樸 哲
(黑龍江省有色金屬地質勘查七〇七隊,黑龍江 綏化 152000)
當前,地表和淺地表礦越來越少,找礦不斷向縱深發展,直接找礦難度越來越大,實際生產中,直接找礦案例非常少。隨著淺部找礦進入瓶頸期,對中、深部找礦的需求也越來越大。本文通過介紹利用CSAMT方法在東安金礦區綜合找礦中的應用與成果,旨在說明利用CSAMT方法是一種進行中、深部金屬找礦的一種積極、有效的物探勘查手段[1-3]。
該礦區地層屬于興安嶺-天山地層,位于遜克火山凹陷和火山盆地中隆起帶接觸部位,庫爾濱河谷斷裂東部,火山及構造活動發育。對成礦有顯著的控制作用。
出露的地層主要有下白堊系光華組,巖性為安山巖、粗安巖、英安巖、流紋巖和流紋質角礫凝灰巖、流紋質凝灰巖。此外,還有大面積的第三系孫吳組地層,由于它的覆蓋,使找礦工作變得更為艱難。侵入活動為燕山期與晚印支期。堿長花崗巖與細粒堿長花崗巖是礦體賦存圍巖,成礦環境與潛火山巖有明顯的相互關系。
火山機構以火山通道為主,火山通道沿斷裂及其交切部位形成,潛流紋斑巖、流紋質潛火山角礫巖侵入其中。由于角礫巖孔隙度大,有利于成礦流體滲透、遷移、富集成礦。
蝕變礦化較強。金礦(化)與強硅化有密切關系,主礦體均產于強硅化帶內。
巖漿作用和火山機構、斷裂構造是尋找此類礦床的重要場所。
根據本區巖礦石電參數測定結果(見表1、表2,七○七隊資料),進行統計分析。
按電阻率從強到弱分別為:石英巖>螢石巖>硅化巖>隱爆角礫巖>玄武巖>中粗粒堿長花崗巖>細粒堿長花崗巖>黑云母花崗巖>安山巖>英安巖>潛流紋巖>凝灰巖>泥化帶。其中石英巖與中粗粒堿長花崗巖、細粒堿長花崗巖、英安巖、潛流紋巖等電阻率值相差范圍較大。而本區金礦體主要賦存于潛火山巖及中粗粒堿長花崗巖、細粒堿長花崗巖接觸帶臨近的石英巖中,礦體呈脈狀分布,傾角比較陡,礦石呈致密塊狀構造,節理不發育決定了它與圍巖電阻率差異性顯著,呈高電阻率異常特征。

表1 東安礦區電參數測量統計表(露頭法)

表2 東安礦區電參數測量統計表(標本法)
綜上,從本區物性統計結果來看,區內礦石與圍巖電阻率差異較大,可使用視電阻率異常直接圈定礦體、礦化體[4,5]。
本次可控源音頻大地電磁測深使用美國Zonge公司生產的大功率綜合電法勘探系統(GDP-32接收機、GGT-30發射機、發電機及配套設施)。磁探頭使用Ant-6型,測量電極使用液體不極化電極。為了保證數據精度,磁電道比為1:1。
工作頻段為1至8192赫茲,發射源AB距離為2138m,方位角度為92度,1赫茲供電電流大于等于15安培。接收點位至發送點位距離大于等于12.5千米。觀測系統為標量裝置旁側Ex/Hy裝置:水平方向的電場(MN)方向平行于場源(AB)方向,水平磁場垂直于發射場源。測量點位分布在場源(AB)的垂直平分線東部1.17度-4.62度區域內。水平磁棒采用羅盤定位方位,利用水平尺確認其水平。數據疊加次數為3次以上,部分區域內數據不穩定時,采取重復觀測。
本次可控源(CSAMT)工作在東安32線及8線上進行剖面性工作,其中,32線為礦體北段,8線為礦體中段。本次可控源音頻大地電磁測深反演斷面見圖1、圖2 (圖中礦體為已知剖面)。2條線的剖面圖中,礦體部位均與高阻異常對應良好;局部因礦體角礫巖化、網脈狀硅化等原因,對應有一定偏差。和已知剖面對照,以800Ω·m為下限圈定的異常,在500米以淺,可大致圈定出堿長花崗巖范圍;3000Ω·m以上為高阻異常,是硅化帶的反應,大于6000Ω·m的異常部位與石英脈對應。在圖標-350米處(即600米深處),發現一低阻異常帶,在圖1的32線斷面上顯示較為突出,推斷該低阻異常區域為過渡帶數據所致。在大于500m時,視電阻率和堿長花崗巖所出露范圍較吻合。視電阻率高于800Ω·m以上時,為中高阻異常帶,表現為堿長花崗巖巖體的特征。視電阻率在3000Ω·m以上時,為高阻異常區,表現為石英脈及硅化帶的特征。在圖標-350m處(即600m深處),出現一低阻異常帶,在圖2的8線斷面上表現更為突出,推斷該低阻異常帶為過渡區所致??梢?,在本區,CSAMT可用來直接確定埋深為500m左右的高阻石英脈的產狀,為鉆探驗證提供依據。

圖1 32線可控源音頻大地電磁測深2維反演電阻率斷面圖

圖2 8線可控源音頻大地電磁測深2維反演電阻率斷面圖
CSAMT是一種基于電磁場理論的電磁類電法勘探方法,在數據處理反演和解釋過程中,不一定存在與礦體位置、形態嚴格對應的低阻或高阻異常區(帶)。CSAMT的結果是以符合具體的、實際的地質情況為主要目的,根據CSAMT提供的電性資料特征劃分出主要的地質組成單元和構造,再根據具體的成礦理論、地質資料等確定礦體情況。
CSAMT具有探測深度大、工作效率高、抗干擾能力強等特點,在具備CSAMT應用前提、嚴謹野外施工、精細數據處理、綜合地質解釋的情況下,對解決巖體空間位置、接觸帶產狀、控礦地層形態、構造展布等方面十分有效,幫助尋找(深部)隱伏礦體,達到間接找礦的目的。
生產中,影響CSAMT勘探效果的因素很多,原因也相當復雜,涉及到生產中的各個環節。其中最為棘手和難辦的當屬場源效應、近場效應、靜態效應以及過渡帶假極值的影響問題,目前有許多嘗試解決的辦法,但都不是最為理想和最為完善的,只是在一定程度上能起到有效壓制、減小這些影響的作用。
現階段只利用到CSAMT的電阻率參數,也就是說CSAMT所能提供的與成礦有關的地電信息十分有限,因此,充分發揮、優化組合各物探方法來實現找礦就顯得尤為重要。在地質找礦中,與其它物探方法組合使用是CSAMT常用的做法。