音频大地电磁测深在喀腊萨依金钨矿预查中的应用
2019-07-30梁亮
梁亮
(
新疆有色地质勘查局地球物理探矿队 乌鲁木齐 830000)
1 地质背景及地球物理特征
1.1 区域地质背景
工作区大地构造上处于天山兴蒙造山系(Ⅰ级)伊宁中天山地块(Ⅱ级)赛里木陆缘盆地(Ⅲ级)赛里木地块(Ⅳ级)。
工作区经历了元古代古克拉通形成、震旦纪—寒武纪稳定盖层沉积、奥陶纪—志留纪古克拉通解体、志留纪—石炭纪拉张聚合交替阶段、石炭纪—二叠纪陆内拉张裂陷和晚二叠世陆内造山和前陆盆地形成等构造演化过程。演化历史漫长,过程复杂,特别是在泥盆纪—石炭纪期间,是区内金银、铜钼、铅锌、钨多金属等矿产的主要成矿期。
本区地层分区主要属于天山—兴安地层大区中天山—马鬃山地层分区温泉地层小区,区内侵入岩与火山岩不甚发育,区域变质作用相对较弱,碎裂变质作用主要沿断裂带发育,接触变质作用分布于喀拉他乌岩体的接触带附近,以接触热变质作用为主,形成各种角岩等。本区总体构造线方向为北西西—南东东向,褶皱、断裂比较发育。
1.2 区域矿产
本区成矿区带位于古亚州成矿域—伊犁成矿省—伊犁微板块北东缘Cu、Mo、Pb、Zn、Fe、W、Sn、P、石墨成矿带—赛里木Cu、多金属、Au、石墨矿带(区)的南西部。具有对成矿十分有利的沉积建造、岩浆活动和构造、变质作用。沉积盆地热卤水活动和斑岩侵位是赛里木地块两大主要成矿地质作用,形成了本区特色的金属矿床类型层控型、斑岩型、矽卡岩型、热液脉型矿床。由此,为今后的找矿工作上指明了方向。
1.3 区域地球物理特征
区域重力研究成果表明,包括本区在内的西天山地区是全疆面积最大、布格重力异常值较低(仅次于昆仑山)的重力低异常区,总体呈近东西向展布。本区与区域上已发现的喇嘛萨依铜金矿、喇嘛苏铜矿、达巴特铜钼矿等重要矿床点相似,均位于重力低异常区的宽缓梯度带上,重力场总体较平缓,等值线圈闭规模较大,走向较稳定,表现为由西向东逐渐降低,重力值在-190mgal左右。
区域航磁研究表明,包括本区在内的西天山地区主体为负磁异常区,即属区域上塔里木盆地北部—西天山负磁异常区,异常强度-200—-400nT,在负磁异常背景上出现局部高正磁异常区(带)。本区与区域上已发现的喇嘛萨依铜金矿、喇嘛苏铜矿、达巴特铜钼矿等重要矿床点相似,主要位于负磁场区的宽缓梯度带上,磁场值在-100nT左右。
2 方法原理
电磁法是以地下岩矿石的导电性与导磁性差异为物性前提,通过在地面上发射和接收地面电磁波来进行电磁测深,达到解决地质问题的一种地球物理方法。
EH-4连续电导率剖面仪观测的基本参数为正交的电场分量(Ex、Ey)和磁场分量(Hx、Hy)。测量与解释的物理原理为麦克斯韦方程,在对场源信号作出合理假设后(平面电磁波),可将电磁场分解为两组偏振波(Ex,Hy)、(Ey,Hx)。简单地说,每组偏振波反映了不同方向的阻抗,利用下面的卡尼亚公式可得到相互垂直的两个方向的视电阻率。
式中:f-供电频率
通过对两组(Ex,Hy)、(Ey,Hx)的时间序列数据分别进行频谱分析,阻抗张量估计、数据反演等计算,最后得到两个电阻率反演剖面(XY和YX模式)。根据电磁测深的理论知道,XY、YX模式的反演结果,可反映地下介质电阻率的各向异性变化。
3 成果解释推断
根据异常解释原则以L3线为例,对该测线的地电断面及地质解释分析如下。
由于本区的岩性主要为长石岩屑砂岩,因此电阻率差异主要是由岩石的破碎引起,在破碎程度较大的地方地层含水性较好,电阻率值相对较低,在破碎程度较小的地方地层含水性较差,电阻率值相对较高。通过以上原则划分出断裂构造F1和F2,断裂构造位于两个高阻体中间。
L3号测线EH-4测线的反演结果中(见图1)高、低阻异常体有较好的电性差异,剖面的电性体主要以中高阻为主,地电断面的电阻率等值线光滑完整。
图1 L3线EH4电阻率反演结果
在L3线1350点和1400点附近分别布设钻孔ZK101和ZK102,钻孔位置见图1。ZK101孔从96.1米开始共见有钨矿(化)体,含矿岩性为白钨矿化长石岩屑砂岩,见有石英细脉充填,围岩为长石岩屑砂岩,局部为蚀变粉砂岩。ZK101孔从123米开始见有钨矿(化)体,含矿岩性为白钨矿化长石岩屑砂岩,见有石英细脉充填,围岩为长石岩屑砂岩,局部为蚀变粉砂岩。对比电阻率反演图中,矿体主要代表的电阻率值为350-550欧姆·米,主要分布在电阻率高值与低值的接触带上(见图2)。
图2 L3线EH4电阻率反演结果与钻孔套合
由以上钻孔信息,结合本测线的EH4测量成果,可以有较大的可信度来推断,测线的电阻率反演结果中,在电阻率反演图中构造破碎带F1和F2会有热液活动产生(矿体中有石英物质填充),在两侧会产生钨矿体的富集,因此在构造带两侧区域的电阻率等值线为本区的钨矿体成矿有利区域,所代表的电阻率值约为350-550欧姆·米。
4 结论
在室内对大地电磁实测数据进行了整理与反演,获得4个剖面的电性断面。参考有关资料对4个剖面进行地质解译,获得以下认识及成果:
(1)在四条电阻率反演剖面中,根据电阻率等值线特性推断了7条可靠性较高的、与成矿密切相关断裂破碎构造;
(2)根据现有钻孔资料,结合地下介质的电性分布特征,在四条测线上推断了13处本区的钨矿体成矿有利区域。