可控源音频大地电磁法在贵定某锌矿区中的应用论文_ 黄孝风

(广西壮族自治区三一○核地质大队 桂林 541200)

摘要:可控源音频大地电磁法,因采用人工场源,具有抗干扰能力强,分辨率高等特点。在贵定某层控锌矿床上应用,合理的选择了工作方法及成果解释程序,推断深部不同地质体的分布;提出了含矿层的地球物理特征及分布特性;经少量钻孔验证,取得了满意的找矿效果。为该矿区进一步深部勘查提供了方法依据。

关键词:可控源音频大地电磁法;贵定某锌矿;应用效果

可控源音频大地电磁测深(CSAMT)是一种利用人工电源,进行频率域深部探测的地球物理方法。通过测量卡尼亚电阻率和相位,它具有供电电流大,压制干扰强,探测深度大等特点。由已知地质和坑道资料,参考相邻工作区成矿条件,推断贵定锌矿是属于层控矿床。由于CSAMT具有横向分辨率强的特点,本工作区经过剖面测深成果,推断成矿位置的指示层位,经过钻孔验证,取得了很好的找矿效果。

1、工作区地质和地球物理特征

1.1 工作区地层

主要出露地层有第四系(Q)、下二叠统梁山组(P1l)、下石炭统摆左组(C1b)、详摆组(C1x)、上泥盆统者王组(D3z)、尧梭组(D3y)、望城坡组(D3w)以及中泥盆统蟒山组(D2m)。其中,望城坡组(D3w)为主要含矿层位。

望城坡组(D3w):分两段(含矿层):

第二段(D3w2):为局限台地相灰、深灰色薄至中厚层状泥晶生物屑灰岩局部夹白云质灰岩、白云岩。

第一段(D3w1):分a、b、c三层

C层(D3w1c):为潮坪间带相灰、深灰色薄至中厚层状含泥白云岩、泥质白云岩夹深灰色晶洞白云岩。

B层(D3w1b):为局限台地边缘相(台隆)-生物礁滩相。含矿层。

A层(D3w1a):为局限台地相灰、深灰色薄至中厚层状生物白云岩,含泥生物白云岩夹中厚层状生物白云岩夹泥质石英粉砂岩。与下伏地层为整合接触。

1.2 工作区构造

工作区地处扬子准地台内部次级构造单元的两个构造单元体的接合区(即黔南台陷贵定南北向构造变形区与黔北台隆贵阳复杂构造变形区),区域性大断裂有黄丝断层从贵定县该锌矿区北部通过

工作区内断层构造较为发育,主要有近东西向和北西向两组,北东向组为次级分枝构造,均为后期构造,对矿体(含矿层)有一定的破坏作用。

F203:位于工作区北部,是工作区较重要的一条构造,走向北西,倾向南西。从东向西依次贯穿D3y、D3z、C1x和P1l地层。

F211:位于工作区的中部,是F201的一个分支,走向北西,倾向南西,从东向西依次贯穿D3y、D3z和C1x地层。

1.3 矿化特征

矿体呈似层状、透镜状产出,其产状与岩层产状基本一致,倾向300~330°,倾角8~25°,一般8~20°。

矿石主要矿物为闪锌矿、铁闪锌矿,次为方铅矿等。矿石结构可分为浸染状、团块状、条带状及致密块状。按氧化程度分为氧化矿石、混合矿石和硫化矿石。硫化矿石分布于深部,且占矿体内矿石绝大部分。矿体呈层状分布,且大小不一。

此锌矿床赋存在上泥盆统望城坡组下段(D3w1)地层中,矿床外有多条断裂构造带存在,而矿床发育在断裂构造带分枝夹持区内、外的残破平缓背斜中;矿床严格受层位控制;矿物多产在岩层接触面、微裂隙和节理中,黄铁矿化成矿关系密切。

1.4 地球物理特征

表1为测定的主要地层岩(矿)石的电阻率参数统计表,综合分析, D3z、D3y岩性为中高电阻率性征;D3w为主要含矿层位,为中低阻性征,但由于该层为存在泥质白云岩,所以在不能具体划分其含矿层的位置,只能确定其所在层位;C1x不含炭部位的基岩为高电阻率;黄铁矿化锌矿石为低电阻率。综上所述,其电阻率差异可以作为推测地层的依据。

