吉林省长白山玄武岩覆盖区区域地球物理方法有效性研究

2020-09-04李志闯许志河李光祥

科学技术创新 2020年26期

李志闯许志河李光祥杨闯

（吉林省勘查地球物理研究院，吉林长春130000）

吉林省玄武岩覆盖区位于吉林省东南部，其面积约占吉林省总面积的六分之一，由于大面积被玄武岩覆盖，故迟迟未开展地质- 地球物理勘查工作，本文通过对研究区开展地球物理方法研究，目的在于研究该区浅层低温热液型矿产。通过重力、磁测及复电阻率测量，认为该区高重力、高磁及低阻高极化的特征具有热液型矿床的潜力。

1 概况

吉林省玄武岩覆盖区错草顶子气纳微金属异常（LQN3 号、LQN8 号）位于新近系船底山组玄武岩覆盖区边缘部位，异常周边出露地层有古元古代老岭群珍珠门组、花山组地层。侵入岩有晚侏罗世晚期斑状花岗岩、晚侏罗世早期闪长岩。火山岩有白垩纪林子头组和新近系船底山组玄武岩。推测基岩为元古代花山组地层、古元古代珍珠门组地层、新近纪土门子组砂岩和晚侏罗世闪长岩。

2 地球物理研究

2.1 1:10000 高精度重力剖面测量

对LQN3 异常布置2 条重力剖面，LQN8 异常布置了1 条重力剖面，从重力剩余异常曲线看，PM7 呈两低一高形态、PM3 呈一高一低形态、PM20 呈一低一高形态。PM7 剩余重力异常值变化范围为3mgal。南部低缓剩余重力异常变化范围为0.5mgal，对应地表出露船底山组玄武岩，经重力反演推断玄武岩下为侏罗系低密度深成闪长岩侵入。中部11-5 点极高异常区剩余重力异常变化范围为2.5mgal，对应地表出露船底山组玄武岩，推测极高异常区为该区域密度最大的珍珠门组大理岩。北部异常区基本形态及数值与南部基本一致，最北侧值更低，推测为地下地质情况基本一致，侏罗系闪长岩埋深较南部浅。

PM20 南部极低重力值、低缓变化异常区对应地表出露船底山组玄武岩，经重力反演推断玄武岩下为第三系土门子组泥岩。北部高异常区对应地表出露花山组二云片岩、十字二云片岩，推测深部高异常区为同一地质体。

PM3、PM7 线距200m，重力剩余异常曲线基本一致，缺失北侧重力剩余异常负值，推测地下地质情况基本一致。

2.2 复电阻率SIP 剖面测量

从复电阻率（SIP）电阻率剖面可见PM7、PM3 呈南部中高视电阻率异常值，北部为极高视电阻率异常值。PM20 呈南部、中部为低视电阻率异常值，北部为高视电阻率异常值。PM7 南部24-16 点中高视电阻率异常值结合物性资料推测为侏罗系深成闪长岩侵入。北部12-5 点极高视电阻率异常值推测为该区域视电阻率最大值的珍珠门组大理岩。深层侵入岩与珍珠门组大理岩接触带16-14 点存在视电阻率ρ<500Ω·m 条带状低视阻率异常推测可能为构造引起，视极化率J>4%推测为高硫化物存在，时间常数τ>5μs 推测该极化体为密集浸染状金属矿化或石墨化、频率相关系数c<0.5 推测极化体内极化颗粒较不均匀。综合四参数异常值，推测该处岩浆岩上侵结晶分异硫化物大量堆积于构造、断裂处引起高视极化率J 异常，与珍珠门组大理岩接触带形成矽卡岩型矿床，电流传导时间较长导致时间常数τ 异常、侏罗系闪上岩沿构造、断裂上侵地质环境剧烈变化导致矿物颗粒分布不均匀，导致频率相关系数c 异常。瞬变电磁法（TEM）视电阻率15 点附近存在条带状异常且倾向于复电阻率（SIP）一致，进一步印证该断裂存在。6-4 点浅部电性特征与16-14 点基本一致。

PM3 与PM7 剖面线距200m，地质情况基本一致。南部24-20 点中高视电阻率异常值结合物性资料推测为侏罗系深成闪长岩侵入。北部10-0 点极高视电阻率异常值推测为该区域视电阻率最大值的珍珠门组大理岩。深层侵入岩与珍珠门组大理岩接触带11-8 点存在视电阻率ρ<500Ω·m 条带状低视阻率，视极化率J>4%，时间常数τ>5μs、频率相关系数c<0.8。综合四参数异常值，推测该处岩浆岩上侵结晶分异硫化物大量堆积于构造、断裂处引起高视极化率J 异常，与珍珠门组大理岩接触带形成矽卡岩型矿床，电流传导时间较长导致时间常数τ异常、侏罗系闪上岩沿构造、断裂上侵地质环境剧烈变化导致矿物颗粒分布不均匀，导致频率相关系数c 异常。瞬变电磁法（TEM）视电阻率9 点附近存在条带状异常且倾向于复电阻率（SIP）一致，进一步印证该断裂存在。17-15点浅部电性特征与11-8 点基本一致。

PM20 与PM7、PM3 地质情况不一致。南部33-10 点中低视电阻率异常值结合物性资料推测为第三系土门子组砂岩及硅藻土。北部10 到-3 点中极高视电阻率异常值推测为地表出露花山组二云片岩、十字二云片岩。第三系土门子组砂岩与花山组二云片岩接触带17-13 点存在视电阻率ρ<300Ω·m条带状低视阻率，视极化率J>2%，时间常数τ>5μs、频率相关系数c<0.8。综合四参数异常值，推测该处存在断裂、构造。