大地電磁測(cè)深方法在湘西某地區(qū)的找礦應(yīng)用

康鵬 彭新發(fā) 李大雁

摘要：文章通過(guò)介紹大地電磁測(cè)深方法，初步查明了湘西工作區(qū)晚震旦一早寒武世古地理古構(gòu)造格局及同生斷裂分布與有利成礦的沉積相，對(duì)同生斷裂與噴流一沉積型鈾礦進(jìn)行了初步探討，通過(guò)野外調(diào)查，以構(gòu)造解析及深部鉆孔資料為主，首次發(fā)現(xiàn)了沅陵荔枝溪礦床臺(tái)階一倍疊式逆掩推覆構(gòu)造，并初步論證了其基本特征、形成機(jī)制及與深部鈾礦勘查關(guān)系。綜合分析了區(qū)域鈾成礦規(guī)律，建立了綜合物探方法預(yù)測(cè)模型。

關(guān)鍵詞：大地電磁測(cè)深;鈾成礦;物探方法;湘西某地區(qū)

本區(qū)位于湖南省西部，主要包括湖南沅陵一安化一溆浦一懷化一帶的上震旦、下寒武統(tǒng)分布區(qū)。針對(duì)含礦層位及層間破碎帶的電性磁性差異較大的特點(diǎn)，有必要對(duì)上述地段在地質(zhì)模式指導(dǎo)下補(bǔ)充開(kāi)展測(cè)深能力比較強(qiáng)的音頻大地電磁測(cè)深預(yù)測(cè)方法，對(duì)深部地層剖面結(jié)構(gòu)、構(gòu)造延伸形態(tài)及孔化規(guī)模等進(jìn)行推斷解譯，從而進(jìn)一步分析深部有利成礦地質(zhì)條件，建立碳硅泥型鈾礦化立體評(píng)價(jià)模式，為深部找礦潛力評(píng)價(jià)及下一步工作部署提供依據(jù)。

1.區(qū)域地質(zhì)背景

工作區(qū)（圖1）大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子地臺(tái)與華南褶皺系過(guò)渡帶的江南古陸東南緣，位于沅麻斷陷盆地東南緣、雪峰山前陸沖褶帶北西側(cè)，湘西褶皺逆沖變形區(qū)。

工作區(qū)經(jīng)歷了三種完全不同的沉積類(lèi)型：①以冷家溪和板溪群為代表的巨厚復(fù)理石碎屑巖夾基性、中基性火山巖為特征;②震旦系一古生界可分兩部分，震旦系一下古生界為復(fù)理石碎屑巖，火山活動(dòng)減弱且以中酸性成分為主。沉積物成分中，泥砂質(zhì)粗碎屑成分減少，泥炭質(zhì)、硅質(zhì)及碳酸鹽等成分增多，并出現(xiàn)廣泛的大陸冰川活動(dòng);上古生界以硅泥質(zhì)碳酸鹽建造為主地層厚度薄，延伸穩(wěn)定，火山活動(dòng)基本停息;③中新生代陸相盆地階段，主要為古隆起之間的陸相山間盆地和拗陷一斷陷盆地沉積。

2.研究區(qū)地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造研究薄弱，已不能準(zhǔn)確反映鈾成礦作用的構(gòu)造演化。據(jù)橫穿本區(qū)的大地電磁測(cè)深剖面與地震大剖面的綜合解析，結(jié)合地質(zhì)剖面研究，工作區(qū)主體可能為數(shù)條大規(guī)模南傾斷裂構(gòu)成的疊瓦沖斷構(gòu)造，將中上元古界推覆至古生界和中生界之上。

2.1地層

區(qū)內(nèi)出露地層為：冷家溪群、板溪群、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系，少量泥盆一二疊系。中、新生界主要為白堊一第四系。以冷家溪群、板溪群、震旦一寒武系出露最廣。上震旦統(tǒng)和下寒武統(tǒng)是本區(qū)最主要的含礦層位，含礦層巖性主要為薄層硅質(zhì)巖、硅質(zhì)頁(yè)巖夾碳質(zhì)頁(yè)巖、白云巖、碳質(zhì)硅質(zhì)巖等。

區(qū)內(nèi)地層展布明顯受古隆起拄制，以冷家溪群、板溪群及震旦系為核心的向北凸出的弧形隆起，為本成礦帶的基本構(gòu)造形態(tài)，古生界多圍繞弧形隆起邊緣斷續(xù)分布。白堊紀(jì)沅麻盆地呈弧形展布于隆起北西側(cè)。

1.揚(yáng)子（雪峰期大陸型原體）地體（湘西北地體）;2.湘中（早古生代弧型異地體）地體;3.湘西褶皺逆沖變形區(qū);4.中新生代陸內(nèi)斷陷盆地;5.前陸沖褶帶;6.地體拼接位置;7工作區(qū)位置;8.斷層。

2.2構(gòu)造

工作區(qū)范圍南起茶葉坡，北至布村，西起劉馬塘，東到新路河，含礦巖系分布面積l80km2—250km2，區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造開(kāi)闊平緩，斷裂較為發(fā)育。

（1）褶皺。工作區(qū)經(jīng)歷了武陵、加里東、印支和早燕山運(yùn)動(dòng)等幾次主要變形事件。通過(guò)路線(xiàn)調(diào)查，表明存在三組褶皺，其一為加里東期水平開(kāi)闊近平緩褶皺，其二為燕山期北東向褶皺，其三為軸向北東的褶皺。

