物化探綜合方法在蒙古國某銅鉬礦勘查中的應(yīng)用

劉亞朋 盧宗業(yè) 張永三

(山東正元地質(zhì)資源勘查有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250101)1

(廣西有色金屬集團(tuán)資源勘查有限公司，廣西 南寧 530021)2

1、引言

根據(jù)搜集到的前蘇聯(lián)地質(zhì)資料顯示該區(qū)為一銅鉬礦化點(diǎn)，但區(qū)內(nèi)為半干旱草原景觀區(qū)，未發(fā)現(xiàn)明顯礦體或礦化露頭。物化探工作開展如下:首先對(duì)礦權(quán)區(qū)進(jìn)行土壤測(cè)量，發(fā)現(xiàn)一明顯的銅、鉬、鎢綜合化探異常，在異常中心施工槽探工程，取樣分析顯示部分樣品銅、鉬元素的含量達(dá)到邊界品位，初步認(rèn)定異常源為一銅鉬多金屬礦化體;通過開展激電測(cè)量推斷異常源的位置、形態(tài)和規(guī)模。根據(jù)物探成果設(shè)計(jì)鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)多層銅鉬多金屬礦體。物化探工作在本次勘查工作中起到了關(guān)鍵作用。

2、土壤測(cè)量

2.1 工作方法

本次土壤測(cè)量采用200m×40m的網(wǎng)度，在設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)位置及附近10m范圍內(nèi)采集3～5處土壤樣品合并為一件樣品，采樣深度＞30cm，采集殘坡積層細(xì)粒物質(zhì)，截取粒級(jí)－4～+40目并保證樣品重量≥120g，最后送化驗(yàn)室分析As、Cu、Hg、Mo、Sb、W共6種元素

2.2 數(shù)據(jù)處理結(jié)果

運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)算出各元素平均值X、標(biāo)準(zhǔn)離差So，異常下限取T=X+2So。需要說明的是，在成圖過程中對(duì)計(jì)算出的異常下限進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和取整。

表1 各元素?cái)?shù)據(jù)特征表

注:Ag、Au、Hg元素單位為ng/g，其余元素為μg/g。

對(duì)各元素之間的相關(guān)系數(shù)r進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果表2所示:

從表2可知，As、Hg兩種元素相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)為0.5488，Cu、Mo相關(guān)性次之，為0.5487;Cu、Mo、W之間的相關(guān)系數(shù)均≥0.4，呈顯著性相關(guān)。綜上所述，本次土壤測(cè)量工作找銅鉬等多金屬礦最好的指示元素組合為Cu、Mo、W。

表2 各元素相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2.3 土壤測(cè)量工作成果

成果以主成礦元素Cu、Mo、W單元素異常圖及累乘異常圖所示 (圖1)。

從圖1可以看出，化探異常主要分布在X=1000m～4000m、Y=1000m～3000m范圍內(nèi)，Cu、Mo、W間的異常相互套合較好，濃度分帶具外、中、內(nèi)帶，濃集中心明顯，顯示出異常源為多金屬礦化的特點(diǎn)，元素組合特征表明礦體有一定剝蝕。

為了進(jìn)一步了解異常源的性質(zhì)特征，在化探異常中心布置了槽探工程進(jìn)行揭露，見到輝鉬礦風(fēng)化產(chǎn)物。對(duì)探槽進(jìn)行取樣分析，部分樣品Cu、Mo元素含量達(dá)到邊界品位。據(jù)此，初步認(rèn)定異常源為一銅鉬多金屬礦。

圖1 Cu、Mo、W單元素異常圖及累乘異常圖

3、激電測(cè)量

3.1 方法有效性試驗(yàn)

圖2 試驗(yàn)剖面ρs、ηs曲線圖

垂直化探異常走向、跨過異常區(qū)域布設(shè)一條長為2km的激電中梯剖面作為方法有效性試驗(yàn)，使用儀器為重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所研制的WDJS－2激電系統(tǒng)，參數(shù)取值A(chǔ)B=1500m，MN=40m，測(cè)量AB距的中間段2/3區(qū)域，測(cè)量點(diǎn)距20m，供電周期8s，斷電延時(shí)100ms，采樣寬度為20ms，觀測(cè)參數(shù)為自然電位SP，一次電位VP，4個(gè)極化率M1、M2、M3、M4，供電電流I，計(jì)算參數(shù)為視電阻率ρs。從圖2可以看出，對(duì)應(yīng)化探異常位置物探異常為低阻高極化，異常非常明顯。

