综合地球物理方法在赛坝沟地区矿产地质调查中的应用.pdf
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1、第 14 卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.14 No.8August,2023矿 产 勘 查MINERAL EXPLORATION综合地球物理方法在赛坝沟地区矿产地质调查中的应用符坚1,2,3,张景业1,2,3,梁家乐1,2,3,娄彬1(1.河南省第一地质矿产调查院有限公司,河南 洛阳 471023;2.河南省金银多金属成矿系列与深部预测重点实验室,河南 洛阳 471023;3.自然资源部贵金属分析与勘查技术重点实验室,河南 洛阳 471023)摘 要 本文基于赛坝沟地区1 5万矿产地质调查工作,初步查明研究区磁场总体特征及磁异常分布特征,了解磁场与构造、岩石及矿产的相互联系,结合地
2、质和化探工作,筛选重要异常,为地质找矿提供有利靶区。通过1 5万高精度磁测扫面,快速圈定磁异常,采用大比例尺磁测剖面和激电中梯剖面进行异常查证,对C-1典型异常进行成因分析和异常体埋深的半定量解释,系统总结了研究区地质特征和磁场特征,圈定磁异常区10处,并对C-1异常进行工程验证。研究结果证明综合地球物理方法在该区矿致异常圈定中的有效性和适用性,同时总结了异常圈定的基本方法和经验,对成矿地质背景相似地区的找矿工作,具有一定的指导意义。关键词 赛坝沟地区;高精度磁测;激电中梯;异常圈定;矿产地质调查中图分类号:P631 文献标志码:A 文章编号:1674-7801(2023)08-1440-10
3、The application of comprehensive geophysical methods to mineral geological survey in Saibagou regionFU Jian1,2,3,ZHANG Jingye1,2,3,LIANG Jiale1,2,3,LOU Bin1(1.Henan First Geology and Mineral Survey Institute Co.,Ltd.,Luoyang 471023,Henan,China;2.Key Laboratory of Au-Ag-Polymetallic Deposit Series an
4、d Deep-seated Metallogenic Prognosis of Henan Province,Luoyang 471023,Henan,China;3.Key Laboratory of Precious Metals Analysis and Exploration Technology,MNR,Luoyang 471023,Henan,China)Abstract:Based on the work of 1 50000 mineral geological survey in Saibagou region.The general characteristics of m
5、agnetic field and distribution characteristics of magnetic anomalies in the survey area are preliminarily identified,and the interrelationship between magnetic field and structure,rocks and minerals is understood.In combination with geological and geochemical exploration work,important anomalies are
6、 screened to doi:10.20008/j.kckc.202308011收稿日期 2022-01-25;修回日期 2022-05-27基金项目本文受中国地质调查局项目“青海省乌兰县赛坝沟地区 J47E020009、J47E020010 两幅 1 5 万区域地质矿产调查”(12120114018216)资助。第一作者简介 符坚,男,1987年生,工程师,主要从事地球物理勘查和矿产勘查工作;E-mail:。引用格式 符坚,张景业,梁家乐,娄彬.2023.综合地球物理方法在赛坝沟地区矿产地质调查中的应用 J.矿产勘查,14(8):1440-1449.Fu Jian,Zhang Jingy
