地球物理方法在山東某隱伏金礦勘探中的應用研究

吳巖 中南大學 湖南長沙 410083

1 .引言

近年來隨著找礦力度的加大，地表可勘探資源日益減少，重點開始向深部找礦轉移。隨著勘查深度加深，找礦難度和風險加大，為了避免盲目找礦，地質(zhì)工作者們面臨著新的挑戰(zhàn)，通過新理論，新技術尋求更多的礦產(chǎn)資源是當前的重要課題[3]。廣域電磁法是由何繼善院士提出的新方法，適合用于尋找隱伏礦床，具有探測深度大、精度高、抗干性強等特點[1]。本文以山東某隱伏金礦的應用研究為例，采用廣域電磁法來探明在地表下1000m以下深度是否存在隱伏礦床，說明新的地球物理方法手段在深部找礦中的有效性，對日后的深部找礦工作起到指導作用。

2 .礦區(qū)地質(zhì)、地球物理特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)位于膠東金礦集區(qū)的西北部，區(qū)內(nèi)的露出地層較為簡單，主要是膠東區(qū)變質(zhì)巖，其次還有荊山群和粉子山群變質(zhì)巖。礦區(qū)位于大型斷裂帶的中段，斷裂帶是主要的控礦構造，部分礦體的產(chǎn)生由附近的次級斷裂控制。該段斷裂帶的上盤主要為膠東群和荊山群變質(zhì)巖，下盤主要為灤家河型和郭家?guī)X型花崗巖。

區(qū)內(nèi)巖漿巖活動較為頻繁，分布廣泛，以灤家河型花崗巖為主，在礦區(qū)的西北部大面積分布，是主要的控礦圍巖。區(qū)內(nèi)一般成群出現(xiàn)脈巖，主要有閃長玢巖、石英閃長玢巖、輝綠玢巖等。中基性脈巖有出露，其密度大，韌性強對對礦液有屏蔽的作用。

2.2 礦區(qū)地球物理特征

通過對采集部分巖礦石標本進行電阻率參數(shù)的測量，可以發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)的斜長角閃巖電阻率非常高，而與金礦有關的硫化物礦石、糜棱巖、黃鐵絹英巖等平均電阻率相對較低。巖石間的電阻率差異較為明顯，是廣域電磁法工作開展的基礎。礦區(qū)的金礦體總體呈現(xiàn)中高阻趨勢，如何在高電阻率巖石下部尋找中高阻礦體，是目前本次地球物理勘探所面臨的主要問題。

表1金礦部分巖（礦）石標本物性參數(shù)測定

3 . 地球物理方法選擇及方法簡介

3.1 廣域電磁測深原理及儀器簡介

基于前述對該礦區(qū)的有關地質(zhì)、地球物理特征的詳細分析，在本區(qū)開展了廣域電磁測深進行深部找礦的勘探。該法彌補了傳統(tǒng)電磁法的不足，只需要觀測電磁分量，計算電阻率時不略去高次項，利用迭代法精確計算視電阻率。該法探測深度不受收發(fā)距離的影響，可同時發(fā)射多個頻率，因而該法有較高效率和精度。本次廣域電磁測深測量使用美國Zonge公司生產(chǎn)的GDP32-Ⅱ多功能電法接收儀，是目前比較先進的電法勘探儀器，適用于深部找礦工作。

3.2 工作布置

根據(jù)本次工作安排，共在金礦區(qū)布設了13條廣域電磁測深勘探線，點距為50米的均勻布設。在進行踏勘之后，結合實際情況進行布置，采用電偶極子場源接地進行供電，供電點AB間距1.5km，場源收發(fā)距大于9km，電流I=7～22A。

數(shù)據(jù)采集時，設置50Hz、150Hz、250Hz陷波。為了可以巖層分界線的劃分可以更為準確，需要保證數(shù)據(jù)密度，通過對實驗結果和巖石電性的分析，工作頻率為選為1Hz～ 8192Hz。

4 .勘探成果推斷解釋

本次共在金礦區(qū)布設了13條廣域電磁測深勘探線，將對有低阻異常的幾條測線進行重點分析，圈出異常帶，確定靶位。

在L210線上的1400～2000號測點間的-500～-800米標高范圍內(nèi)，存在一低阻異常，命名為1號低阻異常。低阻異常處下部電阻率等值線變平緩，有向下陷的趨勢，推測低阻異常處斷層產(chǎn)狀變緩，屬于成礦有利部位，該處命名為DX1號地球物理靶區(qū)。在2600～3200號測點間的-1000～-1200米標高范圍內(nèi)，存在一低阻異常，命名為2號低阻異常，低阻異常處下部電阻率等值線變平緩，有向下陷的趨勢，推測低阻異常處斷層產(chǎn)狀變緩，屬于成礦有利部位，該處命名為DX2號地球物理靶區(qū)。

在L370線上1700～2500號測點間的-1000～-1300米標高范圍內(nèi)，存在一相對低阻異常，命名為1號低阻異常。低阻異常處下部電阻率等值線變平緩，有向下凹的趨勢，推測低阻異常處斷層產(chǎn)狀變緩，屬于成礦有利部位，該處命名為JX1號地球物理靶區(qū)。在2900～3700號測點間的-1500～-1900米標高范圍內(nèi)，存在一相對低阻異常，命名為2號低阻異常。低阻異常處下部電阻率等值線變平緩，有向下凹的趨勢，推測低阻異常處斷層產(chǎn)狀變緩，屬于成礦有利部位，該處命名為JX2號地球物理靶區(qū)。

5 . 主要結論和問題

本次廣域電磁法的探測在隱伏金礦勘探中取得一定的效果，在礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)4個地球物理靶區(qū)，單由于金礦一般含量都很低，宜結合其他方面的資料，對上述靶區(qū)進行綜合分析，分析該異常的成礦性。

通過在礦區(qū)開展的廣域電磁法勘探獲取的成果看，該區(qū)的硅化程度較強，斜長角閃巖分布過廣，而硅化和斜長角閃巖電阻率在該區(qū)均呈現(xiàn)高阻，花崗巖也呈現(xiàn)高阻，會影響對斷裂帶的變化趨勢的判斷，需要引起注意。

[1]何繼善.廣域電磁法和偽隨機信號電法[M].北京高等教育出版社,2010.

[2]盧冰.山東半島的地體構造及金礦成礦的區(qū)域地質(zhì)背景[J].地質(zhì)評論,1995,41(1):7～12.

[3]翟裕生,鄧軍,王建平等.深部找礦研究問題[J]. 礦床地質(zhì),2004,23( 2) : 142- 149.