引用本文
甄广伟. 通过激电异常分析圈定找矿靶区——以承德庞家沟银多金属矿区为例[J].中国地质调查, 2017,4(4): 26-30.
ZHEN Guangwei. Analysis of induced polarization anomaly for prospecting potentiality:A silver poly-metallic mine in Pangjiagou of Chengde[J].Geological Survey of China, 2017,4(4): 26-30.  
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通过激电异常分析圈定找矿靶区——以承德庞家沟银多金属矿区为例
甄广伟
中矿资源勘探股份有限公司,北京 100089

作者简介: 甄广伟(1985—),男,工程师,主要从事野外地质勘查工作。Email: 380583215@163.com。

收稿日期: 2016-06-17
摘要

承德庞家沟银多金属矿主要与中生代早白垩世大北沟期陆相火山活动有关,火山管道相附近构造有利部位和岩性物性差异界面为成矿有利部位。通过对研究区的物探异常特征进行研究,重点分析了该区域岩(矿)石电性特征、激电中梯异常特征和激电测深剖面异常特征,并结合该区域地质背景与资料,综合圈定成矿远景区。研究结果表明: 研究区岩(矿)体之间物性差异明显,电阻率与极化率异常可作为重要的地球物理找矿间接标志; 研究区内以近EW向构造为主,同时发育NS、NE和NW向断层。基于激电异常分析方法,在该区域共圈定6个靶区,IP1南段异常是寻找金矿的有利地段, IP6异常存在于银铅锌矿体中,为该区域的进一步找矿提供参考。

关键词: 银多金属矿区; 激电; 电阻率; 极化率
中图分类号:P631.3;P618.52 文献标志码:A 文章编号:2095-8706(2017)04-0026-05 doi: 10.19388/j.zgdzdc.2017.04.04
Analysis of induced polarization anomaly for prospecting potentiality:A silver poly-metallic mine in Pangjiagou of Chengde
ZHEN Guangwei
Sino-mine Resource Exploration Co., LTD, Beijing 100089, China
Abstract

The study area is a silver poly-metallic mine in Chengde, mainly related to volcanic activities which is continental facies in the Mesozoic Early Cretaceous Dabeigou period, and the mineralization areas are usually near volcanic pipes in favorable structural parts and lithology altered parts. In this paper, combined with the geological background and materials, the geophysical characteristics of the mine were studied and analyzed comprehensively. The results show that, resistivity and polarization anomalies are considered as important indirect geophysical prospecting signs. According to induced polarization anomaly, the EW structures exist widely in the study area, then NS, NE and NW structures. Six regions (IP1-IP6) are forecasted preliminarily as the target areas, of which the anomaly southern section of IP1 is the favorable region for gold mine, and the abnormalities of IP6 may have close relationships with the silver, lead and zinc ore bodies. Therefore, this research can be as a reference for prospecting in the future.

Keyword: Silver poly-metallic mine; induced polarization; resistivity; polarization rate
0 引言

研究区位于承德市东北部, 20世纪80年代末至90年代初, 曾有过零星的采掘; 虽进行过多次矿点踏勘、检查, 但一直未开展过详细的地质工作。1991年4月— 1994年3月, 华北有色地质勘查局对该地区进行了较为详细的勘探工作[1]。特别近年来, 多次组织专家组深入现场调研考察, 认为沿断裂带向东、西两侧仍有较大的找矿潜力。本文在野外地质调查的基础上, 综合该区域地质特征, 通过对该区域的激电异常情况分析, 圈定找矿靶区, 为进一步找矿提供参考[2, 3]。

1 成矿地质背景

矿区位于丰(宁)— 隆(化)深断裂东段、庞家沟— 温家沟— 东山断陷带内[4], 受近EW、NE、NW向多组构造岩浆带的复合控制。断陷带宽为80~600 m, 断陷带内出露地层为中元古界长城系碎屑岩和碳酸盐岩; 断陷带以北为太古宙片岩、片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩和混合岩、混合花岗岩; 断陷带南缘局部有太古宙片麻岩、混合花岗岩以及白垩系下统大北沟组火山岩、火山碎屑岩。

