EH4測深在貴州黔南找礦勘查中的應用

鄧耀輝 黃凱 農觀海

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質勘查局地質礦產勘查院，貴州貴陽 550002）

1 引言

研究區(qū)位于貴州省黔南福泉市牛場鎮(zhèn)，北部為福泉市雞公嶺磷礦，南部為福泉市桅桿坪磷礦，普查區(qū)大地構造位置位于上揚子地臺，上揚子陸塊南部被動邊緣褶沖帶之鳳岡滑脫褶皺帶與都勻滑脫褶皺帶兩個四級構造單元的交匯部位，主體位于鳳岡滑脫褶皺帶上，具有北北東向、近南北向的構造線特征，同時也控制了含磷巖組的展布方向和磷礦賦存的空間位置。

2 地層巖性與構造

出露地層震旦系上統(tǒng)－寒武系紐芬蘭統(tǒng)燈影組（Z∈dy）、寒武系紐芬蘭統(tǒng)－第二統(tǒng)牛蹄塘組（∈1-2n）、寒武系第二統(tǒng)明心寺組（∈2m）、金頂山組（∈2j）、清虛洞組（∈2q）；第四系全新統(tǒng)殘坡積物零星分布，不整合覆于前述各地層之上。

（1）震旦系上統(tǒng)－寒武系紐芬蘭統(tǒng)燈影組（Z∈dy）

燈影組（Z∈dy）分布于普查區(qū)西部及北西部，呈北東向展布，在區(qū)內受斷裂構造破壞影響形成一些斷夾塊。巖性由一套灰色中厚層-厚層白云巖組成；F1 斷裂以東（包括普查區(qū)）厚度215.94～231.84m，一般厚227.09m，東側較為穩(wěn)定。燈影組與下伏地層震旦系下統(tǒng)陡山沱組呈整合接觸。根據巖石組合特征分為三段。

（2）寒武系紐芬蘭統(tǒng)－第二統(tǒng)牛蹄塘組（∈1-2n）

牛蹄塘組（∈1-2n）位于普查區(qū)中部，呈北東向展布。巖性由黑色炭質頁巖、粉砂質頁巖、水云母粘土巖組成，底部常見黃鐵礦晶粒及結核。

（3）寒武系第二統(tǒng)明心寺組（∈2m）

明心寺組（∈2m）位于普查區(qū)東部，是普查區(qū)主要出露地層。中下部巖性為黃綠、綠灰、灰色頁巖與砂頁巖互層，以頁巖為主，含少量絹云母碎片沿面分布。上部為灰、黃灰、灰綠色薄層、中厚層及厚層狀細粒砂巖為主，夾鈣質粉砂巖、砂頁巖、頁巖及細晶灰?guī)r。主要分布于勘探區(qū)西部，可見厚度一般約341.35m；與下伏寒武系牛蹄塘組地層呈整合接觸。

（4）寒武系第二統(tǒng)金頂山組（∈2j）

展布于普查區(qū)南東角，巖性以砂巖、粉砂巖及粘土巖為主，夾少量灰?guī)r。與下伏明心寺組整合接觸。厚度＞190m。

區(qū)域褶皺主要發(fā)育白巖—高坪背斜。褶皺總體呈NE 向展布，背斜的首尾端偏轉呈“S”形。位于白巖背斜南端東翼。

斷裂發(fā)育程度在背斜不同部位差異較大，但有一定規(guī)律可尋。以白巖、高坪背斜銜接部位及小壩斷層兩側斷層較發(fā)育，位于這個部位的英坪礦北段、小壩礦、磨坊礦、新橋磷礦、雞公嶺磷礦南端構造較發(fā)育，其余地區(qū)較簡單。

3 巖石的物性特征

地層比較破碎，白云巖、硅質巖表現(xiàn)為高阻特征，電阻率在2300-5000 歐姆米，斷裂構造因破碎或含水因素的影響，電阻率相對圍巖會大大增大或減小，一般在1000歐姆米以內，往往形成串珠狀低阻異常、巖層錯段、低阻通道和電阻率等值線較強梯度變化帶，與兩側巖石會存在明顯的電阻率差異。

4 物探工作方法及測線的布置

通過觀測相互正交的音頻范圍電場和磁場分量，計算視電阻率和阻抗相位。其磁探頭工作頻率為10Hz～92kHz，探測深度在10～1000m。參數如下：

通道數：5(Ex、Ey、Hx、Hy、Hz)；EH4 帶寬：1 Hz～10000Hz；增益：-1、1、2、4、8、10 可選；采樣率:24000Hz、2400Hz、150Hz；ADC: 32/24 位（32 位輸出，19-24位有效）；

