鄂东南矿集区深部找矿物探方法技术应用
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第34卷增刊2 2020年12月
资源环境与工程
Resources Environment& Engineering
Vol.34,Sup2.
Dec.,2020鄂东南矿集区深部找矿物探方法技术应用
刘敏u’3,魏克涛u’3*,闫芳u,3,刘冬勤u,3,刘博u,3
(1.湖北省地质局第一地质大队,湖北大冶435100; 2.湖北省地质局第一地质大队院士专家工作站,湖北大冶435100;
3.湖北省地质局找矿突破创新中心,湖北大冶435100)
摘要:在湖北省鄂东南矿集区以往深部找矿勘查实例中,对各类物探技术方法在直接或间接找矿中的应 用效果进行剖析,优选出适用于区内深部找矿的物探技术方法,以期推动区内深部找矿工作。
认为在圈定 深部找矿靶区时,采用大比例尺重磁测量结合激电中梯测量等物探方法结合大比例尺化探测量效果较好;采用激电测深或C S A M T结合重磁测量对寻找与侵入接触带、岩体内大理岩捕虏体、与断裂有关的矿体(矿化蚀变带)有较好效果,在目标地质体埋深较小时建议优先采用激电测深。
关键词:深部找矿;物探方法技术;应用效果;鄂东南矿集区
中图分类号:P631.2 文献标识码:A文章编号:1671 -1211(2020)S2-0134-09
D O I:10.16536/ki.is sn.1671 - 1211.2020. S2.023
湖北省鄂东南矿集区位于长江中下游铁铜金成矿 带西端,是其中7个重要的矿集区之一。
北东以青 峰一襄樊一广济断裂为界与桐柏一大别造山带分开,西以麻城一团风断裂为界与武汉褶皱束分开,南部以 高桥一鸡笼山断裂为界与咸宁一瑞昌褶皱束分开,是 一个呈三角形分布的汉级构造一岩浆岩分布区。
区内 矿产资源丰富,已发现有铜、金、铁、铅、锌、银、钨、钼等 金属矿产40余种,220多个工业矿床,400多个矿床 (点)。
截至2018年底,已探明资源储量富铁矿石量 7.8亿t,占湖北省富铁矿的90%以上;铜金属量515万 t,占湖北省铜矿的98.12%;金金属量272 t,占湖北省金 矿的71.91%,是湖北省重要的有色金属、贵金属和黑 色金属基地。
区内自中国建国之初就开始了大规模的 矿产勘查开发活动,至今已近70年,投入了大量的物 探工作,但应用效果不尽相同。
磁法勘探在寻找中深 部磁性矿床(体)效果显著,通过验证磁异常先后发现 了程潮铁矿深部隐伏矿体、大冶铁矿尖林山隐伏矿体、刘家畈铁矿床、李万隆铁矿床等[1-2]。
通过对大比例 尺重力、磁法、激电中梯测量及土壤(岩石)地球化学 测量圈定的物化探异常进行综合剖面检查和钻探验 证,效果较好,先后发现如巷子口铜硫矿、鸡冠咀铜金 矿、白云山铜矿、金井咀金矿、付家山钨钼铜矿等一批重要的隐伏矿床[3-4]。
在已知大中型矿区深部及外围 找矿工作中,采用重、磁、C S A M T(激电测深)综合剖面 结合井中物探和钻孔原生晕也取得了较好的找矿效 果,在大冶铁矿、铜绿山铜铁矿、鸡冠咀铜金矿等老矿 山深部均发现了深部厚大矿体[3,5-6],同时新发现了许 家咀铜铁矿[7]。
在工作程度较低的找矿靶区开展的普 查找矿中,采用重力、磁法、激电中梯、可控源音频大地 电磁测深、激电测深及化探综合剖面对异常进行检查 验证时,成效不甚明显。
随着找矿工作程度的提高和找矿深度的增加,深 部找矿信息显示越来越弱,找矿工作难度也越来越大,深部找矿越来越依赖于依靠物化探工作提取的深部地 质信息[8]。
