結(jié)合激電中梯和測(cè)深在隱伏礦體探查中的效果研究

項(xiàng) 望

（河北煤田地質(zhì)局物測(cè)地質(zhì)隊(duì)，河北 邢臺(tái) 054000）

為了了解隱伏礦（化）體埋深、空間展布，指導(dǎo)鉆孔布設(shè)，人工場(chǎng)源電法是目前應(yīng)用較多的一種地球物理方法[3,4]，根據(jù)礦體的電性特征不同，可以選用不同的電法手段。本次工作是位于太行山的石墨礦體勘查，根據(jù)收集的鄰區(qū)地質(zhì)、物化探、鉆孔資料以及野外實(shí)地地質(zhì)調(diào)查可知，該區(qū)石墨礦化蝕變強(qiáng)烈，蝕變帶連續(xù)性較好；物探異常較多，深部有延伸；礦區(qū)構(gòu)造較復(fù)雜。所以在詳細(xì)分析研究前人資料的基礎(chǔ)上，為了了解隱伏礦（化）體即石墨的埋深、空間展布以及指導(dǎo)鉆孔布設(shè)，開(kāi)展了時(shí)間域激電測(cè)深工作，經(jīng)后續(xù)實(shí)鉆驗(yàn)證，探查效果良好，為下一步地質(zhì)工作提供了較好的基礎(chǔ)資料。

1 研究區(qū)概況

1.1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)地處太行山東麓，地勢(shì)西高東低，由西到東可分為低山區(qū)，丘陵區(qū)。低山區(qū)山脈呈北北東走向，沖溝較發(fā)育，水土流失嚴(yán)重。研究區(qū)的區(qū)域變質(zhì)基底由太古界變質(zhì)表殼巖、變質(zhì)深成巖、變質(zhì)基性巖墻和早元古代變質(zhì)侵入巖組成。寧家莊—白虎莊倒轉(zhuǎn)向斜是本區(qū)規(guī)模和強(qiáng)度最大的變形構(gòu)造，構(gòu)成了區(qū)域性的主體構(gòu)造框架，褶皺構(gòu)造主要展布于大和莊—石槽—路家莊—白虎莊一線，總體呈反“S”型。軸線呈NE—SW向展布，以大和莊巖組、立羊河巖組為翼部，以寧家莊巖組為核部的一緊閉同斜倒轉(zhuǎn)向斜。變質(zhì)表殼巖及變形變質(zhì)侵入體分布區(qū)巖石韌性變形較強(qiáng)，主要表現(xiàn)為形成早期韌性剪切帶，變質(zhì)表殼巖組合及片麻巖發(fā)生糜棱巖化作用及片理、片麻理發(fā)生塑性流變褶皺，導(dǎo)致研究區(qū)內(nèi)石墨礦體沿走向、傾向扭曲變形發(fā)育[5]。

1.2 研究區(qū)礦石物性特征

本次激發(fā)極化法勘查，在進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行了詳盡的物性測(cè)量工作，采用露頭測(cè)定結(jié)合標(biāo)本測(cè)定兩種方法，針對(duì)研究區(qū)涉及到的多種巖礦石，每種巖礦石選取多個(gè)露頭點(diǎn)和標(biāo)本，多次測(cè)量取平均數(shù)，得到了相對(duì)科學(xué)的巖礦石極化率及電阻率參數(shù)，見(jiàn)下表。

表1 研究區(qū)常見(jiàn)巖礦石物性測(cè)定結(jié)果

2 激電中梯和測(cè)深在研究區(qū)應(yīng)用效果

2.1 平面異常和剖面異常

（1）平面異常。以測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)為橫、縱坐標(biāo)（平面坐標(biāo)），繪制區(qū)塊一視極化率平面圖，通過(guò)分析視極化率平面圖來(lái)推斷勘查區(qū)石墨礦化層賦存位置。由物性試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，本勘查區(qū)內(nèi)的含石墨藍(lán)晶二云母片巖極化率為5.2%，其他巖礦石的極化率均低于2.1%，石墨含礦層的極化率異常較為明顯，如圖1。

圖1 區(qū)塊一視極化率異常平面圖

橙色區(qū)域表示視極化率大于5%的范圍，推斷為含石墨礦化層所投影的平面位置。含礦條帶連續(xù)，由南向北貫穿區(qū)塊一，條帶平均寬度200m，走向整體呈約170°。

（2）剖面異常。區(qū)塊一共布設(shè)了4個(gè)激電測(cè)深測(cè)點(diǎn)，參考物性資料，含石墨云母片巖的極化率為5.2%，其他巖性巖石極化率均小于5%。通過(guò)資料處理得出極化率對(duì)比圖；含石榴石云母片巖的電阻率為50Ω?m，其他巖石巖性均大于200Ω?m，通過(guò)資料處理得出電阻率對(duì)比圖。

2.2 地質(zhì)推斷解釋

資料處理過(guò)程中，項(xiàng)目組將極化率對(duì)比圖和電阻率對(duì)比圖重合，得出極化率電阻率原位疊加圖，即石墨礦化帶推斷圖。如圖2，圖中呈現(xiàn)的紅色網(wǎng)狀區(qū)域即為極化率大于5%且電阻率小于50Ω?m的剖面位置。

圖2 石墨礦化帶推斷圖

結(jié)合收集到的淺鉆資料及其他地質(zhì)資料綜合解釋?zhuān)V化層在激電測(cè)深線剖面位置，傾向傾角約為260°∠20°，于C1點(diǎn)至C2點(diǎn)方向150m處出露，C2點(diǎn)控制礦化層，約21m見(jiàn)礦化層頂板，約29m見(jiàn)礦化層底板。C3點(diǎn)控制礦化層，約45m見(jiàn)礦化層頂板，約53m見(jiàn)礦化層底板，C4點(diǎn)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。C3點(diǎn)210m處存在高極化率低電阻率異常，C2點(diǎn)210m處存在高極化率低電阻率異常，結(jié)合地質(zhì)資料，推斷含石墨礦化層存在倒轉(zhuǎn)構(gòu)造，倒轉(zhuǎn)構(gòu)造的形態(tài)和深部礦化層產(chǎn)狀在本次評(píng)價(jià)工作中僅為推斷。

3 鉆孔驗(yàn)證情況

在本次激發(fā)極化法勘查工作之后，進(jìn)行了淺鉆驗(yàn)證，其中，在區(qū)塊一C2點(diǎn)西側(cè)20m，鉆孔至1.73m揭露含石墨二云母片巖，礦化帶厚度7m，其品位達(dá)到工業(yè)品位，鉆孔實(shí)際揭露情況與激發(fā)極化法推斷結(jié)果基本一致。

4 結(jié)論

本次研究工作充分證明，結(jié)合激電中梯和測(cè)深的方法是探查隱伏礦體尤其是石墨礦體的有效的地球物理手段，利用激電中梯裝置掃面可以高效并準(zhǔn)確的圈定激電異常區(qū)，利用激電測(cè)深可以進(jìn)一步了解異常體的埋深及空間展布狀態(tài)。該方法的合理運(yùn)用可以指導(dǎo)下一步地質(zhì)工作的開(kāi)展。