地球物理方法在山東某隱伏金礦勘探中的應(yīng)用研究

吳巖 中南大學(xué) 湖南長(zhǎng)沙 410083

1 .引言

近年來隨著找礦力度的加大，地表可勘探資源日益減少，重點(diǎn)開始向深部找礦轉(zhuǎn)移。隨著勘查深度加深，找礦難度和風(fēng)險(xiǎn)加大，為了避免盲目找礦，地質(zhì)工作者們面臨著新的挑戰(zhàn)，通過新理論，新技術(shù)尋求更多的礦產(chǎn)資源是當(dāng)前的重要課題[3]。廣域電磁法是由何繼善院士提出的新方法，適合用于尋找隱伏礦床，具有探測(cè)深度大、精度高、抗干性強(qiáng)等特點(diǎn)[1]。本文以山東某隱伏金礦的應(yīng)用研究為例，采用廣域電磁法來探明在地表下1000m以下深度是否存在隱伏礦床，說明新的地球物理方法手段在深部找礦中的有效性，對(duì)日后的深部找礦工作起到指導(dǎo)作用。

2 .礦區(qū)地質(zhì)、地球物理特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)位于膠東金礦集區(qū)的西北部，區(qū)內(nèi)的露出地層較為簡(jiǎn)單，主要是膠東區(qū)變質(zhì)巖，其次還有荊山群和粉子山群變質(zhì)巖。礦區(qū)位于大型斷裂帶的中段，斷裂帶是主要的控礦構(gòu)造，部分礦體的產(chǎn)生由附近的次級(jí)斷裂控制。該段斷裂帶的上盤主要為膠東群和荊山群變質(zhì)巖，下盤主要為灤家河型和郭家?guī)X型花崗巖。

區(qū)內(nèi)巖漿巖活動(dòng)較為頻繁，分布廣泛，以灤家河型花崗巖為主，在礦區(qū)的西北部大面積分布，是主要的控礦圍巖。區(qū)內(nèi)一般成群出現(xiàn)脈巖，主要有閃長(zhǎng)玢巖、石英閃長(zhǎng)玢巖、輝綠玢巖等。中基性脈巖有出露，其密度大，韌性強(qiáng)對(duì)對(duì)礦液有屏蔽的作用。

2.2 礦區(qū)地球物理特征

通過對(duì)采集部分巖礦石標(biāo)本進(jìn)行電阻率參數(shù)的測(cè)量，可以發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)的斜長(zhǎng)角閃巖電阻率非常高，而與金礦有關(guān)的硫化物礦石、糜棱巖、黃鐵絹英巖等平均電阻率相對(duì)較低。巖石間的電阻率差異較為明顯，是廣域電磁法工作開展的基礎(chǔ)。礦區(qū)的金礦體總體呈現(xiàn)中高阻趨勢(shì)，如何在高電阻率巖石下部尋找中高阻礦體，是目前本次地球物理勘探所面臨的主要問題。

表1金礦部分巖（礦）石標(biāo)本物性參數(shù)測(cè)定

3 . 地球物理方法選擇及方法簡(jiǎn)介

3.1 廣域電磁測(cè)深原理及儀器簡(jiǎn)介

基于前述對(duì)該礦區(qū)的有關(guān)地質(zhì)、地球物理特征的詳細(xì)分析，在本區(qū)開展了廣域電磁測(cè)深進(jìn)行深部找礦的勘探。該法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)電磁法的不足，只需要觀測(cè)電磁分量，計(jì)算電阻率時(shí)不略去高次項(xiàng)，利用迭代法精確計(jì)算視電阻率。該法探測(cè)深度不受收發(fā)距離的影響，可同時(shí)發(fā)射多個(gè)頻率，因而該法有較高效率和精度。本次廣域電磁測(cè)深測(cè)量使用美國Zonge公司生產(chǎn)的GDP32-Ⅱ多功能電法接收儀，是目前比較先進(jìn)的電法勘探儀器，適用于深部找礦工作。

