某礦區(qū)地質(zhì)背景及地球物理特征分析

■吳立立

（廣東省有色地質(zhì)勘查院 廣東 廣州510085）

某礦區(qū)地質(zhì)背景及地球物理特征分析

■吳立立

（廣東省有色地質(zhì)勘查院 廣東 廣州510085）

深部找礦思路要靠地質(zhì)研究工作進行明確，通過物理、化學等探礦模式逐步推斷深部礦體的位置及施工挖掘工程，爭取實現(xiàn)深部找礦的突破。在進行鉆掘工程之前，必須進行地質(zhì)分析作為基礎(chǔ)工作。本文以省某典型礦區(qū)為對象，進行老礦礦區(qū)的地質(zhì)背景及地球物理特征的分析，奠定深部找礦基礎(chǔ)。

地質(zhì)背景地球物理特征

1 引言

隨著礦區(qū)的勘察技術(shù)越來越完善，礦業(yè)行業(yè)迅速發(fā)展，一些易于開發(fā)的礦井或者淺表層礦井很大程度上被開發(fā)完全，因此接替的礦產(chǎn)資源就亟待開發(fā)，以緩解目前的緊缺狀況。進行地下的深部開采是目前我國礦產(chǎn)勘查的主要方向，開展深部找礦的地質(zhì)背景及地球物理特征分析是找礦的基礎(chǔ)，具有現(xiàn)實意義。

2 地質(zhì)背景分析

2.1 礦區(qū)概況

所選礦區(qū)的勘查區(qū)距縣城10公里，距市中心60公里，交通較為便利。該款曲的勘查區(qū)面積約為6平方千米，區(qū)內(nèi)地勢較為平坦，其性質(zhì)為季節(jié)性湖泊盆地匯水區(qū)。

2.2 礦區(qū)地質(zhì)背景

所選礦區(qū)的大地構(gòu)造的位置位于張北臺拱（）大青溝新臺凹（）的東南一側(cè)，其東側(cè)臨近北東向沽源的一條張北大斷裂，因此，該礦區(qū)的構(gòu)造及地質(zhì)均受到該斷裂的控制及影響。

礦區(qū)的地層主要有兩部分，底層的基底是由下部的太古界紅旗營子群變質(zhì)巖所構(gòu)成，而上不的蓋層是由第三系漢諾壩玄武巖以及下白堊統(tǒng)湖相沉積的砂泥巖（煤系）所形成的。我們由附近鉆孔的數(shù)據(jù)可以得知，底部的紅旗營子群變質(zhì)巖的深度約為430米，而頂部的下白堊統(tǒng)湖相沉積的砂泥巖以及第三系漢諾壩玄武巖的厚度分別為270米、150米左右。整個礦區(qū)由第四系覆蓋。

3 地球物理特征

3.1 分析依據(jù)

（1）地層劃分依據(jù)。各地層的劃分依據(jù)是由實測的地層剖面電性變化所確定的，根據(jù)其電性變化特征，對電阻率變化穩(wěn)定的電性地層進行劃分，結(jié)合鉆孔所獲取的分層資料進行對比，最終確定。

（2）斷裂構(gòu)造推斷依據(jù)。兩端地層的錯動是由于斷層的存在，因此斷層是否存在可以通過電性的是否連續(xù)來進行判斷。由于有斷裂活動，因此斷層附近會出現(xiàn)破碎帶，由此可知，斷層存在的另一表現(xiàn)就是陡立的低阻異常帶出現(xiàn)。

3.2 特征分析

電阻率是分析地球物理特征所必須的參數(shù)，因此需要仔細采集。從物理特性方面?zhèn)z看，礦區(qū)內(nèi)的不同地層存在不同的電性差異，為地礦的勘查及解釋推斷提供了相應(yīng)的數(shù)據(jù)，根據(jù)該區(qū)的鉆孔數(shù)據(jù)，得出表1為不同地層的電阻率。

表1 各巖石電阻率參數(shù)

由表中可知，不同地層，電性差異明顯。因此，本次礦區(qū)勘查能夠反映出白堊系與紅旗營子間分界面以及第四系底部界面等幾個主要的物性界面。

在自然條件下，電阻率的影響因素較多，主要因素還是巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、成分以及孔隙裂縫的發(fā)育程度及賦水程度。由于巖石的含水量增加，其電阻率會呈現(xiàn)出低阻的變化。在實際勘探中，巖石的電性特征及其的構(gòu)造是相關(guān)聯(lián)的，需要相結(jié)合來判斷巖石電阻率的高低。

4 異常特征及綜合解釋推斷

對L1、L2兩條測線的反演電阻率等值斷面圖進行分析，可以得出，測線的淺部高阻與上部低阻呈層狀分布，縱向電阻率呈規(guī)律性變化，橫向電阻率變化穩(wěn)定，其電性的基本特征與本礦區(qū)的地質(zhì)特征相吻合。

4.1 L1測線

圖1 礦區(qū)勘查L1線反演電阻率等值線斷面圖

該測線表明，電阻低于20Ω·m的低阻層主要分布在淺部地區(qū)，電阻率水平梯度帶為其分解，該界面埋深約為60米。因此可推斷，第四系湖相層對應(yīng)厚度是30~60米之間。下層為較為穩(wěn)定的高阻層，電阻率達到了100Ω·m，埋深約為30～180m，因此推斷為第三系玄武巖層，厚度是80~150米左右。而L1測線的中下部分為高阻層，可推斷出為紅旗營子群片麻巖，其中，風化或破碎巖層的電阻率控制在50～150Ω·m之間，該層的厚度約為100～400米。深部較新鮮片麻巖的電阻率大于150Ω·m，因此，白堊系地層作為蓋層，由于基底片麻巖界面出現(xiàn)起伏，厚度在500～700米之間不斷變化。L1測線的西、中、東部的厚度分別為700、600、500米。

在該測線2000至2500點之間的中深部出現(xiàn)了電阻率曲線的垂向梯度帶，低阻帶位于中間部位，在上部的蓋層中也有所出現(xiàn)。因此，可以推斷，基底斷裂構(gòu)造帶是引起低阻帶的主要原因，主要的斷裂構(gòu)造帶位于測點2200點，偏向西，地下延伸至少2千米。

4.2 L2測線

L2測線的主要目的是控制東西方向的次級構(gòu)造，根據(jù)該測線的變化特征可以得出與L1測線所反映出的特點大體一致，依據(jù)其電性特征進行判斷，第四系、第三系玄武巖、白堊系及下部變質(zhì)巖的厚度、層序以及分布狀況都可以與L1測線進行比較。

5 結(jié)束語

曾有學者葉天竺提出了深部找礦的基本技術(shù)路線，在其中指出了深部找礦所必須具備的三要素：基礎(chǔ)是地質(zhì)研究，技術(shù)支持是物探技術(shù)，而實現(xiàn)的條件是鉆掘工程。因此，只有在做好地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，才能進行下一步的找礦工作。本文對礦區(qū)的地質(zhì)研究分析，具有重要的意義。

[1]曾華霖,許德樹.最佳向上延拓高度的估計 [J].地學前緣,2002.9(2):499-503.

[2]常德峰,孫志全.基于對深部找礦的探討 [J].黑龍江科技信息,2011,9:25.

[3]管志寧,郝天珧,姚長利.21世紀重力與磁法勘探的展望 [J].地球物理,2002,17(2): 237-244.

F407.1 [文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-85-1