廣東船肚地區(qū)硅化斷裂帶地電特征分析

陳 鵬，謝明宏,邱崇濤

(核工業(yè)航測(cè)遙感中心 鈾資源勘查技術(shù)研究院，河北 石家莊 050002)

1 引 言

船肚地區(qū)位于下莊礦田西北部，下莊礦田是我國(guó)最大的花崗巖型鈾礦田，20世紀(jì)60年代以來發(fā)現(xiàn)了一大批的鈾礦床(點(diǎn))，經(jīng)過幾十年的開采，目前多數(shù)礦床已資源枯竭，處于關(guān)停狀態(tài)。因此在下莊地區(qū)開展外圍找礦、深部找礦是當(dāng)前迫在眉睫的工作。

本文根據(jù)AMT(Audio Magnetotelluric Method)剖面資料，研究了船肚地區(qū)主要硅化斷裂構(gòu)造帶的電性特征，重點(diǎn)分析了F1和B1控礦構(gòu)造在地球物理方面的不同特征，并劃分了找礦有利區(qū)段，為區(qū)內(nèi)鈾礦找礦工作提供了依據(jù)。

2 地質(zhì)概況

1-第四系；2-燕山早期第三階段細(xì)粒二云母花崗巖；3-燕山早期第一階段中粒斑狀黑云母花崗巖；4-印支期粗粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖；5-硅化斷裂帶、石英脈；6-實(shí)測(cè)、推斷斷裂構(gòu)造；7-基性巖 脈；8-實(shí)測(cè)、推測(cè)地質(zhì)界線；9-產(chǎn)狀；10-礦床、礦化點(diǎn)；11-河流；12-道路；13-AMT測(cè)線及編號(hào)圖1 船肚地區(qū)地質(zhì)及測(cè)線布置Flg.1 Geological map and survey lines layout in Chuandu area

區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，具有多期活動(dòng)，多帶交接復(fù)合特點(diǎn)。根據(jù)其走向，主要可分為北東東向、北東向和近東西向三組(圖1)，其中F1和B1硅化斷裂帶是區(qū)內(nèi)最重要的控礦斷裂，已發(fā)現(xiàn)的鈾礦化點(diǎn)、異常點(diǎn)均分布在斷裂兩側(cè)。

3 巖石電阻率特征

核工業(yè)航測(cè)遙感中心2011～2018年在下莊地區(qū)實(shí)測(cè)了大量巖石電阻率參數(shù)[6-9]，表1為下莊地區(qū)巖石電阻率參數(shù)統(tǒng)計(jì)表。

表1 下莊地區(qū)巖石電阻率參數(shù)Table 1 Rock resistivity parameters in Xiazhuang area

由表1統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知：花崗巖與硅化花崗巖、構(gòu)造巖、蝕變巖之間存在較為明顯的電性差異。花崗巖(黑云母或二云母)表現(xiàn)為相對(duì)高阻電性特征，構(gòu)造巖、蝕變巖表現(xiàn)為相對(duì)低阻電性特征，硅化花崗巖電磁法測(cè)量在體效應(yīng)上表現(xiàn)為相對(duì)中高阻電性特征，這為開展音頻大地電磁測(cè)量提供了物性前提。

4 典型剖面硅化斷裂帶地電特征分析

本次研究工作使用的儀器為EH4連續(xù)電導(dǎo)率剖面儀，采用張量單點(diǎn)“十字型裝置”測(cè)量方式，在數(shù)據(jù)處理過程中由于電磁法測(cè)量容易受地形影響，因此本次工作主要是從兩個(gè)方面進(jìn)行處理。首先是在數(shù)據(jù)采集時(shí)避開陡峭地形，在滿足“十字”布極的地形中進(jìn)行；其次在數(shù)據(jù)預(yù)處理時(shí)參考阻抗相位和頻率的擬合差，對(duì)地形引起的靜態(tài)效應(yīng)手動(dòng)調(diào)整，通過與已知地質(zhì)資料的對(duì)比能夠有效消除地形所帶來的影響[10-12]。

在船肚地區(qū)共完成AMT測(cè)線3條(圖1)，測(cè)線方向?yàn)?35°，點(diǎn)距20 m，其中C18Y01線位于船肚地區(qū)西部，長(zhǎng)度為3 000 m。測(cè)線出露巖性自北向南依次為中粗粒斑狀黑云母花崗巖、細(xì)粒二云母花崗巖、粗粒斑狀黑云母花崗巖(圖2)，根據(jù)不同巖性之間的電阻率差異，在平距460 m、960 m、2060 m、2 280 m、2 760 m、3 020 m處共推測(cè)硅化斷裂帶6條，編號(hào)分別為F8、F7、F5、F1(上洞斷裂)、B1、F4。以下分別對(duì)上述斷裂的斷面形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)分析。

圖2 C18Y01線反演電阻率斷面及地質(zhì)推斷解釋斷面圖Fig.2 Section of inversion resistivity and geological interpretation at C18Y01

4.1 F8硅化斷裂

F8斷裂展布于船肚地區(qū)北部，走向北東，主要充填有塊狀石英、硅化碎裂巖和花崗碎裂巖等。在剖面圖中位于地表平距460 m處，表現(xiàn)為條帶狀高阻體特征，傾向北西，產(chǎn)狀較陡，淺部?jī)A角約80°，產(chǎn)狀由淺向深部逐漸變緩，約為75°，深部延伸至標(biāo)高-200 m以下。在平距560 m處有走向與測(cè)線近垂直的10 kV的輸電線，通過遠(yuǎn)離高壓線不同距離的干擾試驗(yàn)，其引起的高阻范圍約80 m，對(duì)F8斷裂的規(guī)模具有一定的放大效應(yīng)，因此在后期資料的使用時(shí)應(yīng)考慮此因素。

