工程物探

綜合物探方法在廣東某區(qū)鉛鋅多金屬礦勘查中的應(yīng)用

  1 引 言
 
  近年來,綜合物探方法以其快速、經(jīng)濟、高效、成本低的特點被廣泛應(yīng)用于深部礦產(chǎn)勘查工作中,并取得了較好的找礦效果。廣東某礦區(qū)位于廣東雪山嶂地區(qū)銅多金屬礦整裝勘查區(qū)內(nèi),成礦地質(zhì)條件較好,石磴子組灰?guī)r是區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的賦礦層位,預(yù)查區(qū)南西數(shù)百米處的竹子坑鉛鋅礦就賦存于該地層中,本次工作以鉛、鋅為主攻礦種,以產(chǎn)于下石炭統(tǒng)測水組和石磴子組接觸界面和石磴子組地層的層間構(gòu)造蝕變帶熱液充填交代型鉛鋅多金屬礦為主攻礦床類型,利用磁法和電法相結(jié)合的勘探手段,通過綜合物探研究,找到具有可供詳查的鉛鋅多金屬礦體,同時建立起相應(yīng)的地質(zhì)—地球物理模型,進而指導(dǎo)該地區(qū)乃至同類地區(qū)的找礦工作。
 
  2 研究區(qū)地質(zhì)地球物理特征
 
  2.1 地質(zhì)特征
 
  2.1.1 地層
 
  研究區(qū)地層較單一,僅出現(xiàn)下石炭統(tǒng)石磴子組(C1s)、測水組(C1c)及第四系(Q)。預(yù)查區(qū)處于翁城傾伏向斜的南翼東部,甕城向斜軸向NNE,由下石炭統(tǒng)及中上泥盆統(tǒng)組成,兩翼近對稱,產(chǎn)狀25°~50°。區(qū)域構(gòu)造線方向呈北北東向。
 
  據(jù)物探異常推斷,預(yù)查區(qū)南東側(cè)有北東向隱伏斷裂經(jīng)過,該隱伏斷裂與區(qū)域上南西面魚灣—上洋坪斷裂為同一斷裂,沿該斷裂分布有AS52、AS51、AS45、AS39、AS40、AS13等綜合異常,呈串珠狀,由斷裂連串在一起。在竹子坑發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦床,白面塘發(fā)現(xiàn)多處鉛鋅礦化點,該斷裂為區(qū)內(nèi)的主要導(dǎo)礦構(gòu)造。
 
  2.1.2 找礦遠景分析
 
  下石炭統(tǒng)石磴子組灰?guī)r是區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的賦礦
 
  層位,在石磴子組地層和石磴子組與測水組地層接觸部位發(fā)現(xiàn)褐鐵礦化、硅化,研究區(qū)部分灰?guī)r已大理巖化,說明該區(qū)有隱伏花崗巖體。研究區(qū)東側(cè)有隱伏的北東向魚灣—上洋坪斷裂通過,在該斷裂上已發(fā)現(xiàn)有竹子坑鉛鋅礦、白面塘鉛鋅礦化點,該斷裂為主要的導(dǎo)礦構(gòu)造,沿斷裂分布有呈串珠狀的AS52、AS51、AS45、AS39、AS40、AS13等化探異常,其中AS39綜合異常位于研究區(qū)內(nèi),異常以Cu、Pb、Zn、Mo為主。綜上所述,研究區(qū)內(nèi)具有良好的成礦地質(zhì)條件,具有尋找鉛鋅礦床的前景。
 
  2.1.3 礦化體地質(zhì)特征
 
  經(jīng)現(xiàn)場踏勘,發(fā)現(xiàn)下石炭統(tǒng)石磴子組和測水組的界面分布褐鐵礦,局部還具有硅化,出露在研究區(qū)的中部,斷續(xù)長約600m,經(jīng)揀塊樣分析,含鉛0.2%~0.4%。
 
  此外,在石磴子組的殘積層中也發(fā)現(xiàn)有褐鐵礦。因此,研究區(qū)地質(zhì)特征與竹子坑地質(zhì)特征十分相似。
 
  褐鐵礦主要出現(xiàn)在石磴子組和測水組界面殘積層中,出露的寬度,從地表的分布來看,在石磴子組地層風化殘積層中均有零星分布,這種現(xiàn)象是由于石磴子組和測水組的界面較平緩(大約二十多度),故呈現(xiàn)面狀分布。厚度一般20~80cm,平均厚度約50cm。呈角礫狀、團塊狀、橢圓狀,黃褐至褐紅色。按致密程度可分兩種,一種呈蜂窩結(jié)構(gòu),體重相對較輕,由含硫化物的砂巖或灰?guī)r、矽卡巖風化而成,含TFe較低(小于30%);另一種由硫化物氧化而成,呈致密結(jié)構(gòu),塊狀,體重大,含TFe較高,一般35%~45%,除含鐵外,還應(yīng)殘留有其他金屬元素。
 
  2.2 地球物理特征
 
  2.2.1 巖(礦)石磁性特征
 
  采集了測水組(C1c)標本,巖性以砂巖、頁巖類為主。磁化率幾何平均值為136.61(4π×10-6SI),弱磁性,剩磁幾何平均值30.08(10-3 A/m),極弱。石蹬子主要以灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r為主,采集到的灰?guī)r的標本,磁化率幾何平均值在179.8~223.52(4π×10-6 SI)之間,剩磁幾何平均值在40.06~90.17(10-3 A/m)之間,屬于弱磁性。附近礦區(qū)如金門鐵礦所采集到的磁鐵礦化矽卡巖標本,磁化率幾何平均值達170 023.84(4π×10-6SI),為強磁性;剩磁幾何平均值達49 313.18(10-3 A/m),若與感磁方向不一致,其強度足以改變有效磁化方向。磁鐵礦化矽卡巖、透輝石矽卡巖亦呈強磁性,并都伴有一定的剩磁。說明磁鐵礦與測水組、石蹬子組具有非常明顯的磁性差異。
 
