吉林省長白山玄武巖覆蓋區(qū)區(qū)域地球物理方法有效性研究

李志闖 許志河 李光祥 楊 闖

（吉林省勘查地球物理研究院，吉林 長春130000）

吉林省玄武巖覆蓋區(qū)位于吉林省東南部，其面積約占吉林省總面積的六分之一，由于大面積被玄武巖覆蓋，故遲遲未開展地質(zhì)- 地球物理勘查工作，本文通過對研究區(qū)開展地球物理方法研究，目的在于研究該區(qū)淺層低溫?zé)嵋盒偷V產(chǎn)。通過重力、磁測及復(fù)電阻率測量，認(rèn)為該區(qū)高重力、高磁及低阻高極化的特征具有熱液型礦床的潛力。

1 概況

吉林省玄武巖覆蓋區(qū)錯草頂子氣納微金屬異常（LQN3 號、LQN8 號）位于新近系船底山組玄武巖覆蓋區(qū)邊緣部位，異常周邊出露地層有古元古代老嶺群珍珠門組、花山組地層。侵入巖有晚侏羅世晚期斑狀花崗巖、晚侏羅世早期閃長巖。火山巖有白堊紀(jì)林子頭組和新近系船底山組玄武巖。推測基巖為元古代花山組地層、古元古代珍珠門組地層、新近紀(jì)土門子組砂巖和晚侏羅世閃長巖。

2 地球物理研究

2.1 1:10000 高精度重力剖面測量

對LQN3 異常布置2 條重力剖面，LQN8 異常布置了1 條重力剖面，從重力剩余異常曲線看，PM7 呈兩低一高形態(tài)、PM3 呈一高一低形態(tài)、PM20 呈一低一高形態(tài)。PM7 剩余重力異常值變化范圍為3mgal。南部低緩剩余重力異常變化范圍為0.5mgal，對應(yīng)地表出露船底山組玄武巖，經(jīng)重力反演推斷玄武巖下為侏羅系低密度深成閃長巖侵入。中部11-5 點(diǎn)極高異常區(qū)剩余重力異常變化范圍為2.5mgal，對應(yīng)地表出露船底山組玄武巖，推測極高異常區(qū)為該區(qū)域密度最大的珍珠門組大理巖。北部異常區(qū)基本形態(tài)及數(shù)值與南部基本一致，最北側(cè)值更低，推測為地下地質(zhì)情況基本一致，侏羅系閃長巖埋深較南部淺。

PM20 南部極低重力值、低緩變化異常區(qū)對應(yīng)地表出露船底山組玄武巖，經(jīng)重力反演推斷玄武巖下為第三系土門子組泥巖。北部高異常區(qū)對應(yīng)地表出露花山組二云片巖、十字二云片巖，推測深部高異常區(qū)為同一地質(zhì)體。

PM3、PM7 線距200m，重力剩余異常曲線基本一致，缺失北側(cè)重力剩余異常負(fù)值，推測地下地質(zhì)情況基本一致。

2.2 復(fù)電阻率SIP 剖面測量

從復(fù)電阻率（SIP）電阻率剖面可見PM7、PM3 呈南部中高視電阻率異常值，北部為極高視電阻率異常值。PM20 呈南部、中部為低視電阻率異常值，北部為高視電阻率異常值。PM7 南部24-16 點(diǎn)中高視電阻率異常值結(jié)合物性資料推測為侏羅系深成閃長巖侵入。北部12-5 點(diǎn)極高視電阻率異常值推測為該區(qū)域視電阻率最大值的珍珠門組大理巖。深層侵入巖與珍珠門組大理巖接觸帶16-14 點(diǎn)存在視電阻率ρ<500Ω·m 條帶狀低視阻率異常推測可能為構(gòu)造引起，視極化率J>4%推測為高硫化物存在，時間常數(shù)τ>5μs 推測該極化體為密集浸染狀金屬礦化或石墨化、頻率相關(guān)系數(shù)c<0.5 推測極化體內(nèi)極化顆粒較不均勻。綜合四參數(shù)異常值，推測該處巖漿巖上侵結(jié)晶分異硫化物大量堆積于構(gòu)造、斷裂處引起高視極化率J 異常，與珍珠門組大理巖接觸帶形成矽卡巖型礦床，電流傳導(dǎo)時間較長導(dǎo)致時間常數(shù)τ 異常、侏羅系閃上巖沿構(gòu)造、斷裂上侵地質(zhì)環(huán)境劇烈變化導(dǎo)致礦物顆粒分布不均勻，導(dǎo)致頻率相關(guān)系數(shù)c 異常。瞬變電磁法（TEM）視電阻率15 點(diǎn)附近存在條帶狀異常且傾向于復(fù)電阻率（SIP）一致，進(jìn)一步印證該斷裂存在。6-4 點(diǎn)淺部電性特征與16-14 點(diǎn)基本一致。

