綜合物探方法在青海江里溝銅多金屬礦區(qū)的應(yīng)用

管 波，米曉明，祁月清，趙雪峰

(青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局，青海 西寧 810000)

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，金屬礦勘查重點逐步向中深部超大型金屬礦床轉(zhuǎn)移。綜合物探方法作為深部找礦的重要手段越來越受到人們的重視[1]。銅礦是不可再生資源，隨著對礦產(chǎn)資源的長時間的開采，許多服務(wù)多年的老礦山存在資源耗盡的危機。在危機礦山外圍開展可接替資源的勘查是目前國家大力發(fā)展和政策所扶持的地質(zhì)找礦工作。其主要的目標(biāo)是利用物化探技術(shù)尋找并查明一批可接替老礦山的資源儲量，延長礦山的服務(wù)年限。物探方法以其多解性的弊端困擾著廣大地質(zhì)工作者。因不同的地質(zhì)需要布設(shè)不同的物探方法。單一物探方法對指導(dǎo)地質(zhì)工作的作用不是很明顯，如果能合理選擇不同的方法對于提高找礦效率將有很大的幫助。因此，本文根據(jù)前人在拉拉銅礦的地質(zhì)研究成果，探究綜合物探方法在青海省江里溝銅多金屬礦區(qū)的應(yīng)用。

1 地質(zhì)分析

1.1 礦區(qū)地質(zhì)概況

1.1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

本文以《青海省銅礦成礦潛力調(diào)查評價項目》為依托，在江里溝成礦帶中開展以尋找銅礦為目標(biāo)的地球物理勘查工作。項目不僅強調(diào)經(jīng)濟效益，而且還要結(jié)合實際設(shè)計一套適合勘查區(qū)的綜合物探勘查方法。新民礦區(qū)位于海南島中部的華南褶皺系五指山隆起帶的中部[1]，處于昌江—瓊海深大斷裂與尖峰—吊羅深大斷裂之間，區(qū)域上以大面積的巖漿巖呈侵入為特征，且具多期次的特點[2]。本礦區(qū)表層大多為殘坡積土層覆蓋，局部表層與下伏基巖電性差異明顯。本礦區(qū)地層存在多金屬礦化帶和各種地質(zhì)及成礦接觸帶。

1.1.2 地理位置

礦區(qū)南起交來隆洼，北至同仁、循化交界，東起恰瓊根，西至果莫隆洼，拐點地理坐標(biāo)為東經(jīng)102(°)15(′)46(″)，北緯35(°)37(′)15(″)。

礦區(qū)屬典型高原大陸性冷濕氣候干旱區(qū)，海拔高度為3 380～4 150 m，年平均氣溫0℃左右，1月份最低溫度-20℃，7月份最高氣溫20℃，夏季雨水較多，年降水量500 mm左右。區(qū)內(nèi)主要河流有交來隆洼，且自南東往西北從礦區(qū)的中北部流入隆務(wù)河。

1.2 前期地質(zhì)物探工作

礦區(qū)地質(zhì)勘查的第1階段以尋找鐵銅礦為主的地質(zhì)勘查工作，先后發(fā)現(xiàn)了雙朋西銅礦、鐵吾鐵礦、崗察鐵礦及江里溝銅礦；第2階段以金為主找礦勘查工作。在青海江里溝礦區(qū)北部石英脈中發(fā)現(xiàn)了0.4 g/t的金礦化線索[2]。由于選取的工作方法簡單加之測試手段落后，至使礦區(qū)已知的銅的控制因素、資源量前景不明。

1.3 區(qū)域地質(zhì)

1.3.1 地層

青海省江里溝礦區(qū)位于崗察復(fù)背斜傾伏處。出露地層為下二疊統(tǒng)大關(guān)山群上巖組及下三疊統(tǒng)隆務(wù)河群下巖組碳酸鹽巖及碎屑巖，北西向、北東向斷裂構(gòu)造及內(nèi)外接觸帶發(fā)育，印支期巖漿活動頻繁，成礦作用強烈。礦區(qū)出露地層根據(jù)巖性組合特征可分為下部(P1dgb(1-1))和上部(P1dgb(1-2))變粉砂巖夾大理巖[3]。出露與礦區(qū)走向呈北西—南東向的不規(guī)則條帶狀對稱展布，北東翼傾向南西、局部北東。南東段部分主要巖性為白色—灰白色、厚層—巨厚層狀大理巖，地層出露厚為區(qū)內(nèi)銅、鎢、鉬、鉛、鋅礦的主要賦礦層位。出露與礦區(qū)北部及中南的地層厚度北寬南窄。上部巖性為淺灰色—灰白色砂礫巖，礫狀灰?guī)r與上覆三疊系隆務(wù)河群地層呈斷層接觸。

