基于地質(zhì)找礦技術(shù)的綜合物探方法應(yīng)用研究

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局325地質(zhì)隊，安徽 淮北 235000）

在深部礦產(chǎn)資源勘查中，地球物理勘探是最重要的技術(shù)手段之一，該領(lǐng)域的技術(shù)水平直接關(guān)系到我國深部資源探測的水平。因此，研究開發(fā)地球物理勘查新技術(shù)是我國危機(jī)礦山資源大調(diào)查的重要技術(shù)保證之一[1]。

銅、鉛、鋅等金屬硫化物礦床及與硫化物密切相關(guān)的金、銀礦床是我國目前危機(jī)資源大調(diào)查的重點(diǎn)礦種，綜合物探是尋找這類礦產(chǎn)資源的最常用的勘探方法，在前期的找礦工作中發(fā)揮了重大的作用，并在深部找礦工作中取得了較大的突破[2]。

礦產(chǎn)資源是可以進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行加工，可以作為燃料用來發(fā)電和取暖，還可以用于生產(chǎn)建筑材料和化肥等。我國礦產(chǎn)資源較為豐富，資源潛潛力發(fā)展較大，但勘探程度較低，所有含礦區(qū)僅處于詳查和普查階段[3]。本文在現(xiàn)有礦產(chǎn)資源的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行評價，可利用AlogR重疊方法的基礎(chǔ)上，對采礦礦井資源數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合行分析。

1 工作任務(wù)

充分收集以往地質(zhì)資料，以可控源和重力測量、鉆探為主要手段，結(jié)合分析研究，確定本區(qū)礦產(chǎn)資源的主要地質(zhì)結(jié)構(gòu)層位，大致了解礦產(chǎn)資源地質(zhì)結(jié)構(gòu)的具體分布情況、分布范圍、層數(shù)、厚度及埋深；大致了解礦產(chǎn)資源的主要類型及資源儲備率。

1.1 調(diào)查區(qū)地質(zhì)特征

測區(qū)內(nèi)全部為第四系覆蓋，其下伏地層主要有：新生界的古近系界首組和第四系。

界首組地層：黃口盆地中，界首組為灰、深灰、棕色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖與淺棕色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖呈不等厚互層，上部見多層含膏泥巖、硬石膏夾礦產(chǎn)資源的成礦帶。厚度為737.5m～1100m。

1.2 調(diào)查區(qū)地球物理場特征

調(diào)查區(qū)重力特征：所調(diào)查的礦產(chǎn)資源區(qū)域內(nèi)，后黃樓由-34毫伽等值線圈閉。重力低北側(cè)為豐沛斷裂，南側(cè)為謝集-黃集斷裂，南北兩邊為重力高反映的斷層上升盤-斷塊凸起，可見后黃樓重力低反映了斷陷帶的存在，其形成與發(fā)展主要受豐沛斷裂控制[4]。

2 工作部署

2.1 工作部署原則

根據(jù)調(diào)查區(qū)的地質(zhì)、地球物理特征，按“重電解剖，對比研究，擇優(yōu)驗(yàn)證”的技術(shù)路線，布置合適的工作量，在后黃樓凹陷區(qū)開展調(diào)查評價工作。在凹陷區(qū)開展重力剖面測量與可控源音頻大地電磁法測量，根據(jù)重力異常和電阻率異常，判斷凹陷的范圍和大致了解工作地區(qū)構(gòu)造形態(tài)、礦產(chǎn)的巖性特征，對成礦最有利的重電組合異常進(jìn)行鉆探驗(yàn)證和綜合測井。

根據(jù)鉆探和測井結(jié)果，對重電異常進(jìn)行再處理和再解釋，提出正確評價重電異常的結(jié)論。

2.2 工作布置

布設(shè)3條1：1萬重力剖面測量與可控源音頻大地電磁（CSAMT）法剖面各70km。重力剖面點(diǎn)距40m，測點(diǎn)數(shù)1725個，CSAMT剖面點(diǎn)距200m，測點(diǎn)數(shù)345個。判斷凹陷的范圍和大致了解工作地區(qū)構(gòu)造形態(tài)、巖性特征。3條CSAMT法剖

選擇2個有利異常區(qū)，確定最佳鉆探位置。布置鉆探驗(yàn)證孔2個，因第四系地層埋深達(dá)500m以上，鉆孔設(shè)計深度不宜低于1000m。暫設(shè)計1500m，綜合測井1500m。

