CN106772677A - 一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法，通过分析成矿地质条件编制勘查区成矿建造构造图；筛选找矿靶区；开展CSAMT法剖面测量，判断矿化大理岩捕虏体位置；和钻探验证四个步骤实现对矿化大理岩捕虏体的定位，从而实现寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的目的。本发明相比现有技术具有以下优点：根据大理岩、矿石(矿化岩石)、岩体三者之间存在的电阻率高‑低‑高差异，提出了利用CSAMT法寻找大理岩捕虏体的技术方案，实现间接找矿目的，为覆盖区找矿增添了有效方法。

Description

一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法
技术领域
本发明涉及地球物理勘探领域，尤其涉及的是一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法。
背景技术
在深部岩浆向上侵入地层过程中，岩浆首先进入围岩裂隙中排挤围岩，同时伴随的岩浆热液不断侵蚀的围作用岩，部分围岩被迫从地层中分离出来，并被岩浆包裹，形成围岩捕虏体。当中酸性岩浆岩侵入碳酸盐岩类地层时，往往会发生矽卡岩化、大理岩化和成矿作用，在围岩接触带及附近形成矽卡岩型矿床。被岩浆包裹的碳酸盐岩类围岩(即围岩捕虏体)，在被高温岩浆烘烤产生大理岩化蚀变的同时，其接触带也在发生矽卡岩化作用，是形成矽卡岩型矿床有利部位。因此，大理岩捕虏体是非常有利的成矿地质体，其接触是有利的控矿构造。
随着地壳上升，岩体上部地层被剥蚀，岩体、围岩、捕虏体露出地表。利用地质测量、地球化学测量、山地工程等方法，即可查明地层捕虏体构造情况和矽卡岩化蚀变情况，如有矿化即被发现。当地壳发生下降运动，出露的岩体、围岩和捕虏体再次埋入地下，被新生界等松散沉积物覆盖时，则上述地面地质调查方法无法开展。
由此可见，在中酸性岩体内部及接触附近，大理岩捕虏体是成矿有利条件或为成矿地质体。但是，在覆盖区，如何寻找矿化大理岩捕虏体难度较大。根据大理岩捕虏体密度相对较高的条件，可以利用重力勘探方法，但是识别捕虏体的分辨率不高，难以直接满足钻探定位的技术要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法，其特征在于步骤如下：
步骤一、分析成矿地质条件编制勘查区成矿建造构造图；
步骤二、根据成矿建造构造图，确定找矿靶区；
找矿靶区选择条件包括：①处于岩体与碳酸盐岩地层内外接触带；
②岩体为燕山期中酸性闪长(玢)岩、石英二长闪长(玢)岩、花岗闪长(斑)岩和二长花岗岩中的一种或多种；
③地层为古生界寒武系中上统富镁碳酸盐岩(大理岩)和奥陶系下统钙镁碳酸岩地层；
④大地构造位置为华北地台。
步骤三、在找矿靶区开展CSAMT法剖面测量，判断矿化大理岩捕虏体位置；
步骤四、在矿化大理岩捕虏体位置钻探验证矿藏。
作为对上述方案的进一步改进，所述步骤三中判断矿化大理岩捕虏体位置的具体方法如下：①绘制找矿靶区CSAMT电阻率断面图；②在CSAMT电阻率断面图中筛选高阻蘑菇状异常区域或高阻孤岛状异常区域；③在高阻蘑菇状异常区域或高阻孤岛状异常区域周围出现伴生低阻异常区域，判断该低阻异常区域为化大理岩捕虏体所在区域。
作为对上述方案的进一步改进，所述低阻异常区域出现在紧靠高阻蘑菇状异常区域或高阻孤岛状异常区域，低阻异常区域的电阻率小于300欧姆·米。
作为对上述方案的进一步改进，所述高阻蘑菇状异常区域的蘑菇伞盖直径为500-1500米，伞盖顶部到蘑菇根部深度为500-1000米，蘑菇顶部埋深100-300米，蘑菇根部部位电阻率与围岩电阻率差值为500-1000欧姆·米，其核部电阻率高，电阻率值与围岩电阻率值相当。