对于“深部找矿”概念的界定,滕吉文[9]认 为是深度在500〜2 000 m第二深度空间的找矿勘探; 吕古贤[10]认为是在有利地区深部“第二富集带”的找 矿;国外学者认为所谓“深部找矿”是指“在矿体已计 算储量部位之下的尚未研究或很少研究的地区,不同 的绝对深度之下的矿体或地段(如>500 m、>1 000 m 等)”,没有一个公认的统一界线。
笔者则更加认同赵 鹏大对于“深部找矿”的界定,即“第二成矿找矿空间”是在已知矿床的深部或外围,寻找类似的或不同的有 利成矿环境和发现同类或不同类型的矿床;已知矿床
收稿日期:2020 -07 -28;改回日期:2020 -09 -16
资助项目:鄂东南地区成矿作用综合研究与深部找矿突破(项目编号:KI2019-5),鄂东南矿集区深部找矿成果与技术方法集成(项目编号:KJ2020 -48)。
作者简介:刘敏(1989-),女,工程师,硕士研究生,地球物理学专业,从事地球物理勘查工作。
E-mail: 324700214@
*通讯作者:魏克涛(1971-),男,正高职高级工程师,矿床地质学专业,从事矿产地质工作。
E-mail: 2911720156@
增刊2刘敏等:鄂东南矿集区深部找矿物探方法技术应用
135
是第一成矿空间,深部和外围的隐伏矿床就是第二成 矿空间,是矿下找矿或矿外找矿,其深度可深可浅[11]。
因此,笔者尝试对区内以往物探工作和应用效果进行 梳理和总结,为物探方法技术的应用提供借鉴,推动区 内深部找矿工作。
1
成矿特征及物性特征
1.1成矿特征
以找矿预测为目的,按成矿作用特征进行矿床类
型划分[12],鄂东南矿集区金属矿床主要与中生代燕山 期中酸性岩浆岩侵入作用有关,其成矿作用为侵入岩 浆地质作用亚类岩浆热液成矿作用,矿床主要分布于 区内岩体接触带及附近,以(斑)岩体为中心向外扩散 形成岩体内斑岩型、接触带矽卡岩型、外接触带层间破 碎带、硅钙不整合面、断裂裂隙型及外围受断裂及裂隙 控制中低温热液型等矿床类型,呈“四位一体”成矿样 式(图1)。
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图i 鄂东南矿集区区域找矿预测地质模型图
F i g . 1
G e o l o g i c a l m o d e l map o f r e g i o n a l p r o s p e c t i n g f o r e c a s t i n s o u t h e a s t
H u b e i 1.白垩系;2.侏罗系;3.三叠系;4.二叠系;5.石炭系;6.志留系;7.奥陶 系;8.石英闪长岩;9.花岗闪长斑岩;10.闪长岩;11.闪长玢岩;12.花岗 岩;13.铁矿;14.铜矿;15.铁铜矿;16.铜铁矿;17.金矿;18.铜金矿/金铜 矿;19.铜钼矿/钼矿;20.铜钨矿/钨矿;21.铅锌银矿;22.矽卡岩;23.第 一期岩浆活动;24.第二期岩浆活动;25.接触带矽卡岩型;26.捕掳体矽 卡岩型;27.次火山岩型;28.斑岩型;29.硅钙不整合界面型;30.层间破 碎带型;31.隐爆角砾岩型;32.中低温热液型;33.类卡林型;34.地质界 线;35.断裂。
1.2矿床蚀变矿化分带
研究区内矿床自岩体向围岩多具有较为明显的矿 化蚀变分带。
(1)
铁矿,自岩体向围岩主要为钠化一矽卡岩化 (金云母、透辉石)带、金云母透辉石矽卡岩带(磁铁矿、 赤铁矿)、矽卡岩化大理岩带(黄铜矿化、黄铁矿化)。
(2) 铜铁矿,自岩体向围岩主要为钾化钠化一矽
卡岩化(透辉石、石榴石、金云母)带(辉钼矿化)、透辉 石石榴石矽卡岩带(磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿等)、矽卡 岩化大理岩带(黄铜矿化、黄铁矿化)。
