自然電場(chǎng)法在青海省三通溝石墨礦找礦中的應(yīng)用

李海賓，卿曉鋒，祁昌煒，張 鈺，谷 超，周 瑾

1．青海省地質(zhì)調(diào)查局，青海西寧810001；2.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心青海總隊(duì)，青海西寧810000

自然電場(chǎng)法在青海省三通溝石墨礦找礦中的應(yīng)用

李海賓1，卿曉鋒2，祁昌煒1，張 鈺1，谷 超1，周 瑾1

1．青海省地質(zhì)調(diào)查局，青海西寧810001；2.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心青海總隊(duì)，青海西寧810000

青海省都蘭縣諾木洪鎮(zhèn)三通溝一帶石墨礦成礦地質(zhì)條件較好，目前已發(fā)現(xiàn)了多處石墨礦化線索.通過在該區(qū)開展自然電位物探測(cè)量工作，圈出呈條帶狀展布的自電異常帶多處，對(duì)該區(qū)石墨礦（化）體的分布規(guī)律及成礦特征有了一定認(rèn)識(shí).

自然電場(chǎng)法；石墨礦；異常；青海省

0 引言

青海省都蘭縣諾木洪鎮(zhèn)三通溝一帶石墨礦成礦地質(zhì)條件較好.區(qū)內(nèi)從古元古界金水口群至薊縣系狼牙山組的大理巖中，均發(fā)現(xiàn)了石墨礦化，并有較多的成礦事實(shí).區(qū)內(nèi)含礦地層分布廣泛，找礦前景明朗.通過在該區(qū)開展自然電場(chǎng)法測(cè)量工作，對(duì)于本區(qū)的石墨礦找礦前景有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)［1］.

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1．1 地層

研究區(qū)主要出露元古變質(zhì)巖系地層［2］.

（1）古元古界金水口巖群（PtJ）：主要分布于區(qū)域西部和中部.巖性主要為二云石英片巖、黑云母石英片巖、綠泥石英片巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖及白云大理巖，厚度大于2 700 m.地層內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育.巖漿活動(dòng)頻繁，局部已肢解離散.

（2）中－新元古界萬(wàn)寶溝群火山巖組（Pt2－3Wa）：主要分布于區(qū)域西南部，出露面積較小.巖性主要為暗灰綠色蝕變玄武巖夾安山巖、中基性凝灰熔巖、凝灰?guī)r、白云巖、結(jié)晶灰?guī)r、片理化砂巖，厚度大于872 m.

（3）中元古界長(zhǎng)城系小廟組（Chx）：分布于區(qū)域西部，出露面積小.巖性主要由綠泥片巖、二云母綠泥片巖、石英片巖、黑云母片巖等組成，厚度大于714．7 m，與下伏金水口巖群呈斷層接觸.

（4）新元古界薊縣系狼牙山組（Jxl）：主要分布在區(qū)域中、東部的三通溝－冰溝一帶.巖性組合為灰?guī)r、大理巖、板巖夾石英巖、千枚巖硅質(zhì)巖，局部夾碳質(zhì)磷塊巖、硅質(zhì)巖和鐵礦層，厚929 m，最大可達(dá)6 000 m以上.局部夾石墨大理巖，為本次石墨找礦的主要目標(biāo)地層.與下伏小廟組整合接觸.地層內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂發(fā)育.

1．2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造主要褶皺和正斷層構(gòu)成，其構(gòu)造特征如下.

（1）褶皺：由于區(qū)域內(nèi)大面積花崗巖的分布，褶皺支離破碎，多不連續(xù)，保存明顯可認(rèn)的褶皺僅有洪水河－諾木洪河向斜.該向斜由薊縣系狼牙山組結(jié)晶灰?guī)r、硅質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r夾板巖、變砂巖所組成.北翼出露完整，南翼被三疊系、侏羅系地層掩蓋并被后期斷裂所破壞.向斜軸向明顯扭曲，各段方向不盡一致，諾木洪河?xùn)|側(cè)呈北東向，諾木洪河以西呈北西向，向斜構(gòu)造線呈一平躺松弛的“S”形.向斜樞紐也起伏不定.

