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    音頻大地電磁測量法在金屬礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造測量中的應(yīng)用研究

    2019-08-14 07:55:46焦智偉朱佳寧
    世界有色金屬 2019年12期
    關(guān)鍵詞:石角斷面圖測線

    焦智偉,朱佳寧

    (1.核工業(yè)航測遙感中心,河北 石家莊 050002;2.鈾資源地球物理勘查技術(shù)中心重點實驗室,河北 石家莊 050002)

    目前,探測斷裂構(gòu)造的手段主要有地質(zhì)調(diào)查、遙感、物探等。對斷裂深部信息的探測主要采用電法、電磁法等。金屬礦區(qū)正常礦石的電阻率普遍較高,斷裂發(fā)育部位的礦石受構(gòu)造活動及熱液活動的影響,礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生變化,表現(xiàn)為破碎、蝕變特征,其電阻率較圍巖有大的變化。礦石的這種導(dǎo)電性差異為電磁法測量提供了有利的物性條件。筆者通過在贛南地區(qū)某礦體開展音頻大地電磁測量,總結(jié)了斷裂構(gòu)造在反演電阻率斷面圖中的形態(tài)特征。

    1 研究區(qū)地質(zhì)概況

    研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于華南褶皺系的贛西褶皺帶,同時位于興國~永豐~長洛復(fù)背斜的軸部[1]。

    研究區(qū)主要礦物特性為燕山早期的粗中粒斑狀礦物,其次是燕山晚期的細(xì)粒礦物(圖1)。燕山早期的粗中粒斑狀礦物分布于研究區(qū)北部、東部和東南部。研究區(qū)構(gòu)造有北東向和近東西向兩組。規(guī)模最大為北東向展布的魚梁~石角塘礦層破碎帶,是研究區(qū)主要控礦和儲礦構(gòu)造,該斷裂有分支、復(fù)合、膨脹、收縮等特點,具有多期活動性,早期活動產(chǎn)物是沿張性斷裂充填的礦脈。近東西向構(gòu)造規(guī)模相對較小,分別以紅化碎裂礦化帶和煌斑破碎帶的形式出現(xiàn)。由于礦石的機(jī)構(gòu)、構(gòu)造受到破壞而形成碎裂礦物,呈堿交代蝕變發(fā)育。研究區(qū)礦化對金屬礦物巖性無明顯的選擇性,斷裂構(gòu)造是控制成礦的主要條件。礦體的產(chǎn)狀與斷裂帶一致,為脈狀或透鏡狀[1]。

    圖1 研究區(qū)地質(zhì)及測線布置圖[2]

    2 區(qū)域主要礦物的電性特征

    采用“露頭小四極”法對研究區(qū)的主要礦物性進(jìn)行電阻率參數(shù)測定。從表1中的測定結(jié)果可以得出,研究區(qū)礦石的電性差異主要表現(xiàn)在構(gòu)造與圍巖之間。燕山早期中粗粒斑狀礦物電阻率值和燕山晚期細(xì)粒斑狀礦物的電阻率值差異不大。

    圖2 L02線反演電阻率斷面及鉆孔剖面圖

    表1 礦物電阻率參數(shù)統(tǒng)計表[1]

    3 數(shù)據(jù)采集與處理

    在研究區(qū)共布置測線3條,測線方向為NW315°,單條測線長900m,測線主要穿過魚梁~石角塘礦層破碎帶(圖1)。數(shù)據(jù)采集使用EH-4連續(xù)電導(dǎo)率剖面儀,采集頻率范圍10kHz~100kHz,張量測量方式。數(shù)據(jù)處理分為預(yù)處理和反演處理。初步預(yù)處理采用傅里葉變換將時間域信號轉(zhuǎn)換為頻率域信號,進(jìn)而得出阻抗值。數(shù)據(jù)處理采用bostick法將頻率~電阻率值轉(zhuǎn)換成深度~電阻率值。

    4 研究區(qū)電阻率特征分析

    圖3 反演電阻率斷面立體示意圖

    再以經(jīng)過鉆孔的L02線反演電阻率斷面圖作分析(圖2),鉆孔ZK4-4及鉆孔ZK4-2在深部均揭露到魚梁~石角塘破碎帶,ZK4-2在深部揭露到礦化,礦化產(chǎn)于硅化破碎帶中。對比L02線反演電阻率斷面圖,在鉆孔揭露位置出現(xiàn)舌狀低阻體,沿北西向深部延伸,延深大致1 km,舌狀低阻體較清晰的反映了魚梁—石角塘破碎帶(F1)的產(chǎn)狀及延伸特征。綜合三條測線的反演電阻率斷面圖分析(圖3),斷面圖的形態(tài)基本一致,且在斷面圖的中部均出現(xiàn)了舌狀低阻體,低阻體的中心位置基本與研究區(qū)的主構(gòu)造魚梁,China石角塘硅化破碎帶對應(yīng),電法測量結(jié)果客觀反映了該構(gòu)造在深部的延伸形態(tài)。

    5 結(jié)語

    通過在研究區(qū)開展音頻大地電磁測量,并將電磁法與地質(zhì)、鉆孔資料相結(jié)合作了綜合分析,得出以下幾點認(rèn)識:

    (1)研究區(qū)平面電阻率表現(xiàn)為自淺部向深部逐漸增高的特征,反映了研究區(qū)淺部受風(fēng)化程度強(qiáng),深部風(fēng)化程度較弱。同一深度不同部位的平面電阻率也存在較大差異,反映了構(gòu)造活動對礦體的改造程度不均。

    (2)研究區(qū)的主構(gòu)造魚梁~石角塘硅化破碎帶在電磁法反演電阻率斷面圖中表現(xiàn)為向北西陡傾的舌狀低阻體,經(jīng)過鉆孔資料驗證,音頻大地電磁測量結(jié)果客觀反映了該構(gòu)造向深部的延伸形態(tài)。

    (3)在數(shù)據(jù)處理過程中,采用了一維bostick反演方法,反演結(jié)果對斷裂尤其是斷裂在深部的形態(tài)有較為清晰的反映。

    (4)從反演電阻率斷面圖可以看出,舌狀低阻體的寬度較實際的斷裂構(gòu)造寬度要大,說明了電法測量的低阻異常規(guī)模大于實際地質(zhì)體。

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