■劉星 楊秋訪 魯家慶
(廣東省地球物理探礦大隊廣東廣州510800)
物探成果在廣西妙皇礦區中深部找礦應用及潛力分析
■劉星 楊秋訪 魯家慶
(廣東省地球物理探礦大隊廣東廣州510800)
通過研究妙皇銅鉛鋅銀礦區地質條件和成礦模式,運用激發極化法、CSAMT電磁測深法的觀測成果及圈出的異常,對勘查中遇到的地質問題及礦產特征進行了推斷和預測,其成果在近年的勘查找礦中得到鉆孔工程驗證,顯示出較好的中深部找礦指導作用。同時依據物探成果推測礦區成礦機理和成礦模式,對找礦方向和找礦潛力進行了分析探討。
多金屬礦激發極化法CSAMT成礦潛力妙皇礦區
大瑤山西側銅鉛鋅多金屬成礦帶位于廣西中部偏東北,區域上位于華南板塊南華活動帶的來賓凹陷東緣與大瑤山隆起西側的交接部位。大瑤山隆起經過加里東期、印支期和燕山期構造運動,褶皺和斷裂構造發育,形成一系列緊密線狀復式褶皺和不同方向的斷裂,來賓凹陷以平緩開闊褶皺為主。構造運動經歷了從加里東旋回至喜馬拉雅旋回,對地層、巖性、構造均產生影響,特別是燕山期運動,產生斷塊運動和酸性、中—酸性巖漿侵入。每次構造運動,形成許多(隱伏)巖體侵入,造成區內斷層發育且具多期性,斷層構造的多期疊加及復合有利于成礦。
礦區內主要發育2組不同方向斷裂,即北西向和近南北向,它們相互切割交會,既為巖漿活動提供活動通道,也是內生金屬礦產的賦存場所。出露地層由老到新主要有寒武系、泥盆系、石炭系及第四系,鉛鋅銀多金屬礦的主要含礦層位是寒武系和泥盆系地層中。妙皇礦區出露地層為泥盆系下統那高嶺組、郁江組、上倫組、二塘組,巖性為白云巖、泥巖、砂巖、粉砂巖。斷裂是礦區主要的控礦和容礦構造,在斷裂破碎帶附近,巖石有強烈的硅化和白云石化、重晶石化、黃鐵礦化等蝕變。
根據前人資料及已取得的勘查成果,分析認為該區屬構造控礦的熱液充填交代型的礦床,以此為基礎建立了地質—地球物理模型,設計了以高密度電法、激發極化法和可控源音頻大地電磁法(CSAMT)等綜合物探找礦方法。形成多方法相結合、由淺部到深部的立體探測模式,達到全面了解測區地層分布、構造特征和深部電性特征。高密度電法目的是在已發現礦化地段調查了解礦化體的分布范圍,走向、傾向,同時配合地質填圖了解斷裂在淺部的具體位置;激發極化法主要目的是了解斷裂及中淺部極化體的大致位置和產狀特征;可控源音頻大地電磁測深主要目的是解釋斷層、了解深部電性特征,尋找成礦有利部位,指導深部找礦工作。通過數據處理和綜合解釋,取得了較好的找礦效果。

圖1 妙皇礦區激電中梯視電阻率、視極化率平面等值線圖Fig1 Miaohuang ore mine of IP apparent resistivity、apparent chargeability plane contour map
2.1 激發極化法(IP)
激發極化采用了激電中梯、激電測深及激電測井三種方法互相驗證。中梯網度采用200×40(m),AB=1200m,MN=40m,點距=40m,正反向供電時間6s,斷電延時200ms。
激電中梯測量共圈定了8處異常,成果見圖1。圖1左側為視電阻率平面圖。從圖上可見3處低阻異常帶,異常特征明顯。推斷F1、F2斷裂方向總體北北西,F3斷裂南北向;F1延伸較遠,長達幾公里,沿F1斷裂其南北兩端發現溫熱水,F2斷裂延伸短,南部與F3合并,F3斷裂延伸較遠穿出測區。推斷成果與區內F1、F2、F3斷裂位置相對應。
圖1右側為視極化率平面圖。從圖上可見,激電異常處于斷裂構造的傾向上,F1斷裂在花蓬村已發現銅礦體,是一條控礦斷裂,而F2、F3斷裂為次一級斷裂,F2斷裂亦已發現了銅礦化脈,這3條斷裂對找礦非常有意義,控制著區內礦產的形成。地面檢查發現多處激電異常由礦或礦化引起,已知礦體上可產生明顯的激電異常。推斷激電異常處于成礦的有利部位,異常主要與淺部的電子導體關系密切,這些電子導體主要有黃鐵礦、黃銅礦化、炭質(石墨化)等。雖然激電異常反映的是淺部物質,但通過與現有的鉆探成果進行比對,發現見礦(礦化)地段與激電異常存在一定的對應關系,異常地段見礦(礦化)幾率高,說明淺部的電子導體是深部礦體的反應,但異常強度與礦體大小,兩者關系不成正比。由于淺部干擾因素的存在,中深部的異常往往以中極化率的形式存在。極化率平面等值線圖對鉆孔面布設有指導作用。
