gdp-32ii、eh4在深部成礦預(yù)測中的應(yīng)用

1、 口2 0 1 0年 5 月 M a y ， 2 0 1 0G D P 一 3 2 I I 、 E H 4在 深部成 礦預(yù) 測 中的應(yīng) 用 張作倫 一 ，曾 慶棟，劉建明，于昌明，葉杰，賈長順( 1 ． 中國科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究重點實驗 室， 中國科學(xué)院地 質(zhì)與地球物理研究所， 北京 1 0 0 0 2 9 ；2 ． 中國科學(xué)院研究生院， 北京1 0 0 0 4 9 ； 3 ． 有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查 中心， 北京 1 0 0 0 1

2、2 )[ 摘 要] 為 了探 索出一套有效評 價礦體深部成礦 潛力方 法， 利用 G D P 一 3 2 I I多功能 電測 系統(tǒng)探 測 地質(zhì)體深部充 電率特征 ， 裝置為單極一偶極裝置 ， 方法為時間域 直流激發(fā)極化 法， 測 量極罐 間距 4 0 m， 無 窮遠極 大于 1 0 0 0 m； 利 用 E H 4電導(dǎo)率成像 系統(tǒng)探測地質(zhì)體深部電阻率特征 ， 測量 電極 間距 2 0 m或 4 0 m。結(jié)果表 明該方法組合 可以有效探

3、測地 下 3 4 0 m充 電率特征 、 6 0 0 m電 阻率特征 。最后 ， 結(jié)合 已有 地質(zhì)、 地 球化 學(xué)等資料進行 綜合解譯 ， 認(rèn) 為礦化異常體 具有 高充電率、 低 電阻率特征 、 達到評價深部 成礦潛力 目的 。[ 關(guān)鍵詞] G D P 一 3 2 I IE H 4 深部找礦 [ 中圖分類號] P 6 2 2 ． 2 + P 6 3 1 ． 4 [ 文獻標(biāo)識碼 ] A [ 文章編號 ] 0 4 5 9 — 5 3 3 1

4、 ( 2 0 1 0 ) o 3 一 【 ) 4 7 O 一 0 6Z h a n gZ u o - l u n ， Z e n gQ i n g - d o n g ， L i uJ i a n - mi n g ， Y uC h a n g - mi n g ， Y e - J i e ， J i aC h a n g - s h u n ．A p ·p l i c a t i o no fGD P 一 3 2 I Ia

5、n dE H 4t op r e d i c t i o no fmi n e r a l i z a t i o na td e p t h [ J ] ． G e o l o g ya n dE x p l o r a t i o n ，2 0 1 0 ， 4 6 ( 3 ) ： 0 4 7 0 - 0 4 7 5 ．目前 ， 我 國礦 產(chǎn) 勘查 以“ 攻 深 探 盲 ” 為特 征 ， 地 球物理 方 法 是 實現(xiàn) 這 一 目的 的

6、重 要 手 段 ( 劉 光 鼎 等 ， 1 9 9 5 ) 。G D P 一 3 2 I I多 功 能 電測 系 統(tǒng) 是 美 國Z o n g e 公 司生產(chǎn) 的第 四代人 _ 丁場 源及 天然 場 源 的 電 法和 電磁 法勘探 系統(tǒng) ( 郭 文 波等 ， 2 0 0 4) 。該 儀器 已開發(fā)為既 可進行 深部 地質(zhì) 調(diào) 查 ， 又 可應(yīng) 用 于超 淺 層 巖土工程地質(zhì)探測 的電( 磁 ) 法綜合系統(tǒng) ( 雒志鋒，2 0 0 3 ；

7、雒志鋒等 ， 2 0 0 6 ； 張作倫等 ， 2 0 0 9 ) ， 幾乎具備電法 和電磁法探 測 的全部 功 能 ， 本 次深 部 找礦 工 作 中 使用該 儀器 測 量 地 質(zhì) 體 充 電率 特 征 。E H 4電導(dǎo) 率 成像系統(tǒng)是美國 G E O M E T R I C S和 E M I 公 司聯(lián)合生 產(chǎn)的一種便攜式地球物理測深儀， 該儀器應(yīng)用天然 電磁場和人工補償 電磁場為信號源 ， 一般可檢測并 記錄不同地層 的反射波信號

