大功率激電法在河北槽碾溝地區(qū)深部找礦中的應用

1、第25卷第1期2009年1月鈾礦地質(zhì)UraniumGeologyVol125No11Jan12009大功率激電法在河北槽碾溝地區(qū)深部找礦中的應用嚴振合,高金鋮,王貴良,時志興(天津華北地質(zhì)勘査局核工業(yè)247大隊,天津?qū)氎?01800)摘要在充分研究工作區(qū)地質(zhì)、地球物理特征的前提下,采用大功率激發(fā)極化中梯剖面和激發(fā)極化測深相結合的方法進行勘查,發(fā)現(xiàn)了低阻高極化異常,推斷深部存在礦(化)體。依據(jù)物探資料布設了驗證鉆孔,見到了鈾鉬共生礦體,證實了推斷的正確性。關鍵詞大功率激電;激電測深;深部找礦;鈾鉬礦文章編號100020658(2009)0120032205P6313+24法(石油、,2。大功率激

2、電方法輸出較強的電流,壓制各種干擾信號,提高信噪比,在采用大極距的條件下保證觀測精度,具有較大的勘探深度3。近年來,特別是在尋找深部隱伏礦體的新一輪找礦中,激電方法發(fā)揮了重要作用,并取得了良好的找礦效果4。工作區(qū)位于豐寧、隆化、圍場3縣交界地段,為內(nèi)蒙古高原“壩緣”,陰山山脈東端,山勢陡峭,溝谷縱橫,海拔高度為10001300m,相對高差為100300m。上世紀90“攻,取得了很好的效果。1工作區(qū)地質(zhì)及地球物理特征111地質(zhì)特征工作區(qū)位于華北地臺北緣,康寶2圍場斷裂帶與上黃旗2南口巖漿斷裂帶的交匯部位,中生代蘇家店火山沉積盆地的東部邊緣。中生代時期,由于太平洋板塊的擠壓和俯沖,導致了該區(qū)大規(guī)模

3、中酸性火山噴發(fā)和巖漿侵入活動,基底產(chǎn)生強烈褶皺斷裂,形成了隆起和凹陷呈北東向相間分布的構造格局?？辈閰^(qū)內(nèi)出露地層主要為侏羅系張家口組火山熔巖、火山碎屑巖及第四系。構造較為發(fā)育,區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的斷裂為F1,經(jīng)上店北山往洋騾子溝方向延伸,影響寬度幾十至上百米,是本區(qū)的主要控礦構造。它由一組NE向分布的斷裂構成,具有多次活動的特年代初進行的找礦工作中,探槽揭露發(fā)現(xiàn)了表外鈾礦化和工業(yè)鉬礦體,后因地質(zhì)行業(yè)不景氣,停止工作。2007年重新進入該區(qū),這里地表浮土覆蓋較厚,為了探索深部鈾鉬礦體的分布特征和擴大找礦范圍,應用大功率收稿日期2007212212改回日期2008211210作者簡介嚴振合(19682)

4、,男,助理工程師,1990年畢業(yè)于核工業(yè)天水地質(zhì)學校放射性地球物理勘探專業(yè)。E2mail:dkgs606yahoo1com1cn© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第1期嚴振合,等:大功率激電法在河北槽碾溝地區(qū)深部找礦中的應用33征,早期表現(xiàn)為多條張裂帶,沿張性斷裂帶常有次火山巖體侵入,酸性次火山巖體的內(nèi)外接觸帶是該區(qū)重要的成礦地質(zhì)環(huán)境。本區(qū)礦化較好的地段為缸房以東地段,鈾、鉬礦化絕大部分賦存在次流紋斑巖體內(nèi)外接觸帶酸性火山巖中,伴生有大量黃鐵礦。雖然

5、在空間上礦化與巖體關系十分密切,但并非均勻分布于整個巖體中,而只是賦存在巖體西半部(即巖體上盤)裂隙構造密集地段巖體產(chǎn)狀變異部位,在含角礫熔結凝灰?guī)r中見有低品位的鈾、鉬礦化,礦化體厚度較大。112地球物理特征定結果(表1),晶屑熔結凝灰?guī)r、次流紋斑巖、角礫熔結凝灰?guī)r的視極化率在113%左右,熔結凝灰?guī)r最低,平均值只有0185%。鈾鉬礦化的次流紋斑巖和角礫熔結凝灰?guī)r都具有較高的視極化率,其平均值達6117%以上,其中鈾鉬礦化的角礫熔結凝灰?guī)r最高,平均值為7123%,極大值達914%,比正常巖石高5倍多。熔結凝灰?guī)r的視電阻率最高,平均值為1231m,極大值達1987m,晶屑熔結凝灰?guī)r、次流紋斑巖、

