综合电法勘探在西秦岭寨上金矿的应用研究

发布时间：2021-07-05 23:29

　　寨上金矿处于西秦岭岷-礼成矿带西端,是我国重要的卡林-类卡林型金矿床。以查明寨上金矿深部地质结构,确定找矿方向,总结成矿规律为目的,梳理近年来开展过的激发极化法、连续电导率剖面测量（EH4）、可控源音频大地电磁测量等地球物理勘探方法,通过与已知钻孔剖面的对比研究,基本查明了寨上金矿深部地质结构电性分布特征以及适用于西秦岭同类型矿床的物探综合电法找矿标志。此外基于地球物理成果,对研究区成矿机制及动力学模型进行梳理,为下一步指导深部勘查奠定了基础。 

【文章来源】：地质与勘探. 2020,56(06)北大核心CSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

研究区大地构造位置（a）及研究区地质简图（b)

如图2所示，图中上下分别为16线激电联合剖面视极化率曲线图（图2a）和16线CSAMT电阻率反演拟断面图（图2b）。由图2中CSAMT电阻率反演拟断面图（图2b）可知，寨上矿区南北矿带以图中F5断裂为分界线，两侧地电结构差异显著，总体呈纵向连续变化横向高低阻间隔排列的形态。16线剖面位置南侧表现为以扎麻树背斜为主体的灰岩同钙质板岩、碳质板岩对称产出的形态，在剖面中表现为高低电阻率异常对称间隔出现的形态，异常间陡倾接触。剖面南侧在标高2400 m深度以浅高低阻间隔排列，结合前期钻探ZK16-4及ZK16-2揭露，图2b中高阻对应灰岩及完整的钙质板岩，低阻异常区域一般对应含碳质板岩及破碎带，钻探编录结果同前期搜集的岩石物性参数相一致，也确立了南矿带刚性高阻灰岩同脆性低阻板岩间隔出现的解释基础。而高低阻异常过渡部位即电性梯度带对应层间剪切带，即刚性、脆性岩石的接触部位，背斜层间顺层断裂发育亦提供了大量赋矿空间。其中在大面积低阻区域多对应破碎程度较高或含碳质的板岩地层，并未简单对应矿体赋存位置，部分大规模低阻异常区并无极化率异常也印证此观点。而在CSAMT反演电阻率剖面中高低阻接触带位置多处见矿，推测此类电性异常对应背斜顺层破碎带或是层间密集裂隙。在标高2400 m深度下方，异常趋于简化，浅部多处电性梯度带异常逐渐收拢，但依旧呈现高低阻间隔排列的异常形态，对应背斜两翼地层重复出现。同时依据激电联剖视极化率曲线，一般认为曲线交点同界面变化相关，在金属矿产领域极化率参数多同硫化物或蚀变作用位置相关，故其是判断赋矿有利的层间破碎带是否发生蚀变的重要依据。南矿带出现近十处横向电性梯度带，可能代表了地下多处裂隙或层间破碎带，但以上位置并非全部发生矿化蚀变。故结合两者工作，可以看出目前见矿位置均处在激电联剖提供的极化率曲线交点同可控源电磁法提供的电性梯度带相匹配的部位。北矿带地下结构陡然不同，整体电阻率较南矿带均偏低，对应区内板岩地层碳质含量提升，符合对北矿带岩性的认识。在标高2400 m以浅，高低阻异常间隔排列，其中相对高阻部分对应同板岩间隔排列的砂岩地层，北矿带为背斜的北翼，地层较核部趋缓，矿体产出位置一般位于砂岩同板岩地层间的层间剪切带，赋矿有利部位的分布同能干性较强高电阻率的砂岩或砂质板岩地层息息相关。在标高2400 m下方，地下电阻率趋于平缓，故推断2400 m标高下方北矿带地层总体未发生大规模构造运动，这一电性结构对应相对稳定的低阻板岩地层，可形成对其上部层间剪切破碎带（容矿空间）的屏蔽作用，从而使进入容矿空间的成矿物质富集，这一电性结构解释也同目前认定的北矿带多层厚大矿化体的认识高度吻合。在北矿带激电联剖提供的极化率异常能够有效规避未发生矿化的层间破碎带，在ZK162附近激电联剖曲线较为稳定未出现交点，故钻孔虽然布设在横向电性梯度带位置，只见多处层间破碎带，但破碎带中含矿性不佳。这再一次印证了针对寨上金矿电阻率电性梯度带指示赋矿有利部位极化率异常确定矿体富集的地球物理找矿方向，也说明综合物探方法能够更有效指导精准找矿。