矿区内岩浆活动强烈, 主要有燕山期花岗岩、花岗斑岩、碱性花岗岩和石英正长岩等, 次为元古宙斜长岩, 其中花岗斑岩、碱性花岗岩和石英正长岩等与成矿关系较密切。

矿区内矿产以银多金属为主, 主要分布于某东山断陷带内及其两侧, 已发现的中小型矿床有姑子沟、东山、庞家沟银多金属矿床、烟筒山、刘营银铅矿床和横道子金矿床和一批金银铅锌矿化点(图1)。区域成矿主要与中生代早白垩世大北沟期陆相火山活动有关, 火山管道相附近、构造有利部位以及岩性物性差异界面为成矿有利部位。

图1 研究区区域地质图[5]Fig.1 Regional geological map of the study area[5]

2 成矿地质条件
2.1 地层

研究区内可见太古宇七家组(Arq)和太古宇上平房组(Arsh)。七家组仅在工作区南端出露小部分, 上平房组分布在工作区东部。

太古宇单塔子群(Ardn)在区内可见有南店子组(Arn)和太平庄组(Art), 分布在工作区中部和北部。

下震旦统(Z1)在区内呈NE向条状展布, 因受构造破坏, 各组岩性残缺不全。区内可见有常州沟组、团山子组、大红峪组和高于庄组。岩性下部为一套变质石英砾岩、石英砂岩。中部为含泥砂质的石灰岩— 白云岩。上部为含角砾的钙质白云岩, 浅肉红色长石石英砂岩及硅质白云岩。该段岩性在庞家沟矿区属控矿岩性。

上侏罗统(J3)分布于工作区北西、南东及中东部。区内可见有白旗组(J3b2)、张家口组(J3z2)和大北沟组(J3d)。

2.2 构造

区内构造极为复杂, 主要以断裂构造为主, 表现有近EW、NE、NW、SN向4组, 走向延长数百米至数公里以上; 褶皱构造次之, 整体表现为一向北倾斜的单斜构造。近EW向的次级断裂构造、岩性界面的虚脱空间、层间破碎带构造为区内主要的控矿构造。

3 物探异常特征
3.1 岩(矿)石电性特征

由表1可知, 同类岩矿石间极化率、电阻率变化范围较大, 表明不同地段的同种岩矿石的成分、结构、构造存在着较大差异。所测岩矿石的极化率平均值< 2%, 最大值只有5%; 电阻率平均值介于100 ~ 400 Ω · m, 均处于同一级次上, 可知5类岩矿石同属于低阻低极化类。特别值得提到的是, 本区银铅锌矿石的电阻率较低, 极化率也很低。35件标本的电阻率的变化范围为 1~417 Ω · m, 平均值只有164 Ω · m; 极化率最大值仅2.0%, 平均值为1.12%; 无论电阻率还是极化率, 均低于其他类岩石。矿石明显的物性差异, 是物探找矿工作的基础[6, 7, 8]。而在实际工作中, 低电阻率(< 450 Ω · m)可以作为重要的地球物理找矿标志。

表1 岩矿石标本极化率、电阻率(测定)统计 Tab.1 Statistics of polarizability and resistivity (measured) in the samples of rocks and minerals
3.2 激电中梯异常特征

本区实测560个物理点, 极化率变化范围为2.35%~4.86%, 算术平均值为3.32%, 极大值仅是平均值的1.5倍, 是极小值的2倍, 根据本区确定的极化率异常下限3.7%圈定出6处具有一定规模的高极化率局部异常IP1— IP6。IP1— IP5位于测区南部, 呈EW向排列, IP6位于测区北部(图2)。电阻率变化范围126~5 322 Ω · m, 算术平均值844 Ω · m, 异常上限是平均值的6倍, 是异常下限的40倍。小于800 Ω · m的低阻异常主要分布在测区中部和东部, 呈NW向带状分布。大于1 200 Ω · m的高阻异常主体位于测区中部, 呈NW向串珠状排列, 东北部高阻异常呈NE向带状排列(图3)。电阻率异常为区内存在NW向构造提供了佐证, 同时为判断IP1— IP5的性质提供了依据。