作为对上述方案的进一步改进，所述高阻孤岛状异常呈椭圆形，其长轴长度为200-500米，短轴长度约为100-400米，其核部电阻率为1000-3000欧姆·米。
作为对上述方案的进一步改进，勘查区成矿建造构造图按照以下方法编制：收集勘查区以往地质矿产和物探资料，编制基岩地质矿产草图；在勘查区开展1/5万高精度重力测量和1/2.5万高精度磁法测量进行隐伏岩体和地层构造推断解释；结合区域地质构造特征；编制基岩地质矿产图；根据基岩地质矿产图结合区域成矿规律，分析成矿地质条件，编制成矿建造构造图。
本发明相比现有技术具有以下优点：根据大理岩、矿石(矿化岩石)、岩体三者之间存在的电阻率高-低-高差异，提出了利用CSAMT法寻找大理岩捕虏体的技术方案，实现间接找矿目的，为覆盖区找矿增添了有效方法。
附图说明
图1是高阻蘑菇状异常的CSAMT电阻率断面图例。
图2是高阻孤岛状异常的CSAMT电阻率断面图例一。
图3是高阻孤岛状异常的CSAMT电阻率断面图例二。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
根据地球物理勘探条件：
在华北地台，金属矿区地层岩性可分为古生界碳酸盐岩类、新生界碎屑岩类、岩浆岩类、铁铜金矿石和矿化蚀变岩类等5种类型。各类岩(矿)石之间均存在较大的电性差异，因而有不同的电阻率异常特征表现，参见表1。
表1地层岩(矿)石电性异常特征表
n＝1-9
电阻率参数测试结果(见表2)也表明：大理岩捕虏体的电阻率和岩体的电阻率都很高，均为高阻异常显示，矿石电阻率明显低。由于矿化多发生在大理岩与岩体接触带上，形成的铁铜矿体或铜金矿化蚀变岩类地层的电阻率很低，呈现低阻异常，从而形成了与捕虏体形态相类似的蘑菇状和高阻孤岛状电阻率异常。
表2岩矿石物性测试成果统计表
CSAMT法是人工场源方法，具有抗干扰能力强、探深大(n·10～3000米)、分辨率好、测区设计灵活、山区施工方便、多道系统扫面效率高的特点。频带为0.1～10KHz，通过极距为有限长(1～3km)的两个供电电极A、B向地下供音频电流，以产生相应频率的电磁场。在以AB为轴线的两侧，在距AB轴线>3倍趋肤深度且以AB中点为顶点的60度张角扇区内开展接收工作。测点距为接收偶极长度，阵列方式排列。同时接收多个赤道偶极标量电场的幅度和相位Ex(f)、Φex(f)，同时测量一个与AB轴线正交的水平标量磁场的幅度和相位Hy(f)、Φhy(f)，仪器自动计算卡尼亚视电阻率ρxy(f)＝0.2*T*(Ex(f)/Hy(f))2和阻抗相位Φxy(f)＝Φex(f)－Φhy(f)。ρxy(f)与频率相关，探测深度与频率成反比，可以通过改变发射频率来达到测深的目的，获得地下不同深度介质电阻率分布的信息，反映出地下不同深度的地质情况。
因此，CSAMT法可以识别矿化大理岩捕虏体电阻率异常，从而帮助寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿。
实施例1
一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法，其特征在于步骤如下：
步骤一、收集勘查区以往地质矿产和物探资料，编制基岩地质矿产草图；在勘查区开展1/5万高精度重力测量和1/2.5万高精度磁法测量进行隐伏岩体和地层构造推断解释；结合区域地质构造特征；编制基岩地质矿产图；根据基岩地质矿产图结合区域成矿规律，分析成矿地质条件编制勘查区成矿建造构造图；
步骤二、根据成矿建造构造图，确定找矿靶区；
找矿靶区选择条件包括：①处于岩体与碳酸盐岩地层内外接触带；
②岩体为燕山期中酸性闪长(玢)岩、石英二长闪长(玢)岩、花岗闪长(斑)岩和二长花岗岩中的一种或多种；
③地层为古生界寒武系中上统富镁碳酸盐岩(大理岩)和奥陶系下统钙镁碳酸岩地层；
④大地构造位置为华北地台。