8、， 進而換算探測 目標(biāo)的電阻率結(jié)構(gòu) ( 郭建強等， 1 9 9 8 ； 孟貴祥等 ， 2 0 0 6 ) ， 目前該儀器 已被廣泛應(yīng)用 于金屬礦 體找尋 、 評價 中( 沈遠超等， 2 0 0 7 ； 申萍等， 2 0 0 7 ； 張作倫等 ， 2 0 0 7 ； 王 沖等 ， 2 0 0 9 ) 。極化率( 充 電率) 和電阻率是電法找礦勘查工 作 中較為重要的兩個參數(shù)， 因激發(fā)極化方法本身所 限， 其測量深度一般小于 3 0 0 m

9、， 更深層次地質(zhì)體 電 性結(jié) 構(gòu)多依 靠 電阻率法作 補充 。學(xué) 科組采 用上述兩 套儀器在大興安嶺地區(qū)十余個礦區(qū)找礦評價中取得 了較好的成果 ( 劉紅濤等， 2 0 0 4 ； 賈長順 等， 2 0 0 8 ) ，認(rèn)為該方法組合能較為準(zhǔn)確地反映深部礦化異常體 位置 、 形 態(tài) 、 規(guī)模 ， 是評 價深部成 礦潛力 的有效 方法 。l礦 區(qū)地 質(zhì) 概 況 研 究 區(qū)緊鄰西 拉沐倫 河斷裂 和大興安 嶺主脊 斷 裂 ( 圖 1左 上 角小

10、 圖 ) ， 位 于 大 興 安 嶺 南 段 鉛 鋅一 銀一銅一錫一鐵成礦帶的東坡 ， 具體位于一以銅 為主的多金屬成礦亞帶內(nèi)( 劉建明等 ， 2 0 0 4 ) 。礦區(qū)巖 漿巖發(fā) 育 ， 主要 是花 崗巖 、 花 崗斑 巖 、 閃長玢巖 ， 未見 第 四系 以外地層 出露 。無 明顯 斷裂 、 褶皺 構(gòu)造 。礦區(qū)地 表 由 6個探 槽 揭示 出一含 礦 石英 脈 ( q 1 ) ， 礦脈產(chǎn) 于花 崗巖體 中， 礦化蝕變帶長 1 6 3

11、 m，寬 0 ． 5～ 2 m， 走 向 1 3 8 。 。金屬礦物有孑 L 雀石 、 藍銅 礦 、 黃 鐵 礦 、 鏡 鐵 礦 、 褐 鐵 礦 ； 礦石結(jié) 構(gòu) 有 片狀 、 鱗 片 [ 收搞 日期] 2 0 1 0 一 O 1 — 2 2 ． [ 修訂 日期] 2 0 1 O - 0 4 — 0 9 ； [ 責(zé)任編輯】 鄭 杰。[ 基金項 目] 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項 目 ( 編號： 2 0 0 6 C B 4 0 3 5 0 7

12、 ) 資助 。[ 第一作者簡介] 張作倫( 1 9 8 1 年一 ) ， 男， 2 0 0 5年畢 業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)( 北京 ) ， 獲學(xué) 上學(xué) ， 在讀碩 博連讀研究生 ， 從事礦床學(xué) 與成礦 預(yù)測 研究， E — m a i l ： z h a n g z u o l u n @1 6 3 ． c o r n=4 7 0地質(zhì)與勘探 2 0 1 0鉦 構(gòu)特點。該線充電率最低值 0 ． 3 ， 最高值 1 0 ． 1 ， 近地 表存在

13、以4 8 0 m和 8 6 0 m為 中心的兩個高充電率異 常體 。占3 6 0 4 405 2060 068 0 7 O08 409 2 0L o n gn l圖 29 5 0線 G DP 一 3 2 I l 充電率測深擬斷面圖 F i g ． 2Qu a s i - c r o s ss e c t i o no fGD P - 3 2 I Ic h a r g i n gr a t ea l o n gl i n e9 5 0

14、中心延伸至地 表 4 8 0 m處高充 電率異 常帶寬 1 6 0～ 2 2 0 m， 異常呈現(xiàn)上寬 、 下窄趨勢 ， 即向深部有 減弱趨勢。上部傾 向 N E ， 下部產(chǎn)狀近直立 ( 中心在 4 0 0 m處 ) ， 向下延 深至 標(biāo) 高 2 6 0 m 。該 異 常 地 表 4 0 0 m處 為 已知含 礦石 英脈 ( q 1 ) ， 圍巖 為花 崗巖 ， 非 含碳 地層 ， 認(rèn) 為此高 充 電率異 常 為礦 致異 常。中心延伸至

