1.1.1 褶皱

丁头山背斜核部最老地层为打屋坝组, 主要分布于花贡、五里牌、丁头山、马家岩一带, 次级褶皱发育。在核部地层出露区, 岩层具NW和NE 2个走向, 但NW走向的产状占明显优势。丁头山背斜即是一构造穹隆, 在约0.3 km²范围内岩层产状变化为350° ~25° ∠70° ~25° , 经背斜西翼90个岩层产状赤平投影统计, 显示丁头山背斜具有2个枢纽和2个轴面, 产状分别是323° ∠10° 、53° ∠84° 和228° ∠10° 、138° ∠82° 。

1.1.2 断裂

王家河断层(F28)为正断层, 该断层位于黄厂断层以南, 近EW向展布, 长约3 km, 断面倾向南, 倾角63° ~76° , 西端被牛角井断层所限, 东端被NE向断层阻切, 上盘地层为龙吟组, 下盘为南丹组, 该断层限制了F28-1、F28-2、F28-3控矿断层向南的延伸, 断距200 m左右。

电水河断层(F27-1)为正断层, 该断层位于丁头山东南部, 电水河以北, 呈近SN向展布, 长约500 km。断层面倾向西, 倾角44° , 北端被F13断层所切, 南端受限于黄厂断层, 为F27断层的分支断层。该断层含矿性较好, 是区内主要控矿断层, 直接控制Ⅰ -6号矿体。

马家岩F28-1断层为逆断层, 该断层位于丁头山东南马家岩以南, 呈近SN向展布, 长约1 250 km, 南端被王家河断层阻切, 北端受限于黄厂断层, 断层面倾向东, 倾角67° ~76° , 两盘地层均为南丹组。断距约50 m, 是区内主要控矿断层, 含矿性较好, 直接控制Ⅰ -7号矿体。

马家岩F28-2断层为逆断层, 该断层位于丁头山东南马家岩以南, 呈近SN向展布, 长约1 050 km, 南端被王家河断层阻切, 北端受限于黄厂断层, 断层面倾向西, 倾角66° ~85° , 平均倾角71° 。两盘地层均为南丹组, 断距约20 m, 是区内主要控矿断层, 直接控制矿区内Ⅰ -8号矿体。

区内含矿地层分布于勘查区东部及东北部花贡、龙吟、丫口及花嘎一带, 岩性为深灰、灰黑色薄层至中厚层含燧石泥晶灰岩、泥晶生物屑灰岩, 夹黑色薄层硅质岩, 上部夹深灰色厚层砾屑灰岩、含砾生物屑灰岩, 局部夹少量灰黑色泥质灰岩、深灰色白云岩、白云质灰岩及黏土岩, 厚度大于300 m, 分布稳定, 是一跨系岩石地层单位, 与威宁组呈相变关系。岩石中方解石脉发育, 溶蚀现象明显, 溶沟、溶槽、溶蚀裂隙及小晶洞均较发育, 是区内主要的铅锌矿赋矿地层或围岩。

测区共划分19个组级地层单元, 本次物性测量针对其中18个组中的白云岩、灰岩、硅质岩、泥岩、砂岩、玄武岩、辉绿岩7种岩石以及铅锌矿矿石开展磁性参数测量工作, 测量方法主要为标本法。共采测物性标本658块, 使用GSM-19T质子磁力仪, 采用高斯第一位置法(即单探头的总场测量装置)进行磁性参数测定工作, 另设1台日变站, 进行磁日变的修正。按地层单元统计磁性参数见表1。

表1

Tab.1

表1(Tab.1)

