%,平均品位67.98%。該礦層估算推斷資源量(礦石量)14.64億t,占全區(qū)總推斷資源量的18.79%。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成分

區(qū)內(nèi)巖鹽礦石的礦物成分較為簡(jiǎn)單,主要鹽類(lèi)礦物成分為石鹽和硬石膏,局部含有少量鈣芒硝;雜質(zhì)礦物主要為黏土類(lèi)礦物。各礦物組分含量見(jiàn)表2。

表2 礦石礦物成分及含量統(tǒng)計(jì)表 單位:%

石鹽:他形—半自形粒狀,粒徑在2.00～10.00mm間,構(gòu)成中粗粒結(jié)構(gòu),石鹽顆粒間緊密鑲嵌,構(gòu)成巖石主體,在巖石中多呈雜亂排列。石鹽晶粒接觸處分布有硬石膏晶粒和泥質(zhì),立方體解理大部分顆粒發(fā)育,局部偶見(jiàn)有“階梯狀”構(gòu)造。無(wú)色透明,很低的正突起,均質(zhì)體(圖3)。

a—含硬石膏中粗粒石鹽巖;b—中粗粒石鹽巖;c—含泥質(zhì)硬石膏粗粒石鹽巖;d—中細(xì)粒石鹽巖;Ih—石鹽;Ah—石 膏;Cla—黏土類(lèi)礦物圖3 巖鹽礦石鏡下鑒定特征

硬石膏:暗灰色,細(xì)晶結(jié)構(gòu),不規(guī)則的條帶狀構(gòu)造,表面呈灰白色;單偏光下,無(wú)色透明,單晶的切面呈長(zhǎng)條狀,立體晶形為板狀,解理微發(fā)育,粒徑最大0.3mm,以0.15～0.25mm為主,二級(jí)彩色干涉色。常呈集合體充填于巖鹽顆粒之間或散落于巖鹽晶隙間。

鈣芒硝:灰白色或灰黃色,單晶常呈自形的菱形板狀和短柱狀及半自形粒狀,集合體為致密塊狀,半透明至透明,玻璃光澤,貝殼狀斷口。該礦物組分含量甚微,且僅局部可見(jiàn)。

其他礦物:主要為黏土類(lèi)礦物,分布于巖石裂隙內(nèi)或石鹽、石膏晶粒間及石鹽解理縫中,集合體常呈細(xì)小棱角狀或不規(guī)則狀。

3.2.2 礦石化學(xué)組分

表3 礦石化學(xué)成分及含量統(tǒng)計(jì)表 單位:%

3.2.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)巖鹽礦礦石結(jié)構(gòu)以中粗粒他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主,偶見(jiàn)粗粒他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造,少見(jiàn)團(tuán)塊狀構(gòu)造和層狀構(gòu)造。

3.2.4 礦石類(lèi)型

區(qū)內(nèi)巖鹽礦礦物主要成分為石鹽和硬石膏,局部含少量鈣芒硝。根據(jù)礦物成分及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造,巖鹽礦主要礦石類(lèi)型為結(jié)晶塊狀石鹽礦石,其次為石膏石鹽混生石鹽礦石。巖鹽礦主要伴生組分為硬石膏,以此確定礦石工業(yè)類(lèi)型為石膏質(zhì)石鹽礦石。

3.2.5 礦床類(lèi)型

單縣黃崗巖鹽礦床屬湖相含鹽碎屑巖型蒸發(fā)沉積型巖鹽礦床。

3.3 礦體圍巖

礦層頂?shù)装鍑鷰r多為泥巖、膏質(zhì)泥巖及泥質(zhì)硬石膏巖。

泥巖:新鮮面呈深灰色略帶淡綠色,(弱)層狀構(gòu)造,泥狀結(jié)構(gòu)。巖石主要由泥質(zhì)、砂質(zhì)和極少許有機(jī)質(zhì)等組成,具較為層狀構(gòu)造或弱層狀構(gòu)造。其中泥質(zhì),主要為黏土礦物,多呈顯微鱗片狀或隱晶質(zhì)狀,粒徑在0.004mm以下,集合體致密分布,構(gòu)成巖石主體,集合體略呈半定向性排列,形成弱層狀構(gòu)造;砂質(zhì),主要見(jiàn)有長(zhǎng)石、石英礦物碎屑,粒徑在0.03～0.25mm間,礦物碎屑形態(tài)多呈棱角狀、次棱角狀,不均勻分布于泥質(zhì)間隙中或?qū)永碇?有機(jī)質(zhì),多呈極細(xì)小片狀、鱗片狀、板狀,分布于泥質(zhì)間隙中,零星可見(jiàn)(圖4a、圖4b)。

a—層狀砂質(zhì)泥巖;b—弱層狀泥巖;c—弱層狀硬石膏質(zhì)泥巖;d—含粉砂泥巖;Cla—黏土類(lèi)礦物;Fs—長(zhǎng)石;Qz—石 英;Ah—硬石膏圖4 泥巖鏡下鑒定特征