PM3 與PM7 剖面線距200m，地質(zhì)情況基本一致。南部24-20 點(diǎn)中高視電阻率異常值結(jié)合物性資料推測為侏羅系深成閃長巖侵入。北部10-0 點(diǎn)極高視電阻率異常值推測為該區(qū)域視電阻率最大值的珍珠門組大理巖。深層侵入巖與珍珠門組大理巖接觸帶11-8 點(diǎn)存在視電阻率ρ<500Ω·m 條帶狀低視阻率，視極化率J>4%，時間常數(shù)τ>5μs、頻率相關(guān)系數(shù)c<0.8。綜合四參數(shù)異常值，推測該處巖漿巖上侵結(jié)晶分異硫化物大量堆積于構(gòu)造、斷裂處引起高視極化率J 異常，與珍珠門組大理巖接觸帶形成矽卡巖型礦床，電流傳導(dǎo)時間較長導(dǎo)致時間常數(shù)τ異常、侏羅系閃上巖沿構(gòu)造、斷裂上侵地質(zhì)環(huán)境劇烈變化導(dǎo)致礦物顆粒分布不均勻，導(dǎo)致頻率相關(guān)系數(shù)c 異常。瞬變電磁法（TEM）視電阻率9 點(diǎn)附近存在條帶狀異常且傾向于復(fù)電阻率（SIP）一致，進(jìn)一步印證該斷裂存在。17-15點(diǎn)淺部電性特征與11-8 點(diǎn)基本一致。

PM20 與PM7、PM3 地質(zhì)情況不一致。南部33-10 點(diǎn)中低視電阻率異常值結(jié)合物性資料推測為第三系土門子組砂巖及硅藻土。北部10 到-3 點(diǎn)中極高視電阻率異常值推測為地表出露花山組二云片巖、十字二云片巖。第三系土門子組砂巖與花山組二云片巖接觸帶17-13 點(diǎn)存在視電阻率ρ<300Ω·m條帶狀低視阻率，視極化率J>2%，時間常數(shù)τ>5μs、頻率相關(guān)系數(shù)c<0.8。綜合四參數(shù)異常值，推測該處存在斷裂、構(gòu)造。

3 結(jié)論及討論

通過對吉林省玄武巖覆蓋區(qū)錯草頂子附近開展大比例尺地球物理調(diào)查工作獲得以下結(jié)論：

（1）研究區(qū)PM7 剖面南側(cè)高重力、高磁、低阻及高極化率的地球物理特征具有尋找淺層低溫?zé)嵋盒偷V床的潛力。

（2）吉林省玄武巖覆蓋區(qū)開展大比例尺地球物理調(diào)查工作是在該地區(qū)的一種探索，重力剖面能夠精細(xì)反應(yīng)不同密度的地質(zhì)體，有著較高精度的水平分辨率，復(fù)電阻率（SIP）適用于重點(diǎn)物化探異常和能夠顯示明顯礦化信息的異常區(qū)域進(jìn)行查證和評價，但施工難度大、效率低。通過上述說明地球物理方法在玄武巖覆蓋區(qū)的有效性。