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摘要:矿区采用高密度电法测量,确定异常分布范围,了解异常与矿化的关系,推断矿化体的规模、产状,为立即进入探矿工程进行验证提供布设依据。
关键词:高密度电法金矿矿床分布
中图分类号:P61文献标识码: A
1 前言
主要任务是查明工作区电性参数分布特征及其与地质体的关系,确定异常分布范围,推断解释异常形成的地质因素及其与矿化的关系,为地质测量及探矿工程的布设提供依据。
2地质概况及地球物理特征
2.1地质概况
矿区位于新华夏系北北东向武夷山降起带与南岭纬向构造带交汇部位,桃溪旋卷构造西南端桂坑体中。区域上出露有震旦系楼子坝群、侏罗系以及白垩系地层;区域性线性的断裂构造十分发育,主要为北东向断裂带,其次为北西向和近东西向的断裂;区域岩浆活动频繁,岩浆岩分布广泛,主要为加里东期的桂坑岩体黑云母二长花岗岩(ηγ3)。区内矿产丰富,金矿化异常点星罗棋布,以及在花岗岩风化壳中有丰富的稀土矿产。
2.2地球物理特征
区内主要为加里东期的桂坑岩体黑云母二长花岗岩(ηγ3),矿(化)体、异常的主要控矿因素为断裂构造、硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化、水云母化等蚀变的控制,电性上或为高阻或为低阻。
3工作方法及质量评述
本次工作以高密度电阻率剖面测量、音频大地电磁测深法为手段,使用高密度电法仪、EH-4连续电导率仪,工作中参照《电阻率剖面法技术规程》、《大地电磁测深法技术规程》、《可控源音频大地电磁测深法技术规程》等。
3.1.1仪器
WGMD-9超级高密度电法系统广泛应用于金属与非金属矿产资源勘探、城市物探、铁道桥梁勘探等方面,亦用于寻找地下水、确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文、工程地质勘探中,还能用于地热勘探。
EH-4双源型电磁测量系统,特别使用地面2D、3D连续张量式电导率测量,主要探测1000 m以内,几百米以上人类经济、文明活动最活跃的深度,接收大地电磁信号的频率范围为10Hz-92kHz。
3.1.2测线布置
测点定位使用手持式GPS全球定位仪。以1:5000地形图为基础,使用罗盘和测绳对测点进行导向和定位。测点的布设选择在地表电性均匀处。
3.1.3数据采集和技术措施
高密度电阻率剖面测量施工采用温纳四极滚动测量装置, 观测完毕后再逐点滚动前移, 以取得观测电性,施工采用电极距为10m, 供电时间0.25s。音频大地电磁测量野外工作过程中,测站的布设严格按照操作规程执行,在确认测量装置正确无误后,利用EH-4连续电导率仪采集程序进行原始数据采集,仪器同时采集记录Ex、Ey、Hx、Hy四个电磁分量的场值。采集过程中采集程序自动通过富氏变换转换到频率域,并实时显示四个相关分量的振幅、相位差、相关系数及视电阻率曲线等信息。测量过程中随时观察这些信息的变化,当信号较弱或视电阻率曲线跳变较大时,采用增加叠加次数,增加记录长度等办法来获取更多有用信息,以提高原始数据质量。为了保证观测数据的质量,野外工作过程中主要采取了以下技术保障措施:
(1)测点选择在地表比较平坦、地形开阔处。布设电极范围内地表比较均匀,附近没有明显的局部电性非均匀体,尽量远离围栏,同时测站尽可能远离电磁干扰源,如高压线、普通电线(电压为220V)、移动塔、繁忙公路等,以保证测量数据客观可靠。
(2)电极方位、磁探头方位使用罗盘仪现场实时定位,其方位角偏差确认测量装置正确无误后,利用EH-4连续电导率仪采集程序进行原始数据般小于2º。
(3)由于测量采用的是十字形布极方式,所以两对电极布设时尽可能保证在同一水平面内,确因测点周围地表起伏不平而无法实现的,则每对电极间的相对高差与电极距之比小于10%。
(4)布设电极时尽可能将其深插入土中(一般不少于电极的三分之二),并在四周浇水,确保电极与土壤接触良好。磁棒保持水平埋入土中,深度不小于20cm。
(5)电极联线、磁棒联线及接入仪器的大线电缆均不能悬空,不能并行放置,每隔一定距离需用土或石块压实,防止晃动。
