音頻大地電磁測(cè)深法在新疆和布克賽爾縣七一工區(qū)鈾礦地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

■　字勇　何昕欣　劉毅　王澤霞

（1核工業(yè)航測(cè)遙感中心河北石家莊050002；2核工業(yè)二七0研究所江西南昌330500）

音頻大地電磁測(cè)深法在新疆和布克賽爾縣七一工區(qū)鈾礦地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

■字勇1何昕欣1劉毅2王澤霞1

（1核工業(yè)航測(cè)遙感中心河北石家莊050002；2核工業(yè)二七0研究所江西南昌330500）

通過(guò)音頻大地電磁測(cè)深（EH-4）電磁方法在新疆和布克賽爾縣七一工區(qū)鈾礦地質(zhì)勘查中的應(yīng)用，基本查明了工作區(qū)花崗斑巖脈深部的空間展布及與圍巖的接觸界線，了解了構(gòu)造破碎帶深部延伸情況，并結(jié)合已知地質(zhì)資料和鉆孔資料，分析對(duì)比，指明了區(qū)內(nèi)鈾成礦有利地段，為進(jìn)一步開(kāi)展鈾礦勘查工作提供了依據(jù)。表明音頻大地電磁測(cè)量（EH-4）方法在地質(zhì)勘查中具有較好的應(yīng)用效果。

音頻大地電磁測(cè)量花崗斑巖脈構(gòu)造破碎帶EH-4

EH-4電導(dǎo)率連續(xù)成像儀是雙源型電導(dǎo)率張量測(cè)量?jī)x，采用人工場(chǎng)源和天然場(chǎng)源相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)了天然場(chǎng)與人工場(chǎng)信號(hào)的數(shù)據(jù)采集和處理，既具有人工場(chǎng)的穩(wěn)定性，又具有天然場(chǎng)的輕便靈活性。此儀器在核工業(yè)系統(tǒng)近幾年的鈾礦勘察中取得較好的成效，具有探測(cè)深度大、設(shè)備輕、速度快、費(fèi)用低、精度高等優(yōu)點(diǎn)。

1　方法原理與儀器設(shè)備

EH-4利用大地電磁的測(cè)量原理，并配置了人工電磁波發(fā)射源，用來(lái)彌補(bǔ)大地電磁場(chǎng)的弱信號(hào)區(qū)和幾百赫茲附近的人文電磁干擾諧波，由18位高分辨率多通道全功能數(shù)據(jù)采集、處理一體機(jī)完成所有的數(shù)據(jù)采集。是一種能同時(shí)使用天然場(chǎng)源和人工場(chǎng)源信號(hào)的頻域電磁觀測(cè)系統(tǒng)。

野外數(shù)據(jù)采集時(shí),以測(cè)線方向?yàn)閄方向,垂直測(cè)線方向?yàn)閅方向,沿X、Y方向布置兩組相互正交垂直的探頭和電極,記錄點(diǎn)在“十”字交叉點(diǎn)的中心，10Hz～1kHz為低頻段，采集天然場(chǎng)，750Hz～92kHz為高頻段，采集人工發(fā)射場(chǎng)，發(fā)射和接收同步進(jìn)行，主機(jī)觀測(cè)系統(tǒng)記錄Ex、Ey、Hx、Hy四個(gè)電磁分量的振幅和相位，通過(guò)時(shí)間序列數(shù)據(jù)由傅立葉變換轉(zhuǎn)換到頻率域，利用四個(gè)場(chǎng)分量的功率譜計(jì)算阻抗張量，顯示視電阻率、相位和相干度等數(shù)值，根據(jù)這些數(shù)值來(lái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量。然后，用專業(yè)軟件處理,可得到反演電阻率等值圖斷面圖,結(jié)合地質(zhì)資料分析解釋，確定電性特征所反映地下介質(zhì)的巖性。

2　地質(zhì)概況

工作區(qū)位于西伯利亞板塊與哈薩克-準(zhǔn)噶爾板塊的交接部位，處于準(zhǔn)噶爾板塊北緣古生代陸緣活動(dòng)帶內(nèi)晚古生代成熟島弧之上，次級(jí)構(gòu)造單元屬雪米斯坦晚古生代火山巖帶。主體由泥盆、石炭系組成，二疊系零星串珠狀分布，均發(fā)育于早古生代島弧之上。