(3)铜钨钼矿,自岩体向围岩主要为钾化一矽卡 岩化(石榴石)带(辉钼矿化)、石榴石矽卡岩带(黄铜 矿、辉钼矿、白钨矿)、矽卡岩化大理岩带(黄铜矿化、 黄铁矿化)。
1.3与成矿有关的地质体物性特征
铁矿(铜铁矿)体以磁性矿石为主,具高密度、高 磁性、中等电阻率、相对高极化率;铜钨钼矿体以硫化 矿石为主,以高密度、弱磁性、低电阻率、高极化率为特 征;矿化蚀变体(带)多为低电阻率、相对高极化率;不 含矿断裂带或破碎带多具低密度、弱磁性、低电阻率、 低极化率特征;含矿断裂带或破碎带磁性增强,极化率 增高,多具中低密度、弱磁性一强磁性、低电阻率或高 电阻率(硅化强)、中高极化率特征;接触带矽卡岩为 中高密度、中高磁性、中低电阻率、中低极化率;区内岩 浆岩一般为中低密度、中等磁性、中高电阻率、低极化 率;围岩碳酸盐岩为中等密度、无磁性、中高电阻率、低 极化率;碎屑岩具中低密度、无磁性、中低电阻率、低极 化率。
2
物探方法应用实例及效果
根据研究区内成矿地质特征和物性条件,研究区
内深部找矿采用的主要物探方法为重力、磁法、电法
(激电中梯、激电测深、可控源音频大地电磁测深)。
2.1大比例尺重磁测量
主要通过开展1:10 000或1: 5 000重磁测量,寻找与成矿有关的小岩体,岩体侵入接触带或矽卡岩带,岩 体内捕虏体,断裂破碎带,查明其空间分布和向深部的 形态产状变化,为找矿靶区的圈定提供依据,或直接用于 寻找具有一定规模,埋深不大的高密度或强磁性矿体。
2.1.1圈定小岩体
小岩体一般具有一定的磁性,且与围岩有一定密 度差。
具有一定规模,埋深不大的小岩体,常形成圈闭 形态的平面重磁异常,若其密度小于围岩,则为负重异 常,否则为正异常;磁异常多表现为正负相伴(南正北 负)。
异常形态与岩体形态一般较为吻合,异常等值线 的相对疏密与岩体侵入方向和接触带的相对位置及产
状密切相关。
如毛铺一两剑桥东西断裂带西段王家洞
小岩体,重力异常表现为等值线畸变的负异常,化极磁
异常呈似椭圆状,北东东向展布,异常范围基本覆盖岩 体出露范围,磁异常中心位于小岩体出露部位,梯度带
北部较陡南部较缓,向南和向北东凸出(图2-a ),
经异
136资源环境与工程2020 年
常分离后,获取的局部磁异常呈南正北负、正负相伴的 延伸有限。
经在南侧梯度带较缓处W线钻孔验证,特征,正磁异常集中在小岩体南侧(图2-b),指示岩体 Z K1于孔深32. 6 ~ 258. 95 m处见多段闪长玢岩,侵入前缘在北部,后缘在南侧,岩体与围岩接触带北陡 Z K602孔未见岩体,进一步证实岩体向深部向南倾斜,南缓,向南东侧伏。
岩体与围岩接触带北陡南缓,深部 且向南东侧伏,该岩体向下有限延伸。
35.5;
ZK1
100
-100
401.71
-400 —
P,g2、、知9
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13K ki
图2王家洞小岩体重磁异常图(含地质剖面)
F i g.2
G r a v i t y and m a g n e t i c anomaly o f Wangjiadong s m a l l r o c k mass(w i t h g e o l o g i c a l p r o f i l e)
1.栖霞组炭质瘤状灰岩;
2.栖霞组灰色页岩;
3.黄龙组灰岩;
4.志留系坟头组粉砂岩;
5.闪长玢岩;
6.第四系;
7.实测性质不明断层;
8.磁异常化极等值线;
9.布格重力异常等值线;10.局部磁异常零值线;11.局部磁异常正值线;12.局部磁异常负值线;13.剖面线及点号;14.施工钻孔;15.施工钻孔;16.测线方位角。
2.1.2圈定岩体与碳酸盐岩地层侵入接触带
岩体表现为相对低重高磁特征,碳酸盐岩地层为 相对高重低磁特征,岩体与碳酸盐岩地层侵入接触带 多反映为重磁异常等值线密集的梯度带。