(6)各测点原始记录保证有80%以上频点的相关度大于0.2。
(7)及时与地质人员沟通,及时调整勘测计划。
3.2质量评述
野外测量过程中除参照《电阻率剖面法技术规程》、《大地电磁测深法技术规程》、《可控源音频大地电磁测深法技术规程》等相关技术规程、规范外,根据仪器特点和方法要求,结合前人工作经验,对工作中对野外施工严格要求。
1.布置工作量3-5%的检查点,不少于3个点,要求两次观测的电阻率-频率曲线形态一致,如图1和图2所示,第一次观测数据和第二次的曲线形态一致。
2. 用全信息矢量相干度评价数据质量(CP),75%的频点的全信息矢量相干度在0.5以上。如图1和图2所示,第一次观测数据和第二次的数据80%以上频点的全信息矢量相干度在0.5以上。
()
为阻抗张量元素。 表示四种不同的计算方法。
通过上述两个标准的评价说明本次勘探的野外数据是可靠的,总体上满足设计要求,表明观测数据质量可靠。
4数据处理
高密度电阻率剖面测量数据采用RES2DINV 高密度电阻率法反演程序, ,剔除干扰较大的测点和异常点,该程序可以通过内设的地形改正子程序和不同的菜单设置, 选择反演参数获得视电阻率最佳迭代拟合的断面电阻率模型, 从而对探测目標进行直接的定量解释。
音频大地电磁测量野外获取的原始数据,由于存在一些随机干扰信号,可能会影响求取的张量阻抗元素的质量。预处理就要剔除这些干扰,为下一步反演处理做准备。主要包括以下几方面(图略):
1) 对每条剖面的数据在时间序列进行逐点、逐段的数据挑选,剔除那些存在明显干扰信号的时间序列段,以减少随机干扰信号对数据质量的影响。本次原始时间序列数据挑选原则是:只要有一道有漂移、强信号超出记录、各个方向(电道与磁道)相关性差或明显干扰信号都剔除。
2)在时间序列挑选后,再在1D分析上进行挑选,将明显“飞点”和相位大大偏离45°的点剔出。但删除频点数不能超过频点总数的20%。
3)将反演结果与钻孔资料或定性分析结果进行对比分析,当反演电阻率断面图所反映的电性层与钻孔资料或定性分析结果一致时,才可以提取反演结果,进行图件绘制。
5资料解释
在充分掌握工作区已有地质、物探资料的基础上,利用实测的曲线及原始视电阻率拟断面进行电性分析,再结合反演电阻率断面分析划分地层、岩性及构造等,从而进行地质推断解释。反演电阻率断面图包含有丰富的地质信息,它不仅能反映地下各岩层垂向的厚度变化、横向上延伸及侧向变化,建立各地质体的相互关系,还可以反映各层的起伏形态、断裂构造及各构造单元的存在等。下面对测区内所获得的反演电阻率断面进行推断解释(图略)
5.1 资料解释依据
断裂切割地层往往导致岩层结构发生强烈的变化,从而引起电性层沿水平方向发生变化。反演电阻率断面图中等值线密集带、电性标志层横向厚度、埋深发生明显变化,出现不连续、发生扭曲、中断、跌落等现象。因此,根据它们的变化规律及分布特征便可揭示断裂构造的存在和确定其相应位置。
本次断裂构造推断解释依据是根据区内地质条件及电阻率分布特征进行对比分析而建立。断裂构造在反演电阻率断面图中电阻率等值线面貌截然不同,以扭曲变化或错断为特点或以中低阻带状异常等为特征,是本区断裂构造地质推断的主要依据。
5.2反演电阻率断面推断解释
2条高密度电阻率反演断面见插图1,插图2,高密度与大地音频电磁测深对比见插图3。由插图所见,F1断裂破碎带在A,B两条高密度电阻率反演断面图上均有显示,其中在B断面上破碎带产状不是很清晰,B断面左部120米处可见一条陡倾的高阻脉岩,与地质对照推断为灰绿岩脉。2条高密度电阻率反演断面图在宏观上反映从地表第四系地层、风化基岩到基岩的过渡关系。
2条大地音频电磁测深则在纵深方向上对地层的变化情况进行推断,见插图3。由于本区主体为花岗岩,在基岩以下电阻率非常高,对浅部解释形成一定的制约,浅部与高密度的对比不明显。解释推断见附图1。
6结论与建议
6.1 结论
本次工作采用高密度电阻率剖面测量、音频大地电磁测深法测量系统,圆满完成了各项任务,通过资料分析解释,基本达到了预期目的。对地质构造、厚度及下伏基岩埋深有了一个基本的认识。
物探剖面的设计因受各种客观条件的影响,要有一定的灵活性,以完成地质目的为准,各种方法又有其独特性,应加以综合利用,更能反应真实的地质情况。
