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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(yīng)用嚴(yán)振合,高金鋮,王貴良,時(shí)志興(天津華北地質(zhì)勘査局核工業(yè)247大隊(duì),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(cè)深相結(jié)合的方法進(jìn)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(shè)了驗(yàn)證鉆孔,見到了鈾鉬共生礦體,證實(shí)了推斷的正確性。關(guān)鍵詞大功率激電;激電測(cè)深;深部找礦;鈾鉬礦文章編號(hào)100020658(2009)0120032205P6313+24法(石油、,2。大功率激

2、電方法輸出較強(qiáng)的電流,壓制各種干擾信號(hào),提高信噪比,在采用大極距的條件下保證觀測(cè)精度,具有較大的勘探深度3。近年來(lái),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(chǎng)3縣交界地段,為內(nèi)蒙古高原“壩緣”,陰山山脈東端,山勢(shì)陡峭,溝谷縱橫,海拔高度為10001300m,相對(duì)高差為100300m。上世紀(jì)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(tái)北緣,康寶2圍場(chǎng)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(shí)期,由于太平洋板塊的擠壓和俯沖,導(dǎo)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(dòng),基底產(chǎn)生強(qiáng)烈褶皺斷裂,形成了隆起和凹陷呈北東向相間分布的構(gòu)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(gòu)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(gòu)造。它由一組NE向分布的斷裂構(gòu)成,具有多次活動(dòng)的特年代初進(jìn)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(jìn)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(kuò)大找礦范圍,應(yīng)用大功率收稿日期2007212212改回日期2008211210作者簡(jiǎn)介嚴(yán)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(xué)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(yán)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(yīng)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(guān)系十分密切,但并非均勻分布于整個(gè)巖體中,而只是賦存在巖體西半部(即巖體上盤)裂隙構(gòu)造密集地段巖體產(chǎn)狀變異部位,在含角礫熔結(jié)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(jié)果(表1),晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r、次流紋斑巖、角礫熔結(jié)凝灰?guī)r的視極化率在113%左右,熔結(jié)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(jié)凝灰?guī)r都具有較高的視極化率,其平均值達(dá)6117%以上,其中鈾鉬礦化的角礫熔結(jié)凝灰?guī)r最高,平均值為7123%,極大值達(dá)914%,比正常巖石高5倍多。熔結(jié)凝灰?guī)r的視電阻率最高,平均值為1231m,極大值達(dá)1987m,晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r、次流紋斑巖、

6、角礫熔結(jié)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(jié)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(biāo)本測(cè)表1工作區(qū)巖(礦)石電參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table1Statisticsofelectricalparametersofthesamples巖礦石名稱晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r(礦化)角礫熔結(jié)凝灰?guī)r角礫熔結(jié)凝灰?guī)r(礦化)標(biāo)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(yīng)為伴生有大量金屬硫化物的鈾鉬礦引起,這說(shuō)明在該區(qū)進(jìn)行激電法找礦工作具備地球物理前提。二次場(chǎng)電位差,MN采用40m。測(cè)線長(zhǎng)度為700m,線距為80m,點(diǎn)距為20m。激電測(cè)深方法AB/2采用61000m。21112電流要求6及供電設(shè)備為了滿足探測(cè)深部目標(biāo)的要求,供電電流必須達(dá)到10A以上。野外測(cè)量采用北京地質(zhì)儀器廠的DWJ215A大功率激電發(fā)射機(jī),選用電阻小的截面為215mm2的銅質(zhì)導(dǎo)線和直徑為215cm的銅電極,接地點(diǎn)澆大量鹽水以降低接地電阻。激電測(cè)深時(shí),也盡量加大供電電流