7、e,Liang Jiale,Lou Bin.2023.The application of comprehensive geophysical methods to mineral geological survey in Saibagou region J.Mineral Exploration,14(8):1440-1449.1440第 14 卷 第 8 期符坚等:综合地球物理方法在赛坝沟地区矿产地质调查中的应用provide favorable prospecting targets.Through 1 50 000 high-precision magnetic survey surf
8、ace scanning,the magnetic anomaly was quickly delineated,the anomaly was verified by large-scale magnetic survey profile and IP midscale profile,the cause analysis of the C-1 typical anomaly and the semi-quantitative interpretation of the depths of abnormality were carried out,the geological charact
9、eristics of the study area and the characteristics of the magnetic field were systematically summarized,ten magnetic anomaly areas were delineated,and the C-1 anomaly was verified by engineering.The results prove the validity and applicability of the comprehensive geophysical method in the delineati
10、on of ore-induced anomalies in this area,and summarize the basic methods and experience of the delineation of anomalies,which has certain guiding significance for the areas with similar metallogenic geological background.Keywords:Saibagou region;high-precision magnetic survey;induced polarization in
11、termediate;delineation anomaly;mineral geological survey0引言目前,在矿产勘查中,重、磁、电、震、核等地球物理方法得到广泛的应用,形成完整的工作流程和技术标准,地球物理勘探设备、方法理论发展迅速(吴其斌等,2015;张振宇等,2021)。具体到区域矿产调查工作中,部署快速、高效、经济的地球物理方法显得至关重要,一般采用面积性测量和剖面测量相结合的方式开展异常调查和查证。面积性测量工作多采用高精度地面磁测,直接寻找一定规模的强、弱磁性矿产(张平等,2016;思积勇等,2021),或研究控矿地质构造进行间接找矿,结合地质与化探信息,寻找隐伏矿