步骤三、在找矿靶区开展CSAMT法剖面测量，判断矿化大理岩捕虏体位置；方法如下：①绘制找矿靶区CSAMT电阻率断面图；②在CSAMT电阻率断面图中筛选高阻蘑菇状异常区域；高阻蘑菇状异常区域的蘑菇伞盖直径为500-1500米，伞盖顶部到蘑菇根部深度为500-1000米，蘑菇顶部埋深100-300米，蘑菇根部部位电阻率与围岩电阻率差值为500-1000欧姆·米，其核部电阻率高，电阻率值与围岩电阻率值相当③在高阻蘑菇状异常区域周围出现伴生低阻异常区域，低阻异常区域出现在高阻蘑菇状异常区域周围，低阻异常区域的电阻率比周围围岩小100欧姆·米以上，判断该低阻异常区域为化大理岩捕虏体所在区域；
步骤四、在矿化大理岩捕虏体位置钻探验证矿藏。
数据采集，使用加拿大凤凰公司研制的V8网络化多功能电法系统。生产中场源接地偶极子AB＝1.7～2.8km，收发偏移距R＝5～15km，并保证R大于5倍的勘探设计深度。采用6-12道赤道偶极装置进行标量测量，测点布设在AB中垂线60°张角的扇形区内，点距50米，测量极距MN与此相同。在0.1～10KHz的频带内，分52个频点观测。同时观测与场源平行的电场水平分量Ex(f)和场源正交的磁场水平分量Hy(f),仪器自动计算卡尼亚视电阻率ρxy(f)＝0.2*T*(Ex(f)/Hy(f))2和阻抗相位Φxy(f)，其中T＝1/f。中间频段供电电流20A。
资料处理，数据预处理使用V8系统专用CMTPRO和SIPPRO系统进行编辑、计算、转换和各种校正处理。校正处理包括点位偏差校正、静态位移校正、近场效应校正等。预处理之后，利用凤凰公司提供的CSAMTSW和SFIPXSW软件系统进行二维反演处理，获得二维电阻率断面图。
实测成果，蘑菇状异常。该类型异常特征是异常形态呈蘑菇状，高阻部分为岩体和大理岩，低阻部分为岩体与围岩接触带，局部低阻异常为矿体的反映。如图1显示的是石楼铁矿A2线CSAMT法电阻率断面与地质剖面组合图，图中出现的异常特征是异常形态呈蘑菇状的高阻异常，蘑菇伞盖直径为1400米，伞盖顶部到蘑菇根部深度为700米，蘑菇顶部埋深100米，蘑菇根部部位电阻率与围岩电阻率差值为500欧姆·米，其核部电阻率高，电阻率值与围岩电阻率值相当；在高阻蘑菇状异常区域周围出现伴生低阻异常区域，低阻异常区域出现在高阻蘑菇状异常区域周围，位于蘑菇伞盖周缘，图1中低阻异常区域的电阻率为40-80欧姆·米。图1中高阻部分为岩体和大理岩，低阻部分为岩体与围岩接触带，局部低阻异常为矿体的反映。通过钻孔验证，证实本通过方案能够成功寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿。
实施例2
步骤一、收集勘查区以往地质矿产和物探资料，编制基岩地质矿产草图；在勘查区开展1/5万高精度重力测量和1/2.5万高精度磁法测量进行隐伏岩体和地层构造推断解释；结合区域地质构造特征；编制基岩地质矿产图；根据基岩地质矿产图结合区域成矿规律，分析成矿地质条件编制勘查区成矿建造构造图；
步骤二、根据成矿建造构造图，确定找矿靶区；
找矿靶区选择条件包括：①处于岩体与碳酸盐岩地层内外接触带；
②岩体为燕山期中酸性闪长(玢)岩、石英二长闪长(玢)岩、花岗闪长(斑)岩和二长花岗岩中的一种或多种；
③地层为古生界寒武系中上统富镁碳酸盐岩(大理岩)和奥陶系下统钙镁碳酸岩地层；
④大地构造位置为华北地台。
步骤三、在找矿靶区开展CSAMT法剖面测量，判断矿化大理岩捕虏体位置；方法如下：①绘制找矿靶区CSAMT电阻率断面图；②在CSAMT电阻率断面图中筛选高阻孤岛状异常区域，高阻孤岛状异常呈椭圆形，其长轴长度为200-500米，短轴长度约为100-400米，其核部电阻率为1000-3000欧姆·米。③在高阻孤岛状异常区域周围出现伴生低阻异常区域，低阻异常区域的电阻率小于300欧姆·米，判断该低阻异常区域为化大理岩捕虏体所在区域；
步骤四、在矿化大理岩捕虏体位置钻探验证矿藏。
高阻孤岛状异常。该类型异常只出现在三铺岩体分布区，其特征是面积较小的高阻异常孤立分布于相对低阻异常区，很显眼，好似岛屿漂泊于海洋之中，高阻异常为大理岩，相对低阻区为岩体，该类型异常是区内成矿最有利异常，在高阻异常边缘出现局部低阻异常，往往是铁矿矿体的反映。
