物探测量在新疆某地砂岩型铜矿勘查中的应用效果分析

2019-07-13康永福

探索科学(学术版) 2019年5期

康永福

新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局地球物理化学探矿大队新疆昌吉 831100

在现代采矿生产中,地质找矿和资源勘查工作处于十分重要的地位,且呈现出越来越复杂化的发展趋势。物探测量技术在地质找矿和矿产资源勘查过程中发挥的作用越来越显著。物探测量技术是当前地质勘探作业中广泛应用的技术类型,通过和现代化信息技术的综合应用可以实现对勘探数据的有效处理,提高判断解释的精确度以及资源勘查的效率和质量。

一、工程概况以及所采用的物探测量方法介绍

本文研究所涉及到的工区处于新疆乌恰县内,地层隶属于塔里木地层区塔中南地层分区中的叶城地层小区,其新生界中新统克孜洛依组和安居安组底部为砂岩层铜矿的主要赋存层位。矿层中包含有大量灰、浅灰红色的巨厚层状块,同时也掺杂着一些浅灰红色的薄层粉砂质泥岩。根据勘查结果来看,铜矿体的覆盖长度约为200～3000m、厚度为2～5m,呈层状分布。矿体中包含的材质多为辉铜矿、除此之外,还包含了孔雀石、铜蓝、石英、长石、黑云母等氧化矿物或是脉石矿物。

(一)矿区的电物性特征分析。新疆乌恰县境内的这片砂岩型铜矿工作区地表所露出的矿石主要为砂岩、砂土和铜矿化的砂岩。在采集标本时选择的是无风化的新鲜标本,之后使用IP测量仪进行测定,获得其电压测量分辨率和极化率测量分辨率,根据演示电物性参数统计结果来看,矿体中含铜矿化砂岩时的极化率相对偏高,由此可以推测出其具有低阻高极化的特征。反之,在不存在铜矿化的情况下,极化率则相对偏低。除此之外,围岩则表现出低阻低极化的特征。整体上来看,矿体中岩石的电物性并未表现出较大的差异性,但却表现出明显的变化性,且与砂岩的铜矿化程度紧密相关。

(二)物探测量方法介绍。物探测量技术是现代地质勘探作业中不可缺少的一项关键性技术,在技术应用的过程中,应遵循三项原则,分别是择优原则、科学推测原则以及经济性原则。择优原则是指在技术应用时应结合实际情况对各类物探技术进行对比分析,选择其中最合适的一项技术。科学推测原则是指在勘探中应综合采用多项技术,对采集到的数据信息进行严密筛选,获取其中最有价值的部分信息。经济性原则是指要注重物探技术应用成本的控制。

根据工作区矿体演示电物性统计结果我们已经知道铜矿化砂岩或是铜矿体具有低阻高极化的特征,基于此,拟采用大功率激电仪进行中梯装置时间域激发极化法进行测量,同时采用大地电磁仪进行可探源大地电磁测深,以此实现对铜矿体的精准追踪,为铜矿钻探作业提供指导。

在进行时间域激发极化测量的过程中,采样宽度为40ms、供电周期为16s,根据测量结果来看,视电阻的异常特征并不显著,经分析,导致这种情况的原因是受到了地表第四系覆盖层以及地表盐碱的影响。同时,视极化率的整体均比也相对偏低,但在致密性较高的铜矿化砂岩层或是铜矿体部位,视极化率则表现出明显的增高。若是以1.1%为下限,则可圈定出六处激电异常。

在进行可探源大地电磁测深的过程中,采用的则是“十字型”布极的方式,分别对1、4、7频带进行测定并获得相应的数据。垂直矿体测点的布设则应参考激电异常的分布情况。

二、物探异常及应用效果分析

(一)物探异常和应用效果。根据工作区地表露出砂岩和覆盖层的测量结果来看,在砂岩中分布着大量的硫化矿物,特征为松散干燥,多呈现出星散条带状分布。其视极化率异常偏弱,且变化性也较小。而在厚度较大且富含辉铜矿的硫化矿物区,视极化率则出现小幅度的增长。基于1.1%视极化率下限圈定出的六个异常区,通过槽探验证均存在性状良好的铜矿体,且走向以及规模都表现出明显的一致性。

根据砂岩型铜矿工作区浅表层的表现情况,进行可控源大地电磁测深作业的主要目的是为了确定覆盖层以下深部是否存在高阻电性层。将探测结果的反演结果和地质资料相结合,对铜矿带、高阻岩矿体、异常体等进行圈定。

之后通过钻孔验证结果来看,本次研究所选铜矿工作区中极化率异常高低变化的梯度带部位往往是矿体的赋存部位,而且呈现出向低异常方向倾斜的特征。与此同时,近区围岩部位存在的较高或是偏低的电阻率异常情况则可能是深部矿体的赋存位置。

(二)结果讨论。综合上文中所有物探测量结果来看,新疆乌恰县境内的砂岩型铜矿中,围岩的主要成分为沉积砂岩,性状较为松散。矿体中矿物的赋存大多呈现出星散的条带状或是浸染状,分布情况十分不平均。砂岩型铜矿的激电测量结果并未显示出较为明显的异常特征,极化率也相对偏弱。而矿体中电阻率的异常则表现出巨大的波动幅度。以上因素的存在为铜矿的电法异常解释造成了巨大的困难。因此在进行工作区整体物探异常分析的过程中,要秉持“相对异常”的原则,即从工作区弱～较弱异常的强度、变化等特征切入,采用矿点对比、异常统计分析等方法,从激电异常中获取矿体相关的局部异常。而对于矿体中存在的高阻或是低阻异常部位,在进行物性分析时则要与近区围岩有机结合起来。