3.2 工作布置

根據(jù)本次工作安排，共在金礦區(qū)布設(shè)了13條廣域電磁測(cè)深勘探線，點(diǎn)距為50米的均勻布設(shè)。在進(jìn)行踏勘之后，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行布置，采用電偶極子場(chǎng)源接地進(jìn)行供電，供電點(diǎn)AB間距1.5km，場(chǎng)源收發(fā)距大于9km，電流I=7～22A。

數(shù)據(jù)采集時(shí)，設(shè)置50Hz、150Hz、250Hz陷波。為了可以巖層分界線的劃分可以更為準(zhǔn)確，需要保證數(shù)據(jù)密度，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和巖石電性的分析，工作頻率為選為1Hz～ 8192Hz。

4 .勘探成果推斷解釋

本次共在金礦區(qū)布設(shè)了13條廣域電磁測(cè)深勘探線，將對(duì)有低阻異常的幾條測(cè)線進(jìn)行重點(diǎn)分析，圈出異常帶，確定靶位。

在L210線上的1400～2000號(hào)測(cè)點(diǎn)間的-500～-800米標(biāo)高范圍內(nèi)，存在一低阻異常，命名為1號(hào)低阻異常。低阻異常處下部電阻率等值線變平緩，有向下陷的趨勢(shì)，推測(cè)低阻異常處斷層產(chǎn)狀變緩，屬于成礦有利部位，該處命名為DX1號(hào)地球物理靶區(qū)。在2600～3200號(hào)測(cè)點(diǎn)間的-1000～-1200米標(biāo)高范圍內(nèi)，存在一低阻異常，命名為2號(hào)低阻異常，低阻異常處下部電阻率等值線變平緩，有向下陷的趨勢(shì)，推測(cè)低阻異常處斷層產(chǎn)狀變緩，屬于成礦有利部位，該處命名為DX2號(hào)地球物理靶區(qū)。

在L370線上1700～2500號(hào)測(cè)點(diǎn)間的-1000～-1300米標(biāo)高范圍內(nèi)，存在一相對(duì)低阻異常，命名為1號(hào)低阻異常。低阻異常處下部電阻率等值線變平緩，有向下凹的趨勢(shì)，推測(cè)低阻異常處斷層產(chǎn)狀變緩，屬于成礦有利部位，該處命名為JX1號(hào)地球物理靶區(qū)。在2900～3700號(hào)測(cè)點(diǎn)間的-1500～-1900米標(biāo)高范圍內(nèi)，存在一相對(duì)低阻異常，命名為2號(hào)低阻異常。低阻異常處下部電阻率等值線變平緩，有向下凹的趨勢(shì)，推測(cè)低阻異常處斷層產(chǎn)狀變緩，屬于成礦有利部位，該處命名為JX2號(hào)地球物理靶區(qū)。

5 . 主要結(jié)論和問題

本次廣域電磁法的探測(cè)在隱伏金礦勘探中取得一定的效果，在礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)4個(gè)地球物理靶區(qū)，單由于金礦一般含量都很低，宜結(jié)合其他方面的資料，對(duì)上述靶區(qū)進(jìn)行綜合分析，分析該異常的成礦性。

通過在礦區(qū)開展的廣域電磁法勘探獲取的成果看，該區(qū)的硅化程度較強(qiáng)，斜長(zhǎng)角閃巖分布過廣，而硅化和斜長(zhǎng)角閃巖電阻率在該區(qū)均呈現(xiàn)高阻，花崗巖也呈現(xiàn)高阻，會(huì)影響對(duì)斷裂帶的變化趨勢(shì)的判斷，需要引起注意。

[1]何繼善.廣域電磁法和偽隨機(jī)信號(hào)電法[M].北京高等教育出版社,2010.

[2]盧冰.山東半島的地體構(gòu)造及金礦成礦的區(qū)域地質(zhì)背景[J].地質(zhì)評(píng)論,1995,41(1):7～12.

[3]翟裕生,鄧軍,王建平等.深部找礦研究問題[J]. 礦床地質(zhì),2004,23( 2) : 142- 149.