王彥周(新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地球物理探礦隊 烏魯木齊 830011)
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新疆某銅-鋅礦的找礦方法淺析
王彥周
(新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地球物理探礦隊烏魯木齊830011)
摘要對于勘查區找礦方法應用方面,在總結前人成果的基礎上,得出了弱磁區內、采用瞬變電磁法(TEM)尋找低電阻地段,進行鉆探驗證是尋找該區塊狀硫化物礦體的最為有效的方法。
關鍵詞銅鋅礦瞬變電磁低阻異常鉆探
DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.02.010
勘查區位于新疆天山支脈覺羅塔格山中段,吐魯番-哈密盆地邊緣,行政區劃屬新疆哈密市管轄,東經91°~92°、北緯42°~42°。屬中低山區,海拔700 m左右。
1.1區域地質背景
勘查區地層為一套下泥盆統海相及陸相火山角礫巖及火山碎屑巖地層,巖石中均含有黃鐵礦。根據礦區的鉆探驗證,海相火山巖系地層分布在下部,以凝灰巖為主,夾安山質熔巖,以及火山角礫巖。構造以斷裂為主,其展布方向主要有北西向、北東向及南北向。
1.2區域礦產特征
礦區銅多金屬礦勘查區地處戈壁邊緣,自然地理條件差,工作程度較低,目前比較系統的有由新疆地礦局完成的1∶20萬的區調資料和新疆“305”項目完成的1∶20萬低密度化探資料。區內探礦工作程度很低。
1.3區域地球物理特征
在布格重力異常圖上,立項區處于覺羅塔格東南局部重力高異常部位,其相對異常約25×10-5m/s2,反映立項區深部存在高密度地質體。
從航磁資料分析,立項區位于北西向長條形高磁異常的南東延長部位,該長條形高磁異常走向長達50 km,兩側為負磁異常,反映了巖漿巖侵入帶異常。
1.4區域地球化學特征
1∶20萬金屬量測量成果反映,黃土坡銅多金屬礦勘查區存在Cu、Cr、Ni、Co和Pb異常,黃土坡銅多金屬礦勘查區處于與中酸性火山巖有關的成礦帶中。
2.1勘查區內找礦方法的分析應用
⑴礦區在2004年4月~2006年4月由于勘查斑巖銅礦,他們采用了一般的找尋斑巖銅礦的方法,即利用地球化學方法,圈出銅、鉬異常地段,然后用激電中梯圈出硫化物富集的地段,最后用鉆孔驗證。找礦沒有取得成功。原因是:①把地表的桔紅色、褐黃色的蝕變誤認為是斑巖銅礦所特有的黃鉀鐵礬化。黃鉀鐵礬是斑巖或圍巖中的黃鐵礦和鉀長石、絹云母,遭受風化作用后形成了鐵鉀的硫酸鹽,為桔紅色帶黃色。然而黃土坡的蝕變根本不是斑巖銅礦所具有的蝕變,薄片中沒有見到明顯的絹云母化;②忽略了在干旱沙漠地帶的地球化學特征,在勘查區內,風化強烈,地表被1~2 m的鹽堿殼所覆蓋,地球化學方法無效;③受鹽堿殼的影響,電流難以導入地下,采用激電中梯所得到的異常,是地表巖石中黃鐵礦化所引起的,與銅礦化無關。
⑵對地表桔紅色、褐黃色的蝕變做了鏡下鑒定,發現浸染狀的黃鐵礦分布在硅化的火山角礫巖的基質中,定名為火山角礫巖,經過分析研究,地球化學方法、激電中梯在勘查區內實施無任何意義。①勘查區屬干旱沙漠地帶,風化嚴重,地表被1~2 m的鹽堿殼所覆蓋,地球化學無異常;②在勘查區實施激電中梯,所得到的異常地段,與銅礦化無關,是由地表巖石中的黃鐵礦所引起的,在地表巖石中都有5%~10%的黃鐵礦分布。
⑶根據找斑巖銅礦的失敗和對勘查區的進一步認識,認為找的是與火山角礫巖有關的銅礦床。采用地表精磁測找尋由熱液蝕變而形成的低磁區;采用瞬變電磁法在低磁區發現與塊狀硫化物有關的低阻地段,采用鉆孔驗證。
①地表精磁測:利用各地質體之間的磁性差異所產生的異常,磁性巖體及地質體產生的磁場疊加在地球磁場之上,引起地磁場的畸變。超基性巖為強磁性,2 000~5 000 nT;基性巖為中弱磁性,數百nT 到2 000 nT;酸性巖為弱磁性或無磁性。勘查區巖性以安山熔巖為主,其中含有少量磁鐵礦,具有中等磁性。火山巖系的磁性巖石受構造、熱液蝕變的影響產生消磁作用。使巖石的磁性減弱,根據地表精磁測結果,低磁區主要呈北西-南東和近東西方向展布,其中地表的山脈都是北西向走向,這就反映近東西向的構造為早期的基地構造,而北西-南東走向的構造為后期與成礦有關的構造。
磁異常區反映了主要受近東西及北西兩組構造控制。兩組構造的交匯部位是一個近2 km2的地磁異常區即為TEM的靶區,其TEM測量線的布置見圖1。

圖1 勘查區△T等值線平面圖
②瞬變電磁法(TEM)∶在瞬變電磁場衰變期間,二次場隨時間的延遲而不斷減弱;渦流隨時間的推移漸漸向深部擴散,同時向外擴散的距離不斷增大。瞬變場的延遲時間特性與地下地質體的幾何參數及電性參數有關。良導地質體的規模越大、導電性越好,瞬變場的強度就越大、衰減越慢、延遲時間就越長;反之則瞬變場的強度小、衰減快、延遲時間短。因此,通過觀測隨時間衰變的磁場便可以測出電阻率隨深度的變化。
瞬變電磁法(TEM)在勘查區低磁區實施,根據TEM測量結果,在區內發現了一個呈北西-南東展布的面積約1.5 km2的低阻帶,此低阻帶從北西向南東側伏,埋藏深度從北西向南東逐漸增大(圖2、圖3)。在TEM結果上可以知道,勘探深度較小時,異常區在北西方向,當勘探深度逐漸加大時,異常區逐漸向南東方向移動,而南東方向地表沒有任何蝕變。
2.2鉆探驗證結果
在TEM測出的低阻地段布置勘探線,進行鉆孔驗證。根據鉆孔情況看,主要為黃鐵礦、閃鋅礦,次為黃銅礦。從目前已有見礦鉆孔的情況來看,塊狀硫化物礦體的上部以富閃鋅礦為特點,塊狀硫化物礦體的下部則以銅礦化為主。

圖2 勘查區TEM第四測道平面圖(約80 m深度)

圖3 勘查區TEM第十六測道平面圖(約320 m深度)
硫化物礦體的厚度有很強的規律性。由北西向南東其厚度有明顯的增大的趨勢。從北西的1~2 m厚到南東增大到20~30 m厚。塊狀硫化物礦體的埋藏深度亦有從北西向南東增大的趨勢,即從50~70 m增加到300~400 m。
⑴由于勘查區地表均有鹽堿殼覆蓋及大量黃鐵礦在巖石中分布,運用地球化學、激電中梯難以達到目的。
⑵采用地表精磁測出低磁區,在低磁區實施瞬變電磁法(TEM)測出低阻地段,最后用鉆孔進行驗證。
⑶在本勘查區所采用有效的找礦方法組合為:①地表精磁測;②瞬變電磁法(TEM);③鉆孔驗證。
參考文獻
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[3]錢桂蘭,張保康,屈建余,等.主編普通物探.
收稿:2016-01-05