  2.2.2 巖(礦)石電性特征
 
  灰?guī)r一般是高電阻率特征,炭質(zhì)灰?guī)r與炭質(zhì)含量有關(guān),炭質(zhì)含量大的電阻率低,炭質(zhì)含量小的電阻率較高,本區(qū)出露的石蹬子組(C1s)主要以灰?guī)r為主,局部為含炭質(zhì)灰?guī)r,所以這一地層以高電阻率為主,局部低電阻率;測水組(C1c)地層巖性為砂巖,電阻率以高電阻率為主,測水下部的炭質(zhì)層亦為低電阻率;而鉛鋅多金屬礦為低電阻率;綜上所述,區(qū)內(nèi)引起低電阻率的因素可能為炭質(zhì)層與鉛鋅礦化體。
 
  3 工作布置
 
  本次物探勘探先采用1:1萬高精度磁測進行掃面,在局部異常處采用CSAMT剖面測量進行異常驗證,提高異常的可信度。高精度磁測掃面測線為正東西向,基本垂直地層走向,網(wǎng)度100m×40m,面積5.87km2。CSAMT剖面的布置綜合考慮了土壤測量綜合異常、CT1磁異常以及測區(qū)東部存在的斷裂帶F,共布設(shè)了與磁法測線重合的3條測線,由南往北依次為6、2、15線,點距40m,測線總長度4.24km,物理測點106個。
 
  4 異常解釋與推斷
 
  4.1 磁測異常特征
 
  本次磁測只在測區(qū)中南部發(fā)現(xiàn)一個較明顯的磁異常,異常編號為CT1。CT1面積約0.18km2,正異常峰值為104nT,負異常峰值最大為-105nT,異常強度較低。
 
  為了了解磁性體的規(guī)模及埋深,對CT1磁異常進行50m、100m 上延,如圖2(c)、圖2(d)所示,隨上延高度的增大,CT1異常明顯減弱,上延100m時,異常峰值小于20nT,這表明異常磁源埋深淺,利用對數(shù)功率譜計算磁性體埋深小于100m。
 
  結(jié)合測區(qū)地質(zhì)資料,通過實地踏勘考究,區(qū)內(nèi)淺部基本覆蓋第四層地層,下伏石炭系石櫈子組地層,巖性主要是灰?guī)r、局部炭質(zhì)灰?guī)r為主,均為弱磁性,地質(zhì)上無較大的斷裂構(gòu)造通過,且異常為孤立的正負伴生弱異常,并未發(fā)現(xiàn)條帶狀且具有一定規(guī)模的磁異常,所以,推斷CT1異??赡苡捎跍\部的磁性體引起。
 
  4.2 CSAMT異常特征
 
  現(xiàn)以15線和2線為例進行解釋說明。
 
  4.2.1 L15線異常解釋推斷
 
  如圖3所示,在1 160~1 360號點之間,圈定了異常MT1,該異常頂板深度在高程-200~-400m,電阻率值一般小于50Ω·m,阻抗相位大于900m·mad。
 
  異常處出露地層為石炭系石蹬子組(C1s)灰?guī)r(厚度在>500m),并處于AP2(CuPbZnAu)綜合異常的中、外帶,其中Zn元素異常達424ppm,Pb元素異常達379ppm,根據(jù)以上信息推測MT1異??赡芤蜚U鋅礦(化)體引起,可對其進行探索性的鉆探驗證。
 
  4.2.2 L2線異常解釋推斷
 
  如圖4 所示,2 線圈定了兩個異常MT2、MT3。
 
  MT2位于740~1 000號點之間,電阻率極低,一般都在40Ω·m 以下,對應(yīng)的阻抗相位大于900m·mad,范圍較大。MT3異常位于1 300~1 800號點之間,電阻率與MT2相似,主要埋深在-200~-400m之間,范圍大。
 
  區(qū)內(nèi)覆蓋層較厚,異常部位只出露石炭系石蹬子(C1s)灰?guī)r,且厚度大于500m,所以MT2以及MT3異常可能處于C1s地層中下部,而MT3異常處與AP2-2(PbZnAsSbHgAuMo)綜合異常的中帶,其中Zn異常達4 1 8ppm,Pb異常達798ppm,Hg異常達1 260ppm,所以推測MT2可能為石蹬子組灰?guī)r局部含炭質(zhì)引起,MT3可能為深部鉛鋅礦(化)體引起,可對MT3異常進行探索性驗證。
 
  位于1 800號點附近,電阻率出現(xiàn)明顯的下凹狀,且高低電阻率分帶明顯,與地質(zhì)推測的上洋坪—魚灣斷裂的位置吻合,所以推測這一分帶為斷裂帶F(即上洋坪—魚灣斷裂)引起。
 
  4 結(jié)論與建議
 
  1)依據(jù)電性分布特征圈定了MT1~MT5五個低阻異常,結(jié)合地質(zhì)及化探資料來看,MT1、MT3、MT5三個異常處存在鉛鋅多金屬礦化的可能性較大,值得驗證。
 
  2)根據(jù)該區(qū)的磁法和CSAMT法的成果,推斷位于上洋坪—魚灣斷裂位置處的高電阻率區(qū)中的相對低電阻率異常是該區(qū)的找礦有利地段,根據(jù)這一認識,建議在2號線1 700號點處布置一驗證鉆孔WZK1,對MT3異常進行探索性的驗證。