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    低阻屏蔽地區(qū)深部電法勘探試驗(yàn)研究

    2022-05-19 10:59:56楊富強(qiáng)陳康龍永鋒區(qū)小毅盧勝輝
    礦產(chǎn)勘查 2022年1期
    關(guān)鍵詞:震旦系清溪激電

    楊富強(qiáng),陳康,龍永鋒,區(qū)小毅,盧勝輝

    (1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢),湖北 武漢 430074;2.廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院,廣西 柳州 545005;3.廣西壯族自治區(qū)第七地質(zhì)隊(duì),廣西 柳州 545005)

    0 引言

    在開(kāi)展電法勘探過(guò)程中,有些礦區(qū)泥巖、碳質(zhì)巖的電阻率都非常低,在地表淺部形成了嚴(yán)重的“低阻屏蔽”,對(duì)電法工作產(chǎn)生了極大的影響(龔惠民等,2007)。在電法測(cè)量過(guò)程中,地表為低阻層時(shí),供電電流不能往深部流,而是從表層通過(guò),形成“短路”效應(yīng),這就是“低阻屏蔽”;也存在著另外一種低阻屏蔽,即不僅是表層存在高導(dǎo)電層(低阻層),連深部也存在著高導(dǎo)電層(低阻屏蔽),這時(shí)電流就會(huì)往深部及表面分散流動(dòng),導(dǎo)致電流更加易于吸收,更加無(wú)法達(dá)到勘探的目的(薛國(guó)強(qiáng),2004)。

    在濱海地區(qū)、表土鹽漬化嚴(yán)重的河網(wǎng)地區(qū),有些礦化度較高的沙漠干旱區(qū)以及在我國(guó)南方紅層地區(qū)(含鐵質(zhì)成分較高)及碳質(zhì)巖與砂巖、頁(yè)巖地層地區(qū)(廣西大部分區(qū)域均屬于此種類(lèi)型)等均能形成一個(gè)高導(dǎo)電層。這些地區(qū)應(yīng)用電法極為不利,經(jīng)常遇到供電電流高達(dá)數(shù)安培、電位差卻十分小的情況,導(dǎo)致難以勘探甚至無(wú)法勘探,而且由于電流只在表層流過(guò),無(wú)法反映深部情況(張作宏等,2014)。

    研究區(qū)內(nèi)南華系、震旦系上統(tǒng)陡山沱組地層呈現(xiàn)相對(duì)高阻特征,與震旦系老堡組和寒武系清溪組的低阻地層有明顯的電性變化界面,老堡組和清溪組等含碳質(zhì)、低阻地層在區(qū)內(nèi)形成干擾極大的“低阻屏蔽”影響,對(duì)電法工作造成了較為嚴(yán)重的影響。如何克服低阻屏蔽的影響是一個(gè)比較棘手的問(wèn)題,本文針對(duì)老堡礦區(qū)存在嚴(yán)重的“低阻屏蔽”現(xiàn)象,開(kāi)展了一系列電法試驗(yàn)研究工作,為該地區(qū)深部找礦工作提供技術(shù)支持。

    1 礦區(qū)地質(zhì)及地球物理特征

    1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

    老堡鉛鋅礦區(qū)(圖1)位于廣西三江縣城西南約30 km 的老堡鄉(xiāng)境內(nèi),面積約50 km2。區(qū)域地理位置上處于江南古陸南緣,桂北臺(tái)隆九萬(wàn)大山穹褶帶東緣,三江-融安深大斷裂西側(cè),平垌嶺大斷裂東側(cè)(梁金城等,2009)。礦區(qū)出露地層較為簡(jiǎn)單,由老到新有南華系上統(tǒng)黎家坡組(Nh3l)含礫泥巖,厚50~180 m,震旦系上統(tǒng)陡山沱組(Z1d)碳質(zhì)泥巖夾白云巖,厚27~157 m,震旦系上統(tǒng)老堡組(Z1l)硅質(zhì)巖,厚27~157 m,寒武系清溪組(C-q)泥巖、砂巖夾灰?guī)r、白云巖,厚780 m,寒武系邊溪組(C-b)紋層狀變質(zhì)板巖和第四系(Q)殘坡積物等(陳文倫和蔣勇輝,2019)。

