綜合物探法在攀枝花大田地區鈾礦勘查中的應用

汪 來 張 偉 劉姍姍 武永強 焦智偉

(1.核工業航測遙感中心；2.鈾資源地球物理勘查技術中心重點實驗室；3.國防科技工業1313二級計量站)

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綜合物探法在攀枝花大田地區鈾礦勘查中的應用

汪 來1,2張 偉1,2劉姍姍1,3武永強1,2焦智偉1,2

(1.核工業航測遙感中心；2.鈾資源地球物理勘查技術中心重點實驗室；3.國防科技工業1313二級計量站)

介紹了音頻大地電磁測量法(Audio-frequency magnetotelluric sounding,ATM)和地面高精度磁測法的基本原理，以攀枝花大田地區鈾礦勘查為例，闡述了綜合物探法在探測深部構造及巖性劃分方面所取得的成果，結果表明：綜合物探法在攀枝花大田地區鈾礦勘查工作中成效顯著，可供類似勘查工作參考。

鈾礦勘查 音頻大地電磁測量 地面高精度磁測 深部構造 巖性劃分

鈾礦勘查是一項具有戰略意義的工作，前人在攀枝花大田地區開展了大量的鈾礦找礦工作，并對鈾礦床地質特征、礦化成因及控礦因素進行了深入的研究。以往由于技術條件限制，鈾礦調查研究工作主要集中于地表或淺部，深部鈾成礦環境的探測則較少涉及，嚴重制約了區內找礦工作進程?，F階段，隨著各類探測儀器研發水平的不斷提高，大量高性能的探測裝備得到了廣泛應用，為深部地質環境探測提供了有利條件。本研究以攀枝花大田地區為例，綜合采用音頻大地電磁測量法(ATM)與地面高精度磁測法進行鈾礦勘查。

1 研究區地質概況

研究區位于攀枝花大田背斜南東翼，大田街—河邊斷裂之次級斷裂上，區內主要出露地康定群(Pt1k)黑云斜長混合片麻巖、混合巖化斜長角閃巖、變粒巖、黑云斜長混合巖等。區內構造以斷裂為主，褶皺次之，主要發育NE、近EW走向斷層，少量近SN向及其他走向的斷層。研究區內鈾礦化嚴格受構造控制，F3斷裂為區內的控礦斷裂，其旁側的次級斷裂及更次一級的裂隙帶為主要的容礦構造。近礦圍巖蝕變主要有鉀長石化、黃鐵礦化、黃銅礦化、絹云母化、硅化、黃鐵礦化等。由區內巖石電、磁參數(表1)可知區內巖石的電、磁性特征：①眼球狀混合巖和黑云斜長混合巖呈高阻特征，具有較強磁性；②花崗片麻巖呈低阻特征，具有較弱磁性；③閃長巖質混合巖和石英閃長巖為高阻弱磁性。

表1 巖石電阻率和磁化率

2 綜合物探法

2.1 方法原理

(1)音頻大地電磁測量法(ATM)。音頻大地電磁測量是由大地電磁測量發展而來，利用天然電磁信號為場源，觀測天然電磁場的4個水平分量的時間序列信號，從而計算出視電阻率[1-2]。

(2)地面高精度磁測法。地面高精度磁測是一種磁法勘探方法，主要測量地磁場垂直分量的相對變化。巖石是由礦物組成的，巖石的磁性與礦物的磁性直接有關，巖石磁性主要取決于所含的鐵磁性礦物。一般來說，鐵磁性礦物含量愈多，磁性愈強。地殼淺部的巖石和礦體從形成時起，便被磁場磁化。巖石和礦石被地磁場磁化的原理與物質磁化原理一致，但地磁場對巖(礦)石的磁化是長期的，在磁化過程中巖石又可能經歷了各種變化，使其磁性變得更復雜。

2.2 測線布置

研究區鈾礦化主要受NE向F3斷裂及旁側近EW向斷裂帶控制，查明F3斷裂及旁側近EW向次級斷裂在深部的產狀、延伸及規模對該區進一步開展鈾礦勘查具有重要的指導作用。根據物探測線方向垂直于探測目標體走向的原則，共布置ATM測線9條，方向0°，線距300 m，點距20 m；布置地面高精度磁測測線22條，網度100 m×20 m(圖1)。

圖1 物探測量測線布置

3 物探成果解譯

3.1 AMT資料分析

圖線反演電阻率斷面

3.2 地面高精度磁測資料分析

根據△T等值線平面圖，可將研究區的磁場特征分為3類：①Ⅰ#平緩的正負磁場區，分布于研究區北部，呈EW向展布，長約2 km，寬約500 m，南以大田街—河邊斷裂為界與南部平緩變化的負磁場區相連，在△T等值線平面圖上表現為磁場等值線稀疏，正負磁場呈片狀交替存在，磁場變化梯度較小，該區段對應的巖性為黑云斜長混合巖和眼球狀混合巖，巖性變化較復雜；②Ⅱ#平穩的負磁場區，分布于研究區南部，磁場變化較平緩，變化幅值為60 nT，在△T剖面平面圖上表現為磁場變化平穩，曲線舒緩，在△T等值線平面圖上表現為等值線稀疏，等值圈呈片狀分布，該區段對應的巖性為石英閃長巖；③Ⅲ#變化的負磁場區，變化梯度較大，對應的巖性為閃長巖質混合巖(圖4)。

圖線反演電阻率斷面

圖4 地面高精度磁測△T等值線平面

構造及熱液活動會引起局部鐵磁性物質的增加或減少，斷裂的磁性面貌主要表現為線性的負磁異常帶、正負磁場分界線及串珠狀正磁異常等。本研究以F3斷裂蝕變帶、F1-3斷裂為例進行進一步分析。F3斷裂在△T等值線平面圖上表現為正負磁場分界線(圖5)，在△T剖面平面圖上表現為南部弱磁區域與北部強磁區域的漸變過渡帶。F1-3斷裂為F3斷裂的次級斷裂，在△T等值線平面圖上表現為串珠狀正磁異常特征(圖6)。

4 結 論

(1)受混合巖化作用不均勻的影響，混合巖在磁測剖面上的電性變化較大，表現為高阻體中夾雜團塊狀低阻的特征。

(2)同一類巖性因蝕變程度不同，可表現出不同的磁性特征，甚至表現出截然相反的磁性特征。

(3)電、磁法對攀枝花大田地區NE向F3蝕變帶及旁側次級含礦斷裂具有較好的探測效果，斷裂在電性斷面中反映為向深部延伸的明顯舌狀、囊狀低阻體，在△T剖面與等值線平面圖中反映為不同面貌的磁場分界線、串珠狀正磁異常，證實了綜合物探法在研究區探測鈾成礦環境方面有一定的成效。

圖5 F3斷裂磁異常特征

圖6 F1-3斷裂磁異常特征

[1] 陳樂壽，王光鍔.大地電磁測深法[M].北京：地質出版社，1990.

[2] 馬俊學，陳 劍，滕永波.金屬礦山巷道地球物理超前預報方法研究進展及發展趨勢[J].金屬礦山，2016(4)：1-12.

2016-05-12)

汪 來(1985—)，男，工程師，050002 河北省石家莊市學府路11號。