如阳新岩体北缘接触带叶家庄一东角山矿区,重 力场和磁场整体呈现北西走向,在中部有一条明显重 力梯度带叠加磁法梯度带,基本与阳新岩体北缘主接触带相吻合,梯度带以南低重高磁,为岩体引起,以北 高重低磁,反映碳酸盐岩地层,异常等值线同步弯曲对 应地层的突出或凹陷部位(图3),重磁异常梯度带与 地表出露的侵入接触带界线有一定的偏差,低重高磁 范围整体向北偏移,推测岩体侵入接触带向北东倾斜,深部向北东方向延伸,经钻探验证证实该侵入接触带 主体向北东倾斜,接触带弯折部位成矿较好。
增刊2刘敏等:鄂东南矿集区深部找矿物探方法技术应用
137
图3叶家庄一东角山矿区1:5 000重磁异常F i g . 3 1: 5 000 g r a v i t y and m ag n e t i c anomaly o f
Y e j i a z h u a n g-D on gj i ao s ha n min ing a r e a
I . 第四系;2.三叠系嘉陵江组白云岩、灰岩、大理岩;3.三叠系大冶组灰 岩、白云岩、页岩;4.二叠系大隆组娃质岩、粘土页岩;5.二叠系龙潭组燧 石结核生物灰岩;6.二叠系茅口组含燧石团块生物灰岩;7.二叠系栖霞 组含燧石结核灰岩、含炭质生物灰岩;8.石炭系黄龙组灰岩、生物碎屑灰 岩;9.石炭系大埔组白云岩;10.志留系坟头组泥质粉砂岩、石英砂岩;I I . 石英二长闪长岩;12.铁帽;13.矽卡岩;14.断裂及编号;15.布格重力 异常曲线;15.局部磁异常曲线;17.重力异常编号。
2.1.3圈定岩体中碳酸盐岩捕虏体,寻找与其有关的
矿体
碳酸盐岩捕虏体相对岩体表现为高重低磁,即在 一般在捕虏体上或其边部形成低重中高磁异常背景上 形成相对高重低磁或负磁。
若依托碳酸盐岩捕虏体形 成铁铜类含磁性矿体,则形成相对高重高磁异常。
碳酸盐岩捕虏体对应的重磁异常特征与捕虏体形 态、产状及是否含有磁性矿体相关,当捕虏体近乎等轴 状时,重磁异常与捕虏体形态相吻合,如铜绿山W 号矿 体;当捕虏体呈侧伏产出并含磁性矿体时,重力异常等 值线较密或磁异常高值一侧一般靠近地表,重磁异常 等值线稀疏一侧反映其向深部的延深方向,如铜绿山 n 号、w 号矿体(图4、图5)。
l ~〇1i H 2 E 33 O 6 圍7 國8 ffl 9
图4铜绿山1:10 000磁异常化极平面图
F i g . 4 1: 10 000 p l a n e g r a p h o f r e d u c t i o n -t o -t h e -p o l e o f
m a g n e t i c anomaly o f To ng lv s h a n
1.第四系粘土层;
2.白垩系火山凝灰岩;
3.嘉陵江组灰岩;
4.石英二长闪 长玢岩;
5.钠长斑岩脉;
6.矽卡岩;
7.矿体编号;
8.隐伏矿体水平投影位置;
9.磁化极异常等值线。
图5铜绿山1:5 000重力异常平面图
F i g . 5 1 : 5 000 p l a n e g r a p h o f g r a v i t y anomaly o f To ng lv s h a n 1.第四系粘土层;2.白垩系火山凝灰岩;3.嘉陵江组灰岩;4.石英二长闪 长玢岩;5.钠长斑岩脉;6.矽卡岩;7.矿体编号;8.隐伏矿体水平投影位 置;9.重力异常等值线;10.重力异常编号。
3 4
5 6 7 8 9
12
1314151617
m 回回回
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138
资源环境与工程2020 年
2.1. 4寻找高密度或强磁性矿体