（2）斷層：區(qū)域內(nèi)主要發(fā)育近東西向正斷層，主要分布在區(qū)域西南部三通溝以北.斷層以發(fā)育斷層角礫巖為特征，分布較散，長(zhǎng)度較短，約1～8 km.走向近東西向，傾角50～60°，多為南側(cè)下降，北側(cè)上升.正斷層穿過早期地層韌性剪切帶和巖體，引起巖層產(chǎn)狀急變，節(jié)理化、劈理化帶的突然出現(xiàn)，小褶皺急劇增加以及擠壓破碎現(xiàn)象和各種擦痕等構(gòu)造強(qiáng)化現(xiàn)象，并為巖漿和熱液運(yùn)移提供了通道和儲(chǔ)聚場(chǎng)所.

1．3 巖漿巖

區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)以印支期侵入巖和華力西期侵入巖為主.華力西期侵入巖代表性巖石為黑云母花崗閃長(zhǎng)巖、黑云母石英閃長(zhǎng)巖，印支期侵入巖代表性巖石為黑云母二長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)花崗巖、黑云母二長(zhǎng)花崗斑巖.

2 電法工作及解釋

2．1 巖（礦）石電物性特征①卿曉鋒，等.青海省都蘭縣三通溝石墨礦預(yù)查報(bào)告.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心青海總隊(duì)，2016.

石墨礦及炭質(zhì)地層有極低的電阻率和很高的極化率，是優(yōu)良的電子導(dǎo)體，一般能產(chǎn)生很強(qiáng)烈的自然電場(chǎng)和激電異常；而不含礦大理巖、花崗巖、板巖等圍巖具有高電阻率、低極化率的特性，不能產(chǎn)生明顯的自然電場(chǎng)和激電異常.本次在區(qū)內(nèi)針對(duì)性地采集了部分巖、礦石標(biāo)本進(jìn)行電性測(cè)定，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1.

表1 三通溝地區(qū)巖礦石電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistics of electric parameters for the rocks and ores in Santonggou area

從表1中可以看出，含石墨大理巖的極化率比較高，一般為18%左右，最多達(dá)到33%，是其他巖石平均值的近10倍.電阻率一般為90 Ωm左右，而其他巖石普遍在2000 Ωm以上，因此含石墨大理巖電阻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于圍巖電阻率，呈明顯的低阻高極化特征.

本區(qū)目標(biāo)礦種含石墨大理巖與各類圍巖之間存在明顯的電性差異，并且沒有發(fā)現(xiàn)有相同電性特征的干擾體.石墨礦的電阻率很低，因此開展自然電場(chǎng)法測(cè)量可以形成低的電位差，這是采用自然電場(chǎng)法尋找石墨礦的地球物理前提［3］.

2．2 電法測(cè)量成果及解釋

為查明本區(qū)石墨礦（化）體分布情況，共布設(shè)1∶1萬(wàn)自然電場(chǎng)法75 km2，并形成自然電位等值線圖（圖1）.

圖1 礦區(qū)自然電位等值線平面圖Fig．1 Isopleth map of spontaneous potential in the orefield1—自然電位（spontaneous potential）；2—自電異常帶（anomaly zone）

從圖1可以看出，本區(qū)自然電位表現(xiàn)為大面積的負(fù)異常，異常幅值和范圍較大，圈出3條主要負(fù)異常帶.異常帶長(zhǎng)度、寬度和幅值均較大，反映了礦化體規(guī)模較大，并與地表發(fā)現(xiàn)的石墨礦化帶吻合較好.3條異常帶編號(hào)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，各異常帶特征如下［4］.

Ⅰ異常帶位于工區(qū)西南部，呈北東方向，帶狀分布，異常強(qiáng)度大，幅值達(dá)到－700 mV，長(zhǎng)約4 700 m，寬800 m.異常帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)石墨礦化帶多條，礦化帶厚度、品位變化較大，為大理巖性，多為土狀石墨.通過對(duì)比，異常帶與礦化體對(duì)應(yīng)較好，異常值的變化表明石墨礦化體質(zhì)量、厚度等不均勻.