    圖1 老堡礦區(qū)地質(zhì)及試驗(yàn)區(qū)位置圖(自測(cè))

    礦區(qū)鉛鋅礦(化)呈層狀、似層狀、透鏡狀,主要產(chǎn)于陡山沱組白云巖(路啟福等,2013)、老堡組硅質(zhì)巖層間構(gòu)造中,一般厚7.64~33.11 m;礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀大體一致,走向20~60°,傾角25~75°,并具有地層同步褶曲的現(xiàn)象,明顯受層位、巖性的控制(陳文倫和蔣勇輝,2019)??氐V巖性組合為陡山沱組碳泥質(zhì)巖。白云巖,老堡組硅質(zhì)巖及寒武系清溪組碳泥質(zhì)巖。白云巖化學(xué)性質(zhì)活潑、孔隙率高、性脆,易循環(huán)交代成礦(廖順妹等,2013);硅質(zhì)巖性脆、高碳、富含球形藻類(lèi),易產(chǎn)生層間滑動(dòng)與破碎,有利成礦物質(zhì)的沉淀成礦;白云巖和硅質(zhì)巖上部封閉性的碳泥質(zhì)巖對(duì)成礦流體中有用組分的沉淀、交代起到了良好的屏蔽作用,從而形成老堡礦區(qū)后生“層控”鉛鋅礦床(李文杰等,2009)。

    1.2 地球物理特征

    研究區(qū)內(nèi)巖(礦)石的電性特征十分復(fù)雜,它們之間的電阻率存在很大的差異,中淺部的泥巖、碳質(zhì)巖等電阻率極低的巖性在區(qū)內(nèi)形成嚴(yán)重的“低阻屏蔽”。從全區(qū)物性統(tǒng)計(jì)資料及本工作區(qū)露頭小四極、鉆孔巖芯標(biāo)本電性測(cè)定統(tǒng)計(jì)顯示(表1),除了金屬硫化物礦和碳質(zhì)巖為中-高極化率巖礦石外,其余巖礦石均呈現(xiàn)較為明顯的低極化率特征。礦區(qū)內(nèi)主要低阻層為陡山沱組碳質(zhì)泥巖及清溪組碳泥質(zhì)巖、頁(yè)巖,且以清溪組地層含碳較多低阻明顯(陸懷成和陳忠獻(xiàn),2001①,2003②,2007③,2008④)。

    表1 老堡礦區(qū)巖礦石電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

    2 電法試驗(yàn)

    本文在廣西三江縣老堡地區(qū)北面的石門(mén)嶺礦段及東南面的黃泥沖礦段開(kāi)展2.2 km2的時(shí)間域激電掃面工作,并在此基礎(chǔ)上布置了100 個(gè)物理點(diǎn)的可控源音頻大地電磁測(cè)深(CSAMT)及32 個(gè)物理點(diǎn)的激電測(cè)深工作。