12、产和圈定异常靶区;剖面测量针对异常查证部署,一般采用高精度磁测、电法、电磁法、高精度重力等方法,对具有一定规模、意义的物探异常区,核实异常的真实性。赛坝沟地区大地构造位置处于青藏高原东北缘柴达木盆地北缘,行政区划属于青海省海西州乌兰 县,距 乌 兰 县 城 约 32 km,地 理 坐 标 为 东 经98009830;北纬 36403650,研究区面积约820 km2。自20世纪60年代,该区域先后开展过1 20万的区域地质调查工作和局部的1 5万地质调查工作,地质工作程度整体较低。赛坝沟地区位于乌兰断裂的托莫尔日特山金矿带上,该成矿带成矿地质条件优越,许多学者对区域成矿特征、控矿演化模式、同位
13、素特征、韧性剪切带特征、构造应力场特征、成矿流体特征等进行过详细研究(张拴宏等,2001,2002,2003;赖华亮等,2020;唐名鹰等,2021),取得了一系列的研究成果,发现重要金、铜矿床和矿点多处,并对赛坝沟地区成矿地质特征、成矿时代、典型金矿床的原生晕特征进行了研究,并开展找矿预测研究(丰成友等,2002;童海奎等,2009;唐名鹰等,2016;张玉瑜等,2018)。为快速圈定找矿预测区,本研究采用面积性测量工作快速圈定异常范围,综合地球物理方法进行精细剖面解释和异常查证,布置少量工程验证磁异常区矿化特征,提高矿致异常的解释精准度,形成综合地球物理方法在矿产地质调查工作中的经验方法,
14、以及磁异常的圈定原则,为后续矿产勘查工作提供翔实准确的基础资料,对类似成矿地质条件地区的矿产勘查工作具有一定的指导意义。1地质概况青海省乌兰县赛坝沟地区查查香卡托莫尔日特一带位于青藏高原东北缘柴达木盆地北缘,属华北地层大区秦祁昆地层区柴达木地层分区柴达木北缘地层小区(图1),为乌兰断裂的托莫尔日特山金矿带的一部分,北西向沿托莫尔日特山分布,形成金、铜矿集区,主要矿层为滩间山岩群变火山岩和蛇绿混杂岩灰色中粗粒角闪斜长花岗岩,滩间山岩群大量的中基性火山岩及有关的热水喷流沉积岩带来丰富的铜、金、铅、锌等多种金属元素,为后期成矿奠定了物质基础,是区内中基性火山岩型及叠加改造型金属矿产形成的重要条件。同
15、时由于所夹的碳酸盐岩是矿液沉淀交代的有利场所,所以该地层也成为后期成矿的赋矿地层。区内小型矿床、矿(化)点较多,金、铜、钴异常发育,成矿条件较好。1.1区域地质背景区内出露地层主要为中元古界沙柳河岩群、早古生界滩间山岩群,晚古生界牦牛山组、怀头他拉14412023 年矿产勘查组、克鲁克组,新生界古近系新近系干柴沟组、新近系油砂山组及第四系(孙崇仁,2008)。中元古界沙柳河岩群主要分布于泽日肯一带,呈北西向展布,岩性主要为黑云斜长片麻岩、二云斜长片麻岩、云母石英片岩,原岩为一套基性火山岩及碳酸盐岩建造;寒武系奥陶系滩间山岩群变火山岩组主要分布于中北部巴乌兰布拉格一带、中部下义山四周及南部夏乌日
16、塔多仁吉一带,呈北西北西西向展布,主要为一套低绿片岩相变质的中中基性火山岩类;上泥盆统牦牛山组下段主要分布于查查香卡西北部一带,岩性主要为灰褐色砾岩、岩屑砂岩;石炭系怀头他拉组岩性主要为生物碎屑灰岩;新近系油沙山组主要分布在查查香卡东北部一带,岩性为土黄色、黄绿色泥岩、砂质泥岩夹薄层泥灰岩;第四系主要分布在研究区西南部,主要为山麓堆积层和全新统堆积物(图2)。区内岩浆岩较为发育,主要分布在托莫尔日特地区,侵入时代为元古宙石炭纪,岩性主要为中细粒正长花岗岩、二长花岗岩、斑状花岗岩、中细粒闪长岩、斜长片麻岩等;岩脉多以单脉状出现,局部成群出现,岩石类型以闪长玢岩为主,辉长岩脉、石英脉次之。区内大致
17、划分为泽日肯隆起、托莫尔日特蛇绿混杂带、都兰湖断陷盆地3个构造单元。区内构造多为脆性断裂,不发育,较具规模的断裂为南夏乌日塔多仁吉南断裂和泽日肓断裂。南夏乌日塔多仁吉南断裂,逆冲断层,为泽日肯隆起的北部边界,走向北西西,倾角约 45,长度约 15 km,宽2050 m,发育碎裂岩及碎裂岩化岩石,破劈理发育;泽日肓断裂,逆冲断层,走向北西,倾角约48,长度约9.5 km,宽1050 m,断带发育碎裂岩及角砾岩。研究区内的金、铜矿床分布相对集中,矿体主要分布在断裂构造交汇部位的次级构造裂隙中,沿次级构造裂隙断续分布有石英脉,脉体在走向上明显。主要矿床类型为石英脉型、构造蚀变型,各类型矿床的围岩蚀变