6、角礫熔結凝灰?guī)r的視電阻率中等,平均值在712891m之間,鈾鉬礦化的次流紋斑巖和角礫熔結凝灰?guī)r視電阻率最低,極小值為99m。根據(jù)在工作區(qū)采集的巖(礦)石標本測表1工作區(qū)巖(礦)石電參數(shù)統(tǒng)計表Table1Statisticsofelectricalparametersofthesamples巖礦石名稱晶屑熔結凝灰?guī)r(礦化)角礫熔結凝灰?guī)r角礫熔結凝灰?guī)r(礦化)標本塊數(shù)81210S/%值01851138611711227123/205149331219873121532991298259130910971009均值8911231812496712358029210111840169219721138

7、198012721321977914該區(qū)不存在石墨化地層和炭質(zhì)板巖,從而排除了石墨化地層和炭質(zhì)板巖引起非礦異常的可能,異常應為伴生有大量金屬硫化物的鈾鉬礦引起,這說明在該區(qū)進行激電法找礦工作具備地球物理前提。二次場電位差,MN采用40m。測線長度為700m,線距為80m,點距為20m。激電測深方法AB/2采用61000m。21112電流要求6及供電設備為了滿足探測深部目標的要求,供電電流必須達到10A以上。野外測量采用北京地質(zhì)儀器廠的DWJ215A大功率激電發(fā)射機,選用電阻小的截面為215mm2的銅質(zhì)導線和直徑為215cm的銅電極,接地點澆大量鹽水以降低接地電阻。激電測深時,也盡量加大供電電流

8、,以提高二次場電位差。所有測點電位差UMN均大于10mV,視極化率總均方相對誤差為312%,視電阻率總均方相對誤差為518%,保證了觀測精度。供電時間為2s,占2大功率激電中梯和激電測深的應用與效果211大功率激電野外工作21111工作裝置與電極距5采用激電中梯裝置進行剖面測量來發(fā)現(xiàn)和圈定礦異常,發(fā)現(xiàn)異常后再用激電測深方法了解極化體在空間上的分布特征。為了達到深部找礦的目的,確定中梯工作方法時供電極距AB采用1600m;為了能讀取較高的空比為11,疊加次數(shù)為2次。© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing Hous

9、e. All rights reserved. 34鈾礦地質(zhì)第25卷21113野外觀測采取的技術措施AB極采用“U”型放線,以避免電磁耦合干擾因素影響觀測數(shù)據(jù)。AB供電線與MN測量線盡量遠離,相距應大于50m。另外,采取逐點澆鹽水,當水完全滲透后再進行測量,對突變點多次測量取平均數(shù)等措施,保證測量精度,以獲得可靠的信息。212物探異常特征及推斷解釋在工作區(qū),垂直次流紋斑巖體的軸向采用大功率激電中梯法做了5條剖面(7線、3線、0線、4線、8線),線距為80m,其中0線穿過地表探槽已發(fā)現(xiàn)的鈾鉬礦化體。從視極化率平面剖面圖(圖1)可以看出,每條測線上均顯示有視極化率異常,且5條測線視極化率異常組成條

10、帶狀,沿走向?qū)挾燃s4080m,長度為320m,異常值最高達6175%,連續(xù)性好。從視電阻率平面剖面圖(圖2)也可以看出,率顯示低阻特征,)(礦),認為高()(視)電阻率組合異常,在該區(qū)反映了含金屬礦物的礦帶分布7。,發(fā)現(xiàn)高(視)極化率、低(視)電阻率異常帶處于次流紋斑巖體和含角礫map熔結凝灰?guī)r接觸帶上,且二者走向一致,而次流紋斑巖體和含角礫熔結凝灰?guī)r接觸帶是該區(qū)重要的礦化賦存部位。視極化率最高值對應低(視)電阻率值,且二者延伸方向一致,這也說明主異常帶是由鈾鉬礦化所引起。0號線2228號點的探槽中已發(fā)現(xiàn)了鈾鉬礦化體,伴生有黃鐵礦等金屬硫化物,鈾含量為0101%0103%,鉬含量為0101%0

