綜合物探手段在非金屬礦中的應(yīng)用

呂曉宇

（中國冶金地質(zhì)總局內(nèi)蒙古地質(zhì)勘查院，呼和浩特 010050）

某礦區(qū)位于華北板塊北部邊緣造山帶，區(qū)域火山巖較發(fā)育，主要有晚古生代二疊紀(jì)火山巖及中生代晚侏羅紀(jì)火山巖。從本區(qū)地層區(qū)劃來看，中古生界屬內(nèi)蒙古草原地層區(qū)錫林浩特-磐石地層分區(qū)，中-新生界屬濱太平洋地層分區(qū)。區(qū)域地層出露較全，主要有長城系、薊州系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、侏羅系、新近系和第四系等。

1 礦區(qū)地質(zhì)

研究區(qū)內(nèi)基巖露頭較差，多為殘坡積層露頭。燕山早期侏羅紀(jì)花崗巖（Jγ）分布于礦區(qū)西南部，中志留統(tǒng)徐尼烏蘇組上部板巖段（Sxn）分布于礦區(qū)大部，礦區(qū)大面積被第四系（Q）覆蓋，構(gòu)造形跡不明顯，但在南部采坑中采出大量斷層角礫巖。由斷層角礫巖推斷，礦區(qū)南部采坑存在一近東西向斷層，傾向北，傾角為15°～54°，螢石礦體賦存其中。

本區(qū)螢石礦床的礦化蝕變類型較簡單，主要發(fā)育一套中-低溫?zé)嵋何g變礦物組合。圍巖蝕變類型主要為硅化，其次為高嶺土化、黃鐵礦化、碳酸鹽化等。硅化是區(qū)內(nèi)分布最廣泛、最常見的一種蝕變類型。硅化的強度范圍與礦體規(guī)模密切相關(guān)，蝕變帶一般寬十幾米。高嶺土化分布較廣泛，特別是在螢石礦上下部，可見到比較普遍、明顯的高嶺土化蝕變。黃鐵礦化常與硅化相伴出現(xiàn)，在地表表現(xiàn)為石英（螢石）脈褐鐵礦化。

2 礦區(qū)地球物理特征

螢石礦體賦存于斷裂構(gòu)造帶中，電阻率表現(xiàn)為低阻特征，螢石礦脈對應(yīng)高阻異常。通過收集資料，獲得巖（礦）石磁性參數(shù)：本區(qū)灰?guī)r無磁性；粉砂巖、千枚巖具有一定磁性；其余巖石具有反磁化特征，磁異常表現(xiàn)為負值。

研究區(qū)巖（礦）石主要有花崗巖、硅質(zhì)巖、石英等，電性參數(shù)測定結(jié)果如表1所示。由表1可知，區(qū)內(nèi)巖（礦）石電阻率大體可分為三類：千枚巖、粉砂巖的電阻率為1 100～1 700 Ω·m，其是電阻率較低的地質(zhì)體；花崗巖、石英的電阻率為2 750～3 900 Ω·m，其是電阻率較高的地質(zhì)體；螢石礦、硅質(zhì)巖、灰?guī)r是本區(qū)電阻率最高的地質(zhì)體，幾何均值分布在5 500～7 600 Ω·m。區(qū)內(nèi)巖（礦）石極化率一般在0.54%～1.45%變化，千枚巖、花崗巖、粉砂巖的極化率相對較高，一般保持在1.28%～1.45%；其他巖石的極化率介于0.54%～0.74%。

表1 礦區(qū)巖（礦）石電性參數(shù)

綜上所述，各類巖（礦）石之間均有一定的磁性、電性差異。其中，硅質(zhì)巖為研究區(qū)內(nèi)電阻率最高的地質(zhì)體，其電阻率明顯高于圍巖。螢石礦與硅質(zhì)巖成礦具有密切的相關(guān)性，具有一定規(guī)模時可形成較明顯的高阻異常。但巖石在地質(zhì)作用下形成斷裂破碎帶時，后期熱液礦化蝕變作用使其電阻率明顯降低，可表現(xiàn)為低阻異常。局部硫化物富集時，可在地面形成零星規(guī)模的激電異常。