18、具有相似性,以黄铜矿化、黄铁矿化、方铅矿化为主。区内赛坝沟金矿床、乌达热图1研究区大地构造位置图1祁连山地层分区;2柴达木地层分区;3宗务隆山地层小区;4欧龙布鲁克地层小区;5柴北缘地层小区;6柴达木盆地地层小区;7柴南缘地层小区;8东昆南地层小区;9西秦岭地层分区;10兴海共和地层小区;11巴彦喀拉地层分区;12柴达木盆地范围;13推断构造;14研究区范围1442第 14 卷 第 8 期符坚等:综合地球物理方法在赛坝沟地区矿产地质调查中的应用乎金矿床、拓新沟金矿床成因为热液、岩浆热液型,赋矿岩性为英云闪长岩、蛇绿混杂带,均受北西向断裂控制,在断裂与次级断裂交汇区域,具备成矿热液流通和容矿空间
19、,热液成矿作用明显,构造蚀变强烈,矿床成因与构造蚀变关系密切,是形成大型矿床的有利地段。1.2地球物理特征区域航磁T 异常的总体分布趋势呈近东西向,以低缓磁异常为主,查斯那嘎顺赛坝沟为负异常,南部、北东部为正异常,异常幅值-120+500 nT。宏观上研究区内分布有两个大的正磁异常区和一个负磁异常区;区域重力异常特征为一个中心低缓正东向半封闭低值异常区,宏观上呈北高南低、东西高中间低的特征,布格重力等值线总体走向为北东向,重力剩余异常值总体上呈中北部异常高梯度缓、东西南三方向异常变低梯度变陡的特点,高值带与盆地之间的梯级带基本与昆北断裂和柴北断裂带吻合(图3,图4)。根据区域资料对主要地层岩性
20、磁性参数统计(表1、表2),区内地层磁性特征如下:以砂岩、页岩、灰岩为代表分布的沉积岩类,基本无磁性;火山岩具有磁性,但磁性变化较大,磁化率平均值为 0507110-5 SI,其中酸性火山岩磁性弱,与正常沉积岩类磁性相当,而中基性火山岩磁性普遍较强;变质岩类磁性普遍不强,磁化率平均值小于 3510-5 SI,与正常沉积岩类似,但部分变质岩受岩浆侵入影响磁性增强,例如处在侵入接触带的矽卡岩磁化率平均值为 385710-5 SI;各时代侵入岩磁性差异较大,磁化率均值变化为0731010-5 SI,具有随基性图2研究区地质图1第四系;2中新统油砂山组;3上三叠统鄂拉山组;4下石炭统大干沟组;5上泥盆
21、统牦牛山组;6上奥陶统滩间山群;7古元古界金水口群;8印支期二长花岗岩;9华力西期二长花岗岩;10华力西期花岗闪长岩;11加里东期辉长岩;12加里东期斜长花岗岩;13华力西期石英闪长岩;14印支期花岗闪长岩;15地质界线;16断裂;17地层产状;18尕海乌兰深断裂;19哇洪山西缘(温泉断裂);20南戈滩乌兰滩隐伏断裂;21研究区范围14432023 年矿产勘查程度增高而磁性增强和同类岩性磁性差异悬殊的特点,如花岗岩均值变化为39010-5310310-5 SI;磁铁矿的磁性最强,磁化率均值变化为955510-516291710-5 SI,同时普遍具有剩磁,含磁铁矿矽卡岩、含磁黄铁矿片麻岩、含铁
22、石英片岩等磁性与磁铁矿含量多少呈正相关,磁化率均值变化为 96110-52600610-5 SI,褐铁矿磁性较弱,磁化率均值为163310-5 SI。正常沉积岩和大部分变质岩磁性较弱,大部分侵入岩和中基性火山岩磁性较强,磁铁矿磁性最强,可引起磁异常。因此,高磁异常特征和磁场梯度带是本次重点研究目标。2矿产地质调查的综合物探工作本次矿产地质调查的综合物探研究工作,首先开展1 5万面积性高精度磁测工作,分析研究区内总体磁场特征,总结区内断裂、隐伏岩体的磁场特征,圈定磁异常区;其次对圈定的异常区,采用大比例尺磁测剖面和激电中梯剖面进行异常查证。1 5万面积性高精度磁测工作采用500 m100 m 规
23、则网布设,依照 地面高精度磁测技术规程图3区域航磁T异常图1T正值等值线(nT);2T负值等值线(nT);3研究区范围图4区域重力异常图1重力剩余异常正等值线(10-5 m/s2);2重力剩余异常零值线(10-5 m/s2);3重力区域等值线(10-5 m/s2);4研究区范围表1区内地层磁性特征界中生界上古生界下古生界元古界系(统)白垩系侏罗系上三叠统中三叠统二叠系石炭系上泥盆统岩石类型红层煤系地层安山岩火山碎屑岩火山岩含磁铁矿绿泥石化安山岩辉绿岩磁铁矿化火山岩沉积岩安山岩浅变质片岩角闪岩片岩、片麻岩角闪岩、角闪片岩磁化率/10-5 SI无磁性无磁性364535022616283140389
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