3.2 激電中梯面積測(cè)量

激電中梯面積測(cè)量采用和試驗(yàn)剖面一樣的參數(shù)，測(cè)量范圍在X=1000m～4000m、Y=1000m～3000m，網(wǎng)度為100m×20m，測(cè)量成果如圖3所示:

對(duì)比分析化探、物探異常可知，化探異常區(qū)域?qū)?yīng)物探低阻高極化異常，化探異常濃集中心對(duì)應(yīng)視電阻率低值、視極化率高值區(qū)。據(jù)此，本次工作以ηs=3圈定激電異常區(qū)域，以此作為后續(xù)激電測(cè)深及工程驗(yàn)證主要工作范圍。

3.3 激電測(cè)深測(cè)量

激電中梯測(cè)量結(jié)束后，在異常較好地段布置激電測(cè)深剖面，采用等比對(duì)稱四極裝置，AB/MN=5，最小AB=10m，最大AB=1800m，儀器工作參數(shù)不變，布極方位與測(cè)線方位一致。

利用Surfer處理軟件對(duì)ρs、ηs數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯分析，繪制成擬斷面圖，根據(jù)得到的ρs、ηs擬斷面圖 (圖4)，推算出異常體的傾向及頂板埋深。從異常形態(tài)看，異常體略微傾向剖面大號(hào)方向，近乎直立，異常體頂板埋深約10m～30m，異常向下延伸超過300m，激電測(cè)深成果也證實(shí)了物探異常的低阻高極化特征。

圖4 測(cè)深剖面ρsηs擬斷面等值線圖

在后續(xù)的工程驗(yàn)證中，根據(jù)物探工作提供的成果資料布置鉆探工程，多個(gè)鉆孔均見到多層不同厚度的銅鉬多金屬礦體，礦體頂板埋深主要在20m～30m之間，說明了激電測(cè)量工作方法的有效性和準(zhǔn)確性。

4、結(jié)語

總結(jié)在本礦區(qū)物化探工作成果，可以得出以下5點(diǎn)結(jié)論:

1、在此類景觀中，土壤測(cè)量采樣深度一般＞30cm就能避開外來物及腐殖層的影響，采集到原地風(fēng)化的殘、坡積層。

2、根據(jù)我國地質(zhì)工作者多年積累的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本次工作成果，認(rèn)為此類景觀區(qū)的采樣粒級(jí)取－4～+40目就能達(dá)到很好的效果。

3、分析元素除了選擇主成礦元素外，外加分析前沿暈元素如As、Sb、Hg等，計(jì)算各元素之間的相關(guān)系數(shù)，可以了解它們?cè)诔蓭r、成礦過程的相關(guān)程度，并判斷礦體的剝蝕程度。

4、激電中梯裝置由于一點(diǎn)發(fā)射、多點(diǎn)接收的特點(diǎn)，野外作業(yè)簡單，生產(chǎn)效率高，常用于掃面工作;等比對(duì)稱四極測(cè)深測(cè)量跑極較為簡單，成果易于辨識(shí)，容易判斷異常體的平面位置、賦存形態(tài)，這兩種測(cè)量裝置是我國物探工作者經(jīng)常選取的工作方式，并取得了良好的找礦效果。

實(shí)踐證明，對(duì)第四系覆蓋的半干旱草原景觀地區(qū)，先進(jìn)行土壤測(cè)量圈定化探異常后，投入激電測(cè)量對(duì)異常源的平面位置、形態(tài)、賦存狀態(tài)等進(jìn)行進(jìn)一步的圈定推斷，是一種有效的找礦模式，且物探結(jié)合化探能有效的減少物探解釋的多解性問題，降低因第四系覆蓋帶來的找礦難度。

注釋:

①郭百創(chuàng)，劉亞朋.2011.蒙古國東方省喬巴山蘇木喇嘛朝魯圖礦區(qū)銅鉬礦詳查報(bào)告。

［1］羅先熔.勘查地球化學(xué)［M］.北京，冶金工業(yè)出版社［M］ 2007.

［2］程志平.電法勘探教程［M］.北京，冶金工業(yè)出版社［M］.2007.

［3］李金銘.地電場(chǎng)與電法勘探 ［M］.北京，地質(zhì)出版社.2005.