6.2 下步工作建议
建议在A剖面90米,300米,570米位置进行深部工程揭露。
关键词:高密度电法金矿矿床分布
中图分类号:P61文献标识码: A
1 前言
主要任务是查明工作区电性参数分布特征及其与地质体的关系,确定异常分布范围,推断解释异常形成的地质因素及其与矿化的关系,为地质测量及探矿工程的布设提供依据。
2地质概况及地球物理特征
2.1地质概况
矿区位于新华夏系北北东向武夷山降起带与南岭纬向构造带交汇部位,桃溪旋卷构造西南端桂坑体中。区域上出露有震旦系楼子坝群、侏罗系以及白垩系地层;区域性线性的断裂构造十分发育,主要为北东向断裂带,其次为北西向和近东西向的断裂;区域岩浆活动频繁,岩浆岩分布广泛,主要为加里东期的桂坑岩体黑云母二长花岗岩(ηγ3)。区内矿产丰富,金矿化异常点星罗棋布,以及在花岗岩风化壳中有丰富的稀土矿产。
2.2地球物理特征
区内主要为加里东期的桂坑岩体黑云母二长花岗岩(ηγ3),矿(化)体、异常的主要控矿因素为断裂构造、硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化、水云母化等蚀变的控制,电性上或为高阻或为低阻。
3工作方法及质量评述
本次工作以高密度电阻率剖面测量、音频大地电磁测深法为手段,使用高密度电法仪、EH-4连续电导率仪,工作中参照《电阻率剖面法技术规程》、《大地电磁测深法技术规程》、《可控源音频大地电磁测深法技术规程》等。
3.1.1仪器
WGMD-9超级高密度电法系统广泛应用于金属与非金属矿产资源勘探、城市物探、铁道桥梁勘探等方面,亦用于寻找地下水、确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文、工程地质勘探中,还能用于地热勘探。
EH-4双源型电磁测量系统,特别使用地面2D、3D连续张量式电导率测量,主要探测1000 m以内,几百米以上人类经济、文明活动最活跃的深度,接收大地电磁信号的频率范围为10Hz-92kHz。
3.1.2测线布置
测点定位使用手持式GPS全球定位仪。以1:5000地形图为基础,使用罗盘和测绳对测点进行导向和定位。测点的布设选择在地表电性均匀处。
3.1.3数据采集和技术措施
高密度电阻率剖面测量施工采用温纳四极滚动测量装置, 观测完毕后再逐点滚动前移, 以取得观测电性,施工采用电极距为10m, 供电时间0.25s。音频大地电磁测量野外工作过程中,测站的布设严格按照操作规程执行,在确认测量装置正确无误后,利用EH-4连续电导率仪采集程序进行原始数据采集,仪器同时采集记录Ex、Ey、Hx、Hy四个电磁分量的场值。采集过程中采集程序自动通过富氏变换转换到频率域,并实时显示四个相关分量的振幅、相位差、相关系数及视电阻率曲线等信息。测量过程中随时观察这些信息的变化,当信号较弱或视电阻率曲线跳变较大时,采用增加叠加次数,增加记录长度等办法来获取更多有用信息,以提高原始数据质量。为了保证观测数据的质量,野外工作过程中主要采取了以下技术保障措施:
(1)测点选择在地表比较平坦、地形开阔处。布设电极范围内地表比较均匀,附近没有明显的局部电性非均匀体,尽量远离围栏,同时测站尽可能远离电磁干扰源,如高压线、普通电线(电压为220V)、移动塔、繁忙公路等,以保证测量数据客观可靠。
(2)电极方位、磁探头方位使用罗盘仪现场实时定位,其方位角偏差确认测量装置正确无误后,利用EH-4连续电导率仪采集程序进行原始数据般小于2º。
(3)由于测量采用的是十字形布极方式,所以两对电极布设时尽可能保证在同一水平面内,确因测点周围地表起伏不平而无法实现的,则每对电极间的相对高差与电极距之比小于10%。
(4)布设电极时尽可能将其深插入土中(一般不少于电极的三分之二),并在四周浇水,确保电极与土壤接触良好。磁棒保持水平埋入土中,深度不小于20cm。
(5)电极联线、磁棒联线及接入仪器的大线电缆均不能悬空,不能并行放置,每隔一定距离需用土或石块压实,防止晃动。
(6)各测点原始记录保证有80%以上频点的相关度大于0.2。
(7)及时与地质人员沟通,及时调整勘测计划。
3.2质量评述
