某覆盖区物探方法

东天山某覆盖区物探方法找矿应用所属学院：地质工程学生姓名：刘亚楠学生学号：107551420138东天山某覆盖区物探方法找矿应用该地区为浅覆盖地区，岩石露头，矿化露头较少，在地球化学综合异常的基础上，开展矿产远景调查。该地区覆盖面积大，矿体埋藏深度较大时,找矿难度较大。在这种情况下,选择多种有效物探方法组合进行联合勘查,从不同角度研究地质体,可以优势互补,交叉验证,提高地质解释的准确性,同时可以快速缩小找矿靶区,直接或间接查明矿体的产出环境、矿体在空间的赋存位置和形态,为验证工作提准确信息,减少不必要的工程投入，加快找矿进程。一、矿区地质概况：大地构造位处于哈萨克斯坦-准噶尔板块与塔里木板块的结合部位。纵跨两个三级构造单元，北为那拉提－红柳河缝合带，南为塔里木陆块北山古生代裂谷系。出露地层主要有中元古界长城系古硐井岩群（ChG.）,岩性主要为灰-浅灰色变粒岩、浅粒岩、角闪斜长变粒岩、斜长角闪片岩、石英片岩、二云母片岩夹大理岩薄层。中元古界蓟县系爱尔基干岩群(JxA.),岩性以大理岩、白云岩为主，夹有少量碎屑岩，变质石英砂岩等。区内岩浆活动频繁，侵入岩以中酸性为主，以岩基或岩株形式产出，区内地层褶皱强烈，断裂构造发育，控矿断裂构造系统主要为北东向和北北东向。本区矿化多产于各种大理岩中,对矿的生成起到一定的层控作用。围岩矿化蚀变强烈,主要有硅化、矽卡岩化、褐铁矿化等,是该区寻找矿体的直接标志。矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，脉石矿物主要为石英、方解石、绿泥石等。二、方法选择：1、该铅锌矿区地表被厚度不等的第四系松散堆积物和炭质、黄铁矿化地层所覆盖,仅在局部地段发现矿化露头,为隐伏、半隐伏多金属矿床,因而需要地球物理探测手段来确定其深部变化与平面展布。在此矿区的地球物理勘查过程中开展1∶1万时间域激电中梯(TDIP)扫面工作,圈定矿化地层分布范围以及金属硫化物富集部位,对可能的含矿空间进行定位预测;最后通过瞬变电磁法(TEM)等测深技术以剖面法确定矿带深部变化情况,对矿床内主要矿体的地质规模作出具有深部依据的评估。2、物性标本分析该区区采集岩矿石标本86块，经过技术人员的区分，有四种岩性分别为大理岩、矽卡岩化大理岩、斜长花岗岩、石英岩。岩矿石物性参数见表二：表二：矿区岩石物性参数岩性样品数极化率范围（%）平均极化率（%）电阻率范围（ρ）平均电阻率（ρ）大理岩200.11-1.470.65424-10991515632矽卡岩化大理岩510.009-3.7860.8645-78512515395斜长花岗岩80.25-1.61.13341-26801572石英岩70.159-0.4280.245188-306250104534由表格数据可以看出，在异常区所采集的岩矿石标本总体未见极化率能达到高极化体，主要含Zn、Pb的矽卡岩化大理岩极化率最高值仅为3.786%，电阻率表现为中高阻，斜长花岗岩表现为低极化中高阻，石英岩为低极化高阻，大理岩为低极化中高阻，原因为局部大理岩中含炭质。三、方法的应用和解释推断1、激发极化法方法原理激电中梯的方法是一种比较成熟的方法，主要针对硫化物矿床，其最大的优点在于敷设一次供电导线和供电电极，能在相当大的面积上进行测量，且能同时使用多台接收机在多条测线进行观测，效率较高。激电中梯的工作原理是通过人工场源向地下供电，在供电电流保持不变的情况下，地表两个测量电极间的电位差逐渐增加，在一段时间后达到饱和值，然后断电，测量电极之间仍然存在着逐渐减小的电位差，并在相当长的时间后其电位差衰减趋于零。这种由激发极化效应产生的随时间变化而产生的附加电场的过程称为充、放电，附加场由快到慢达到饱和，断电后随时间由快到慢，最后趋于零。