矿体密度一般比围岩高,具有一定规模,埋深较浅 的高密度矿体一般表现为重力高异常,如鸡冠咀矿区 1:5 〇〇〇重力测量发现矿区北西的重力高异常与原m 号矿体形态极为类似,推断深部为隐伏大理岩和与之 有关的矿体的反映,通过钻探验证在深部发现新的矿 体。
对于高磁性矿体,一般表现为高磁高重异常,如铜 绿山等处或铁山岩体内的磁铁矿体。
铜绿山^号矿体 南东表现为局部重力异常抬高处叠加磁异常抬高(图4、图5),经钻探验证,在M 号矿体南东新发现了赋存 在-365 ~ -1 250 m 标高的深部X I D 号矿体,查明单 矿体铁矿石量828万t ,铜金属量12. 5万t 。
2.2综合剖面
综合剖面是地质找矿中的关键方法,通过地质背 景、岩矿石物性和地质体地球化学特征等多参数的约 束,以地质剖面为基础,开展物探剖面测量结合化探剖 面测量圈定不同岩性界面、岩体侵入接触带、断裂破碎 带和蚀变矿化带,推断深部找矿有利部位,大致确定预 测矿体产状和延伸(深),为工程验证提供依据。
一般 以电法为主,结合重力、磁法、化探开展,对于电法的选 择,当探测深度较小(<500 m ),多采用激电测深,当 探测深度较大(>500 m )时,则多采用C S A M T 。
2.2.1激电测深或C S A M T 结合重磁剖面探测岩体侵
入接触带,寻找矽卡岩型矿体
在岩体与碳酸盐岩的接触带部位,岩体多表现为 低重和中等磁性,碳酸盐岩表现为高重低磁,矽卡岩表 现为高重和中高磁性。
激电测深或C S A M T 反演剖面 上,岩浆岩和碳酸盐岩表现为中高阻,含矿矽卡岩尤其 是含浸染状硫化物矿化多表现为低阻,不含矿矽卡岩 则表现为中低阻。
千家湾一叶花香矿区应用激电测深结合重磁圈定 岩体侵入接触带寻找矽卡岩型矿体有较好的效果[13]。
m 线剖面上磁异常曲线整体表现为南低北高,异常值 范围在-400 ~ 150 n T 之间,剖面南端位于阳新岩体北 缘,磁异常受岩体斜磁化影响,呈从负值逐渐回归到正 常场的磁异常特征,在200 ~ 600号点呈不规则状跳 动;布格重力异常曲线整体表现为南高北低,200 ~ 700 号点呈重力低异常特征,电性结构表现为低阻背景上 的相对高阻,推测为岩体,其内局部电阻率异常可能为 岩体内分散矿化引起。
700号点附近,重磁曲线均有 较为明显的抬升,电性结构表现为低阻带,应为接触 带,局部极化率异常应为接触带矿化的反映,自地表向 深部,低阻高极化异常向小号点延伸,推测岩体与大理 岩接触带向南西倾斜,且接触带部位有一定的矿化蚀 变。
经Z K 1和Z K 302孔验证,证实岩体接触带向南倾 斜,在接触带部位有铜矿化,Z K 1于孔深84.33 ~ 85. 88
m 见1.55 m 厚含铜黄铁矿矿石,孔深366 m 左右见1 m 厚铜矿化体(图6)。
(a )重磁剖面
(b )电阻率反演剖面
施工参数:采用对称四极装置,最小
AB 距为6m ,
最大
AB 距为2 000m , MN 距和AB 距之比为1/5
(d )极化率反演剖面
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图6千家湾一叶花香矿区m 线物探综合剖面图F i g . 6 Comprehensive g e o p h y s i c a l p r o f i l e o f l i n e M o f Qianj ia wan -Y ehu ax ian g min in g a r e a
1.布格重力异常曲线;
2. A 『磁异常曲线;
3.茅口组含燧石结核灰岩;
4.栖霞组含燧石结核灰岩夹炭质页岩;
5.黄龙组灰岩;
6.坟头组粉砂岩;
7.石 英闪长岩;
8.矽卡岩;
9.推断地质界线;10.钻孔及编号;11.矿化体。
