综合物探信息在闻喜郭家沟铜矿勘查中的应用

何中舸

(山西省地球物理化学勘查院，山西运城　044004)



综合物探信息在闻喜郭家沟铜矿勘查中的应用

何中舸

(山西省地球物理化学勘查院，山西运城044004)

摘要:论述了闻喜郭家沟铜矿的成矿背景及岩(矿)石的物性参数，介绍了磁法、激电中梯扫面、物探综合剖面三种综合物探信息在铜矿勘察中的应用，并总结了该区地球物理找矿模式，为该区的铜矿勘查工作积累了经验。

关键词:岩石，物探方法，极化率，电阻率

1　成矿背景

位于Ⅱ级构造单元“豫西断隆”之Ⅲ级构造单元“中条山断拱”中部，划属“小秦岭—豫西成矿区(带)之中条成矿亚区(带)”，属于太古代活动大陆边缘成矿作用强烈集中区。

区域出露地层自老至新有新太古界绛县群;古元古界中条群、担山石群;中元古界西阳河群及晚新生界上新近系、第四系地层。绛县群与中条群、中条群与担山石群之间呈构造不整合接触，担山石群与西阳河群呈断层接触关系。

新太古界绛县群:分布于上交—横岭关一带，以及“上玉坡—胡家峪背形构造”核部周围。由横岭关及铜矿峪亚群组成。横岭关亚群铜凹组一段之含炭绢片岩为“横岭关型”铜矿重要含矿层之一;铜矿峪亚群西井沟组为“铜矿峪型”铜矿重要含铜层位。

古元古界中条群:围绕“上玉坡—胡家峪背形构造”核部外侧环形分布，自下而上分为界牌梁组、龙峪组、余元下组、篦子沟组、余家山组。其中篦子沟组上段炭质绢片(板)岩是“胡蓖型”铜矿床的主要赋存层位。

涑水期及绛县期岩浆活动强烈，分布广泛，区内铜、铁等多种金属矿产的形成多与其不同期次岩浆及火山活动关系密切。

2　岩(矿)石主要物性参数及物探方法的选择

2．1岩(矿)石的主要物性参数

预查区主要岩矿石磁性参数统计见表1。

表1　预查区主要岩矿石磁性参数统计表

1)磁性特征:涑水片麻杂岩、变基性杂岩及绛县群铜凹组地层无磁性～弱磁性，含硫化物岩石磁性中等，磁铁矿化岩石磁性最强。2)电性特征:绛县群铜凹组地层岩石极化率最低，变辉石角闪岩极化率较低，涑水片麻杂岩与斜长角闪岩极化率相对较高，而磁铁矿化或含硫化物岩石极化率异常最强，由于其硫化物含量的不同，极化率与电阻率会有所变化，但基本表现出低阻高极化的异常特征。3)密度特征:岩体密度差异明显，二长花岗岩、绛县群铜凹组地层密度最低;变辉绿岩、变辉长岩密度中等;变辉石角闪岩密度最高;变角闪岩、透闪石岩等当赋存磁铁矿或硫化物富集时，密度会有所增加。

当涑水杂岩体不含磁铁矿或硫化物时，为低磁中低阻低极化中等密度，而其间富含磁铁矿或硫化物较富集时，则显示出高磁低阻高极化高密度的异常特征;同样在绛县群铜凹组地层当中，其富含硫化物时亦会显示高极化高密度的基本物性特征。

本区岩矿石均存在磁性、电性及密度的物性差异，具备了磁法、电法的应用前提，地球物理工作依据充分。

冷拔低碳钢丝的延性好，耐腐蚀性强，可焊性强，试验选用的冷拔低碳钢丝各项性能均符合《一般用途低碳钢丝》GB/T343、《冷拔低碳钢丝应用技术规程》JGJ 19要求。

2．2物探方法的选择

物探方法选择包含四个方面:1)具备物性前提;2)具备通行、布点等工作前提;3)具备抗干扰能力;4)具备实际目标物的深部分辩力和反演能力。

根据以上原则，首选高精度磁测，对不具备磁性差异的硫化物型矿床，选择激发极化法进行，针对IP探测深度不深的特点，以AMT方法进行深部探测工作。总之，物探方法不能单一使用需配套综合研究利用，以提供最佳地球物理综合找矿信息，指导找矿。