表1 磁性参数测量统计 Tab.1 Statistics of magnetic parameter measurement 地层 岩性组合 块数 κ /( 4π × 10-6SI) 剩余磁化强度/(J· A-1· m) 变化范围 平均值 变化范围 平均值 三 叠 系 杨柳井组(T2y) 白云岩、灰岩 33 -22.216 23~28.140 560 2.293 21 0.000 771 5~0.065 687 5 0.010 87 关岭组(T2g) 白云岩、灰岩 31 -17.944 62~26.425 806 2.225 75 0.001 738 3~0.013 492 3 0.005 57 嘉陵江组(T1-2j) 灰岩 30 -13.562 79~21.163 432 2.020 71 0.000 696 0~0.035 972 4 0.010 37 飞仙关组(T1f) 砂岩、泥岩 32 0~399.701 690 203.468 49 0.004 095 0~0.280 382 2 0.091 85 二 叠 系 龙潭组(P3l) 泥岩、砂岩 33 0~56.148 571 27.384 73 0.001 797 8~0.066 829 1 0.010 48 峨眉山玄武岩(β p) 38 30.506 914~8 386.539 300 3 062.010 00 0.007 315 7~7.986 430 4 1.862 24 茅口组(P2m) 灰岩 53 -18.090 36~36.450 000 2.314 56 0.000 781 8~0.076 114 2 0.010 94 栖霞组(P2q) 灰岩 37 -19.819 35~24.860 074 4.357 57 0.001 889 6~0.026 658 6 0.009 32 梁山组(P2l) 砂岩、灰岩 41 -11.697 62~39.891 044 4.746 82 0.000 865 0~0.070 681 4 0.010 16 包磨山组(P1b) 灰岩 33 -9.406 452~23.677 108 4.412 90 0.001 140 6~0.009 839 3 0.004 28 龙呤组(P1y) 泥岩、砂岩 32 -9.083 686~21.595 604 6.569 91 0.000 619 1~0.012 745 6 0.004 26 石 炭 系 南丹组(Cpn) 灰岩 34 -19.098 148~17.616 176 0.927 95 0.001 436 4~0.011 322 8 0.004 33 威宁组(C1w) 灰岩 33 -20.612 98~36.130 618 3.267 01 0.000 722 0~0.020 430 8 0.007 10 睦化组(C1m) 灰岩 34 -17.624 23~16.792 991 2.489 05 0.000 850 5~0.076 352 0 0.006 15 泥 盆 系 五指山(DCwz) 灰岩 31 -11.525 54~16.748 047 4.465 93 0.000 948 9~0.012 741 1 0.005 37 榴江组(D3l) 硅质岩、灰岩 30 -15.647 81~35.889 231 4.622 07 0.000 666 3~0.039 577 3 0.008 92 火烘组(D2h) 灰岩 30 -10.112 03~12.760 417 3.796 47 0.000 633 0~0.124 981 7 0.011 14 其 他 侵入岩(β u) 辉绿岩 32 0~4 018.441 000 1 481.970 00 0.004 411 6~3.328 848 0 0.796 11 铅矿石 16 -70.986 67~40.563 244 -1.552 50 0.002 296 2~0.062 371 0 0.015 91

表1 磁性参数测量统计 Tab.1 Statistics of magnetic parameter measurement

由表1可知如下特征。

(1)玄武岩、辉绿岩的磁化率比其他岩石的磁化率大得多, 变化范围较大, 可形成跳跃变化的不稳定磁异常。

(2)碎屑岩类的磁化率较碳酸盐类岩石的磁化率高, 变化范围不大, 可形成较为稳定的升高磁场。以砂岩为主的飞仙关组和以泥岩、砂岩为主的龙潭组岩石的磁化率比正常碎屑岩的磁化率高, 变化范围也大, 分析认为与沉积时物源来自玄武岩区有关, 可形成跳跃的升高磁场。

(3)工作区分布广泛的碳酸盐类岩石的磁化率较低, 变化范围不大, 可形成较为稳定的低磁场区, 构成工作区以低磁场区为背景的磁场面貌。

(4)采自铅锌矿床的方铅矿标本的磁化率以弱磁性为特点, 显示反磁性特征, 表明成矿与磁性变化的非相关性。

(5)各类岩石磁化率排序为: 白云岩≤ 灰岩≤ 硅质岩≤ 泥岩≤ 砂岩≤ 辉绿岩≤ 玄武岩; 各类岩石剩余磁化强度排序为:白云岩≤ 灰岩≤ 硅质岩≤ 泥岩≤ 砂岩≤ 辉绿岩≤ 玄武岩。

