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    廣域電磁儀案例展示---安徽某銅礦勘探

    發布時間: 2017-04-12


    項目概況

    安徽省銅陵市某區銅礦床,是我國著名的大型矽卡巖型銅礦床,其特點是埋深大、規模大、似層狀,其規模和礦體分布范圍基本上由地表鉆孔控制。目前,礦床南段在施工開采,電動車的運行產生很大的電磁噪聲,而礦床北段仍未開采。某區銅礦區是一個工業干擾很大的礦區,地面電力線、民房、管線橫跨,特別是部分礦體所在位置的地面被民用與礦山建筑所覆蓋。

    該區銅礦位于繁昌--銅陵復向斜中的青山背斜北段,屬矽卡巖型層控礦床。主礦體賦存于青山背斜的軸部及兩翼,嚴格受石炭系中、上統黃龍--船山組層位控制,局部出現跨層現象(在背斜隆起部位和巖體接觸帶部位常上跨至二疊系下統棲霞組層位,成為礦體肥厚地段)。礦體底界與泥盆系上統五通組頂界產狀接近,偶有礦體底界延至該組頂部下0.61~2.67m,幅度不大。礦體呈似層狀,產狀與控礦巖層近于一致。礦體走向北東35~40°,傾向與背斜兩翼一致,分別為北西和南東;礦體中部傾角較緩,一般均小于10°。而西北及東南邊部較陡,一般為30~40°。礦體形態與背斜深部形態相吻合,空間上以背斜隆起部位的賦礦標高最高,呈一個不完整的穹隆狀,沿走向及傾角均顯舒緩波狀起伏。結合礦床北段礦體的產狀,總趨勢向北東傾伏,傾角10°左右。礦體埋藏深度大,底板賦存標高-745~-1007m。

    在2006~2008年,由中國地質科學院物化探所牽頭,組織全國14個不同行業的單位、81名技術人員、10種國內外電磁法儀器、5大類電磁法,在安徽銅陵的某礦區,指定了兩條已知剖面,進行比對,其目的是為了通過在已知礦區同一條剖面上開展不同電(磁)方法、不同類型儀器設備的比對工作,以及開展數據處理和資料解釋比對工作,來判斷方法及設備對類似某區礦區勘探條件下的有效性。

    地球物理特征

    如表4-1所示,某區礦區的地層除二疊系地層外,其余地層具有高阻低極化電性特征,其電阻率平均值在1000Ω.m以上,極化率為2~3%。而二疊系大隆組和孤峰組電阻率為幾十到幾百Ω.m,極化率大于40%。這兩組地層可視為電磁法勘探的最大地質干擾層。侵入巖(閃長巖類)為中等電阻率,多為幾百Ω.m,極化率為2~4%。礦體電性隨礦化性質及礦化程度而異,主要表現為低阻高極化特征,電阻率一般小于100Ω.m,極化率大于60%。

    表4-1  某區礦區巖(礦)石電阻率參數表

    工作部署

    試驗結果

    地電模型的具體情況如圖4-3某區理論模型示意圖所示,模型中礦體的頂部埋深800m左右,底部埋深1000m左右。從圖中可以看出該區域具有5個電性分層的背斜構造,一目了然。通過對該模型進行正演計算,然后將正演計算的結果進行一維連續介質反演和二維反演,其反演結果如圖4-4所示。

    由模型的反演結果可以看出:在深度為800m到1000m之間有明顯的低阻出現,橫向0~800m,深度400處出現低阻,與模型中礦體的位置和第二層低阻層的位置對應。第一層與第四層高阻層反演效果明顯。但是對于第三層的反演效果不是很明顯,主要原因是:在某區礦區的礦體上方存在低阻的二疊系煤系地層,電磁法很難區分開煤系地層和礦體的具體位置,只能表現為一個低阻體。

    在這樣一個電性構造上,參加比對的各種方法和儀器的效果不是很好。比對的審查意見指出,所有現有的商品化儀器(含目前國外先進的GDP-32,V-8等)抗干擾能力均有限,在持續的強干擾地區均不能獲得符合規范要求的高質量數據。

         

    與V-8相比,廣域電磁法數據質量也略有優勢。在50~100Hz以及數千Hz附近,V-8出現干擾引起的尖峰,深部(10Hz以下)V-8出現近區抬起,而廣域沒有。如下圖。

     

    從地質效果看,廣域電磁法對地質斷面反映較真實,而CSAMT與真實地質斷面相差甚遠。如下圖。

     

    廣域視電阻率明顯分為5層,為H-K-H型,接近鉆孔控制的地質斷面。如下圖。

    在剖面-200m以淺電阻率呈現中低阻,電阻率值為n×102Ω.m,應為二疊系上統大隆組(P2d)~三疊系(T)地層;在51~60號測點-200~-600m之間出現明顯的低阻異常體,推斷可能有礦化,在88~110號測點-1000m以下電阻率較低,解釋為石炭系(C)地層。本區銅礦體受控于泥盆系和石炭系之間的層間滑脫構造帶,主要賦存于石炭系地層內,與已知信息一致。推斷測線小號點還存在成礦的空間,該處低阻異常推斷為礦體或礦化引起。在92~105號測點下方800m到1000m出現了明顯的低阻層,該處所反映的低阻位置與主礦體的位置有一定的對應關系。


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