    2.1 時(shí)間域激電法(TDIP)勘探效果分析

    2.1.1 時(shí)間域中間梯度及單極梯度裝置試驗(yàn)效果

    試驗(yàn)工作先在①號(hào)區(qū)(黃泥沖)展開(kāi)(圖1)。首先進(jìn)行試驗(yàn)的電法裝置為時(shí)間域中間梯度裝置(AB =1600 m、MN =20~80 m、I =5000 mA),結(jié)果發(fā)現(xiàn)僅在距供電電極200 m 范圍內(nèi)能采集到穩(wěn)定的電場(chǎng)信號(hào),距供電電極200 m 以外的區(qū)域則因一次場(chǎng)信號(hào)較弱等因素觀(guān)測(cè)重復(fù)性極差或無(wú)法觀(guān)測(cè),受低阻屏蔽的影響較大,時(shí)間域中間梯度裝置無(wú)法按要求完成觀(guān)測(cè)任務(wù),隨后改用時(shí)間域單極梯度法開(kāi)展工作取得較明顯的淺層激電異常信息(圖2)。由于單極梯度法工作繁瑣且勘探深度較淺,無(wú)法反映出中深部地質(zhì)體的物探異常信息,故在廣西三江縣老堡地區(qū)再次開(kāi)展電法試驗(yàn),試驗(yàn)裝置為時(shí)間域激電測(cè)深裝置、可控源音頻大地電磁法裝置(CSAMT)和頻率域激電中梯裝置(黎海龍等,2014⑦,2014⑧)。

    圖2 老堡礦區(qū)①號(hào)試驗(yàn)區(qū)(黃泥沖)單極梯度法極化率異常圖

    2.1.2 激電平面異常特征及找礦意義分析

    原設(shè)計(jì)面積性激電工作采用中間梯度裝置,結(jié)果發(fā)現(xiàn)僅在距供電電極200 m 范圍內(nèi)能采集到穩(wěn)定的電場(chǎng)信號(hào),200 m 以外的區(qū)域則因一次場(chǎng)信號(hào)較弱等因素重復(fù)觀(guān)測(cè)誤差大或無(wú)法觀(guān)測(cè),受碳質(zhì)巖層低阻屏蔽的影響較大,時(shí)間域中間梯度裝置無(wú)法按要求完成觀(guān)測(cè)任務(wù),隨后改用時(shí)間域單極梯度法(類(lèi)似于“近場(chǎng)源法”)開(kāi)展工作取得較明顯的淺層激電異常信息。單極梯度布設(shè)的無(wú)窮遠(yuǎn)極垂直測(cè)線(xiàn)且距離測(cè)點(diǎn)OC≥2500 m,置于測(cè)線(xiàn)的供電電極距AO 為300~500 m,測(cè)量電極距MN =40 m。單極梯度法觀(guān)測(cè)到的老堡礦區(qū)平面激電異常展布特征見(jiàn)圖2 與圖3。

    圖3 老堡礦區(qū)②號(hào)試驗(yàn)區(qū)(石門(mén)嶺)單極梯度法極化率異常圖

    老堡礦區(qū)的①、②號(hào)物探試驗(yàn)區(qū)是一套泥巖與碳酸鹽巖交互的沉積建造地層,且?guī)r性差異較大、組合復(fù)雜,且?guī)r性差異較大、組合復(fù)雜,主要由泥(頁(yè))巖、含碳泥巖、砂巖、硅質(zhì)巖、白云巖等組成。從取得的平面激電成果來(lái)看,反映的淺層激電特征差異也較為明顯,平面激電異常主要沿震旦系陡山沱組傾向側(cè)及老堡組、寒武系清溪組展布,南華系黎家坡組基本處于背景場(chǎng)區(qū)。

    結(jié)合礦區(qū)的巖性、物性特征及礦體地質(zhì)特征分析認(rèn)為,本區(qū)激電異常與三方面因素有關(guān):(1)黃鐵礦(化);(2)目標(biāo)礦——鉛鋅礦(化);(3)碳質(zhì)。黃鐵礦(化)是主因,鉛鋅礦(化)、碳質(zhì)是次要因素。鉛鋅礦(化)引起的激電異常疊加于黃鐵礦(化)或碳質(zhì)引起的主異常上,一般較難區(qū)分,但從由石門(mén)嶺礦段已控礦體的分布特點(diǎn)來(lái)看,激電異常與礦體分布的關(guān)系還是有一定規(guī)律可循,富鉛鋅礦地段激電異常更突出,南北兩側(cè)異常較弱,說(shuō)明本區(qū)鉛鋅礦和黃鐵礦化有一定正相關(guān)關(guān)系,因此激電異常對(duì)尋找目標(biāo)礦——鉛鋅礦具有較大指示意義。對(duì)激電異常的定性還需結(jié)合異常所處的地質(zhì)位置綜合分析,如黃泥沖礦段的灘底沖東側(cè)清溪組主極化異常區(qū)距含礦層位較遠(yuǎn),據(jù)已知地質(zhì)剖面得知該區(qū)礦體產(chǎn)狀較陡,激電單極梯度掃面勘探深度有限,因此基本可斷定該高極化異常帶主要是清溪組巖層局部富黃鐵礦或石墨化程度較高引起,反映不了深部的鉛鋅礦異常,找礦意義有限(楊富強(qiáng)等,2021)。