图2 庞家沟银多金属矿区激电中梯视极化率等值线平面图Fig.2 Gradient polarizability isoline of induced polarization in Pangjiagou silver polymetallic ore

图3 庞家沟银多金属矿区激电中梯视电阻率等值线平面图Fig.3 Gradient resistivity isoline of induced polarization in Pangjiagou silver polymetallic ore

3.3 激电测深剖面异常特征

为了解平面高极化率异常的空间分布特征, 在通过IP3、IP4异常地段各布设了点距40 m的对称四极激电测深剖面600 m, 即L500和L510, 并进行了反演处理。在2条激电测深拟断面图上反演之后的激电测深成果反映最大深度为350 m。在极化率拟断面图上, 极化率均在AB/2> 200 m时开始出现明显的异常, 直至AB/2=1 000 m, 但获得的极化率最大幅值较低, 有向深部延伸的趋势。L500剖面上(图4), 极化率最大值为4.76%(1 000 m/350点、800 m/600点); L510剖面上(图5), 极化率最大值为3.8%(1 000 m/0点、1 000 m/50点)表明高极化异常体有一定延深。在电阻率拟断面图上, 电阻率开始出现明显的柱状或椭圆状高异常, 其分布没有明显的规律性。

L500剖面大于3.0%的极化率异常位于埋深100 m的330~600号点地段, 延伸至剖面之外, 该异常地段的电阻率呈小于800 Ω · m的低阻。L510剖面左侧大于3.0%的异常位于埋深180 m的0~170号点地段, 左侧延伸之剖面之外, 该地段电阻率呈小于800 Ω · m的低阻; 右侧大于2.4%的异常位于埋深260 m的530~600号点地段, 右侧延伸至剖面之外, 该地段电阻率呈大于1 000 Ω · m的高阻。

图4 L500激电测深断面图剖面Fig.4 Profile of L500 induced polarization sounding section

图5 L510激电测深断面图剖面Fig.5 Profile of L510 induced polarization sounding section

4 综合分析

通过上述分析可知, 本区高极化率值与电阻率值没有明显的相关性。IP1和IP6异常地段为大于1 000 Ω · m的高阻; IP2— IP5异常地段为小于1 000 Ω · m的低阻。结合地质资料综合分析, IP1南段异常分布于蚀变较深的太古宇南店子组片麻岩地段, IP1北段和IP2— IP5异常分布于白垩系大北沟组具有微弱矿化的火山岩地段, IP6异常位于正在采掘矿体北侧的太古宇单塔子群片麻岩和长城系高于庄组白云岩断裂接触带上。根据区域成矿规律分析初步认为: IP1南段异常是寻找金矿的有利地段; IP6异常可能与银铅锌矿体关系密切。

本区极化率异常场呈南高北低之势, 中间梯度变化较大, 推测区内存在的EW向断层为断距较大的逆断层; IP2— IP5异常的不连续反映了它们之间可能存在SN向断层; 测区中部电阻率异常呈NW向分布的特征反映区内还存在NW向断层。

对IP1及IP6 这2个异常段进行了深部钻探验证, 确定IP1存在金矿化体, 金品位0.3 g/t; IP6存在银铅锌矿体, 产于控矿断裂与岩性界面的复合部位次级背斜鞍部虚脱部位的条带状白云质灰岩中, 呈似层状、透镜状产出。矿体走向NWW270° ~300° , 矿体长100~180 m, 延深大于150 m, 厚2.9~4.78 m, 平均真厚度为3.84 m。银品位42.10~168.30 g/t; 铅品位0.47%~4.21%; 锌品位0.71%~7.07%。

5 结论

(1)岩(矿)体之间物性差异明显, 电阻率与极化率异常可作为重要的地球物理找矿间接标志。

(2)根据异常分布判断, 本区以近EW向构造为主, 同时发育SN、NE和NW向断层。

(3)初步预测IP1— IP6为靶区, 其中IP1南段异常区是寻找金矿的有利地段, IP6异常存在银铅锌矿体。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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