總動態(tài)范圍：160 dB；本底噪音：2 nV/sqrt(Hz)；功耗：<2.5 W(不包括磁棒)；重量：2.9 Kg(含電池)；尺寸：27 cm x 24.6 cm x 12.4 cm；供電：通過汽車電瓶供電，可隨時更換；工作溫度：-20°C～60°C。

布置兩條物探測線WT01 和WT02，測量地層和構造在深部的特征，其中，測線WT02 上施工了一個鉆孔ZK2201。

5 物探成果解譯

（1）異常解釋原則

一般白云巖和硅質巖呈現(xiàn)出相對高阻特征，頁巖、粉砂巖電阻率一般相對較低，而當地層中有斷裂破碎存在時，為兩種情況。在破碎帶不含水的情況下，電阻率一般相對較高，在破碎帶含水的情況下，電阻率一般相對較低。剖面圖為我們推斷斷裂提供了以下幾條原則：

a.出現(xiàn)明顯的低阻通道時，可能由斷裂引起，且斷裂破碎帶中充填有水。

b.見到明顯的串珠狀異常時，可能為斷層破碎帶引起。

c.高低阻分界面可能為斷裂所引起。

d.電阻率異常形態(tài)出現(xiàn)明顯錯斷時，考慮為斷層引起。

（2）成果解譯

電阻率大體呈相對高阻狀態(tài)，而大號點方向上淺部電阻率相對偏低的現(xiàn)象正好對應了該地區(qū)牛蹄塘組合明心寺組的頁巖和砂巖的電阻率響應特征，說明電阻率整體特征與該區(qū)域地下白云巖、砂頁巖為主的地層巖性相吻合。

在測點80 號點附近，高阻電阻率出現(xiàn)輕微錯斷現(xiàn)象，且向下有延伸趨勢，延伸形態(tài)為串珠狀異常，推斷為斷層F501 所引起。斷層傾角較陡，該條斷層反映出相對較高阻的特征，推測是因為破碎但不含水的原因引起。

在測點280 號點處高阻異常區(qū)域在淺部地區(qū)出現(xiàn)明顯錯斷現(xiàn)象，且有向下延伸趨勢，推斷為斷層F370引起，以串珠狀異常的形態(tài)向下延伸，該異常傾角在深部有變緩趨勢，與斷層F27相交。

在測點520 號點和測點760 號點處，出現(xiàn)兩個明顯的高低阻異常分界面，形成一向下延伸有一定規(guī)模的低阻通道，推測為斷層引起，在520 號點附近的淺部斷層見輕微錯斷現(xiàn)象。結合地質資料分別推斷為F27 和Fw1 兩條斷裂，其中F27 延伸較深，規(guī)模較大，且含水性較好。

EH4 斷面圖反映了地下各種地質構造的基本特征，與WT01呈現(xiàn)大體相同的規(guī)律。

在測點80號點附近，出現(xiàn)一高低阻分界面，推測為斷層Fw 所引起，由于該處位于圖幅邊緣，可能受邊界效應影響，斷層位置和傾向有待于后期進一步驗證。

在測點160 號點、360 號點附近，由白云巖引起的高阻異常帶有明顯的錯斷現(xiàn)象，且錯斷延伸方向到深部出現(xiàn)類似串珠狀異常，結合地質信息，推測為斷層F356、F367 引起，從異常的展布特征可以看出，該異常傾角較陡，其中，F(xiàn)356在深部的延伸有變陡趨勢，與地質推斷結果相吻合。而F357 在深部有變緩的趨勢，與地質推斷結果有一定偏差，需要后期進一步驗證。

在測點640 號點、1040 號點附近，出現(xiàn)兩個明顯的高低阻分界面，兩個分界面向下延伸較深，形成明顯的低阻通道，該低阻通道切割規(guī)模較大，且低阻異常延伸明顯，推測為斷層F27 所引起，且該條斷層含水性較好，右側高低阻界面電阻率差異不如左側這么明顯，推測為斷層Fw1 所引起，該斷層下切深度沒有F27深。

在WT02號剖面的660米處施工一鉆孔ZK2201，該鉆孔終孔深度1193.70m，自1075.55 米進入礦層到1150.30 米，礦體總厚度為74.75 米，可以看出，礦體主要受斷層F357、F367 和F27 影響，特別是F27 斷層推測含水性較好、較破碎，對礦體影響較大。

6 結論

該勘查區(qū)施工的兩條EH4 測量剖面數據質量高，且兩條測線的反演結果相互印證，推斷解釋成果可靠，較清晰地反映該區(qū)域構造情況。