自然电场法在青海省三通沟石墨矿找矿中的应用

李海宾，卿晓锋，祁昌炜，张 钰，谷 超，周 瑾

1．青海省地质调查局，青海西宁810001；2.中国建筑材料工业地质勘查中心青海总队，青海西宁810000

自然电场法在青海省三通沟石墨矿找矿中的应用

李海宾1，卿晓锋2，祁昌炜1，张 钰1，谷 超1，周 瑾1

1．青海省地质调查局，青海西宁810001；2.中国建筑材料工业地质勘查中心青海总队，青海西宁810000

青海省都兰县诺木洪镇三通沟一带石墨矿成矿地质条件较好，目前已发现了多处石墨矿化线索.通过在该区开展自然电位物探测量工作，圈出呈条带状展布的自电异常带多处，对该区石墨矿（化）体的分布规律及成矿特征有了一定认识.

自然电场法；石墨矿；异常；青海省

0 引言

青海省都兰县诺木洪镇三通沟一带石墨矿成矿地质条件较好.区内从古元古界金水口群至蓟县系狼牙山组的大理岩中，均发现了石墨矿化，并有较多的成矿事实.区内含矿地层分布广泛，找矿前景明朗.通过在该区开展自然电场法测量工作，对于本区的石墨矿找矿前景有了进一步认识［1］.

1 矿区地质特征

1．1 地层

研究区主要出露元古变质岩系地层［2］.

（1）古元古界金水口岩群（PtJ）：主要分布于区域西部和中部.岩性主要为二云石英片岩、黑云母石英片岩、绿泥石英片岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩及白云大理岩，厚度大于2 700 m.地层内构造复杂，断裂发育.岩浆活动频繁，局部已肢解离散.

（2）中－新元古界万宝沟群火山岩组（Pt2－3Wa）：主要分布于区域西南部，出露面积较小.岩性主要为暗灰绿色蚀变玄武岩夹安山岩、中基性凝灰熔岩、凝灰岩、白云岩、结晶灰岩、片理化砂岩，厚度大于872 m.

（3）中元古界长城系小庙组（Chx）：分布于区域西部，出露面积小.岩性主要由绿泥片岩、二云母绿泥片岩、石英片岩、黑云母片岩等组成，厚度大于714．7 m，与下伏金水口岩群呈断层接触.

（4）新元古界蓟县系狼牙山组（Jxl）：主要分布在区域中、东部的三通沟－冰沟一带.岩性组合为灰岩、大理岩、板岩夹石英岩、千枚岩硅质岩，局部夹碳质磷块岩、硅质岩和铁矿层，厚929 m，最大可达6 000 m以上.局部夹石墨大理岩，为本次石墨找矿的主要目标地层.与下伏小庙组整合接触.地层内构造复杂，断裂发育.

1．2 构造

矿区构造主要褶皱和正断层构成，其构造特征如下.

（1）褶皱：由于区域内大面积花岗岩的分布，褶皱支离破碎，多不连续，保存明显可认的褶皱仅有洪水河－诺木洪河向斜.该向斜由蓟县系狼牙山组结晶灰岩、硅质白云质灰岩夹板岩、变砂岩所组成.北翼出露完整，南翼被三叠系、侏罗系地层掩盖并被后期断裂所破坏.向斜轴向明显扭曲，各段方向不尽一致，诺木洪河东侧呈北东向，诺木洪河以西呈北西向，向斜构造线呈一平躺松弛的“S”形.向斜枢纽也起伏不定.

（2）断层：区域内主要发育近东西向正断层，主要分布在区域西南部三通沟以北.断层以发育断层角砾岩为特征，分布较散，长度较短，约1～8 km.走向近东西向，倾角50～60°，多为南侧下降，北侧上升.正断层穿过早期地层韧性剪切带和岩体，引起岩层产状急变，节理化、劈理化带的突然出现，小褶皱急剧增加以及挤压破碎现象和各种擦痕等构造强化现象，并为岩浆和热液运移提供了通道和储聚场所.

1．3 岩浆岩

区域内岩浆活动以印支期侵入岩和华力西期侵入岩为主.华力西期侵入岩代表性岩石为黑云母花岗闪长岩、黑云母石英闪长岩，印支期侵入岩代表性岩石为黑云母二长花岗岩、正长花岗岩、黑云母二长花岗斑岩.

2 电法工作及解释

2．1 岩（矿）石电物性特征①卿晓锋，等.青海省都兰县三通沟石墨矿预查报告.中国建筑材料工业地质勘查中心青海总队，2016.

石墨矿及炭质地层有极低的电阻率和很高的极化率，是优良的电子导体，一般能产生很强烈的自然电场和激电异常；而不含矿大理岩、花岗岩、板岩等围岩具有高电阻率、低极化率的特性，不能产生明显的自然电场和激电异常.本次在区内针对性地采集了部分岩、矿石标本进行电性测定，统计结果见表1.