膏質(zhì)泥巖:新鮮面呈深灰色,弱層狀構(gòu)造,泥狀結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)。巖石主要由泥質(zhì)和少許硬石膏等組成,具不甚明顯的層狀構(gòu)造。其中泥質(zhì),主要為黏土礦物,多呈顯微鱗片狀或隱晶質(zhì)狀,粒徑在0.004mm以下,集合體致密分布,構(gòu)成巖石主體,集合體略呈半定向性排列,形成弱層狀構(gòu)造;硬石膏,形態(tài)多呈隱晶質(zhì)顯微鱗片狀変晶,少呈細(xì)小板狀変晶,聚集狀分布于泥質(zhì)及其集合體間隙中,不均勻(圖4c、圖4d)。

泥質(zhì)硬石膏巖:新鮮面呈灰色,條紋狀構(gòu)造,細(xì)粒結(jié)構(gòu)。主要為硬石膏和部分泥質(zhì)及極少許砂質(zhì)等。其中硬石膏,形態(tài)主要呈隱晶質(zhì)或顯微鱗片狀変晶,粒徑最大約0.40mm,晶粒間往往致密分布,雜亂排列,集合體基本上呈層狀;泥質(zhì)主要為黏土質(zhì)礦物,分布于硬石膏間隙中,大多呈薄層狀集合體,與硬石膏集合體互層或相間分布,構(gòu)成條紋狀構(gòu)造。褐灰色或暗灰色,光性不明顯;砂質(zhì)主要為長(zhǎng)英質(zhì)礦物碎屑,形態(tài)呈棱角狀、次棱角狀等,多分布于泥質(zhì)等間隙中,零星可見(jiàn)。

3.4 地球物理特征

由于地層的巖性、含水量等方面的不同導(dǎo)致視電阻率存在著差異。本區(qū)縱向電性分布由淺至深總體表現(xiàn)為由“兩高夾一低”的電性結(jié)構(gòu)。各電性層與其對(duì)應(yīng)地層的組合關(guān)系,從淺到深大致可分為3個(gè)物性層。第四系和新近系巖性組合主要為砂質(zhì)黏土、黏土質(zhì)粉砂、黏土、砂等構(gòu)成,結(jié)構(gòu)松散,淺部含水豐富,視電阻率一般為6～12Ω·m。古近系主要巖性為灰紫色泥巖、白云質(zhì)泥巖、含瀝青質(zhì)鈣質(zhì)泥巖與灰白色、淺灰色硬石膏巖互層,巖層密度比松散層大,含水量小,視電阻率隨深度不同一般為12～20Ω·m。純石鹽層為高視電阻率,但經(jīng)部分溶解即是強(qiáng)電解質(zhì)。含鹽段地層多為石鹽巖與泥巖、砂巖共生,巖層中孔隙或裂隙水的存在使石鹽部分水解為離子狀態(tài)而游離在泥巖、砂巖裂隙或孔隙中或吸附在泥質(zhì)顆粒表面,使泥巖、砂巖具備強(qiáng)導(dǎo)電性,因此,含鹽段地層在視電阻率斷面圖上表現(xiàn)為低值區(qū)。一般含鹽段地層視電阻率小于2Ω·m。通過(guò)可控源音頻大地電磁測(cè)深數(shù)據(jù)反演能夠較為直觀地反映各巖性地層視電阻率差異,進(jìn)而有效地劃分地層界線、推測(cè)巖鹽礦賦存的可能性。

石鹽巖在測(cè)井曲線上表現(xiàn)出與泥巖、砂巖地層不同的響應(yīng)特征(圖5),泥巖的自然伽馬值在120～200API之間,深側(cè)向電阻率在26～130Ω·m之間,井徑明顯大于鉆頭直徑;砂巖的自然伽馬值在55～105API之間,深側(cè)向電阻率在50～130Ω·m之間,井徑略小于鉆頭直徑,受地層礦化度和飽和鹽水泥漿的影響,自然電位有明顯的正異常;石鹽巖:自然伽馬值在15～50API之間,深側(cè)向電阻率在130～351Ω·m之間,井徑略大于鉆頭直徑。

圖5 巖(礦)石測(cè)井曲線響應(yīng)特征

4 找礦標(biāo)志及找礦模型

4.1 找礦標(biāo)志

(1)地層特征標(biāo)志

始新世晚期是全球從極暖期向全球大降溫期的轉(zhuǎn)折期[5],古近紀(jì)是新生代的第一個(gè)紀(jì),也是地質(zhì)歷史時(shí)期最為關(guān)鍵的時(shí)段之一[6-8]。官莊群大汶口組是賦存厚層巖鹽礦的有利層位,其形成于古近紀(jì)始新世—漸新世時(shí)期[9-13]。古新世—漸新世官莊群為發(fā)育于魯西隆起區(qū)內(nèi)的以陸相碎屑巖為主的組合,其內(nèi)賦存有石膏、石鹽、鉀鹽、自然硫等重要礦產(chǎn)資源,主要分布在魯西隆起內(nèi)東明凹陷、文東凹陷及大汶口盆地等一系列中新生代盆地中[14-23],因此在魯西南地區(qū),古近紀(jì)沉積巖系是尋找?guī)r鹽礦床有利層位。