    2.1.3 激電斷面異常特征及找礦意義分析

    (1)1020 線(xiàn)激電測(cè)深:物探1020 線(xiàn)位于黃泥沖礦段中部(圖2),受到地形、地貌、低阻屏蔽等因素的約束,激電測(cè)深裝置采用三極裝置,供電極距AO(AB/2)為10~800 m,淺、中部極距較密,深部極距逐漸放稀;測(cè)量極距MN/2 在1/3~1/5 供電極距(AO)范圍內(nèi)變化,由于低阻屏蔽影響,為了獲得穩(wěn)定數(shù)據(jù),MN/2 最大達(dá)200 m,正是由于測(cè)量極距較大,所獲得的測(cè)點(diǎn)電場(chǎng)信號(hào)因綜合了較多外部地質(zhì)因素而客觀(guān)性降低。

    從激電測(cè)深斷面圖4 可見(jiàn),由148 點(diǎn)至116 點(diǎn)號(hào)段由淺往深出現(xiàn)一個(gè)明顯、范圍較大的中高極化異常,并于124 號(hào)點(diǎn)出現(xiàn)分層,上層反映的異常源較淺并逐漸減弱,下部極化異常尚未封閉,反映的異常源較深并有下延趨勢(shì)。距物探1020 線(xiàn)南側(cè)平距約100 m 的地質(zhì)400 號(hào)勘探線(xiàn)施工的兩個(gè)鉆孔均揭露到鉛鋅礦體(Ⅳ號(hào)礦體),對(duì)比物探1020 線(xiàn)斷面激電異常特征和地質(zhì)400 線(xiàn)實(shí)測(cè)剖面地質(zhì)特征可見(jiàn),賦存于震旦系陡山沱組白云巖的鉛鋅礦體特征和斷面激電異常所反映的異常源位置及產(chǎn)狀特征基本一致。斷面激電異常范圍較寬,是由于其綜合了黃鐵礦化、鉛鋅礦(化)及碳質(zhì)的激電效應(yīng)。

    圖4 老堡礦區(qū)1020 線(xiàn)物探勘查綜合剖面圖

    (2)1170 線(xiàn)激電測(cè)深:物探1170 線(xiàn)位于石門(mén)嶺段(圖3),和地質(zhì)131 線(xiàn)重合。測(cè)深裝置和上述1020 線(xiàn)一致,同樣受低阻屏蔽影響嚴(yán)重,使用較大的MN 極距,AO ≤400 m 采集的數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定,AO >400 m 后數(shù)據(jù)質(zhì)量略差,需重復(fù)多次觀(guān)測(cè)后取相對(duì)穩(wěn)定的平均數(shù)據(jù)。