8、,以提高二次場(chǎng)電位差。所有測(cè)點(diǎn)電位差UMN均大于10mV,視極化率總均方相對(duì)誤差為312%,視電阻率總均方相對(duì)誤差為518%,保證了觀測(cè)精度。供電時(shí)間為2s,占2大功率激電中梯和激電測(cè)深的應(yīng)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(jìn)行剖面測(cè)量來(lái)發(fā)現(xiàn)和圈定礦異常,發(fā)現(xiàn)異常后再用激電測(cè)深方法了解極化體在空間上的分布特征。為了達(dá)到深部找礦的目的,確定中梯工作方法時(shí)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(cè)采取的技術(shù)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(cè)數(shù)據(jù)。AB供電線與MN測(cè)量線盡量遠(yuǎn)離,相距應(yīng)大于50m。另外,采取逐點(diǎn)澆鹽水,當(dāng)水完全滲透后再進(jìn)行測(cè)量,對(duì)突變點(diǎn)多次測(cè)量取平均數(shù)等措施,保證測(cè)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(guò)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(cè)線上均顯示有視極化率異常,且5條測(cè)線視極化率異常組成條

10、帶狀,沿走向?qū)挾燃s4080m,長(zhǎng)度為320m,異常值最高達(dá)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(rèn)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(jié)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(jié)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(duì)應(yīng)低(視)電阻率值,且二者延伸方向一致,這也說(shuō)明主異常帶是由鈾鉬礦化所引起。0號(hào)線2228號(hào)點(diǎn)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(hào)線的高(視)極化率、低(視)電阻率異常應(yīng)為鈾鉬礦化體的反應(yīng)。為了解礦體的產(chǎn)狀、埋深及規(guī)模,在0號(hào)線2034號(hào)點(diǎn)進(jìn)行激電測(cè)深,結(jié)果見激電測(cè)深視極化率擬斷面圖(圖3)和激電測(cè)深視電阻率擬斷面圖(圖4)。X軸為測(cè)點(diǎn)號(hào),Y軸為lg(AB/2)。由圖3可以看出,深部出現(xiàn)了兩個(gè)激電異常,其中在24號(hào)點(diǎn)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(cè)為探槽發(fā)現(xiàn)的礦化體引起;在26號(hào)點(diǎn)lg(AB/2)=100750、28號(hào)點(diǎn)

12、© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第1期嚴(yán)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(yīng)用35度方向是對(duì)數(shù)坐標(biāo),圖中不能準(zhǔn)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(guān)后,激電異常與電子導(dǎo)體的金屬礦物有密切關(guān)系。熱液型硫化物礦體,整體導(dǎo)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(rèn)為,異常源應(yīng)為良導(dǎo)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(shè)鉆孔

13、ZK023進(jìn)行驗(yàn)證。鉆孔ZK023布設(shè)在26號(hào)點(diǎn)與28號(hào)點(diǎn)中間,穿過(guò)異常中心。經(jīng)打鉆驗(yàn)證,見到多層礦體,其中在海拔高度870900m處礦體厚度達(dá)30m,鈾含量為01036%,鉬含量為圖3激電測(cè)深視極化率(%)剖面圖Fig13Apparentpolarizabilitymapofinducedpolarizationsounding01126%(圖5),。圖4激電測(cè)深視電阻率(m)擬斷面圖Fig14Apparentresistivitymapofinducedpolarizationsounding圖50號(hào)線物探、地質(zhì)剖面圖Fig15Combinedgeophysical2geologicals

14、ectionofline01鈾礦體;2斷裂構(gòu)造及其編號(hào)。lg(AB/2)=340750和30號(hào)點(diǎn)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(duì)應(yīng)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(jié)論(1)激發(fā)極化法是探測(cè)金屬礦體的有效方法之一,大功率激電測(cè)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(hào),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(guó)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(cè)深結(jié)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(cè)深相結(jié)變電磁法在青海錫鐵山深部找礦中的應(yīng)用J1吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2003133(4):55155515高淑芳1地質(zhì)找礦過(guò)程如何提高物探工作質(zhì)量M1地

16、球物理學(xué)進(jìn)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。考慮到激電異常帶沿走向未封閉,為了擴(kuò)大找礦成果,建議繼續(xù)追索和圈閉異常,在7線、8線外側(cè)加做剖面和測(cè)深工作,并作深部評(píng)價(jià)工作。參考文獻(xiàn)1李金銘1激發(fā)極化法方法技術(shù)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(yīng)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

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