1.3.2 構(gòu)造

主要為褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。褶皺構(gòu)造形成于巴顏喀拉運動，褶皺軸向北西—南東向。崗察背長大于20 km，寬約6 km；斷裂構(gòu)造形成于華力西末期—印支期，總體展布方向為疊加北西向、北東向斷裂，斷裂長大于8 km，總體傾角50(°)～70(°)，斷裂帶形態(tài)上呈雁行排列。該斷裂帶為二疊系與三疊系的界線。

1.4 區(qū)域地球物理特征

1.4.1 巖石磁性參數(shù)特征

磁性標(biāo)本測定的結(jié)果表明,磁黃鐵礦與鉛鋅硫化物伴生[4]，磁性的差異為間接尋找鉛鋅礦提供了可靠的地球物理基礎(chǔ)[3]。綜合物探剖面測量不僅是對普查階段獲得的物化異常進(jìn)行檢查驗證,而且還通過對其異常特征分析了解鉛鋅等多金屬礦的規(guī)模和空間分布位置,從而推測其下部有可能存在的礦(化)體。

1.4.2 礦產(chǎn)分布特征

清水河礦區(qū)主要分布有清水河、特里喝姿、牙馬托、哈圖溝、和勒岡那仁等銅多金屬礦點，在斷裂帶的北西部主要以鐵、銅為主，南東部主要以銅、鉛、鋅為主。礦化規(guī)模均較小，除清水河鐵礦為中型礦床外，其余均為礦點或礦化點。成礦時代均為華力西期。

1.5 礦區(qū)地質(zhì)

1.5.1 地質(zhì)概況

測區(qū)從老到新出露的地層總體呈NW、NWW 向展布，因受到后期構(gòu)造變動影響大，地層變形為礦液的聚集提供了動力與儲存空間。該地區(qū)隨著氧化程度加深而降低，顯示相對低阻高極化的地球物理特征并形成明顯的激電異常。

1.5.2 礦體特征

礦區(qū)中含黃銅礦較多，本身礦體寬8.78 m，礦體Cu平均品位0.55%，含礦巖石主要為石英脈及玄武巖。礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造：半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)。浸染狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造，局部呈帶狀構(gòu)造。

2 物探方法及工作布置

某礦山正受到資源枯竭的威脅。由于探礦的需求，現(xiàn)已探索出一條新的探礦思路。借鑒《中國錳業(yè)》中的相關(guān)文獻(xiàn)，為金屬銅的地質(zhì)勘探、采礦、選址、檢測等相關(guān)技術(shù)應(yīng)用提供了新數(shù)據(jù)或新見解。定位深部后應(yīng)用井中物探進(jìn)行追蹤， 以此勘查到新礦體。定位定量采用利用瞬變電磁法與相關(guān)物探技術(shù)的有效結(jié)合，可以探測出具體的銅礦位置。

2.1 工作網(wǎng)度

綜合剖面布置在異常段，在測區(qū)內(nèi)進(jìn)行巖礦石物性標(biāo)本的采集與測定。本次結(jié)合探礦工程等資料，重點對全區(qū)約22.5 km2范圍內(nèi)巖漿巖體、巖脈及礦化帶、蝕變帶進(jìn)行地質(zhì)測量，用手持GPS定點，地質(zhì)觀察點點距為120～150 m，有礦化沒有巖石出露的草地及溝谷區(qū)域劃分為第四系，共設(shè)地質(zhì)觀察點736個，1/4千實測剖面導(dǎo)線點120個，填圖面積26.7 km2，第四系區(qū)域面積約3.5 km2，實際巖石出露區(qū)域面積約20 km2，地質(zhì)觀察點密度約為45個每平方千米。