15、地表 8 6 0 m處 高充 電率 異常帶 寬 2 4 0～ 2 7 0 m， 異常向深部變寬 ， 標(biāo)高 4 4 0 m附近有變 弱趨勢。上 部傾 向 N E ， 深部產(chǎn)狀 近直 立， 且具 有 7 2 0 m和 8 4 0 m兩個 中心 。異 ?？裳?深至標(biāo) 高2 6 0 m。地表含褐鐵礦化石英脈( q 2 ) 、 甚低頻低阻異常帶恰 好位于該高充 電率異常近地表 中心 8 6 0 m 處， 據(jù)此 認(rèn)為此高充電率異常為金屬礦物引起 。

16、2 ． 21 2 0 0 線測量結(jié)果與解譯 為了與 9 5 0 線測量結(jié)果進行對 比， 進一步評價 褐鐵礦化石英脈 ( q 2 ) 對應(yīng)的甚低頻低 阻異常含礦 性 ， 在 1 2 0 0線 實施 了 一 條 充 電率 測 深 斷 面 。1 2 0 0線 長3 2 0 m， 測量 結(jié) 果 如 圖 3所 示 ， 圖 中色 階 同 9 5 0線 。1 2 0 0 線充 電率值 以中、 高充 電率為主 ， 最低值 1 ． 5 ， 最高值 8 ．

17、 0 。近 S W端具有一寬 1 4 0～ 2 8 0 m寬 大異常帶， 異常產(chǎn)狀總體近直立 ， 向下延深至標(biāo)高 2 6 0 m， 且向下具有充電率變大趨勢。與 9 5 0線測量 結(jié)果相似 ， 高充電率異常與甚低頻低阻異常相對應(yīng) ，且在 q 2 石英脈延伸方向上 ， 判斷充 電率異常亦為金 屬 礦物引起 。4 7 23E H 4測量 與解譯 為了探測已知礦體、 甚低頻低阻異常帶、 高充電 率異常體電阻率特征與深部延伸情況 ， 綜合預(yù)測深

18、 部成礦潛力。本次工作中， 采用 E H 4電導(dǎo)率成像系統(tǒng)開展了電導(dǎo)率剖面測量工作。Lo ng i m 圖 31 2 0 0線 G DP 一 3 2 1 I 充電率測深擬斷面圖 F i e ． ． 3Q u a s i - - c r o s ss e c t i o no fGD P - 3 2 1 Ic h a r g i n gr a t ea l o n gl i n e1 2 0 0本區(qū)共 開展 E H 4電磁測深線 3條

19、， 測線 總長 2 0 8 0 m， 測線方位 N E 4 9 。 ， 與 G D P 一 3 2 I I 充 電率測深 線方向一致 ， 測量極距 2 0 m， 點距 2 0 m、 4 0 m 。測線 分布 情況見 圖 l 。為 了與 G D P 一 3 2 I I 測 深線對應(yīng) ， 以 9 5 0線、 1 2 0 0 線對應(yīng)測量區(qū)段加以說明。3 ． 19 5 0線 測量結(jié) 果 9 5 0 線測量結(jié)果如圖 4所示 ， 斷面長 6 0 0

20、 m， 斷 面圖上深部電阻率中等 ， 淺部在 中高電阻率背景的 基礎(chǔ)上疊加 了陡傾低阻異常帶。圖中存在一個向上 延 伸至地 表的較 大 低 阻異 常 帶 ( 斷 面 6 1 0 m 處 ) ， 以 及一 個低 阻小異 常( 4 0 0 m處 ) 。4 0 0 m處存在一明顯傾 向 N E低 阻異常， 異常規(guī) 模較小 ， 寬 1 0 0 m， 可 延伸至標(biāo) 高 4 5 0 m： 此外 4 0 0 m處 還存在 一近直立 弱低 阻異常 ，

21、寬 8 0 m， 向下延伸 至標(biāo) 高 2 2 0 m。6 1 0 m處異常帶規(guī)模較大， 寬 1 0 0～1 6 0 m， 在標(biāo) 高 3 5 0 m處明顯分為兩支 ， 兩分支均有較大延伸， 傾 向 S W 支延深 至標(biāo) 高 0 m， 傾 向 N E支延深 至標(biāo) 高 0m。此外 ， 在斷面 8 6 0 m處中高電阻率 區(qū)域 明顯 內(nèi)存在一弱低阻異常， 延伸不清。3 ． 29 5 0線綜 合解譯 9 5 0 線 E H 4電磁測量斷面上中高電