图2显示的是刘楼村铁矿LLL3线CSAMT电阻率断面图，图中高阻孤岛状异常区域呈长轴长度为200米短轴长度为150米的椭圆形区域，其核部电阻率为1800欧姆·米，低阻异常区域位于高阻孤岛状异常区域的上方，埋深200米，其电阻率介于200-300欧姆·米。通过钻孔验证，证实本通过方案能够成功寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿。
图3显示的是杨桥孜LYQ2线CSAMT电阻率断面图，图中高阻孤岛状异常区域呈长轴长度为500米短轴长度为400米的区域，其核部电阻率为1000欧姆·米，低阻异常区域埋深400-700米呈串分布于位于高阻孤岛状异常区域的下方，其电阻率介于40-100欧姆·米。通过钻孔验证，证实本通过方案能够成功寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法，其特征在于步骤如下：
步骤一、分析成矿地质条件编制勘查区成矿建造构造图；
步骤二、根据成矿建造构造图，确定找矿靶区；
找矿靶区选择条件包括：①处于岩体与碳酸盐岩地层内外接触带；
②岩体为燕山期中酸性闪长岩、酸性闪长玢岩、石英二长闪长岩、石英二长闪长玢岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩和二长花岗岩中的一种或多种；
③地层为古生界寒武系中上统富镁碳酸盐岩或大理岩和奥陶系下统钙镁碳酸岩地层；
④大地构造位置为华北地台。
步骤三、在找矿靶区开展CSAMT法剖面测量，判断矿化大理岩捕虏体位置；
步骤四、在矿化大理岩捕虏体位置钻探验证矿藏。
2.如权利要求1所述一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法，其特征在于：所述步骤三中判断矿化大理岩捕虏体位置的具体方法如下：①绘制找矿靶区CSAMT电阻率断面图；②在CSAMT电阻率断面图中筛选高阻蘑菇状异常区域或高阻孤岛状异常区域；③在高阻蘑菇状异常区域或高阻孤岛状异常区域周围出现伴生低阻异常区域，判断该低阻异常区域为矿化大理岩捕虏体所在区域。
3.如权利要求2所述一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法，其特征在于：所述低阻异常区域紧靠高阻蘑菇状异常区域或高阻孤岛状异常区域，所述低阻异常区域的电阻率比围岩的电阻率小1000欧姆·米以上。
4.如权利要求2所述一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法，其特征在于：所述高阻蘑菇状异常区域的蘑菇伞盖直径为500-1500米，伞盖顶部到蘑菇根部深度为500-1000米，蘑菇顶部埋深100-300米，蘑菇根部部位电阻率与围岩电阻率差值为500-1000欧姆·米，其核部电阻率高，电阻率值与围岩电阻率值相当。
5.如权利要求2所述一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法，其特征在于：所述高阻孤岛状异常呈椭圆形，其长轴长度为200-500米，短轴长度约为100-400米，其核部电阻率为1000-3000欧姆·米。
6.如权利要求1所述一种寻找覆盖区矽卡岩型铁铜金矿的方法，其特征在于，勘查区成矿建造构造图按照以下方法编制：收集勘查区以往地质矿产和物探资料，编制基岩地质矿产草图；在勘查区开展1/5万高精度重力测量和1/2.5万高精度磁法测量，进行隐伏岩体和地层构造推断解释；结合区域地质构造特征，编制基岩地质矿产图；根据基岩地质矿产图结合区域成矿规律，分析成矿地质条件，编制成矿建造构造图。
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