3 物探異常解釋

3.1 磁異常特征

通過分析磁異常成果，本研究較好地劃分了巖體范圍及其分布。研究區(qū)南部負磁異常區(qū)以中酸性花崗巖分布為主，北部和中部主要為弱磁異常，以具有一定磁性的安山巖、千枚巖分布為主。

本區(qū)磁異常具有明顯的分帶特征，以東西向為主、磁異常為20 nT的等值線將異常分為北、南兩個正負異常區(qū)，較好地反映了巖體分布特點。南部為一低緩的負異常區(qū)，以中酸性巖體為主；而北部為正異常區(qū)，磁異常主要分布于礦區(qū)的西北地帶，呈東北走向。鉆孔揭露有安山巖，表明該區(qū)以中性、中基性巖體分布為主。區(qū)內(nèi)主要由兩個異常組成，從南到北將其編號為M-1和M-2。M-1磁異常位于礦區(qū)北部，異常等值線在西側(cè)尚未完全封閉。該異常呈東北走向，長約為400 m，寬約為100 m。異常等值線北側(cè)密集且有負異常伴隨，南側(cè)較為寬緩。異常強度一般為60 nT，極大值為185 nT。經(jīng)推斷，該異常由巖體接觸破碎帶引起。M-2磁異常處于M-1異常北部，走向為東北，異常等值線兩端均閉合。異常極大值為183.67 nT，等值線南側(cè)寬緩，北側(cè)密集。經(jīng)推斷，該異常由安山巖巖體引起。

3.2 激電及電阻率異常特征

3.2.1 激電異常特征

研究區(qū)激電異常具有強度弱、異常規(guī)模小且零亂的特征，個別地段由部分點形成高值異常封閉圈。激電異常主要分布于礦區(qū)的南部和北部，極化率異常等值線以=2.8%值封閉。西南部高極化異常由地下電纜引起；最北端的激電異常由含硫化物的安山巖引起。其余激電異常一般強度均保持在2.8%～3.2%，異常形態(tài)不規(guī)整且較零亂，部分異常尚未完全閉合。

根據(jù)激電異常分布位置，自南向北、從西向東進行編號，其分別為JD-1、JD-2、JD-3和JD-4。JD-1異常處于礦區(qū)西南角，走向為東北，長約為500 m，寬接近100 m，其在西南方向尚未完全封閉。該異常強度大，極化率極大值大于10%，主要由地下埋設(shè)的電纜干擾引起。JD-2異常位于JD-1異常北部，總體走向近東西，以等值線=3.0%圈定，異常長約為400 m，寬約為60 m。整體異常形態(tài)不規(guī)整、零亂，極化率一般為3.2%～3.4%，局部有收縮和膨脹現(xiàn)象。經(jīng)推斷，該異常由巖體填充與局部硫化物富集引起。JD-3異常位于礦區(qū)北部，異常走向近東西。其間以=2.8%等值線封閉構(gòu)成一個較大范圍的異常，由極化率3.0%和3.2%等值線封閉而構(gòu)成多個異常中心。異常形態(tài)零亂、復(fù)雜，等值線具有邊緣密集、中心稀疏的特征。該異常主要由巖體引起，局部硫化物相對富集。JD-4異常處于礦區(qū)最北端，走向為東北且尚未封閉，長約為600 m。其間以等值線η=3.2%形成兩個異常中心。異常形態(tài)較為規(guī)整，極化率一般可超過3.4%。南側(cè)等值線較為密集，北側(cè)等值線相對稀疏，表明極化體向北陡傾斜。結(jié)合實際地質(zhì)情況，該異常主要由含硫化物的安山巖引起。

