激发极化法在某金矿普查中的应用

2021-06-23韩埃洋岳想平柴培琪

地质装备 2021年3期

韩埃洋，岳想平，柴培琪

(甘肃省地矿局第一地勘院，甘肃天水 741020)

0 引言

工作区属甘肃玛曲-陕西略阳区域成矿带亚尔码-舟曲金、铜、铁、锰、磷成矿亚带，成矿条件优越。区域矿产分布主要有金、锑、汞、铜、铁、锰等，其中金矿床(点)分布有数十个，主要有金滩子中型金矿、东河、赛金坝梁小型金矿及丁家梁、广金坝、梁家湾金矿点等。

东河金矿、丁家梁金矿与本工作区紧邻，矿体产于志留系卓乌阔组黄铁矿化含炭粉砂质板岩中，受北西向断裂控制，为与海相碎屑岩、含炭硅质岩有关的构造蚀变岩型金矿。

在全面收集工作区已有地质、物化探资料的基础上，在矿化富集地段开展激电中梯剖面测量，圈出激电异常，缩小找矿范围，推断解释异常体范围、规模和空间分布等特征。

1 地质与地球物理特征

1.1 地层

勘查区地层主要有中志留统舟曲组第三岩段(S2z3)、上志留统卓乌阔组第一岩段(S3zw1)、第二岩段(S3zw2)及第三岩段(S3zw3)(表1)，其中舟曲组第三岩段及卓乌阔组第一岩段是区内主要的含金矿(化)体地层，其特征由老至新简述如下：

(1)中志留统舟曲组(S2z)。中志留统舟曲组第三岩性段(S2z3)，分布于勘查区中部，背斜核部，走向近东西，在背斜北翼响水一带地层产状平缓，倾角一般在5°～35°。该岩性段地层为一套浅海相碎屑岩建造，主要岩性为砂质板岩和碳质板岩。该套地层是区内主要含矿建造。

(2)上志留统卓乌阔组(S3zw)。分布于勘查区北部和南部地区，出露下部层位的第一、二、三岩性段，由南向北展布，为一套陆架斜坡相碳酸盐岩，含炭硅质岩建造。主要岩性为硅质条带团块灰岩、砂屑灰岩夹硅质岩、含炭板岩，产珊瑚、层孔虫等化石。

1.2 构造

1.2.1 褶皱构造

勘查区褶皱构造主要为尚家河紧闭复式背斜，为一扇形背斜，表现为地层核部老，两翼新，地层产状北翼朝南，南翼朝北。轴向近于东西向，核部位于尚家河一带，为舟曲组第三岩性段，两翼为卓乌阔组。核部小兰沟—唐湾梁一带次级紧闭褶皱发育，产状复杂多变；南翼地层总体向北倾，产状345°～5°∠45°～70°，东河口以南发育次级紧闭褶皱发育；北翼总体向南东倾，地层平缓，倾角5°～35°，受层间小断层破坏。

尚家河复式背斜其构造形态复杂，在两翼地层中各种次级褶皱十分发育，次级褶皱形态主要有紧闭斜歪褶皱、平卧褶皱等，紧闭斜歪褶皱常成组产出，轴面近平行。

从矿体分布特征及已有资料分析，全区的矿体宏观分布主要受尚家河复式背斜的控制影响。Ⅰ矿段主要分布在背斜的北翼，矿体主要为北东向和北西向，在北翼近核部地段产状相对平缓；Ⅱ矿段主要分布在尚家河背斜的核部，产状不稳定，变化较大。

1.2.2 断裂构造

勘查区断裂构造发育，主要为褶皱挤压作用下岩石变形破裂形成的各种断层及层间断裂带，其规模较小，主要由断层角砾岩组成，角砾为两侧岩层碎裂岩和透镜状石英，断层内石英脉发育，断裂带宽0.5～2.0 m，倾角40°～60°，多为正断层。

该区构造发育，主要含矿构造为北西向和北东向两组。其中北东向构造规模较大，延伸长度约0.3～4.0 km，倾角较陡，以多组平行构造展布，含矿性差，初步判断形成期次较早，受尚家河复式背斜北翼次级褶皱构造影响，表现为该构造带内矿体地表连续性差，厚度品位较低。不同于北东向断裂，形成期次较晚的北西向断裂，地表延伸长度约500 m，以I-4矿体为代表，产状平缓，性质为层间平缓正断层，其含矿性好，地表及深部矿体厚度品位相对较大，较为稳定。