野外测量过程中除参照《电阻率剖面法技术规程》、《大地电磁测深法技术规程》、《可控源音频大地电磁测深法技术规程》等相关技术规程、规范外,根据仪器特点和方法要求,结合前人工作经验,对工作中对野外施工严格要求。
1.布置工作量3-5%的检查点,不少于3个点,要求两次观测的电阻率-频率曲线形态一致,如图1和图2所示,第一次观测数据和第二次的曲线形态一致。
2. 用全信息矢量相干度评价数据质量(CP),75%的频点的全信息矢量相干度在0.5以上。如图1和图2所示,第一次观测数据和第二次的数据80%以上频点的全信息矢量相干度在0.5以上。
()
为阻抗张量元素。 表示四种不同的计算方法。
通过上述两个标准的评价说明本次勘探的野外数据是可靠的,总体上满足设计要求,表明观测数据质量可靠。
4数据处理
高密度电阻率剖面测量数据采用RES2DINV 高密度电阻率法反演程序, ,剔除干扰较大的测点和异常点,该程序可以通过内设的地形改正子程序和不同的菜单设置, 选择反演参数获得视电阻率最佳迭代拟合的断面电阻率模型, 从而对探测目標进行直接的定量解释。
音频大地电磁测量野外获取的原始数据,由于存在一些随机干扰信号,可能会影响求取的张量阻抗元素的质量。预处理就要剔除这些干扰,为下一步反演处理做准备。主要包括以下几方面(图略):
1) 对每条剖面的数据在时间序列进行逐点、逐段的数据挑选,剔除那些存在明显干扰信号的时间序列段,以减少随机干扰信号对数据质量的影响。本次原始时间序列数据挑选原则是:只要有一道有漂移、强信号超出记录、各个方向(电道与磁道)相关性差或明显干扰信号都剔除。
2)在时间序列挑选后,再在1D分析上进行挑选,将明显“飞点”和相位大大偏离45°的点剔出。但删除频点数不能超过频点总数的20%。
3)将反演结果与钻孔资料或定性分析结果进行对比分析,当反演电阻率断面图所反映的电性层与钻孔资料或定性分析结果一致时,才可以提取反演结果,进行图件绘制。
5资料解释
在充分掌握工作区已有地质、物探资料的基础上,利用实测的曲线及原始视电阻率拟断面进行电性分析,再结合反演电阻率断面分析划分地层、岩性及构造等,从而进行地质推断解释。反演电阻率断面图包含有丰富的地质信息,它不仅能反映地下各岩层垂向的厚度变化、横向上延伸及侧向变化,建立各地质体的相互关系,还可以反映各层的起伏形态、断裂构造及各构造单元的存在等。下面对测区内所获得的反演电阻率断面进行推断解释(图略)
5.1 资料解释依据
断裂切割地层往往导致岩层结构发生强烈的变化,从而引起电性层沿水平方向发生变化。反演电阻率断面图中等值线密集带、电性标志层横向厚度、埋深发生明显变化,出现不连续、发生扭曲、中断、跌落等现象。因此,根据它们的变化规律及分布特征便可揭示断裂构造的存在和确定其相应位置。
本次断裂构造推断解释依据是根据区内地质条件及电阻率分布特征进行对比分析而建立。断裂构造在反演电阻率断面图中电阻率等值线面貌截然不同,以扭曲变化或错断为特点或以中低阻带状异常等为特征,是本区断裂构造地质推断的主要依据。
5.2反演电阻率断面推断解释
2条高密度电阻率反演断面见插图1,插图2,高密度与大地音频电磁测深对比见插图3。由插图所见,F1断裂破碎带在A,B两条高密度电阻率反演断面图上均有显示,其中在B断面上破碎带产状不是很清晰,B断面左部120米处可见一条陡倾的高阻脉岩,与地质对照推断为灰绿岩脉。2条高密度电阻率反演断面图在宏观上反映从地表第四系地层、风化基岩到基岩的过渡关系。
2条大地音频电磁测深则在纵深方向上对地层的变化情况进行推断,见插图3。由于本区主体为花岗岩,在基岩以下电阻率非常高,对浅部解释形成一定的制约,浅部与高密度的对比不明显。解释推断见附图1。
6结论与建议
6.1 结论
本次工作采用高密度电阻率剖面测量、音频大地电磁测深法测量系统,圆满完成了各项任务,通过资料分析解释,基本达到了预期目的。对地质构造、厚度及下伏基岩埋深有了一个基本的认识。
物探剖面的设计因受各种客观条件的影响,要有一定的灵活性,以完成地质目的为准,各种方法又有其独特性,应加以综合利用,更能反应真实的地质情况。
6.2 下步工作建议
建议在A剖面90米,300米,570米位置进行深部工程揭露。