激電測深剖面可見極化率異常由淺部向深部延伸,不見底,與深部關系密切,進一步反映淺部的電子導體是由深部沿斷裂和層間裂隙向上遷移至淺表一定位置賦存,因此電測深異常地段存在深部找礦的可能。
2.2 CSAMT
在激電異常的基礎上,開展CSAMT剖面測量工作。選取沿東西向布設2條剖面線,點距40m,線距200m。以L227線為例,結合電測深斷面、CSAMT剖面、地質剖面及鉆探成果繪制成綜合剖面圖。
可見,激電測深極化率斷面圖上極化率呈傾斜條帶狀,AB/2從25m至750m,異常均存在,往深部異常有變大的趨勢,電阻率以寬緩低阻異常為主,高阻異常團塊狀。地表見有黃銅礦化、黃鐵礦化,附近鉆孔ZK22702鉆至70m左右見黃銅礦,推測因礦化引起低阻,局部硅化或方解石脈引起高阻。卡尼亞視電阻率斷面上則反映3層特征,淺部(標高200~0m)出現較連續的低阻異常,反映了淺部信息,第四系(含風化層、灰巖與炭質泥巖互層);中部(標高0~-800m)為高阻,高阻的局部出現低阻異常,在5050號點標高-200m上出現柱狀低阻異常帶,為斷層F2的反應,傾向南東,推測為深部找礦有利部位,由鉆孔ZK21703驗證。在5600-5700號點間出現寬度大于200m,深部標高-400m以下,在高阻異常中存在一個明顯的低阻異常中心,且位于F3斷層附近,類型與F2與類似,推測深部為找礦有利部位。深部(標高-800~-2000m)為中阻。在高阻異常部位反映2條明顯的低阻異常帶,推測是斷裂的反映,與測區內編號為F2、F3的斷裂對應;在高阻異常與中阻異常的分界位置,結合區內的地質特征,推測為測區F1斷裂的位置。
通過CSAMT較好地反映了深部構造在剖面上的分布特征,從剖面圖來看,解釋的斷裂構造與實際基本一致,結合地質分析可預測剖面上礦體的賦存位置,大致深度等。另一方面,從剖面可知:已有勘探孔揭露的構造主要是F2斷裂,F3及F3與F1斷裂的交匯異常部位(深部)尚未有鉆孔控制,CSAMT斷面圖異常特征明顯,是下一步找礦的重點方向。
2.3 鉆孔工程驗證
利用激電中梯和CSAMT測量成果分析,推斷斷裂構造附近的高阻區中的相對低阻異常是找礦有利地段。根據這一認識,推測了區內深部礦體靶區,在三處激電異常處各設計1個驗證孔,鉆孔均見礦。根據后期鉆探結果與物探異常對應關系統計,其中IP1共布設鉆孔30個,見礦鉆孔25個,不見礦鉆孔5個,見礦率為83.3%,IP2見礦鉆孔5個,不見礦鉆孔1個,見礦率83.3%。IP3見礦鉆孔5個,不見礦鉆孔0個,見礦率100%。
本區礦床為熱液充填型礦床,明顯受斷裂構造控制。區內已發現鉛鋅銀礦體主要為盲礦體,地表僅見少量銅礦化信息,鉛鋅銀礦體埋深較大,選擇物探異常較好的地段開展深部找礦,在那宜礦段取得了較好的找礦成果。花蓬礦段銅礦埋深較淺,深部控制不足,零星鉆孔深部見較好鉛鋅礦化,如鉆孔ZK1107在孔深590-635m鉛鋅品位較好,厚度較大,該礦段上部尋找銅礦,深部尋找鉛鋅礦有較大的潛力。那宜礦段沿礦體傾向深部工程控制不足,南部F1斷裂及東側F3斷裂還未揭露,進一步中深部找礦空間很大。
地質找礦已經進入“第二找礦空間”,尋找中深部礦產是今后地質工作者的主要任務。作為中深部找礦的重要手段,運用綜合物探方法能夠快速查明地面以下物性特征和巖體分布規律,可以解決地質上不能解決的問題,特別是尋找隱伏肓礦體。有效運用綜合物探成果可以尋找礦產資源或與礦產有關的各類巖體,是地質勘查的透視鏡。
P612[文獻碼]B
1000-405X(2016)-6-174-1