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摘要 激电在我国金属矿产资源探测中得到了广泛的运用。激电法是以岩、矿石的激电效应差异为物质基础,通过观测和研究地下介质的激电效应分布规律,达到勘查地下地质体分布的一种电法勘探方法。本文以江西省崇义县天井窝矿区使用激电法对钨矿的勘探作为工作实例,介绍激电法勘测应用。
关键词 激电法;视电阻率;激电异常
中图分类号: D922 文献标识码: A
一、激电法的基本原理及装置
1、基本原理
激电法是以岩、矿石的激电效应差异为物质基础,通过观测和研究地下介质的激电效应分布规律,达到勘查地下地质体分布的一种电法勘探方法。
2、中间梯度装置
本文主要介绍激电法中梯装置对钨锡矿的勘探,布置了6条激电中梯剖面,测线总长度计3.6千米,252个测点,圈定视极化率异常3处,视电阻率低阻异常带1条,视电阻率高阻异常带2条,推断断裂带2条、地质界线2条,并大致圈定了其范围、走向、及在地表出露位置。
激电测深采用现场结合激电中梯工作发现时的异常情况布设激电测深工作,激电测深点点距20m,使用对称四极装置,最小供电极距AB=6m,最大供电极距AB/2=225m。激电测深点6个。
二、工作区域地球物理特征
1、地质概况
本矿区地层简单,主要为震旦系上统老虎塘组和奥陶系上统古亭灰岩,二者为断层接触。震旦系上统老虎塘组分布于测区南部。为一套次深海泥质陆源碎屑的类复理石建造。岩性简单,主要为千枚岩,千枚状板岩、粉砂质板岩、变余石英细砂岩,局部夹凝灰岩。上部为粉砂质板岩、变余长石石英砂岩、板岩、含炭质硅质板岩等,下部为古亭组灰岩、或不纯灰岩。多以单斜岩层产出,地层走向多为北西西或北北西,倾向南西,倾角30°-50°。局部地段灰岩或钙质砂岩与花岗岩接触部位,已交代形成以石榴子石为主的矽卡岩类岩石,大部分灰岩已大理岩化。
第四系全新统沿山坡或山沟零星分布,厚度一般1-5米不等。堆积类型有残积、冲积、坡积、洪积等。物质组分为褐黄色亚粘土。腐植土化亚砂土、砂、砾等混杂堆积物。
矿区岩体出露面积大,主要在北部,属九龙脑岩体的多期次侵入体,为侏罗纪中世中粒斑状黑云母花岗岩、侏罗纪晚世中细粒斑状二云母花岗岩和侏罗纪晚世中细粒斑状黑云母花岗岩。
矿区内成矿裂隙甚为发育,分成矿前、后二类。成矿前的裂隙主要有二组:一组走向60°-80°,倾向330°-350°,倾角50°-75°,主要在矿区中部天井窝一带,产于中细粒斑状黑云母花岗岩内。二组走向300°-330°,倾向30°-60°,倾角70°-85°,该组发育在矿区中部石榴坑一带,产于中粒斑状黑云母花岗岩内。上述二组裂隙均被含矿石英脉充填,其中以第一组为本矿区主要成矿裂隙。成矿后的裂隙主要有两组,一组走向340°-350°,倾向北东或南西,倾角80°-90°,分布全区,颇为发育。二组走向280°-300°,倾向北东,倾角80°,主要分布于矿区中部,不太發育。
围岩蚀变主要有云英岩化、硅化、矽卡岩化、绿泥石化、绢云母化。
本矿床为构造热液硫化物脉状充填钼矿床。有用矿主要辉钼矿、钼华。脉石矿物主要为长石、石英、少量黑云母。地表辉钼矿氧化强。
区内矽卡岩矿体主要产出于矿区南部,现已知的五个:
V4:位于天井窝水库边,呈椭圆状,长约100米、宽80米,北西侧与细粒花岗岩呈侵入接触,接触面倾向北北西,倾角87°。沿北东向断裂的下盘或两侧分布,ML1民硐控制深达50余米,浅部基本风化呈黑土状,窿内见一近东西向石英脉宽40厘米。矽卡岩矿化较好,紫外光灯照射偶见白钨矿化,钻孔ZK801揭露矿体垂厚19.37米,平均WO3 0.155%,Sn 0.139%。