表1 三通沟地区岩矿石电性参数统计表Table 1 Statistics of electric parameters for the rocks and ores in Santonggou area

从表1中可以看出，含石墨大理岩的极化率比较高，一般为18%左右，最多达到33%，是其他岩石平均值的近10倍.电阻率一般为90 Ωm左右，而其他岩石普遍在2000 Ωm以上，因此含石墨大理岩电阻率远远低于围岩电阻率，呈明显的低阻高极化特征.

本区目标矿种含石墨大理岩与各类围岩之间存在明显的电性差异，并且没有发现有相同电性特征的干扰体.石墨矿的电阻率很低，因此开展自然电场法测量可以形成低的电位差，这是采用自然电场法寻找石墨矿的地球物理前提［3］.

2．2 电法测量成果及解释

为查明本区石墨矿（化）体分布情况，共布设1∶1万自然电场法75 km2，并形成自然电位等值线图（图1）.

图1 矿区自然电位等值线平面图Fig．1 Isopleth map of spontaneous potential in the orefield1—自然电位（spontaneous potential）；2—自电异常带（anomaly zone）

从图1可以看出，本区自然电位表现为大面积的负异常，异常幅值和范围较大，圈出3条主要负异常带.异常带长度、宽度和幅值均较大，反映了矿化体规模较大，并与地表发现的石墨矿化带吻合较好.3条异常带编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，各异常带特征如下［4］.

Ⅰ异常带位于工区西南部，呈北东方向，带状分布，异常强度大，幅值达到－700 mV，长约4 700 m，宽800 m.异常带内发现石墨矿化带多条，矿化带厚度、品位变化较大，为大理岩性，多为土状石墨.通过对比，异常带与矿化体对应较好，异常值的变化表明石墨矿化体质量、厚度等不均匀.

Ⅱ异常带位于工区东南部，呈近东西方向，带状分布，异常强度大，幅值达到－800 mV，长约2 400 m，宽450 m.异常带内发现石墨矿化带2条，矿化体为大理岩性，多为土状石墨.异常带与矿化体对应较好，异常分布比较均匀.

Ⅲ异常带位于工区北部，呈近东西方向，带状分布，异常强度大，幅值达到－750 mV，长约3 800 m，宽450 m.异常带内同样发现石墨矿化带，矿化带厚度、质量变化较大，总体质量较差.异常带与矿化体对应较好，但异常带分布断断续续不均匀，显示了矿化体的分布不均匀［5］.

4 结论

（1）通过在本地区开展自然电场法工作，圈出3条主要异常带，其中规模较大的Ⅰ、Ⅱ号异常经地表揭露，均发现了石墨矿（化）体，并且矿（化）体与异常吻合较好，说明在该区通过开展自然电场法寻找石墨矿是可行的.

（2）随着物探技术方法的进步和相关仪器设备的更新换代，人们越来越倾向于采用新的技术方法及仪器设备，而忽略一些传统物探方法，这是不应该的，因为这些传统方法不仅技术理论成熟，而且成本也相对较低，应该引起我们足够的重视［6］.

［1］保广普，拜永山，付军，等．东昆仑地区石墨矿地质特征及找矿前景初探［J］．青海大学学报，2013，31（5）：75－77．

［2］潘彤，拜永山，丁清峰，等．青海省东昆仑地区有色、贵金属矿产成矿系列与成矿预测［M］．北京：地质出版社，2011：174－195．

［3］李金铭．地电场与电法勘探［M］．北京：地质出版社，2005．

［4］李东生，张文权，田承盛，等．青海祁漫塔格地区主要矿床类型找矿方法探讨［J］．西北地质，2013，46（4）：131－141．

［5］姚姚．地球物理反演基本理论与应用方法［M］．武汉：中国地质大学出版社，2002．

［6］范武岗．地球物理勘查方法的发展与创新［J］．地球，2015（12）：133－133．

APPLICATION OF NATURAL ELECTRIC FIELD METHOD IN THE EXPLORATION OF GRAPHITE DEPOSIT IN THE SANTONGGOU OREFIELD,QINGHAI PROVINCE

LI Hai-bin1，QING Xiao-feng2，QI Chang-wei1，ZHANG Yu1，GU Chao1，ZHOU Jin1

1．Qinghai Bureau of Geological Survey，Xining 810000，China；2．Qinghai Branch，China Geological Survey Center for Building Material Industry，Xining 810000，China

The Santonggou area in Dulan County，Qinghai Province，has good metallogenic conditions for graphite deposit，with a few clues for graphite mineralization．By the geophysical survey with natural electric field method，several abnormal zones are delineated，which supplies a well understanding to the distribution and mineralization of graphite orebodies in the area．

natural electric field；graphite deposit；abnormal；Qinghai Province

2015－01－22；

2016－03－17．编辑：张哲．

中国核工业地质局基础地质项目（编号200853）．

李海宾（1990—），男，助工，主要从事地球物理找矿工作，通信地址青海省西宁市黄河路15号，E-mail//969306194@qq.com

1671-1947（2016）06-0583-06

P315.2；P694

A