(2)地球物理標(biāo)志

地震時(shí)間剖面上的反射波特征。巖鹽密度比較低,地震波傳播速度較快,且?guī)r鹽一般不與砂巖接觸而與泥膏巖或泥頁(yè)巖互層,可以與泥頁(yè)巖形成很高的波阻抗差,導(dǎo)致強(qiáng)反射系數(shù)界面的形成,因此在地震剖面上常表現(xiàn)為強(qiáng)振幅、低頻率的響應(yīng)特征。但在巖鹽發(fā)育比較集中的局部地區(qū),由于巖鹽層多,夾層薄,地震分辨率低,在各巖鹽韻律層頂?shù)捉缑嫘纬傻姆瓷洳ㄏ嗷クB加干涉,反而會(huì)導(dǎo)致地震響應(yīng)表現(xiàn)為較弱的高頻反射?？傮w上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅、低頻率的響應(yīng)特征。巖鹽與泥巖波阻抗差異很大,巖鹽的反射振一般較強(qiáng),其強(qiáng)度僅次于火成巖。在地震剖面上能見(jiàn)到含鹽地層的強(qiáng)振幅反射,與圍巖形成強(qiáng)烈反差。

視電阻率斷面圖特征。純石鹽巖為高視電阻率,但經(jīng)部分溶解即是強(qiáng)電解質(zhì)。含鹽段地層多為石鹽巖與泥巖、砂巖共生,巖層中孔隙或裂隙水的存在使石鹽部分水解為離子狀態(tài)而游離在泥巖、砂巖裂隙或孔隙中或吸附在泥質(zhì)顆粒表面,而使含鹽段地層中的泥巖、砂巖具備強(qiáng)導(dǎo)電性。因此,含鹽段地層與其頂、底板圍巖相比,在視電阻率斷面圖上呈現(xiàn)極低的低值區(qū),與其頂、底板圍巖視電阻率的高值反差明顯,圖面上呈現(xiàn)“頂、底高,中間低”的“二高夾一低”的分布特征。含鹽段地層的這一電性特征,在判別巖鹽礦賦存方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

測(cè)井曲線特征。石鹽巖與泥巖、砂巖相比,表現(xiàn)出自然伽馬曲線明顯的低值、深側(cè)向電阻率曲線明顯的高值及井徑微擴(kuò)徑等響應(yīng)特征。這些特征基本不受地層深度的影響。利用石鹽巖的電性識(shí)別特征,識(shí)別出鉆孔中石鹽巖的縱向分布位置。

(3)礦床標(biāo)志

礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀穩(wěn)定,與地層一致。

4.2 找礦模型

根據(jù)研究區(qū)地質(zhì)、地球物理及礦床地質(zhì)等資料,提出以下找礦模型(表4)。

表4 單縣楊樓鹽礦床地質(zhì)找礦模型簡(jiǎn)表

5 結(jié)論

(1)本次工作采用可控源音頻大地電磁測(cè)深、二維地震和鉆探相結(jié)合,地球物理測(cè)井相配合的綜合勘查方法,鉆孔揭露巖鹽礦層35層,埋深1140.65～1730.86m,其中可采鹽層24層,平均厚度2.85～32.16m,累計(jì)厚度219.50m,最大單層見(jiàn)礦厚度53.96m,NaCl平均品位53.36%～90.18%。求得巖鹽礦推斷資源量(礦石量)106.32億t,折合NaCl量76.38億t。另有,巖鹽礦潛在資源189.25億t,折合NaCl量136.38億t,屬于一處超大型巖鹽礦產(chǎn)地。

(2)區(qū)內(nèi)覆蓋區(qū)厚度大,找礦難度大,鑒于鹽類(lèi)礦產(chǎn)在密度、電阻率等方面與圍巖的差異,在深覆蓋區(qū)開(kāi)展鹽類(lèi)礦床勘查,面上可以二維地震和可控源音頻大地電磁測(cè)深對(duì)研究區(qū)成礦地質(zhì)條件進(jìn)行研究,分析巖鹽礦賦存的可能性及賦存形態(tài)、深度,指導(dǎo)鉆探工程布置;點(diǎn)上再以鉆探與測(cè)井進(jìn)行突破。其工作方法實(shí)現(xiàn)了用較低的投入和較短的時(shí)間完成巖鹽礦勘查任務(wù)的地質(zhì)目的。

(3)通過(guò)勘查工作對(duì)魯西南深覆蓋區(qū)巖鹽礦找礦模型進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié),該找礦模型對(duì)同類(lèi)礦床的勘查具有很好的參考。