11、11%。0號線的高(視)極化率、低(視)電阻率異常應為鈾鉬礦化體的反應。為了解礦體的產(chǎn)狀、埋深及規(guī)模,在0號線2034號點進行激電測深,結果見激電測深視極化率擬斷面圖(圖3)和激電測深視電阻率擬斷面圖(圖4)。X軸為測點號,Y軸為lg(AB/2)。由圖3可以看出,深部出現(xiàn)了兩個激電異常,其中在24號點lg(AB/2)=1525處出現(xiàn)激電異常,視極化率值大于316%,規(guī)模較小,視極化率極值較低,只有3171%,圖1視極化率平面剖面圖Fig11Profilemapofapparentpolarizability埋藏較淺,推測為探槽發(fā)現(xiàn)的礦化體引起;在26號點lg(AB/2)=100750、28號點

12、© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第1期嚴振合,等:大功率激電法在河北槽碾溝地區(qū)深部找礦中的應用35度方向是對數(shù)坐標,圖中不能準確讀出極化體傾角大小,但能基本看出極化體的傾向,它與探槽揭露的礦化體基本一致。在金屬礦勘探中,在排除與含炭質(zhì)巖石有關后,激電異常與電子導體的金屬礦物有密切關系。熱液型硫化物礦體,整體導電性與圍巖有明顯的差異,并能產(chǎn)生激電異常8。綜合以上分析認為,異常源應為良導高極化體,推斷該異常系探槽揭露的鈾鉬礦化體向深部延伸引起。布設鉆孔

13、ZK023進行驗證。鉆孔ZK023布設在26號點與28號點中間,穿過異常中心。經(jīng)打鉆驗證,見到多層礦體,其中在海拔高度870900m處礦體厚度達30m,鈾含量為01036%,鉬含量為圖3激電測深視極化率(%)剖面圖Fig13Apparentpolarizabilitymapofinducedpolarizationsounding01126%(圖5),。圖4激電測深視電阻率(m)擬斷面圖Fig14Apparentresistivitymapofinducedpolarizationsounding圖50號線物探、地質(zhì)剖面圖Fig15Combinedgeophysical2geologicals

14、ectionofline01鈾礦體;2斷裂構造及其編號。lg(AB/2)=340750和30號點lg(AB/2)=3401000處出現(xiàn)激電異常,視極化率值大于316%,規(guī)模較大,視極化率最高值為6173%,有明顯的異常中心。對應圖4,激電異常呈低電阻率特征,視電阻率小于100m,且低阻異常范圍與高極化異常大體一致。由于深3結論(1)激發(fā)極化法是探測金屬礦體的有效方法之一,大功率激電測量能夠提供較大的© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 36鈾礦地質(zhì)第25

15、卷供電電流,從而克服干擾信號,增加勘探深度,成為更為有效的找礦手段。(2)區(qū)內(nèi)排除了存在石墨化地層和炭質(zhì)2傅良魁1激發(fā)極化法M1北京:地質(zhì)出版社,198213溫佩林,趙秋梅1大深度激發(fā)極化法初步探討J1物探與化探,1996120(5):32933114劉國興,王喜臣,張小路,等1大功率激電和瞬板巖的可能性,更有利于鑒別激電異常的性質(zhì)。大功率激電中梯、激電測深結合地質(zhì)資料綜合分析,推斷異常由地下鈾鉬礦化體引起。(3)在大功率激電中梯和激電測深相結變電磁法在青海錫鐵山深部找礦中的應用J1吉林大學學報(地球科學版),2003133(4):55155515高淑芳1地質(zhì)找礦過程如何提高物探工作質(zhì)量M1地

16、球物理學進展,2005120(1):9710316傅良魁1電法勘探教程M1北京:地質(zhì)出版合的條件下,在該區(qū)找到了鈾鉬礦體?？紤]到激電異常帶沿走向未封閉,為了擴大找礦成果,建議繼續(xù)追索和圈閉異常,在7線、8線外側加做剖面和測深工作,并作深部評價工作。參考文獻1李金銘1激發(fā)極化法方法技術指南M1北京:社,198317李樹文,郝旭,金瞰昆,等1激電異常的形態(tài)解釋方法及其應用研究J1地質(zhì)與勘探,2000136(1):485018湯井田1M.地質(zhì)出版社,20041101:2polarizationtothedeepinCaoniangouareaofHebeiYANZhen2he,GAOJin2chen

17、g,WANGGui2liang,SHIZhi2xing(TeamNo1247ofTianjinNorthChinaGeologicalExplorationBureau,Baodi,Tianjin301800,China)Abstract:Accordingtothegeologicandgeophysicalfeaturesintheworkingarea,highpowerinducedpolarizationandsoundingmethodwereusedtoexploretheuraniumandmolebedumdeposits,abnormaloflowresistivityandhighpolarizabilityhasbeendiscoveredandore(mineralized)bodywasinferredinthed