2.2 綜合物探的確定與劃分

起始測點編號依次為10、20、30、…、100號點。各剖面起止測點在0 ～1 500號點間。實測的剖面位置及測點編號要標(biāo)注清楚。

2.3 激電中梯剖面測量

數(shù)據(jù)采集用DZD26型多功能直流電法儀，測量信號用不極化電極提取。

3 綜合物探異常特征與分析

3.1 勘測內(nèi)容

針對礦帶分布特點開展地面高精度磁測工作。根據(jù)磁測數(shù)據(jù)確定異常中心并推測其埋深[4]。

在落凼礦床東部及南部剖面所經(jīng)過的主要地層尋找出露的巖層，做物性測試工作。物性分析結(jié)果表明該礦床具有開展物探工作的物性前提。

利用選擇音頻大地電磁法和可控源音頻大地電磁法(CSAMT)同剖面觀測。這兩種方法不但保證了有較高的分辨能力，而且還具有準(zhǔn)確性。

3.2 數(shù)據(jù)采集

采用電道和磁道分離觀測的方法降低了礦山噪音干擾，獲得了可信的大地電磁信號。

3.3 異常描述及推斷

3.3.1 大功率激電掃面

大功率激電掃面獲得了四個相對高極化異常，異常走向中有三個異常中心、呈西窄東寬的條帶狀，寬約200～350 m，長約800 m。三個局部異常中心的最小寬度約40 m，最大寬度約350 m，長約1 800 m，異常強度15%～18%；M3異常寬約110 m，長約280 m。M4異常形態(tài)與M3異常強度相當(dāng)，異常區(qū)巖性推測為礦致異常。M1和M2梯度變化大，根據(jù)數(shù)據(jù)可以推測該異常帶是炭質(zhì)板巖的反映。

3.3.2 工作部署的思路

1)區(qū)域展開，面中求點

“區(qū)域展開，面中求點”是物探化探工作取得找礦成果的主要模式。

2)就礦找礦，攻深找盲

利用物化探工為擴大已知礦區(qū)的規(guī)模做出重要貢獻(xiàn)。

至今就礦找礦仍是一種基本的找礦方式。要注意時序問題，物化探工作必須先行，不能與地質(zhì)工作齊頭并進(jìn)，以免信息滯后。

3.3.3 礦體富集規(guī)律

1)江里溝巖體有多種不同方向、不同期次的斷裂相互疊加耦合，該部位受接觸帶構(gòu)造控制。

2)矽卡巖層中具有長期和多期次活動的特點，經(jīng)常出現(xiàn)多種熱液蝕變現(xiàn)象，該部位一般存在熱液型銅礦。具體如下表1所示。

表1 江里溝銅多金屬礦區(qū)巖芯磁參數(shù)測定成果

3.3.4 地面高精度磁測方法

3.3.4.1 重力法

重力法能直接探查到超基性巖伴生的高密度巖體，并且還能結(jié)合查明斷層、 隱伏巖體與基巖起伏等。重力勘查法深受勘查人員的喜愛，在我國銅金屬礦的勘探事業(yè)中發(fā)揮著重要作用。

3.3.4.2 重磁法

重磁法可以對斷裂進(jìn)行定量計算。探測中需要對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對其斷裂走向、可能出現(xiàn)傾向等情況進(jìn)行定量解釋，同時也需要對斷裂的延深和斷裂距離等進(jìn)行計算，結(jié)合斷裂的年代及類型等進(jìn)行解釋，可以對金屬礦床進(jìn)行探測等。地表觀測到的地磁場主要是由起源于地球內(nèi)部的正常場和地殼內(nèi)部各種地質(zhì)體磁性產(chǎn)生的異常場組成的。磁法勘探主要依據(jù)《地面高精度磁測技術(shù)規(guī)程》(DZ/T0071-93)進(jìn)行作業(yè)。在基站附近，采用6臺磁力儀同步觀測，觀測時的高度均應(yīng)保持一致，且測量前探頭應(yīng)保持靜止2～3秒；觀測時應(yīng)回到校正點上作重復(fù)觀測，以確認(rèn)儀器性能正常后方可繼續(xù)觀測；如遇有磁性干擾物，須避開干擾并加注以備日后核查。磁法的高精度磁測的應(yīng)用范圍廣泛，工作分辨率是0.1 nT，主要是該探測儀達(dá)到了0.002 6 nT的高精度，具有較好的探礦效果。

4 結(jié) 語

青海省江里溝工作區(qū)銅礦化較普遍，現(xiàn)已有工作區(qū)北東部D413點處探礦平硐正在施工，需要擴大找礦規(guī)模及遠(yuǎn)景儲量。運用合理的綜合物探方法，為礦區(qū)開采提供更多的理論基礎(chǔ)，更好的解決現(xiàn)有多金屬礦探測深度大、找礦難等問題。

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