（2）斷裂。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造具多期活動(dòng)特點(diǎn)，成生時(shí)間早，延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，構(gòu)造巖主要為未膠結(jié)的斷層泥及角礫，在高溫高壓深成條件也可形成糜棱巖。主要有三個(gè)形成期：早古生代末、晚三疊世和侏羅紀(jì)后，特別是侏羅紀(jì)后的燕山運(yùn)動(dòng)，繼承改造了原來(lái)的構(gòu)造，使北東東組斷裂壓扭性結(jié)構(gòu)面顯示張扭性特征，從而有利于改造鈾成礦作用發(fā)生。

2.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)微弱，僅在其南東角見(jiàn)少量超基性一基性巖，呈30°—40°方向線(xiàn)狀展布，巖墻狀產(chǎn)出，巖性為超基性巖、基性巖和堿性巖。超基性巖由橄欖巖、橄輝巖組成，基性巖由輝長(zhǎng)輝綠巖、輝綠巖組成，堿性巖由鈉長(zhǎng)巖和鈉長(zhǎng)正長(zhǎng)巖組成。

另外，在工作區(qū)南面和東面的鄰區(qū)有九華山燕山早期花崗巖巖株以及白馬山復(fù)式花崗巖體，生成時(shí)間有早有晚，鋯石同位素年齡測(cè)定為421Ma。

2.4變質(zhì)作用

在基底構(gòu)造變形的野外調(diào)查中對(duì)雪峰期基底構(gòu)造的走向現(xiàn)位展布為近EW向，因此可認(rèn)為古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的擠壓應(yīng)力的現(xiàn)位展布應(yīng)為SN方向，構(gòu)造形變以褶皺和逆沖推覆構(gòu)造為主，變質(zhì)作用并不強(qiáng)烈，古構(gòu)造樣式也不復(fù)雜，這與中低壓型綠片巖相區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)作用相適應(yīng)。應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，工作區(qū)并未發(fā)現(xiàn)高壓變質(zhì)帶，也未見(jiàn)混雜巖和古洋殼碎塊，看來(lái)并非古洋殼俯沖而可能是陸弧碰撞拼貼產(chǎn)生的變質(zhì)構(gòu)造，即由古島弧地體拼貼碰撞而形成的褶皺山系構(gòu)成本區(qū)古老的中元古代造山系。

3.地球物理特征

3.1巖石電性特征

由表1可知：雪峰山地區(qū)主要地層巖石電性參數(shù)特征，表中數(shù)據(jù)大體可分為三類(lèi)：含碳泥巖為低阻高極化，泥巖、泥灰?guī)r為中阻低極化，硅質(zhì)類(lèi)巖石為高阻低極化。但不同地層同一類(lèi)巖石亦有較大差別，這種差別與碳含量高低有較密切的關(guān)系。上述地層巖石電性差異特征表明區(qū)內(nèi)開(kāi)展地球物理工作音頻大地測(cè)深具有較好的前提。

3.2研究區(qū)電磁異常特征及解釋

為了查明逆沖推覆斷裂F4-1深部延伸情況及空間規(guī)模特征，布設(shè)了兩條音頻大地測(cè)深平行測(cè)線(xiàn)，與原地質(zhì)隊(duì)的勘探線(xiàn)重合并延長(zhǎng)至lkm，對(duì)其進(jìn)行了音頻電磁測(cè)深及高精度磁法測(cè)量，測(cè)線(xiàn)方向?yàn)?65。（見(jiàn)圖2）。

1.板溪群五強(qiáng)溪組;2.震旦系南沱組;3.震旦系陡山沱組;4.震旦系留茶坡組;5.白堊系;6.第四系;7.冰磧沙礫巖;8.碳質(zhì)泥巖;9.硅巖;10.白云巖;11.板巖;12.含礫砂巖;13.浮土;14.斷層;15.整合地質(zhì)界線(xiàn);16.不整合地質(zhì)界線(xiàn);17.鉆孔位置及編號(hào);18.物探推測(cè)構(gòu)造界線(xiàn)及編號(hào)。

音頻大地測(cè)深剖面電阻率反演圖中分別在400m、lOOm處顯示有一明顯低阻異常向深部延伸，電阻率在200Ω·m—700Ω·m左右，呈條帶狀分布，低阻異常延伸穩(wěn)定，寬約20m—50m，產(chǎn)狀由淺部到深部明顯變緩，結(jié)合本區(qū)巖性電性參數(shù)及已知鉆孔揭露有利巖性體分布特征可知，其與已知含礦斷裂F1具有高度吻合，推測(cè)斷裂F4-1，指示的均為F1不同位置的深部展布特征，F(xiàn)4-1，電阻率明顯較低，說(shuō)明F1斷裂在F4-1處破碎程度更高，含水性強(qiáng)，兩處推測(cè)斷裂上盤(pán)阻值明顯低于下盤(pán)，指示上盤(pán)地層巖石破碎程度更高，且上盤(pán)電阻率分布與地層分布存在極大吻合，對(duì)于上盤(pán)斷層與地層傾向相反，對(duì)于下盤(pán)斷層與地層近平行展布。磁異常在推測(cè)斷裂F4-1地表上方亦有明顯的正負(fù)相間磁異常出現(xiàn)，F(xiàn)4-1地表上方磁異常梯度變化較大，低磁異常幅值具有相同特征。

4.結(jié)論

通過(guò)音頻大地測(cè)深反演結(jié)果，我們可以推斷出此工作區(qū)逆沖推覆斷裂F1深部延伸情況及空間規(guī)模特征基本吻合，說(shuō)明此種物探方法在此區(qū)的應(yīng)用基本可以滿(mǎn)足找逆沖推覆斷裂構(gòu)造，基本可以反映了F1深部延伸情況及破碎程度，指示了F1構(gòu)造具有向深部延伸穩(wěn)定規(guī)模較大，延伸較深，破碎程度較高的特征，說(shuō)明本地段具有較理想的鈾找礦空間。

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