实例浅析激电法在金属找矿工作中存在问题
2021-06-30范海滨郝志文董美川胡晓婷张洪滨
范海滨,郝志文,董美川,胡晓婷,张洪滨
(山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队,山东 潍坊 261021)
1 实例应用区概况
山东省诸城市皇华地区金铜矿普查是围绕郝戈庄断裂皇华段进行的一次针对金铜矿的找矿工作。工作区位于郝戈庄断裂两侧,断裂带整体走向北东。断裂带北侧出露地层,为中元古代五莲群、中生代莱阳群,岩性主要为砂岩、砾岩,南侧出露岩浆岩,为新元古代荣成序列宝山单元二长花岗片麻岩,见有中生代晚期脉岩,岩性主要为闪长岩、闪长玢岩。郝戈庄断裂是重要的控矿容矿构造[1]。
本次工作对工作区全区进行了1:1万激电中梯扫面工作,共圈定6处激电异常,其中4处沿郝戈庄断裂分布,1处位于郝戈庄断裂北侧,1处分布于郝戈庄断裂南侧。与郝戈庄断裂分布情况基本吻合。
2 异常验证情况
对5处异常均布设激电测深剖面确认异常深部情况,并利用探槽、钻探等探矿工程对异常进行了最终验证。
结合当地地质、地形、地理情况最终确定了验证成果:Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ号异常为金属硫化物(矿化蚀变带)引起异常(矿致异常)。Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ号异常为假性异常(非矿致异常)。假性异常对矿产勘查起到了一定程度制约作用,发生的原因也是多方面的,下面就本次工作假性异常引起原因进行简单分析。
(1)Ⅲ号异常推测为地表及地下水原因引起。从地表情况看,河道自异常中心穿过,第四系含水率较高。但由于其临近居民区和公路,地表露头较差,无法利用探矿工程进行验证,未最终确定其具体成因。
(2)Ⅵ号异常位于郝戈庄断裂北侧,形态较好、完整,规模较大。在异常中心及一侧布设两条激电测深剖面(图1、图2)。从剖面看,几点测深剖面1(以下简称“剖面1”)在1390点附近出现低阻凹槽,视电阻率值小于500Ω·m;视极化率断面图显示,该剖面总体视极化率较高,极值达6%,纵向上,由浅到深,总体呈逐渐升高趋势,对应视电阻率低阻凹槽处,视极化率为5%以上。总体推测该剖面位置存在激电异常。
图1 激电测深剖面剖面1
图2 激电测深剖面剖面2
激电测深剖面2(以下简称“剖面2”)在纵向上,视电阻率随着深度增加逐渐升高,无低阻凹槽现象或高低阻梯度带特征体现。视极化率断面图显示,在横向上的1830点处,出现“串珠”状低极化异常带[2]。
在剖面1位置布设探槽对异常进行验证,施工深度超过3米,所见均为粘土和砂质粘土,未揭露到基岩。在异常中心位置施工钻孔深度198.50m,发现岩性均为细砂岩及粉砂岩,岩心完整度较好,未发现构造及矿化蚀变带存在特征。
为确认引起异常原因,项目组对周边村民进行了走访,从走访情况看,Ⅵ号异常中心及两翼位置为古河道,且经过多次改道,后为填充用作农田,而新河道经过取直深挖,现从异常东侧经过。
另外,高压线从异常中心穿过。经过调查后综合判断:此异常高极化值是下层岩石以砂岩为主,原为古河道,现靠近河道,富水较好;而上方有高压线经过,两者相互作用导致测量时视极化率值较高而形成激电异常。最终确认剖面1位置激电异常为地下水引起,而剖面2串珠状低极化异常出现推测为高压线引起。
(3)Ⅴ号异常位于郝戈庄断裂南侧,分别布设了激电测深剖面3(图3)(以下简称“剖面3”)和激电测深剖面4(图4)(以下简称“剖面4”)对其进行了验证
图3 激电测深剖面剖面3
图4 激电测深剖面剖面4
剖面3中视电阻率断面图显示,分别在1110、1270点附近出现低阻凹槽和高低阻梯度带特征,推断1270点附近为F1断裂通过之处;对应视极化率断面图,纵向上,由浅到深,总体呈逐渐升高趋势,无明显激电异常,在相同位置视极化率值最高为3%;总体上看,F1断裂在本条剖面表现为低阻相对高极化特征,与激电中梯面积测量反映一致。
剖面4中视极化率在1210点显示明显异常,北倾,约80°,视极化率极大值为4.2%。视电阻率在相同位置出现一低阻凹槽,电阻率小于500Ω·m,该异常体表现为低阻高极化的电性特征。
虽然就剖面3来看,异常结果较好,大致显示了F1断裂形态,但从地表地质测量情况看,异常发生了明显位移。矿化蚀变(F1)带位于激电异常西北侧,而蚀变带位置并未发现较好激电异常。依据地质测量成果对矿化蚀变带进行了工程揭露,施工探槽及钻孔各1个,探槽中发现了较好金铜矿化,钻孔中也发现了较为明显的矿化蚀变带。进而证实激电中梯测量存在较大误差。
就此现象发生原因展开了初步调查,根据地质测量及当地村民走访,最终确认地表矿化蚀变带南侧存在泉眼,积水为池塘,后为填充用作耕地,就探槽情况看,此处土壤丰水性极好。另外由于高压线正从异常位置穿过,两者互相作用,最终导致异常发生偏移。
3 激电法局限性浅析
从以上实例看,激电测量存在一定局限性,地质、水文及人文地理环境对激电异常起到负面影响作用,主要表现在:地下水、地表水体、高压线都会导致假性异常发生或者导致异常发生偏移;古河道改道及池塘进行填埋后,由于第四系丰水性较好,同样会导致假性异常发生。
由于科学进步和社会发展,高压线及地下管道建设较多,对激电勘查存在一定程度的制约作用。在进行激电测量时,应首先对当地地表建筑尤其高压线位置进行详细勘察、标记,另外对工作区古河道、池塘等以往水体存在位置也应进行详细走访和勘察,对激电异常要进行地表地质勘查,综合地质、物探及地表工程及时对假性异常进行甄别,防止物探及地质勘查工作量的浪费。