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增刊2刘敏等:鄂东南矿集区深部找矿物探方法技术应用
139
C S A M T 视电阻率剖面
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图8许家咀矿区15线综合剖面图
F i g . 8 Comprehensive p r o f i l e o f l i n e 15 o f X u j i a z u i min in g a r e a 1.第四系;2.白垩系灵乡组;3.白垩系马架山组;4.三叠系大理岩;5.石 英(二长)闪长玢岩;6.钻孔编号;7.剩余重力异常曲线;8.推断断层; 9.大理岩捕掳体;10.矿体编号;11.视电阻率等值线;12.布格重力异常 曲线;13.磁异常曲线;14.推断地质界线。
2.2.2 C S A M T 结合重磁圈定大理岩捕虏体
岩体内大理岩捕虏体,重力异常曲线多表现为低 重背景下的高重,如大理岩捕虏体含磁性矿体,磁法曲 线多表现为局部抬高,如不含磁性矿体,则磁法曲线多 表现为局部降低。
岩浆岩和碳酸盐岩为中高阻,不含 矿矽卡岩为中低阻,含矿矽卡岩尤其是含浸染状硫化
物矿化为低阻,但在C S A M T 反演剖面上,矿体往往分 布于中高阻到低阻的过渡带上。
如许家咀15号勘探 线,重力异常呈东高西低的特征,在100 ~ 300号点低 重背景上有明显抬高,磁异常曲线在150 ~ 300号点呈 较剧烈跳动,推测为深部含矿碳酸盐岩捕虏体显示; C S A M T 反演剖面显示在400号点左右标高-500〜 -300 m 发现一略向东陡倾的低阻异常区,且向上向 下均有延伸,推测为岩体与隐伏大理岩捕虏体的接触 带,经钻探验证,大理岩捕虏体位置与重磁异常推断较 为吻合,低阻带为盆地与岩体接触的断裂带显示,矿体 位于低阻带下与高阻之间的中低阻过渡区(图8)。
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图7东角山矿区W 线综合剖面图
F i g . 7 Comprehensive p r o f i l e o f l i n e W o f D o n g j i ao sh a n min ing a r e a 1.二叠系茅口组灰岩;2.二叠系龙潭组硅质岩、炭质页岩;3.三叠系大冶 组灰岩;4.三叠系嘉陵江组白云岩、大理岩;5.石英二长闪长岩;6.矽卡 岩;7.铜矿体;8.物探推断断层及编号;9.物探推断地质界线及地质体; 10.钻孔及编号。
阳新岩体北缘东角山矿区应用C S A M T 结合重磁 圈定岩体侵入接触带寻找接触带型矿体也有较好的效
果。
如W 线综合剖面自南西向北东,重力A g 曲线逐 渐升高,在300号点左右有一个明显的凹陷,磁法△ T 曲线自0 ~350号点急剧降低,在300号点左右出现低 点,350点急剧升高,再向1300点方向平缓上升,基本 上反映了区内岩体和碳酸盐岩接触带,350号点以南为 岩体,350号点以北为地层,350点应为地表接触带位 置,叠加有断裂破碎带,有矽卡岩分布,且深部侵入接触 带北倾。
C S A M T 反演剖面中100 ~ 400号点间夹在两高 阻之间的线型低阻带反映了接触带的位置和向深部延 伸的形态及总体倾向,接触带表现为反“ S ”形,分析认为 接触带转折部位为成矿有利部位,矿体分布于高低阻过 渡带,经钻孔Z K 1901验证,在接触带矽卡岩及附近的蚀 变岩体中见铜矿(化)体58.19 m /10层(图7)。
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140