4.2 F7硅化斷裂

F7斷裂位于船肚地區(qū)北部，走向北東，切穿印支期及燕山期巖體，主要充填有石英和硅化花崗巖等。在反演電阻率斷面圖上位于地表平距960 m處，表現(xiàn)為條帶狀高阻特征，傾向南東，傾角約75°，深部延伸至標(biāo)高-200 m以下。

4.3 F5硅化斷裂

F5斷裂位于船肚地區(qū)中南部，整體走向呈北東向，其向東與F1斷裂有匯攏、聚合的趨勢(shì)，分析認(rèn)為是F1斷裂的一條次級(jí)斷裂。在反演電阻率斷面圖上位于地表平距2 060 m處，表現(xiàn)為團(tuán)塊狀高阻體特征，產(chǎn)狀較陡。傾向北西，傾角約75°，深部延伸至標(biāo)高200 m。

4.4 F1斷裂(上洞硅化斷裂帶)

該斷裂帶是一條區(qū)域性的構(gòu)造，穿過貴東巖體向南西延伸至熱水巖體，北東延伸切入下古生界。該斷裂為一條擠壓破碎片理化帶，寬幾米至幾十米，長(zhǎng)約10 km，沿陳洞巖體南緣斷續(xù)出露，總體產(chǎn)狀310°～330°∠55°～80°。構(gòu)造帶內(nèi)主要充填有塊狀石英、硅化碎裂巖和花崗碎裂巖，帶內(nèi)除充填有晚期的富鈾酸性熱液外，還控制部分堿交代巖體的產(chǎn)出，有形成富鈾礦化的潛力。

從反演電阻率及地質(zhì)推斷解釋斷面圖可以看出，F(xiàn)1斷裂位于平距2 280 m處，在反演電阻率斷面圖中表現(xiàn)為條帶狀中阻特征，傾向北西，傾角約75°，下切深度超過700 m。其兩側(cè)的明顯低阻體解釋為次級(jí)斷裂發(fā)育導(dǎo)致巖石破碎、蝕變引起的低阻效應(yīng)，推測(cè)為鈾礦化產(chǎn)出有利部位。

4.5 B1硅化斷裂帶

B1硅化帶具分支、復(fù)合現(xiàn)象，區(qū)內(nèi)出露長(zhǎng)3.5 km，寬1.0～3.2 m不等，總體產(chǎn)狀為270°～290°∠60°～85°。主要充填有硅化碎裂巖、硅化構(gòu)造角礫巖以及少量的灰白色、紅色微晶石英，在構(gòu)造帶西段可見白色塊狀石英、微晶石英、淺紅色碎裂花崗巖充填，構(gòu)造帶上、下盤巖石可見碎裂蝕變巖帶，有硅化顯示。

從反演電阻率及地質(zhì)推斷解釋斷面圖可以看出B1斷裂位于地表平距2 760 m處，在反演電阻率斷面圖中表現(xiàn)為條帶狀高阻體特征，傾向北西，產(chǎn)狀較陡，傾角約85°，下切深度超過700 m。其兩側(cè)相對(duì)低阻區(qū)域解釋為次級(jí)斷裂交叉復(fù)合、巖石破碎、蝕變發(fā)育，結(jié)合地質(zhì)資料已知鈾礦化、異常點(diǎn)均分布在上下盤破碎蝕變部位。

4.6 F4硅化斷裂

F4硅化斷裂帶走向北東，產(chǎn)狀變化較大，向北東方向與B1斷裂帶交叉，其上下盤蝕變部位發(fā)育有鈾礦化。該斷裂在反演電阻率斷面圖中位于地表平距3 020 m處，表現(xiàn)為條帶狀高阻體且兩側(cè)等值線密集特征，傾向南東，傾角約70°，深部延伸至標(biāo)高200 m。

5 綜合分析

通過對(duì)船肚地區(qū)硅化斷裂帶地電特征進(jìn)行分析，可以看出鈾礦化主要產(chǎn)出于次級(jí)構(gòu)造發(fā)育、熱液活動(dòng)頻繁、蝕變強(qiáng)烈部位，在電阻率斷面圖中表現(xiàn)為高阻體兩側(cè)的舌狀低阻帶和低阻區(qū)特征。

由于構(gòu)造上下盤巖石破碎程度及后期充填物質(zhì)的不同，不同斷裂電性特征也有差異。比如F1斷裂兩側(cè)次級(jí)斷裂發(fā)育加之后期充填碎裂巖以及富鈾熱液，其電阻率值相對(duì)B1斷裂有明顯降低的現(xiàn)象，因此在分析斷裂構(gòu)造的電性特征和推測(cè)鈾礦化有利部位時(shí)是一個(gè)電阻率相對(duì)高低的概念。

6 結(jié) 論

1)區(qū)內(nèi)硅化斷裂帶電性特征均呈條帶狀中高阻體顯示，其中控礦斷裂F1、B1兩側(cè)低阻區(qū)域是鈾礦化的主要產(chǎn)出位置。

2)AMT資料能夠客觀反映地質(zhì)體的電性分布規(guī)律，揭露斷裂構(gòu)造的地電結(jié)構(gòu)特征，推斷其位置、產(chǎn)狀及其深部延伸情況，能夠?yàn)殁櫟V找礦工作提供參考依據(jù)。