SK1、SK2:分布于石下,产于奥陶系上统地层中,长350~600米,宽10~20米,近东西向展布,为石榴子石矽卡岩,见有宽0.3~0.6米石英脉,与天井窝石英脉相同。
SK3、SK4:分布于下碰田~上碰田,产于震旦系老虎塘组地层中,长300米,宽10余米,产状为220°~245°∠35°~40°,为顺层矽卡岩,在下碰田矽卡岩中,见星点状辉钼矿、黄铁矿化等金属矿物。
2、电性参数
本次测定主要在测区内对不同岩矿石露头较好的地段进行了电性参数测定,测定方法采用对称小四极露头法进行。测定参数为视极化率(Ms),计算参数为视电阻率,统计了各类岩矿石的参数变化范围和平均值。由测量结果可知,测区南部震旦系上统老虎塘组(Z2l)变余长石石英砂岩视电阻率一般为200Ω·m~500Ω·m,平均值为292Ω·m,视极化率较低,一般小于2%,平均值为1.7%;北部侏罗纪(J2γ)中细粒斑状黑云母花岗岩视电阻率一般为1000Ω·m~3000Ω·m,平均值为1242Ω·m,视极化率一般小于3%,平均值为1.5%;奥陶系上统(O3g)碎屑、砾屑灰岩、粉砂质板岩视电阻率一般为300Ω·m~1500Ω·m,,视极化率较低,一般小于2%,平均值为1.72%,表现出的低极化、中阻特征;该区含矿矽卡岩较围岩明显含有相对富集的硫化物,视电阻率一般为1000Ω·m~2500Ω·m,视极化率较高,一般大于3%,表现出的高极化、中高阻特征。
三、资料整理及异常的解释推断
1、资料的整理和图件的编制
野外采集的数据录入计算机,经整理计算后利用专用软件(GeoIPAS V1.6)进行处理,编制ηs平面等值线图及ρs平面等值线图作为激电资料解释推断的基础图件。
2、激电资料的解释推断
(1)激电异常平面分布特征
对矿物进行物探激电工作,初步查明了工区激电异常的分布规律及特征。探寻激电异常与矿体规模、形态产状、分布规律的关系,为地质找矿工作提供物探依据。从整体来看,激电视极化率ηs普遍较高。ηs范围分布在0.3%~15.4%之间,均值为5.30%。视电阻率ρs普遍为中高阻,ρs范围分布在417~13 242Ω·m之间,均值为3 388Ω·m。属于高极化中高电阻地区。根据整个区块的ηs均值大致可以确定ηs背景值为7.24%。依据该异常下限及图面可以划分出以下一个ηs激电异常:DJS-1异常。
(2)激电局部异常特征
DJS-1激电异常特征:该区位于工作区北部,南部为低值区,异常地表对应为一断续的铜矿化带,同该激电高值异常套合较好。异常呈规则板状产出,总体走向南东北西向,约295°。异常分布在52线至148线之间,异常规模长约2300m,平均宽约160m。异常面积约为0.368km2,该异常为独立异常,其向北侧和南东端未封闭。异常背景值7.24%,极值15.4%,该异常图上有一个中高阻异常带,异常下限为4200Ω·m,该区高极化常体内值、极化率值都较高。相对于该区异常梯度较明显。视电阻率等值线异常套合较好,从中可以看出该区的激电异常为高阻高极化异常。
四、结束语
矿产资源是自然资源的一个重要组成部分,是人类赖以生存的物质基础,是国家安全与经济发展的重要保证。寻找矿产资源是每个国家任何时期一个永恒不变的主题。激电法的运用能够取得令人满意的矿产勘查成果,因此,掌握并灵活使用激电法对矿产资源的寻找是非常有用的,同时对寻找地下较难寻找的矿产是有重要意义的。
参考文献:
[1]郝霁昊.激电法与电磁法在寻找金属矿中的综合应用[D].成都理工大学,2012.
[2]武炜,张宝林等.双频激电法在我国西部两类典型覆盖区金属矿体预测中的应用[J].地质与勘探,2009,06:669-675.