    由圖5 發(fā)現(xiàn),在140~160 點(diǎn)間淺層(AB/2 =10~100 m),極化率值約為2.50%~3.50%,對(duì)應(yīng)寒武系清溪組碳質(zhì)泥巖地層;140~160 點(diǎn)間中深部觀(guān)測(cè)段(AB/2 =160~240 m),極化率值普遍大于6.00%(最大達(dá)10.00%左右),對(duì)應(yīng)震旦系老堡組石英硅質(zhì)巖地層及Ⅲ號(hào)礦體,異常體深度及異常形態(tài)與Ⅲ號(hào)礦體(埋藏深度約為120 m)基本相當(dāng);168~192 點(diǎn)段對(duì)應(yīng)震旦系老堡組下部及陡山沱組碳質(zhì)泥巖地層,極化率值介于1.50%~3.50%之間。根據(jù)以上分析可斷定,寒武系碳質(zhì)泥巖及震旦系碳質(zhì)泥巖引起的極化異常值普遍小于3.50%,不是引起高極化異常主因,高極化異常主要與鉛鋅礦體(Ⅲ號(hào)礦體)或其他硫化礦(如黃鐵礦)有關(guān)。斷面激電異常源范圍較寬,這是由于多層礦(化)體及多層碳質(zhì)巖引起極化異常的綜合效應(yīng);另外可以看出,由于各礦層間距不是很大、厚度也不大,且礦(化)體的引起極化異常與碳質(zhì)的引起極化異常不能明確區(qū)分開(kāi),因此激電測(cè)深結(jié)果并不能將礦層逐個(gè)詳細(xì)反映出來(lái),尤其對(duì)深部的I-1 礦體基本不能反映。

    圖5 老堡礦區(qū)1170 線(xiàn)物探勘查綜合剖面圖

    綜上所述,雖然本區(qū)受黃鐵礦化及碳質(zhì)影響,時(shí)間域激電勘探深度較淺,測(cè)點(diǎn)電信號(hào)綜合了較多外圍信息,但根據(jù)平面激電異??纱笾氯ΧǖV化帶的平面投影位置,根據(jù)斷面激電異常特征可以大致推測(cè)礦體空間賦存位置及其產(chǎn)狀特征,說(shuō)明時(shí)間域激發(fā)極化法在本區(qū)具有一定找礦效果,可作為本區(qū)重要的勘探手段之一,有效應(yīng)用該方法的關(guān)鍵在于如何改善接地條件及使用較大功率電法儀系統(tǒng)提高供電電流及信噪比,從而獲得可靠的數(shù)據(jù)和更大的勘探深度。

    2.2 頻率域激電法(SIP)勘探效果分析

    由于時(shí)間域激電中間梯度裝置觀(guān)測(cè)法在老堡礦區(qū)很難有效應(yīng)用,時(shí)間域激電測(cè)深需要MN 極足夠大的情況下才能觀(guān)測(cè)到穩(wěn)定數(shù)據(jù)(不符合規(guī)范要求)?;诖?,我院在老堡礦區(qū)進(jìn)行頻率域激電試驗(yàn),旨在解決低阻屏蔽地區(qū)激電勘探深度問(wèn)題和探討其可行性。頻率域激電試驗(yàn)分別在老堡礦區(qū)③號(hào)試驗(yàn)區(qū)和④號(hào)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行(圖1)。

    ③號(hào)試驗(yàn)區(qū)位于老堡礦區(qū)東側(cè),頻率域激電法試驗(yàn)剖面為1250 線(xiàn)和1390 線(xiàn),測(cè)線(xiàn)方位103°,測(cè)線(xiàn)跨越寒武系清溪組、震旦系老堡組和陡山沱組及南華系黎家坡組(圖6)。采用中間梯度裝置,AB =1000 m、MN =80~120 m,供電電流為6 A。觀(guān)測(cè)發(fā)現(xiàn),在清溪組和老堡組所測(cè)得的數(shù)據(jù)與“理論數(shù)據(jù)”相反,即低頻電位小,高頻電位大,計(jì)算出的頻散率為負(fù)值;經(jīng)采取改變MN 極距和加大電流等改進(jìn)措施,并檢查供電系統(tǒng)及接收系統(tǒng)確保其處于正常狀態(tài),再進(jìn)行多次的試驗(yàn),觀(guān)測(cè)結(jié)果不變。至于為何會(huì)產(chǎn)生實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)相反的現(xiàn)象,原因不明(難道說(shuō)因?yàn)橐淮坞妶?chǎng)較弱而無(wú)法產(chǎn)生極化效應(yīng)?),無(wú)法進(jìn)行推斷解譯,而往東過(guò)老堡組地層后則獲得低頻電位大、高頻電位小的“正?!睌?shù)據(jù),但各測(cè)點(diǎn)根據(jù)公式計(jì)算得到的頻散率值差異極小,無(wú)法分辨有效異常,最終決定暫停在該區(qū)的試驗(yàn)工作。