2 可控源音频大地电磁测深(CSAMT)工作

2.1 工作方法

本次工作使用GDP-32Ⅱ电法工作站,通过试验剖面的结果分析,剖面按平行地层走向布置,地层分层效果较好。因此本次工作的物探剖面,按基本平行地层走向布设,测点编号从南西到北东按逐渐增大顺序编排,测点距MN=40m,发射偶极距AB=1000m,收发距γ≥6400m,工作频率1—8192Hz,数据资料经过圆滑、静态校正处理后,采用二维带地形反演。

2.2 成果解释

通过测深剖面的资料处理,带地形二维反演,根据岩(矿)石的主要电性差异,推测成矿位置的主要指示层位——泥盆系上统望城坡组(D3w)。

横向上分析,整体地层倾向南西,倾角较缓,呈近似水平状。C1剖面主要处于C1x、D3z、D3y地层中,高阻层位主要为白云岩、灰岩,高程960-1350m;在高程960-800m之间,由于岩性及金属矿化的综合作用,使得地层呈现低阻状态反应,金属物质含量不同,所显示的电阻率也不同,由于构造的后期作用,也使得相同地层出现了电阻率呈现超低电阻率的现象,于是出现了低阻层呈现,同时低阻层埋藏深度也有变化。中阻层主要在高程800m以下,多为砂岩、粉砂岩。推测高阻层为D3z,D3y及C1x、D3w2。低阻层为D3w1a 与D3w1b矿化灰岩、泥质灰岩白云岩等。深部中阻层为D2m砂岩、粉砂岩、石英砂岩等。

纵向上分析,此区段构造较复杂。根据电阻率在构造带上呈现有电阻率梯度带的特征,结合地质图,推断有多条(隐伏)构造存在。由于构造的作用,使低阻地层有一定的措动。形成向北东倾斜的低阻区段,为我们所要寻找的重要层位。其中上、下界面的中、低阻梯度密集部分,也是重要的含矿层位。

结合本次CSAMT地电断面成果,剖面整体分为中高阻层,低阻薄层,中阻层。结合地质情况分析,推测高阻层为C1b、C1x、D3z、D3y和D3w2的灰岩、白云岩、石英砂岩;低阻层为D3w1a+D3w1b+D3w1c金属矿化灰岩、泥质灰岩等。中阻层为D2m砂岩、粉砂岩等。

纵向上,此区段构造较复杂。根据电阻率在构造带上呈现有电阻率梯度带的特征,推测有多条(隐伏)构造存在。由于构造的后期作用,低阻层位有一定的起伏,低阻层向北东倾斜,为矿体赋存位置的主要指示层位。

2.3 成果的验证

ZK516为见矿情况非常好的优质孔,位于测点3060处,孔深398.38m,在370-386m深见约16m的含矿层,此见矿位置正好低、中电阻层间,原设计见矿层位为380m,与实际见矿深度相差10m。见矿层位位于D3w1a+D3w1b层位,为本次工作的重点研究层位。

在测点3060处布置钻孔ZK511,终孔孔深400m,经过揭露,在380m深见约10m的成矿段,经过后期资料比对,成矿位置正好位于反演断面的中低电阻层梯度变化较密集处。

结合见矿钻孔ZK516、ZK511,分析其成矿部位,认为D3w1b为主要含矿层位,而D3w1a和D3w1b的低阻层为主要的含矿指示层,含矿部位则位于中、低电阻率梯度变化较大部位。

根据地质、物探资料,以及后期的钻孔验证分析析,工作区的矿体严格受地层控制,控矿层位主要位于低阻层为D3w1a+D3w1b+D3w1c。

3、结论

由已知地质资料,经过后期的钻孔验证,工作区的矿床严格受层位控制,而矿体赋存位置基本位于中低电阻层梯度变化较密集的部位。在利用可控源音频大地电磁深(CSAMT)二维反演断面图的基础上,根据工作区的主要岩(矿)石的电性特征,可以有效的推断地层层位,推测低阻地层的含矿指示层位取得了很好的找矿效果。

可控源音频大地电磁测深在找深部层控矿中,探矿效果良好。

参考文献:

何继善. 可控源音频大地电磁测深[M]. 长沙:中南工业大学出版社

张建奎. 可控源音频大地电磁测深找铅锌矿的应用. 物探与化探. 2010年4月第34卷第2期

论文作者: 黄孝风

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第04期

论文发表时间:2019/6/21

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可控源音频大地电磁法在贵定某锌矿区中的应用论文_ 黄孝风
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