[3]刘瑞德,黄力军等.综合电法在有色金属矿产勘查中的应用实例[J].物探与化探,2006,04:322-326.
关键词 激电法;视电阻率;激电异常
中图分类号: D922 文献标识码: A
一、激电法的基本原理及装置
1、基本原理
激电法是以岩、矿石的激电效应差异为物质基础,通过观测和研究地下介质的激电效应分布规律,达到勘查地下地质体分布的一种电法勘探方法。
2、中间梯度装置
本文主要介绍激电法中梯装置对钨锡矿的勘探,布置了6条激电中梯剖面,测线总长度计3.6千米,252个测点,圈定视极化率异常3处,视电阻率低阻异常带1条,视电阻率高阻异常带2条,推断断裂带2条、地质界线2条,并大致圈定了其范围、走向、及在地表出露位置。
激电测深采用现场结合激电中梯工作发现时的异常情况布设激电测深工作,激电测深点点距20m,使用对称四极装置,最小供电极距AB=6m,最大供电极距AB/2=225m。激电测深点6个。
二、工作区域地球物理特征
1、地质概况
本矿区地层简单,主要为震旦系上统老虎塘组和奥陶系上统古亭灰岩,二者为断层接触。震旦系上统老虎塘组分布于测区南部。为一套次深海泥质陆源碎屑的类复理石建造。岩性简单,主要为千枚岩,千枚状板岩、粉砂质板岩、变余石英细砂岩,局部夹凝灰岩。上部为粉砂质板岩、变余长石石英砂岩、板岩、含炭质硅质板岩等,下部为古亭组灰岩、或不纯灰岩。多以单斜岩层产出,地层走向多为北西西或北北西,倾向南西,倾角30°-50°。局部地段灰岩或钙质砂岩与花岗岩接触部位,已交代形成以石榴子石为主的矽卡岩类岩石,大部分灰岩已大理岩化。
第四系全新统沿山坡或山沟零星分布,厚度一般1-5米不等。堆积类型有残积、冲积、坡积、洪积等。物质组分为褐黄色亚粘土。腐植土化亚砂土、砂、砾等混杂堆积物。
矿区岩体出露面积大,主要在北部,属九龙脑岩体的多期次侵入体,为侏罗纪中世中粒斑状黑云母花岗岩、侏罗纪晚世中细粒斑状二云母花岗岩和侏罗纪晚世中细粒斑状黑云母花岗岩。
矿区内成矿裂隙甚为发育,分成矿前、后二类。成矿前的裂隙主要有二组:一组走向60°-80°,倾向330°-350°,倾角50°-75°,主要在矿区中部天井窝一带,产于中细粒斑状黑云母花岗岩内。二组走向300°-330°,倾向30°-60°,倾角70°-85°,该组发育在矿区中部石榴坑一带,产于中粒斑状黑云母花岗岩内。上述二组裂隙均被含矿石英脉充填,其中以第一组为本矿区主要成矿裂隙。成矿后的裂隙主要有两组,一组走向340°-350°,倾向北东或南西,倾角80°-90°,分布全区,颇为发育。二组走向280°-300°,倾向北东,倾角80°,主要分布于矿区中部,不太發育。
围岩蚀变主要有云英岩化、硅化、矽卡岩化、绿泥石化、绢云母化。
本矿床为构造热液硫化物脉状充填钼矿床。有用矿主要辉钼矿、钼华。脉石矿物主要为长石、石英、少量黑云母。地表辉钼矿氧化强。
区内矽卡岩矿体主要产出于矿区南部,现已知的五个:
V4:位于天井窝水库边,呈椭圆状,长约100米、宽80米,北西侧与细粒花岗岩呈侵入接触,接触面倾向北北西,倾角87°。沿北东向断裂的下盘或两侧分布,ML1民硐控制深达50余米,浅部基本风化呈黑土状,窿内见一近东西向石英脉宽40厘米。矽卡岩矿化较好,紫外光灯照射偶见白钨矿化,钻孔ZK801揭露矿体垂厚19.37米,平均WO3 0.155%,Sn 0.139%。
SK1、SK2:分布于石下,产于奥陶系上统地层中,长350~600米,宽10~20米,近东西向展布,为石榴子石矽卡岩,见有宽0.3~0.6米石英脉,与天井窝石英脉相同。