    圖6 ③號(hào)試驗(yàn)區(qū)激電頻散率剖面平面圖

    ④號(hào)區(qū)的激電中梯勘探裝置為AB =800 m、MN =80 m、供電電流6 A,所測(cè)的曲線(xiàn)圖詳見(jiàn)圖7。最終所得結(jié)果基本情況為:東段寒武系清溪組、震旦系老堡組地層上數(shù)據(jù)不可取(非正常變化),即電場(chǎng)數(shù)據(jù)呈低頻小、高頻大;西段南華系黎家坡組及大部分陡山沱組地層上數(shù)據(jù)正常,并且出現(xiàn)為突變性正常,即從原來(lái)的不正常數(shù)據(jù)突變?yōu)檎5臄?shù)據(jù)。

    圖7 ④號(hào)試驗(yàn)區(qū)激電頻散率剖面平面圖

    試驗(yàn)結(jié)果表明,老堡礦區(qū)頻率域激電勘探無(wú)法獲得預(yù)期效果,試驗(yàn)暫時(shí)失敗,有待下一步更換儀器、方法裝置進(jìn)行試驗(yàn)和研究。

    2.3 可控源音頻大地電磁法(CSAMT)勘探效果分析

    (1)1020 線(xiàn)CSAMT:1020 線(xiàn)CSAMT 勘 探(圖8),是在開(kāi)展時(shí)間域激電(掃面和測(cè)深)的基礎(chǔ)上開(kāi)展CSAMT 工作,旨在了解本區(qū)巖層、構(gòu)造分布及其深部產(chǎn)狀變化情況,探測(cè)深部礦化層。主要裝置參數(shù)為:供電極距AB =1500 m,收發(fā)距R =7800 m,測(cè)點(diǎn)距(測(cè)點(diǎn)間距離)40 m,MN(測(cè)量電極距) =40 m,工作頻率1~8192 Hz(加密頻點(diǎn)觀(guān)測(cè)),供電電流18 A。

    圖8 1020 線(xiàn)CSAMT 二維電阻率斷面圖

    由圖8 可見(jiàn),大致以48 點(diǎn)號(hào)為界,往深部出現(xiàn)明顯的高→低阻電性分界,反演視電阻率等值線(xiàn)呈單斜式往北西西傾斜,大致反映了本區(qū)巖層的傾向特征。對(duì)比地質(zhì)勘探400 線(xiàn)(平距物探1020 線(xiàn)南側(cè)約100 m)的剖面(圖4b)可見(jiàn),南華系一側(cè)總體上反映為中高阻異常特征,震旦系、寒武系巖層總體反映為中低電阻率異常特征,尤以寒武系清溪組碳質(zhì)泥巖為甚。鉛鋅礦體賦存于陡山沱組白云巖層間破碎帶,在CSAMT 反演斷面上反映礦化帶處于電阻率梯度帶或低阻異常帶中(黎海龍等,2011⑨)。