3.2.2 電阻率異常特征

研究區(qū)內(nèi)，電阻率異常等值線形態(tài)較為零亂、不規(guī)整。高阻異常的電阻率介于320～400 Ω·m，低阻異常的電阻率介于120～200 Ω·m。電阻率異常強度由南向北增加，逐步增大。根據(jù)電阻率異常分布特征，從南到北進行編號，其分別為DZ1、DZ2和DZ3。DZ1電阻率異常位于礦區(qū)南部，處于已知螢石礦體部位。由采區(qū)揭露情況可知，螢石礦體主要賦存于近東西斷裂帶或接觸帶，與構(gòu)造熱液充填成礦關(guān)系密切。DZ1電阻率異常走向由近東西逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槲鞅保尸F(xiàn)一低阻異常區(qū)。以電阻率200 Ω·m等值線圈定，該異常長約為700 m，寬約為250 m。低阻異常的電阻率最小值可小于100 Ω·m，該地段構(gòu)造發(fā)育，異常等值線兩側(cè)接近對稱，北側(cè)較緩，低阻體近于直立向北陡傾斜。DZ2電阻率異常分布于礦區(qū)中部、中北部，走向由東北漸變?yōu)榻鼥|西，長接近1 000 m，寬約為120 m。低阻異常的電阻率一般為200 Ω·m，等值線具有膨脹、收縮特征，分析認(rèn)為，該低阻異常由構(gòu)造（接觸）帶引起。該低阻帶向下延深不大（約100 m），寬度較窄。結(jié)合已知礦體DZ1電阻率異常特征，分析認(rèn)為，該異常由構(gòu)造（接觸）帶引起，但地質(zhì)成礦條件較差。DZ3電阻率異常分布于礦區(qū)北部，其中，DZ3-1、DZ3-2和DZ3-3低阻異常的電阻率分別為260 Ω·m、180 Ω·m和220 Ω·m，異常規(guī)模小，形態(tài)不規(guī)整，異常走向變化大。經(jīng)推斷，該異常由不甚發(fā)育且規(guī)模小的構(gòu)造（接觸）帶引起。

激電異常JD-3與磁異常M-1、激電異常JD-4與磁異常M-2吻合較好，均處于電阻率異常高值部位。礦區(qū)南部激電異常大部分處于高阻異常地段或磁異常寬緩負值區(qū)。

根據(jù)多種異常分布特征，研究區(qū)可劃分為高阻高極化磁異常負值區(qū)與高阻高極化磁異常正值區(qū)。高阻高極化磁異常負值區(qū)主要分布于礦區(qū)南部的寬緩負磁異常區(qū)域，由含硫化物的中酸性巖體引起。其間有一低阻異常帶，是構(gòu)造破碎帶的反映。構(gòu)造帶為巖體的侵入提供了良好的通道，屬于成礦有利部位。高阻高極化磁異常正值區(qū)分布于礦區(qū)北部，此異常主要是中基性安山巖的反映。其組合異常間有寬度不大、比較零亂、強度中等的低阻異常，由規(guī)模不大的構(gòu)造（接觸）帶引起，該地段中基性巖體對螢石礦的地質(zhì)成礦條件較差。綜合分析認(rèn)為，不論是規(guī)模、深度還是破碎程度，北部構(gòu)造都較南部已知礦區(qū)的地質(zhì)成礦條件差；南部構(gòu)造為中酸性巖體，構(gòu)造破碎帶寬且規(guī)模較大，地質(zhì)成礦條件良好，是找礦的重點部位。

4 結(jié)論

除已開采完的大坑主礦體外，通過地質(zhì)測量、磁法測量與電法測量，本次找礦工作共發(fā)現(xiàn)和圈定3條礦體，在礦區(qū)南部、中部、北部各圈定1條近東西向的低阻低極化帶，其均受斷層構(gòu)造控制。另外，本次找礦工作新發(fā)現(xiàn)一條較有規(guī)模的東北向礦化帶。