（1）地層：區(qū)內(nèi)出露最老的地層為前泥盆系，在雪米斯坦山中西部主要有泥盆系、下石炭統(tǒng)的海相海陸交互相的沉積碎屑巖、中基性、中酸性火山巖及火山碎屑巖，下二疊統(tǒng)的陸相中酸-酸性火山巖及火山碎屑巖。

（2）斷裂構(gòu)造：區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造較發(fā)育，在雪米斯坦山形成西部以北東向構(gòu)造為主，東部則以東西向構(gòu)造為主的構(gòu)造格局。

（3）侵入巖：工作區(qū)屬西準(zhǔn)噶爾火成巖區(qū)，沙爾布提-雪米斯坦火山巖帶，發(fā)育一套以海西中、晚期為主的侵入體。海西中期巖體多為輝長(zhǎng)巖、輝綠巖（占5.4%）、閃長(zhǎng)巖（占0.9%）、鉀長(zhǎng)花崗巖（占86.9%）、花崗斑巖（占1%）組成的鉀長(zhǎng)花崗巖序列，缺少花崗閃長(zhǎng)巖，閃長(zhǎng)巖也極不發(fā)育。海西晚期巖體分布范圍小于中期巖體，多為巖株，個(gè)別呈小巖基狀，屬造山期后花崗巖，常與二疊紀(jì)次火山巖相伴生。

（4）礦化特征：鈾礦化受構(gòu)造控制，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的礦床、礦點(diǎn)多靠近斷裂上盤展布，賦存于低級(jí)別斷層、裂隙及與火山機(jī)構(gòu)接觸帶的交切點(diǎn)附近。花崗斑巖裂隙發(fā)育，又有晚期構(gòu)造疊加，形成裂隙發(fā)育區(qū)，有利于含礦熱液沿裂隙減壓區(qū)上升成礦。賦礦巖性為花崗斑巖、花崗斑巖與晶屑、玻屑凝灰?guī)r及花崗斑巖與炭質(zhì)泥板巖的接觸帶。圍巖蝕變多為赤鐵礦化、綠泥石化、矽化、碳酸鹽化。

3　成果解釋

七一工區(qū)共布置AMT測(cè)線11條，其中L01～L09線分布在測(cè)區(qū)西部，L10、L11線分布在測(cè)區(qū)東部。下面以L03、L11線為例進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)解釋：

3.1L03線反演電阻率斷面圖推斷解釋

平距（0～1400）m段，標(biāo)高1080m以淺區(qū)域，反演電阻率一般小于80Ω·m，推斷解釋為第三系、第四系泥巖、砂礫巖的綜合反映；標(biāo)高（960～1080）m之間區(qū)域，反演電阻率一般在（80～220）Ω·m之間，推斷解釋為下石炭統(tǒng)粉砂巖、凝灰?guī)r和下二疊統(tǒng)安山巖的綜合反映；標(biāo)高960m以深區(qū)域，反演電阻率一般在（500～700）Ω·m之間，最高可達(dá)1000Ω·m以上，推斷解釋為中泥盆統(tǒng)呼爾吉斯特組的反映，巖性主要為流紋巖、流紋斑巖、花崗斑巖。巖體深部完整性較好，向下延伸穩(wěn)定，為泥盆系基底的反映。

平距（1400～2040）m段，標(biāo)高1000m以上至地表有一南厚北薄的不規(guī)則團(tuán)塊狀高阻體，中間厚度約300m，推斷解釋為花崗斑巖的反映；其余區(qū)域反演電阻率總體呈中阻電性特征，反演電阻率一般小于360Ω·m，根據(jù)區(qū)內(nèi)地層出露情況及巖石電性特征，推斷解釋為泥盆統(tǒng)呼爾吉斯特組的反映，巖性主要為流紋巖、流紋斑巖、花崗斑巖，推測(cè)其在地表受構(gòu)造活動(dòng)、風(fēng)化作用影響，發(fā)生破碎，局部含水，導(dǎo)致電阻率較低。