在开始供电瞬间测量电极间产生一次场电位差，供电一段时间后，测量电极间还产生了二次场电位差ΔU2，即ΔU=ΔU1+ΔU2，ΔU称为总场电位差。一般情况下在断电后0秒是不可能观察到ΔU2的，通常情况下是观测断电后某一时刻的的ΔU2，所以可以简单的说，观测的是断电后某一时刻的ΔU2来达到找矿的目的。2、瞬变电磁（TEM）方法原理瞬变电磁法是时间域电磁法，其原理主要是通过不接地线或接地线源向地下传送一次脉冲电磁场，在一次脉冲电磁场的作用下，地下导体内部收到感应产生涡旋电流，然后在一次脉冲磁场的间隙期间，涡旋电流产生的二次磁场不会随一次磁场的消失而马上消失，继而产生一个瞬变过程。通过线圈或者接地电极来观测二次场，进而观察二次场与时间的关系，得出结论判断地下导体的电性分布和空间形态。3．激电中梯成果：最终获得的激电中梯剖面图及布设位置如图二所示：图二：HT193激电中梯测量布设位置及剖面图图中我们可以看到，该异常区广泛分布着低阻高极化物质，从一定程度反映了金属硫化物的存在，有效数据段的极化率变化范围3%-8%，电阻率低于300Ω·m，宽度300-800m，数据中存在许多无效数据段，为避免误导后期的地质工作均将这些数据的电阻率和极化率置0，分析造成无效数据的原因可能是由于异常区第四系覆盖物较厚，深部可能存在高阻层的盐碱壳，使得供电电流电压以及激发的二次场均被这一高阻层所屏蔽不能到达地表，造成仪器无法有效拾取到一次场电位差和二次场电位差进行电阻率和极化率的计算，而在有基岩出露和高阻层屏蔽较差的测量段数据恢复正常。结合1比1万地化剖面资料和激电中梯5条测线的数据大致能推测出含Zn、Pb矽卡岩化大理岩的走向为近东西向。4、瞬变电磁（TEM）测深由于激电中梯测量方法在该异常区所得数据量有限，且不能很好的与已知矿体位置完全对应起来，而且较多的无效数据对矿体的埋深情况也较难做出推断，因此选择在矿体出露较好，并且矿体宽度较宽的55剖面做了TEM测深，以了解矿体的埋深和延伸情况。拟断面图如图三所示：图三：55号拟断面图由图三可知测区中浅层0-140m范围内为低阻区域电阻率值低于200Ω·m，推测为浅层含水层、炭质物质以及矿体的综合反映，在埋深160m出存在一个电阻率为1000Ω·m的中高阻异常，推测可能为斜长花岗岩体或者矽卡岩化大理岩的表征，周围120Ω·m的低阻可能是与岩体的接触带。7、瞬变电磁（TEM）测深拟断面解释由于该异常区复杂的地质结构，浅部含水层及炭质物质与矿体的共同存在且三者均表现为低阻，使得在地表发现的矿体位置，倾向等已知信息在TEM测深拟断面图中并没有很好地体现出来，而在深部矽卡岩化大理岩与围岩大理岩斜长花岗岩的电性结构差异不明显，也造成矿体与围岩区分效果差，总体来说TEM测深数据对矿体的倾向，走向论证依据不足，仅能提供矿体的可能埋深范围，希望之后的钻探工作能得到TEM测深深部直观的岩矿石信息，在结合TEM测深数据进行综合反演解释。四、结语前期的物探工作基本达到了预期的目的，为了进一步完善物探工作，在接下将要进行的钻探工作进行验证，与物探拟断面图以及极化率分布图进行对比，寻找规律积累经验，并运用到该区域其他测深的数据解释之中，更加完善的了解矿体信息。参考文献：[1]刘瑞德,黄立军,杨进,等.综合电法在有色金属矿产勘查中的应用实例[J].物探与化探,2006,30(4).[2]李金铭.激发极化法方法技术指南[M].北京:地质出版社,2004.[3]谢志峰,张翔，等.炭质地层覆盖区综合物探方法寻找隐伏矿床.物探与化探,2010，34（4）.[4]刘爱平,楚福录,郭秀芬，等.激发极化法在翼北某铜钼矿勘查中的应用[J].物探与化探,2008,32(4).