3 物探異常解釋

本次物探工作的主要目的是通過高精度重力以及可控源音頻大地電磁測深剖面測量，對礦產(chǎn)資源區(qū)域內(nèi)的凹陷區(qū)范圍進(jìn)行劃分，并結(jié)合施工鉆孔大致了解油頁巖層的分布范圍、厚度及埋深情況。

本區(qū)礦產(chǎn)資源巖賦存期為古近紀(jì)，賦礦層位為古近系界首組。由區(qū)內(nèi)地質(zhì)層巖性特征以及相關(guān)物性資料可知古近系地質(zhì)層表現(xiàn)為低阻、低密度特征，當(dāng)存在油氣藏時，剖面上將出現(xiàn)電阻率略有升高及局部重力低異常特征，據(jù)此可以在剖面上對可能含礦產(chǎn)資源地質(zhì)層的分布范圍、厚度及埋深情況進(jìn)行粗略劃分。

高精度重力剖面測量：綜合三條剖面圖可見，重力異常在平面上呈似橢圓狀重力低，長軸近東西走向，中心位于周寨一帶，異常極值-20×10-5m/s2，表現(xiàn)為明顯的凹陷區(qū)特征。

1線：剖面長度20km，方位角12°。由重力布格異常剖面圖可見，重力異常值從100號點(diǎn)往大號點(diǎn)方向逐漸減小，在600號點(diǎn)達(dá)最小值，600號點(diǎn)以后又逐漸增大，呈現(xiàn)兩端異常值大，中間異常值小的U型模樣，表現(xiàn)出明顯的凹陷特征。剖面凹陷中心的異常值為-19.8×10-5m/s2。

使用GeoIPAS對1線布格異常進(jìn)行了二度半剖面反演，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)及鉆孔資料推測認(rèn)為：剖面400m以淺為第四系和新近系地層，其下為古近系，厚度約1100m；剖面凹陷中心位于600號點(diǎn)；在重力剖面230號點(diǎn)處可能對應(yīng)有北傾斷層存在。

可控源大地音頻1線剖面長度20km，方位角12°，分三段測量，收發(fā)距分別為8.91、8.9和10.2km。

圖1 1號線物探綜合剖面圖

二維反演電阻率斷面圖（圖1）顯示400m以淺為高阻，淺部阻值可達(dá)數(shù)十歐姆·米，部分地段橫向上連續(xù)性較差，局部區(qū)段在深約200m處有一低阻層；400m～1500m為低阻，以5歐姆·米勾劃橫向上連續(xù)性較好，略有起伏，研究區(qū)域礦層的平均厚度在1100m左右；深部電性基本上以等梯度遞增；剖面小號端100～200號點(diǎn)有一局部隆起。

該剖面穿過施工鉆孔zk5-1，對應(yīng)剖面點(diǎn)號720號。據(jù)了解：鉆孔580.00m～900.00m為資源較為豐富的礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)巖體地段，為灰黑色含頁巖（油頁巖，850.00m結(jié)構(gòu)資源開采率最高為6.4%，超過6%的最低工業(yè)品位），對比電阻率斷面圖發(fā)現(xiàn)720號點(diǎn)約500m深處的低阻異常有所收斂，電阻率值略有升高，1000m深處電阻率等值線也有所隆起。據(jù)此初步可以認(rèn)為電阻率等值線橫向上的局部隆起可能與巖體結(jié)構(gòu)發(fā)育相關(guān)。

結(jié)合區(qū)域地質(zhì)及鉆孔資料推測認(rèn)為：剖面400m以淺為第四系和新近系地層，其下為古近系，厚度約1100m，剖面凹陷中心位于600號點(diǎn)，參照重力剖面230號點(diǎn)處可能對應(yīng)有北傾斷層存在，其中610號點(diǎn)500m至1000m深處以及900號點(diǎn)600至1100m深處可能為找尋礦產(chǎn)資源結(jié)構(gòu)發(fā)育的較理想部位。

圖2 ZK5-1孔測井曲線節(jié)選

4 結(jié)論

通過對高精度重力以及可控源音頻大地電磁測深剖面測量數(shù)據(jù)所進(jìn)行的詳細(xì)分析，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)及鉆孔資料對本次安徽省碭山縣所研究區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源調(diào)查工作總結(jié)如下：根據(jù)物探成果分析推測認(rèn)為在1線610號點(diǎn)500m至1000m深處以及900號點(diǎn)600至1100m深處可能為找尋礦產(chǎn)資源的較理想部位。經(jīng)鉆探和測井結(jié)果認(rèn)證，結(jié)果較理想。