平距1400m處有一向下延伸的等值線變異帶，為條帶狀低阻帶，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，推斷解釋為斷裂構(gòu)造F1。由反演電阻率斷面特征分析，該構(gòu)造傾向北，上部?jī)A角較陡，由上至下有變緩趨勢(shì)，

圖1-2　L11線反演電阻率地質(zhì)推斷解釋斷面圖

下延深度約700m。

3.2L11線反演電阻率斷面圖推斷解釋（圖1-2）

平距（300～640）m段，即斷裂F6以南段，反演電阻率總體呈中低阻電性特征。標(biāo)高860m以淺段，反演電阻率一般小于80Ω·m，推斷解釋為第三系、第四系泥巖、砂礫巖的綜合反映；標(biāo)高860m以深段，反演電阻率一般在（80～160）Ω·m之間，推斷解釋為下石炭統(tǒng)粉砂巖、凝灰?guī)r和下二疊統(tǒng)安山巖的綜合反映。

平距（640～900）m段，即斷裂F6和F7夾持段，反演電阻率總體呈中高阻電性特征，反演電阻率一般在（180-360）Ω·m之間。標(biāo)高840m以淺區(qū)域，反演電阻率總體呈中低阻電性特征，一般小于200Ω·m，推斷解釋為下石炭統(tǒng)粉砂巖、凝灰?guī)r和下二疊統(tǒng)安山巖的綜合反映；標(biāo)高840m以深區(qū)域，反演電阻率總體呈中高阻電性特征，推斷解釋為泥盆系流紋巖、流紋斑巖、花崗斑巖的綜合反映。

平距（900～2340）m段，即斷裂F7以北段，反演電阻率總體呈中高阻電性特征，推斷解釋為泥盆系流紋巖、流紋斑巖、花崗斑巖的綜合反映，巖體成分均勻，完整性較好。標(biāo)高1000m以上至地表，有兩個(gè)團(tuán)塊狀低阻體，推測(cè)是由于巖體受構(gòu)造活動(dòng)、風(fēng)化作用影響，局部破碎富水，導(dǎo)致電阻率降低。

由反演電阻率斷面特征分析，斷裂F6傾向北，傾角較大，下延深度大于500m；F7傾向北，下延深度約300m；F8傾向北，下延深度約300m；F9傾向北，下延深度不大，約200m。

4　結(jié)語(yǔ)

（1）音頻大地電磁測(cè)量成果：推斷解釋斷裂構(gòu)造9條，大致查明了花崗斑巖的空間展布特征及與圍巖的接觸界線，了解了構(gòu)造斷裂帶的深部延展情況；在L03～L06線的北端推斷了4塊花崗斑巖體，它們向北東延伸，發(fā)育于泥盆系中。

（2）結(jié)合鉆探資料，綜合分析認(rèn)為，斷裂F1與花崗斑巖體南部所夾持區(qū)域?yàn)殁櫝傻V的有利地段；花崗斑巖體的南面與泥盆系呈斷層接觸，其接觸面多為礦化富集部位，有利于鈾熱液的運(yùn)移，并為鈾的賦存成礦提供了空間。

（3）EH-4電導(dǎo)率成像儀采用大地電磁場(chǎng)和人工電磁場(chǎng)兩種場(chǎng)源，勘探深度較大，分辨率高。通過(guò)在本區(qū)的應(yīng)用表明使用該系統(tǒng)在能夠較好的反映區(qū)內(nèi)深部巖體的地質(zhì)構(gòu)造特征，為深部鈾礦勘查提供依據(jù)。

[1]李金銘編著.地電場(chǎng)與電法勘探[M].地質(zhì)出版社.2005.7

[2]何繼善編譯.可控源音頻大地電磁法[M].中南工業(yè)大學(xué)出版社.1990

[3]石昆法.可控源音頻大地電磁法理論與應(yīng)用[M].科學(xué)出版社.1999

[4]董辰、張吉振.EH-4大地電磁技術(shù)的適用及應(yīng)用效果[R].鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院物探所.2007.11

[5]籍增賢.新疆和布克賽爾縣楊莊地區(qū)音頻大地電磁測(cè)量報(bào)告[R].核工業(yè)航測(cè)遙感中心.2008.12

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-191-2