SK3、SK4:分布于下碰田~上碰田,产于震旦系老虎塘组地层中,长300米,宽10余米,产状为220°~245°∠35°~40°,为顺层矽卡岩,在下碰田矽卡岩中,见星点状辉钼矿、黄铁矿化等金属矿物。
2、电性参数
本次测定主要在测区内对不同岩矿石露头较好的地段进行了电性参数测定,测定方法采用对称小四极露头法进行。测定参数为视极化率(Ms),计算参数为视电阻率,统计了各类岩矿石的参数变化范围和平均值。由测量结果可知,测区南部震旦系上统老虎塘组(Z2l)变余长石石英砂岩视电阻率一般为200Ω·m~500Ω·m,平均值为292Ω·m,视极化率较低,一般小于2%,平均值为1.7%;北部侏罗纪(J2γ)中细粒斑状黑云母花岗岩视电阻率一般为1000Ω·m~3000Ω·m,平均值为1242Ω·m,视极化率一般小于3%,平均值为1.5%;奥陶系上统(O3g)碎屑、砾屑灰岩、粉砂质板岩视电阻率一般为300Ω·m~1500Ω·m,,视极化率较低,一般小于2%,平均值为1.72%,表现出的低极化、中阻特征;该区含矿矽卡岩较围岩明显含有相对富集的硫化物,视电阻率一般为1000Ω·m~2500Ω·m,视极化率较高,一般大于3%,表现出的高极化、中高阻特征。
三、资料整理及异常的解释推断
1、资料的整理和图件的编制
野外采集的数据录入计算机,经整理计算后利用专用软件(GeoIPAS V1.6)进行处理,编制ηs平面等值线图及ρs平面等值线图作为激电资料解释推断的基础图件。
2、激电资料的解释推断
(1)激电异常平面分布特征
对矿物进行物探激电工作,初步查明了工区激电异常的分布规律及特征。探寻激电异常与矿体规模、形态产状、分布规律的关系,为地质找矿工作提供物探依据。从整体来看,激电视极化率ηs普遍较高。ηs范围分布在0.3%~15.4%之间,均值为5.30%。视电阻率ρs普遍为中高阻,ρs范围分布在417~13 242Ω·m之间,均值为3 388Ω·m。属于高极化中高电阻地区。根据整个区块的ηs均值大致可以确定ηs背景值为7.24%。依据该异常下限及图面可以划分出以下一个ηs激电异常:DJS-1异常。
(2)激电局部异常特征
DJS-1激电异常特征:该区位于工作区北部,南部为低值区,异常地表对应为一断续的铜矿化带,同该激电高值异常套合较好。异常呈规则板状产出,总体走向南东北西向,约295°。异常分布在52线至148线之间,异常规模长约2300m,平均宽约160m。异常面积约为0.368km2,该异常为独立异常,其向北侧和南东端未封闭。异常背景值7.24%,极值15.4%,该异常图上有一个中高阻异常带,异常下限为4200Ω·m,该区高极化常体内值、极化率值都较高。相对于该区异常梯度较明显。视电阻率等值线异常套合较好,从中可以看出该区的激电异常为高阻高极化异常。
四、结束语
矿产资源是自然资源的一个重要组成部分,是人类赖以生存的物质基础,是国家安全与经济发展的重要保证。寻找矿产资源是每个国家任何时期一个永恒不变的主题。激电法的运用能够取得令人满意的矿产勘查成果,因此,掌握并灵活使用激电法对矿产资源的寻找是非常有用的,同时对寻找地下较难寻找的矿产是有重要意义的。
参考文献:
[1]郝霁昊.激电法与电磁法在寻找金属矿中的综合应用[D].成都理工大学,2012.
[2]武炜,张宝林等.双频激电法在我国西部两类典型覆盖区金属矿体预测中的应用[J].地质与勘探,2009,06:669-675.
[3]刘瑞德,黄力军等.综合电法在有色金属矿产勘查中的应用实例[J].物探与化探,2006,04:322-326.