    (2)1160 線(xiàn)與1170 線(xiàn)CSAMT:物探1160 與石門(mén)嶺礦段地質(zhì)勘探129 線(xiàn)重合,1170 線(xiàn)與地質(zhì)131線(xiàn)基本重合(圖1,圖3),是在激電掃面圈定激電異常的基礎(chǔ)上選擇性開(kāi)展的CSAMT 工作,1170 線(xiàn)還開(kāi)展了時(shí)間域激電測(cè)深。CSAMT 二維反演結(jié)果見(jiàn)圖9 與圖10。物探1160 線(xiàn)、1170 線(xiàn)剖面地電特征相似,寒武系清溪組地層電性變化較大,上部(剖面西側(cè))粉砂巖出現(xiàn)高、低電阻相間變化特征,下部碳質(zhì)泥巖則呈現(xiàn)明顯的極低阻特征(電阻率值小于1 Ω·m),是本區(qū)引起“低阻屏蔽”現(xiàn)象的主要因素;震旦系老堡組硅質(zhì)巖、泥巖及陡山沱組碳質(zhì)泥巖地層亦呈明顯低阻特征(電阻率值約為幾至幾十Ω·m),無(wú)法分辨出礦體所引起的低阻異常;南華系黎家坡組含礫泥巖引起中阻—中高阻異常特征,與上覆震旦系地層有較清晰的電性分界面。鉛鋅礦體賦存于老堡組硅質(zhì)巖及陡山沱組白云巖中層間破碎帶(或裂隙)中,在CSAMT 反演斷面上反映礦化帶也處于電阻率梯度帶或低阻異常帶中。

    圖9 1160 線(xiàn)CSAMT 二維電阻率斷面圖

    圖10 1170 線(xiàn)CSAMT 二維電阻率斷面圖

    綜上所述,CSAMT 具有較強(qiáng)的“穿透”低阻屏蔽層能力,反映地層的產(chǎn)狀特征明顯,并且能較清晰的分辨出震旦系與南華系的電性分界面,但震旦系和寒武系則沒(méi)有顯著的電性界面。對(duì)比已知地質(zhì)剖面發(fā)現(xiàn),雖然礦化層埋深較難定量確定,但礦化層平面位置可依據(jù)斷面異常大致圈定,由此可見(jiàn),CSAMT 勘探在本區(qū)是有間接找礦效果的,CSAMT 和TDIP 互相配合在本區(qū)具有一定的應(yīng)用空間。

    3 結(jié)論

    (1)本區(qū)的巖層、巖礦石電性特征可歸納為:南華系黎家坡組含礫砂質(zhì)泥巖為相對(duì)高阻特征,震旦系陡山沱組泥巖夾白云巖、細(xì)砂巖反映為中-中高阻特征,震旦系老堡組硅質(zhì)巖為中-中低阻特征,寒武系清溪組碳質(zhì)泥巖則主要反映為低阻特征,前兩者與后兩者地層之間有明顯的電性變化界面。老堡組硅質(zhì)巖和清溪組含碳質(zhì)、低阻巖層在區(qū)內(nèi)形成“低阻屏蔽”層,對(duì)電法勘探造成了較為嚴(yán)重的影響。除清溪組碳質(zhì)泥巖具有一定強(qiáng)度極化效應(yīng)外,其他巖層巖性極化效應(yīng)較弱。

    (2)本區(qū)電法勘探具有如下的規(guī)律:即由于受“低阻屏蔽”的影響,在寒武系清溪組范圍內(nèi)接收電位信號(hào)小、觀(guān)測(cè)較困難,南華系范圍內(nèi)接收的電位信號(hào)較大、觀(guān)測(cè)較易,震旦系則處于兩者之間。

    (3)前期開(kāi)展的時(shí)間域激電中間梯度裝置觀(guān)測(cè)在老堡礦區(qū)很難有效應(yīng)用,單極梯度裝置觀(guān)測(cè)有一定效果但勘探深度較淺。由激電異常特征和已知礦體特征對(duì)比可見(jiàn),高極化異常與已知礦體平面投影位置及空間賦存位置、產(chǎn)狀特征對(duì)應(yīng)較好,說(shuō)明由激電異常圈定礦化帶可信度較高。高極化異常主要是由黃鐵礦(化)、鉛鋅礦(化)為主引起,局部地段還疊加了清溪組碳質(zhì)巖引起的干擾異常,對(duì)激電異常的定性要結(jié)合具體的地質(zhì)環(huán)境分析??傊?,時(shí)間域激發(fā)極化法在本區(qū)間接找礦有一定的勘探效果,關(guān)鍵在于要解決勘探深度淺的問(wèn)題,可嘗試使用較大功率(如30 kW)的發(fā)射系統(tǒng),通過(guò)大幅度改善供電電流達(dá)到增大勘探深度的目的。