资源环境与工程2020 年
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)激电测深电阻率反演断面图
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图9刘家垄矿区V 线综合剖面图
F i g . 9 Comprehensive p r o f i l e o f l i n e V o f L i u j i a l o n g min in g a r e a
1.推断地质界线;
2.推断断裂;
3.施工钻孔及编号;
4.钻孔见矿位置及编号;
5.坟头
组粉砂岩;6.石英闪长岩;7.透辉石闪长岩;8.地质界线。
视电阻率
p s /(Q • m
) 1极化率
(a
)激电中梯剖面图
2.2.3激电测深探测断裂破碎带
断裂破碎带在激电测深反演断面图上,多 表现为低阻凹陷带,若发育矿化蚀变,视极化率 表现为高异常区,因此在探测深度不大时采用 激电测深探测破碎带探索其含矿性效果较好。
如在位于毛铺一两剑桥断裂带西段殷祖岩体南 缘接触带附近的刘家垄铜矿区,采用激电测深 结合激电中梯和化探寻找与断裂破碎带有关的 矿(化)体取得一定的效果。
刘家垄铜矿区V 线激电中梯显示在1 300 ~ 1 400点呈相对低阻
高极化特征,指示含矿断裂破碎带浅部近地表
位置和范围;激电测深显示自地表1 310〜 1 430处向深部往小号点方向出现一向南倾斜 的低阻凹陷带,推测为断裂破碎带的反映,沿低 阻凹陷带分布的高极化异常认为是局部矿化蚀 变反映;结合化探曲线显示的近矿指示元素及 前缘晕元素C u 、A u 、A g 局部抬升,推测该断裂 破碎带矿化可能为铜矿化且向深部有延深。
经
Z K 501和Z K 2孔验证,沿低阻凹陷带发现了多
层的断裂破碎带,断裂破碎带内黄铜矿化发育, 局部达边界品位以上的部位与高极化异常对应 较好(图9)。
3
深部找矿物探方法优选
3.1圈定深部找矿靶区
圈定与小岩体成矿有关、岩体与碳酸盐岩
地层侵入接触带有关、岩体中碳酸盐岩捕虏体 有关的深部找矿靶区,采用大比例尺重磁测量, 结合激电中梯测量等物探方法以及大比例尺化 探测量效果较好。
3.1. 1
圈定与小岩体成矿有关的深部找矿 靶区
小岩体重磁异常一般均有反映,且平面重 磁异常多呈圈闭特征,异常形态与岩体形态一 般较为吻合。
岩体重磁异常梯度带主要反映岩 体侵入接触带,当小岩体呈侧伏侵入时,等值线 密的一侧一般反映岩体侵入前缘,岩体与围岩 超覆接触,为下接触带;等值线稀疏的一侧一般 反映岩体侵入后缘,岩体与围岩侵入接触,等值 线稀疏程度反映接触带产状,越密越陡,越稀
越缓。
(1)中酸性小岩体侵入到碳酸盐岩地层 中。
岩体出露地表时,在环绕岩体接触带部位
o
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5
增刊2刘敏等:鄂东南矿集区深部找矿物探方法技术应用
141
出现重磁异常等值线的畸变抬高或扭曲时,反映矽卡 岩较发育,若叠加有激电异常、岩石地球化学测量出现 指示元素或前缘晕异常时,可以认为接触带矿化蚀变 较发育,有较好的找矿潜力。
当岩体隐伏于地下,若在 低重异常部位叠加有极化异常和岩石地球化学测量前 缘晕异常时,说明岩体顶部矿化蚀变(矽卡岩化、黄铁 矿化)较发育,有较好的找矿潜力。
(2)中酸性小岩体侵入到碎屑岩地层中。
岩体出 露地表时,在环绕岩体接触带部位出现重磁异常等值 线的畸变抬高或扭曲时,反映角岩化较发育,若叠加有 激电异常,可以认为接触带矿化蚀变较发育,有较好的 找矿潜力。
岩体隐伏于地下,若在磁异常部位叠加有 极化异常和岩石地球化学测量前缘晕异常时,说明岩 体顶部矿化蚀变(角岩化、黄铁矿化)较发育,有较好 的找矿潜力。