3　物探成果的综合应用

3．1地磁异常特征

全区地磁异常除局部异常走向为近南北向外，其余异常走向均为北东东向，基本与地层走向一致。磁异常大致推断了北东东向弱磁异常可能与涑水杂岩有关(见图1)。

3．2激电中梯异常特征

高级化率异常区集中于铜凹组地层。表现为低磁低阻低极化低密度的异常特征，这与地表所测结果不相符合，推断低阻高极化高密度异常区可能为含硫化物地质体引起。

极化率低值区，出露主要为涑水杂岩体。表现为低磁中低阻低极化低密度的物性特征，但当其富含磁铁矿或硫化物时，则显示出低阻高极化高密度的异常特征，这就为我们在涑水杂岩体中找寻磁铁矿或硫化物矿体提供了物探依据。最终圈定了一个高极化异常区。地表出露岩性为透闪石岩、变辉石角闪石岩;部分岩体存在磁铁矿化、黄铁矿化、铜矿化现象。

图1　综合曲线图

3．3综合物探剖面异常特征

本区共布设综合剖面8条，现仅以1条典型剖面作为主剖面进行论述。

剖面横穿涑水杂岩体与绛县群铜凹组地层，主要位于绛县群高极化异常区内。磁异常相对较为平缓，异常反应不明显。激电中梯异常以3%极化率圈定，在170点～340点之间出现高极化率反映，对应地质，地表出露含碳片岩;根据高精度重力异常，在160点～180点与220点～300点之间出现两个相对局部高异常，结合物性资料，含碳地层引不起局部高重异常，推断170点～340点之间的高极化异常为含碳地层与含硫化物地质体的综合反映。激电测深高极化率异常主要集中在视深度AB/2=100 m以下，极化率极值达6．54%。对应激电联剖剖面180点附近出现极化率反交点及电阻率正交点，倾向北西。

AMT视电阻率反演断面图电性变化特征比较明显。纵向上，浅部电阻率纵横向相对复杂，高低电阻相间分布，规律性较强。而中深部电阻率则以高阻显示。根据视电阻率的横向梯度变化特征，在横向上存在明显的视电阻率梯度变化，低阻异常体从浅部向深部延伸，呈长轴状分布。根据异常综合分析，进一步划分了两个找矿靶区。激电测深与AMT断面见图2。

图2　激电测深与AMT断面

4　本区地球物理找矿模式

根据本区地球物理特征建立本区的找矿模式为:

1)地磁异常与涑水杂岩关系相对密切，对绛县群铜凹组中硫化物异常反应不明显。2)高极化异常由以下因素引起:涑水杂岩中变角闪岩、透闪石岩等岩石赋存磁铁矿或硫化物引起;绛县群铜凹组地层中的含碳地层引起;绛县群铜凹组地层中的含硫化物地质体引起。3)高重力异常在本区仅与含磁铁矿或硫化物矿体有关，与其他因素无关。4)激电联剖交点位置也为我们判断矿体赋存部位提供了一定的物探依据。5)以上参数不能单一使用，需配套综合研究利用。高视极化率异常、高重力异常、激电联剖交点综合异常，可提供最佳地球物理场综合找矿信息，指导找矿。

5　本区找矿实践的认识

在对已控制矿体地球物理场特征总结的基础上，目前工作结果共发现综合异常3处，经工程验证与矿有关异常一个，其余异常有待进一步验证。总之:1)本区采用综合物探信息找矿是行之有效的。2)地球物理找矿模式的建立在本区起到了指导找矿作用。

参考文献:

［1］付良魁，李金铭．电法勘探教程［M］．北京:地质出版社，1980．

［2］管志宁．地磁场与磁力勘探［M］．北京:地质出版社，2005．

［3］孟令顺，傅维州．地质学研究中的地球物理基础［M］．长春:吉林大学出版社，2004．

［4］吕伟庆，付治国．综合信息找钼—东沟钼矿床找矿实例分析［J］．中国钼业，2005(4):20-21．

［5］石教波．综合找矿在大冶铁矿深部勘查中的应用［J］．资源环境与工程，2007(sup):15-16．

On application of comprehensive geophysical prospection information in copper mine survey of Guojiagou town in Wenxi

He Zhongge
(Shanxi Geophysics and Geochemistry Survey Bureau，Yuncheng 044004，China)

Abstract:The paper indicates the mining background of copper mine at Guojiagou town in Wenxi and the physical property parameter of rocks，introduces the application of the three comprehensive geophysical prospection information，induced magnetic method，electrical middle gradient arrays and geophysical prospection comprehensive profile in the copper mine survey，and sums up the geophysical and geochemistry mine search model，so as to accumulate experience for the copper mine survey in the area．

Key words:rock，geophysical prospection method，polariability，resistivity

作者简介:何中舸(1984-)，男，助理工程师

收稿日期:2015-10-21

文章编号:1009-6825(2016)01-0090-03

中图分类号:TU195

文献标识码:A