1.3 岩石的密度、电性特征

本次工作共采集物性标本205块，主要的岩石名称及物性参数见表1，区内采集砂质板岩和粉砂质板岩等6种不同岩矿石。由物性测定结果可知：测区岩矿石电阻率变化范围47～215 Ω·m，极化率变化范围1.12%～13.44%。矿化岩石极化率较高，平均值≥8.73%；围岩中炭质板岩极化率相对较高，但是区内炭质板岩出露较少，其他岩石极化率均较低，一般小于2.66%。综上所述，矿化岩石与围岩之间有明显的极化率差异，电阻率差异不明显。

表1 岩石物性统计表岩石名称Table 1 Statistical table of petrophysical properties

2 工作部署

本次激发极化法装置类型选择激电中梯装置。开展激发极化法工作之前，为保证其有效性，先在深部见矿的I-2矿体设1条勘探线，I-4 矿体布设2条勘探线，确认方法有效后，选择2个区域开展工作。

针对I-2与I-4矿体，I-9矿体布设激电中梯剖面，共布设7条测线。其目的是通过对剖面极化率和电阻率异常的解释，大致得出矿体的分布规律及延伸情况，圈定激电异常范围和矿体靶区，为探矿施工提供一定依据。

3 激电异常解释

3.1 矿体I-4处激电异常

在已知矿体I-4处共布设4条等间距平行测线(如图1)，方向北偏东30°，线距80 m。上述4条剖面均有明显的高极化异常，异常中心分别为g线33号点、h线37号点、i线41号点、j线44号点，其中j线异常极大值最高达5.99%，j线到g线异常极大值依次减弱，g线异常极大值3.86%；4条剖面异常形态类似，异常梯度北高南低，根据剖面异常形态推测异常体南倾。

图1 g、h、i、j线激电异常特征Fig.1 Line g, h, i, j IP anomaly characteristics

剖面范围内出露地层为志留系中统丹曲组第三段中亚段，该地层以砂质板岩，(泥质)粉砂质板岩为主，4条剖面异常位置与控矿构造F11有较好的对应关系，其中i线、j线激电异常极大值位置与已知I-4号矿体(矿石类型为毒砂化、黄铁矿化粉砂岩、粉砂质板岩)位置相对应。

根据物性统计剖面范围内非矿化岩石与矿化岩石有明显的激电差异，初步推测这4条剖面激电异常由F11中填充的毒砂化、黄铁矿化粉砂岩和粉砂质板岩引起，推测F11南倾，g线33号点到h线37号点之间矿化富集。

3.2 矿体I-2处激电异常

a、b、c和d四条剖面等间距平行布设(如图2)，方向330°，线距80 m。上述4条剖面均有明显的高极化异常，异常中心分别为a线34号点、b线35号点、c线36号点和d线37号点，4条剖面极化率极大值约4.50%，剖面形态类似。

图2 a、b、c、d线激电异常特征Fig.2 Line a, b, c, d IP anomaly characteristics

激电异常位置与已知构造F4有较好的对应关系，其中b线35号点、c线36号点和d线37号点矿化富集成矿，矿石类型为毒砂矿化、黄铁矿化石英脉及粉砂岩，矿体编号I-2。a线到d线4条剖面布设于舟曲组中亚段、上亚段地层中，地层以砂质板岩和粉砂质板岩为主。根据物性统计结果，非矿化砂质板岩和粉砂质板岩极化率较小不能构成明显激电异常，矿体I-2足以引起明显异常。初步推测矿体I-2向西有延伸，a线到d线的激电异常由矿体I-2引起。

3.3 矿体I-9处激电异常

e线和f线两条剖面等间距平行布设(如图3)，方向15°，线距80 m。两条剖面均有明显的高极化异常，异常中心分别为e线39号点、f线40号点，2条剖面极化率极大值约4.70%，剖面形态类似。激电异常位置与已知矿体I-9对应关系较好，根据物性统计矿体I-9所在矿化带毒砂化构造角砾岩足以引起明显激电异常，初步推测该异常由矿体I-9引起，矿体南倾。