3.1.2圈定与岩体和碳酸盐岩地层侵入接触带有关
的找矿靶区
岩体与碳酸盐岩地层侵入接触带,碳酸盐岩地层 为重力高值区,磁法低值区,岩体则为重力低值区,磁 异常多为负值。
重磁异常梯度带特征结合与地表出露 的接触带界线的相对位置推断接触带的产状,一般梯 度平缓一侧为接触带倾斜方向即上盘,梯度变陡的一 侧为接触带的下盘。
(1)
重磁异常梯度带出现相对抬高畸变,一般反
映接触带矽卡岩较发育,若叠加激电异常,说明围岩蚀 变较发育,若再叠加有岩石地球化学测量指示元素或 前缘晕异常时,说明成矿作用较强,深部找矿有较好的 潜力。
(2)
重磁异常梯度带范围内出现了相对封闭的高
重异常,一般反映深部有高密度矿体,若叠加有磁异 常,一般为铁(铜)矿的反映。
3.1. 3
圈定与岩体中碳酸盐岩捕虏体有关的找矿 靶区
在大岩体内形成的低重背景上出现的相对高重异 常,一般反映岩体内有碳酸盐岩捕虏体。
(1) 在岩体磁异常背景上形成相对高重高磁异常 时,一般反映岩体内有与碳酸盐岩捕虏体有关的强磁
性矿体存在。
(2)
在岩体磁异常背景上形成低的或负的磁异常 套合高重异常时,只能反映有碳酸盐岩捕虏体存在,对 于矿化情况要结合其它方法进行分析判断。
3.2采用综合剖面圈定深部有利见矿部位,提供工程
验证依据
采用激电测深或C S A M T 结合重磁测量对寻找与侵入接触带、岩体内大理岩捕虏体、与断裂有关的矿体 (矿化蚀变带)时有较好效果,在目标地质体埋深较小 时建议优先采用激电测深。
(1)
寻找与侵入接触带有关的矿体。
靠近岩体
侧,重磁异常曲线表现为低重高磁,重力曲线较为稳定 地向岩体一侧降低,磁法曲线一般表现为跳跃的锯齿 状;靠近大理岩一侧表现为高重低磁,重磁曲线相对均 较为平滑;对于含磁性矿体的接触带,磁异常曲线的高 值区一般反映矿头位置,平缓一侧反映含矿接触带(磁 性矿体)的倾斜方向。
对于不含磁性矿体的接触带,接
触带的产状需要结合测深剖面(激电测深、C S A M T 、广 域电磁法)等来辅助推测,接触带一般对应视电阻率梯 度带,与梯度带的产状大体一致,对于矿化蚀变带,激
电测深一般有高极化异常出现。
(2) 寻找与岩体内大理岩捕虏体有关的矿体。
大理岩捕虏体上,重力曲线一般出现抬高,如含磁性矿 体,磁法曲线也会出现抬高,其高值区一般反映矿头位 置;如不含磁性矿体,则表现为低磁。
对于大理岩捕虏 体的埋深和产状,需要结合测深剖面来进行推测,大理 岩捕虏体在岩体内表现为高阻,若存在破碎蚀变则会 表现为低阻,高低阻的过渡带一般可以反映捕虏体的 边界,如果低阻叠加高极化异常,则反映其含矿或矿化
蚀变。
(3) 寻找与断裂有关的矿体。
当断裂带含磁性
物时,多表现为高磁,否则表现为磁异常的降低。
对于 探测深度较小的地段,多采用激电测深,在断裂带对应 部位,电阻率一般为低阻,若硅化发育,则会表现为高
阻,矿化蚀变发育,则一般有高极化异常;对于探测深 度较大的地段,多采用C S A M T ;若在断裂出露地表的 部位化探出现较为强烈的近矿指示元素及前缘晕元素 异常则更为有利。
4
结论
(1)
鄂东南矿集区主要金属矿床与中生代燕山
中酸性岩浆岩侵入作用有关,主要矿床类型为斑岩型、 矽卡岩型、层间破碎带型、中低温热液型。
岩石与矿石
之间、矿体与围岩之间、目标地质体和围岩之间均具有 较为明显的物性差异,采用重力、磁法、电法(激电中
梯、可控源音频大地电磁测深、激电测深)等物探方法
指导深部找矿可以取得一定的效果。
(2)
圈定与小岩体成矿有关、岩体与碳酸盐岩
层侵入接触带有关、岩体中碳酸盐岩捕虏体有关的深 部找矿靶区,建议在地质研究基础上采用大比例尺重 磁测量,结合激电中梯测量等物探方法结合大比例尺。