    (4)本區(qū)使用國(guó)產(chǎn)DEM 大功率電法儀在老堡礦區(qū)開(kāi)展的頻率域激電(SIP)試驗(yàn)無(wú)法取得預(yù)期效果,在清溪組和老堡組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與“理論數(shù)據(jù)”相反,即低頻電位小,高頻電位大,計(jì)算出的頻散率為負(fù)值,視為無(wú)效數(shù)據(jù),經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)均如此,是儀器原因或其他原因還不明,有待以后更換其他儀器及方法裝置試驗(yàn)。

    (5)由CSAMT 勘探結(jié)果可見(jiàn),寒武系清溪組地層區(qū)反映的大地視電阻率僅幾至幾十Ω·m,震旦系地層區(qū)反映的大地視電阻率幾十至幾百Ω·m,南華系地層區(qū)反映的大地視電阻率幾百至幾萬(wàn)Ω·m,高低阻異常分帶比較明顯。CSAMT 反演斷面上,各條斷面的形態(tài)總體上是一致的,縱向上由淺表到深部巖層電阻率由低阻向高阻漸進(jìn),橫向上視電阻率由清溪組→老堡組→陡山沱組→黎家坡組巖層逐漸增大,顯示巖性層與電性層有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,根據(jù)視電阻率異常變化規(guī)律可大致劃分出地層界線(xiàn)。鉛鋅礦體賦存于老堡組硅質(zhì)巖及陡山沱組白云巖層間破碎帶(或裂隙)內(nèi),在CSAMT 反演斷面上反映礦化帶處于電阻率梯度帶或低阻異常帶中。CSAMT 在本區(qū)有效勘探深度可達(dá)千米以上,說(shuō)明該方法在“低阻屏蔽”地區(qū)有較強(qiáng)的“穿透力”,可有效運(yùn)用于類(lèi)似礦區(qū)的深部找礦。CSAMT 屬于電磁法勘探范疇,除此外,可在類(lèi)似礦區(qū)開(kāi)展大地電磁法測(cè)量(AMT)或瞬變電磁法測(cè)量(TEM)。

    注 釋

    ①陸懷成,陳忠獻(xiàn).2001.廣西武宣古立鉛鋅礦區(qū)電探工作簡(jiǎn)報(bào)[R].柳州:廣西地球物理勘察院.

    ②陸懷成,陳忠獻(xiàn).2003.廣西岑溪市龍灣鉛鋅礦區(qū)物探工作報(bào)告[R].柳州:廣西地球物理勘察院.

    ③陸懷成,陳忠獻(xiàn).2007.廣西武宣縣朋村鉛鋅礦區(qū)激電工作報(bào)告[R].柳州:廣西地球物理勘察院.

    ④陸懷成,陳忠獻(xiàn).2008.廣西岑溪市大塘鉛鋅礦區(qū)電探工作報(bào)告[R].柳州:廣西地球物理勘察院.

    ⑤廣西地質(zhì)勘查總院第一勘查院.2004.廣西三江縣老堡鉛鋅礦預(yù)查報(bào)告[R].桂林:廣西地質(zhì)勘查總院第一勘查院.

    ⑥廣西271 地質(zhì)隊(duì).2005.廣西三江縣老堡鉛鋅礦普查工作總結(jié)[R].桂林:廣西271 地質(zhì)隊(duì).

    ⑦黎海龍,劉秀飛,等.2014.廣西重點(diǎn)地區(qū)深部巖體圈定與形態(tài)研究報(bào)告[R].柳州:廣西地球物理勘察院.

    ⑧黎海龍,陸懷成,等.2014.綜合物化探在鉛鋅礦勘查中的應(yīng)用研究報(bào)告[R].柳州:廣西地球物理勘察院.

    ⑨黎海龍,朱國(guó)器,等.2011.電磁法在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用研究成果報(bào)告[R].柳州:廣西地球物理勘察院.

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