吉林省長白山玄武巖覆蓋區區域地球物理方法有效性研究

李志闖 許志河 李光祥 楊 闖

（吉林省勘查地球物理研究院，吉林 長春130000）

吉林省玄武巖覆蓋區位于吉林省東南部，其面積約占吉林省總面積的六分之一，由于大面積被玄武巖覆蓋，故遲遲未開展地質- 地球物理勘查工作，本文通過對研究區開展地球物理方法研究，目的在于研究該區淺層低溫熱液型礦產。通過重力、磁測及復電阻率測量，認為該區高重力、高磁及低阻高極化的特征具有熱液型礦床的潛力。

1 概況

吉林省玄武巖覆蓋區錯草頂子氣納微金屬異常（LQN3 號、LQN8 號）位于新近系船底山組玄武巖覆蓋區邊緣部位，異常周邊出露地層有古元古代老嶺群珍珠門組、花山組地層。侵入巖有晚侏羅世晚期斑狀花崗巖、晚侏羅世早期閃長巖。火山巖有白堊紀林子頭組和新近系船底山組玄武巖。推測基巖為元古代花山組地層、古元古代珍珠門組地層、新近紀土門子組砂巖和晚侏羅世閃長巖。

2 地球物理研究

2.1 1:10000 高精度重力剖面測量

對LQN3 異常布置2 條重力剖面，LQN8 異常布置了1 條重力剖面，從重力剩余異常曲線看，PM7 呈兩低一高形態、PM3 呈一高一低形態、PM20 呈一低一高形態。PM7 剩余重力異常值變化范圍為3mgal。南部低緩剩余重力異常變化范圍為0.5mgal，對應地表出露船底山組玄武巖，經重力反演推斷玄武巖下為侏羅系低密度深成閃長巖侵入。中部11-5 點極高異常區剩余重力異常變化范圍為2.5mgal，對應地表出露船底山組玄武巖，推測極高異常區為該區域密度最大的珍珠門組大理巖。北部異常區基本形態及數值與南部基本一致，最北側值更低，推測為地下地質情況基本一致，侏羅系閃長巖埋深較南部淺。

PM20 南部極低重力值、低緩變化異常區對應地表出露船底山組玄武巖，經重力反演推斷玄武巖下為第三系土門子組泥巖。北部高異常區對應地表出露花山組二云片巖、十字二云片巖，推測深部高異常區為同一地質體。

PM3、PM7 線距200m，重力剩余異常曲線基本一致，缺失北側重力剩余異常負值，推測地下地質情況基本一致。

2.2 復電阻率SIP 剖面測量

從復電阻率（SIP）電阻率剖面可見PM7、PM3 呈南部中高視電阻率異常值，北部為極高視電阻率異常值。PM20 呈南部、中部為低視電阻率異常值，北部為高視電阻率異常值。PM7 南部24-16 點中高視電阻率異常值結合物性資料推測為侏羅系深成閃長巖侵入。北部12-5 點極高視電阻率異常值推測為該區域視電阻率最大值的珍珠門組大理巖。深層侵入巖與珍珠門組大理巖接觸帶16-14 點存在視電阻率ρ<500Ω·m 條帶狀低視阻率異常推測可能為構造引起，視極化率J>4%推測為高硫化物存在，時間常數τ>5μs 推測該極化體為密集浸染狀金屬礦化或石墨化、頻率相關系數c<0.5 推測極化體內極化顆粒較不均勻。綜合四參數異常值，推測該處巖漿巖上侵結晶分異硫化物大量堆積于構造、斷裂處引起高視極化率J 異常，與珍珠門組大理巖接觸帶形成矽卡巖型礦床，電流傳導時間較長導致時間常數τ 異常、侏羅系閃上巖沿構造、斷裂上侵地質環境劇烈變化導致礦物顆粒分布不均勻，導致頻率相關系數c 異常。瞬變電磁法（TEM）視電阻率15 點附近存在條帶狀異常且傾向于復電阻率（SIP）一致，進一步印證該斷裂存在。6-4 點淺部電性特征與16-14 點基本一致。

PM3 與PM7 剖面線距200m，地質情況基本一致。南部24-20 點中高視電阻率異常值結合物性資料推測為侏羅系深成閃長巖侵入。北部10-0 點極高視電阻率異常值推測為該區域視電阻率最大值的珍珠門組大理巖。深層侵入巖與珍珠門組大理巖接觸帶11-8 點存在視電阻率ρ<500Ω·m 條帶狀低視阻率，視極化率J>4%，時間常數τ>5μs、頻率相關系數c<0.8。綜合四參數異常值，推測該處巖漿巖上侵結晶分異硫化物大量堆積于構造、斷裂處引起高視極化率J 異常，與珍珠門組大理巖接觸帶形成矽卡巖型礦床，電流傳導時間較長導致時間常數τ異常、侏羅系閃上巖沿構造、斷裂上侵地質環境劇烈變化導致礦物顆粒分布不均勻，導致頻率相關系數c 異常。瞬變電磁法（TEM）視電阻率9 點附近存在條帶狀異常且傾向于復電阻率（SIP）一致，進一步印證該斷裂存在。17-15點淺部電性特征與11-8 點基本一致。

PM20 與PM7、PM3 地質情況不一致。南部33-10 點中低視電阻率異常值結合物性資料推測為第三系土門子組砂巖及硅藻土。北部10 到-3 點中極高視電阻率異常值推測為地表出露花山組二云片巖、十字二云片巖。第三系土門子組砂巖與花山組二云片巖接觸帶17-13 點存在視電阻率ρ<300Ω·m條帶狀低視阻率，視極化率J>2%，時間常數τ>5μs、頻率相關系數c<0.8。綜合四參數異常值，推測該處存在斷裂、構造。

3 結論及討論

通過對吉林省玄武巖覆蓋區錯草頂子附近開展大比例尺地球物理調查工作獲得以下結論：

（1）研究區PM7 剖面南側高重力、高磁、低阻及高極化率的地球物理特征具有尋找淺層低溫熱液型礦床的潛力。

（2）吉林省玄武巖覆蓋區開展大比例尺地球物理調查工作是在該地區的一種探索，重力剖面能夠精細反應不同密度的地質體，有著較高精度的水平分辨率，復電阻率（SIP）適用于重點物化探異常和能夠顯示明顯礦化信息的異常區域進行查證和評價，但施工難度大、效率低。通過上述說明地球物理方法在玄武巖覆蓋區的有效性。