Ⅱ異常帶位于工區(qū)東南部，呈近東西方向，帶狀分布，異常強(qiáng)度大，幅值達(dá)到－800 mV，長(zhǎng)約2 400 m，寬450 m.異常帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)石墨礦化帶2條，礦化體為大理巖性，多為土狀石墨.異常帶與礦化體對(duì)應(yīng)較好，異常分布比較均勻.

Ⅲ異常帶位于工區(qū)北部，呈近東西方向，帶狀分布，異常強(qiáng)度大，幅值達(dá)到－750 mV，長(zhǎng)約3 800 m，寬450 m.異常帶內(nèi)同樣發(fā)現(xiàn)石墨礦化帶，礦化帶厚度、質(zhì)量變化較大，總體質(zhì)量較差.異常帶與礦化體對(duì)應(yīng)較好，但異常帶分布斷斷續(xù)續(xù)不均勻，顯示了礦化體的分布不均勻［5］.

4 結(jié)論

（1）通過在本地區(qū)開展自然電場(chǎng)法工作，圈出3條主要異常帶，其中規(guī)模較大的Ⅰ、Ⅱ號(hào)異常經(jīng)地表揭露，均發(fā)現(xiàn)了石墨礦（化）體，并且礦（化）體與異常吻合較好，說明在該區(qū)通過開展自然電場(chǎng)法尋找石墨礦是可行的.

（2）隨著物探技術(shù)方法的進(jìn)步和相關(guān)儀器設(shè)備的更新?lián)Q代，人們?cè)絹碓絻A向于采用新的技術(shù)方法及儀器設(shè)備，而忽略一些傳統(tǒng)物探方法，這是不應(yīng)該的，因?yàn)檫@些傳統(tǒng)方法不僅技術(shù)理論成熟，而且成本也相對(duì)較低，應(yīng)該引起我們足夠的重視［6］.

［1］保廣普，拜永山，付軍，等．東昆侖地區(qū)石墨礦地質(zhì)特征及找礦前景初探［J］．青海大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，31（5）：75－77．

［2］潘彤，拜永山，丁清峰，等．青海省東昆侖地區(qū)有色、貴金屬礦產(chǎn)成礦系列與成礦預(yù)測(cè)［M］．北京：地質(zhì)出版社，2011：174－195．

［3］李金銘．地電場(chǎng)與電法勘探［M］．北京：地質(zhì)出版社，2005．

［4］李東生，張文權(quán)，田承盛，等．青海祁漫塔格地區(qū)主要礦床類型找礦方法探討［J］．西北地質(zhì)，2013，46（4）：131－141．

［5］姚姚．地球物理反演基本理論與應(yīng)用方法［M］．武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2002．

［6］范武崗．地球物理勘查方法的發(fā)展與創(chuàng)新［J］．地球，2015（12）：133－133．

APPLICATION OF NATURAL ELECTRIC FIELD METHOD IN THE EXPLORATION OF GRAPHITE DEPOSIT IN THE SANTONGGOU OREFIELD,QINGHAI PROVINCE

LI Hai-bin1，QING Xiao-feng2，QI Chang-wei1，ZHANG Yu1，GU Chao1，ZHOU Jin1

1．Qinghai Bureau of Geological Survey，Xining 810000，China；2．Qinghai Branch，China Geological Survey Center for Building Material Industry，Xining 810000，China

The Santonggou area in Dulan County，Qinghai Province，has good metallogenic conditions for graphite deposit，with a few clues for graphite mineralization．By the geophysical survey with natural electric field method，several abnormal zones are delineated，which supplies a well understanding to the distribution and mineralization of graphite orebodies in the area．

natural electric field；graphite deposit；abnormal；Qinghai Province

2015－01－22；

2016－03－17．編輯：張哲．

中國(guó)核工業(yè)地質(zhì)局基礎(chǔ)地質(zhì)項(xiàng)目（編號(hào)200853）．

李海賓（1990—），男，助工，主要從事地球物理找礦工作，通信地址青海省西寧市黃河路15號(hào)，E-mail//969306194@qq.com

1671-1947（2016）06-0583-06

P315.2；P694

A