图3为0号测线激电联合剖面视极化率曲线图和0线视电阻率反演拟断面图，0线同16线平行相距400 m，同上文介绍的16线CSAMT拟断面图形态较为相似。0线CSAMT反演电阻率拟断面图中同样以F5为界，剖面左侧南矿带呈现高低阻异常间隔排列，异常间陡倾接触并以剖面400 m处小规模高阻异常为核部，两侧高低阻异常对称出现，反映了寨上矿区南矿带刚性高阻灰岩、砂岩与脆性低阻板岩相间产出的特点，也刻画出一明显的地层陡倾的背斜核部形态。特别是剖面前1000 m范围内，两处高低阻异常呈现高度镜像对称，异常间陡倾接触，高阻异常均延伸至剖面底部，同时剖面300 m处和600 m处两处低阻异常在标高2500 m深度呈现显著低阻异常，低阻异常向深部延伸合二为一。剖面南侧显示有31号及41号脉，其位置均对应剖面南侧高低阻异常接触部位，同时均出现激电联剖曲线的交点，同上文所述的地球物理找矿标志相吻合，故推断剖面对称位置也应是成矿的有利部位。同16线剖面相类似，剖面中部有一高电阻率异常向下延伸稳定，虽然异常宽度较16线剖面变窄但其位置相互对应，在此处高阻异常南侧是一延伸稳定电阻率快速变化的接触带，其位置对应南矿带2号脉西延，同时电阻率梯度带对应位置亦有激电联剖异常体现，在此可推断2号脉应西延至0线附近，而且剖面中部的高阻异常可认为是一处致密稳定的地层，对于横向迁移的成矿物质形成很好的阻挡有利于成矿物质在此富集，故可认为是下一步中深部找矿的新突破方向。剖面右侧寨上金矿区北矿带其电性结构同南矿带差异显著，北矿带电阻率整体偏低，虽然断面图中浅部依旧表现为高低阻异常间隔排列，但各部分均表现为向北缓倾（主要电性异常倾角均呈30°左右），同剖面南侧的高角度陡倾地层呈现显著差异。在已完成的五个钻孔中多处见矿，区域成矿状况良好，对见矿位置加以梳理不难看出，见矿位置均位于剖面北侧倾角较缓的电性梯度带附近。北矿带以砂岩、含碳质板岩互层为主，结合岩性电阻率实验，其不同地层间电性差异不及南矿带显著，但可控源音频大地电磁法依旧能够显示较为明显的异常。与此同时，在多处电性梯度带上，见矿位置均对应激电联剖极化率曲线的交点，通过极化率异常同电阻率异常能够更好地定位这种含量低、与围岩物性差异不够显著的浸染状矿体位置。同16线剖面一致，北矿带电阻率整体偏低，并且在标高2400 m深度以下电阻率相对稳定，浅部11号、21号、22号金矿脉所处的控矿构造均未明显向下延伸。而是浅部多处小型破碎带汇聚为深部较为简单的不同地层间的电阻率异常过渡区，其代表大气降水随浅部控矿构造下渗与沿断裂由深部上升热源共同作用再度上升，在标高2400 m深度以浅的层间剪切带形成含矿热水系统从而大规模富集成矿。在2400 m标高下方，由于地球物理勘探方法限制，不可避免出现纵向分辨率下降的现象，同时随之深度、地下压力及含水情况的变化，同一地层深部电阻率均会发生改变，需要进一步工作对标高2400 m以下地层的控矿构造加以探讨。

【参考文献】：
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本文编号：3267045