综上所述, 可以认为工作区主要是峨眉山玄武岩具有较强磁性, 在玄武岩分布区会出现较强的磁异常; 其次二叠系、三叠系砂岩因含有一定的铁质成分, 在其分布区域可能形成弱磁异常; 辉绿岩有弱磁性, 但不稳定, 在出露或埋深不大时会有异常显示。

本次电性测量17个组中的白云岩、灰岩、硅质岩、泥岩、砂岩、玄武岩和辉绿岩7种岩石以及铅锌矿, 矿石开展电性参数测量工作, 共采测电性标本629块, 工作区物探电性参数测量结果统计见表2, 通过对所测结果的仔细分析, 认为工作区各地层及其岩性的电性具有如下特征。

表2

Tab.2

表2(Tab.2)

表2 物性参数测量统计 Tab.2 Statistics of physical parameters measurement 层位 岩性 η 平均值/% ρ 平均值 /(Ω · m) 块数 ρ 平均值 /(Ω · m) 三 叠 系 杨柳井组(T2y) 白云岩 1.40 125.8 33 关岭组(T2g) 灰岩 1.84 709.0 10 泥质白云岩 1.83 286.8 8 438.6 嘉陵江组(T1-2j) 灰岩 1.14 559.9 28 泥质白云岩 1.08 388.1 6 细砂岩 2.52 80.7 6 飞仙关组(T1f) 泥质砂岩 2.26 83.7 12 砂岩 2.71 92.0 12 86.2 二 叠 系 龙潭组(P3l) 泥质粉砂岩 2.12 84.6 5 砂岩 2.19 80.3 25 峨眉山 玄武岩 3.13 111.9 37 玄武岩组(β P) 辉绿岩 1.30 238.7 30 165.5 凝灰岩 2.96 112.2 4 茅口组(P2m) 灰岩 1.32 912.9 50 栖霞组(P2q) 灰岩 2.74 98.6 36 梁山组(P2l) 灰岩 1.16 2 084.2 2 746.0 砂岩 2.61 1 609.1 31 包磨山组(P1b) 灰岩 1.64 307.8 33 泥岩 2.60 100.8 12 龙呤组(P1y) 泥质灰岩 2.28 155.6 6 119.6 砂岩 2.33 120.4 14 石 炭 系 南丹组(Cpn) 灰岩 2.42 132.5 34 铅锌矿 4.87 120.4 10 威宁组(C1w) 灰岩 0.95 98.6 35 113.7 睦化组(C1m) 灰岩 1.92 75.2 37 五指山组(DCwz) 灰岩 2.51 152.8 32 泥 盆 系 榴江组(D3l) 灰岩/硅质岩 1.08 167.2 31 151.5 火烘组(D2h) 铅锌矿 6.78 109.9 6

表2 物性参数测量统计 Tab.2 Statistics of physical parameters measurement

2.2.1 电阻率特征

(1)不同时代的灰岩电阻率不一样, 时代越新电阻率越高, 泥盆系和石炭系灰岩平均电阻率分别为151.5 Ω · m和113.7 Ω · m, 而二叠系和三叠系则分别为746.0 Ω · m和438.6 Ω · m。

(2)所有时代的泥岩、泥质砂岩、砂岩电阻率较低, 一般为100.0 Ω · m左右。

(3)火烘组(D₂h)、南丹组(Cpn)断层破碎带中块状铅锌矿石电阻率较低, 分别为109.9 Ω · m和120.4 Ω · m。

(4)火山岩电阻率较低, 一般为100.0 Ω · m左右, 峨嵋山期玄武岩为165.5 Ω · m; 辉绿岩的电阻率稍高, 为238.7 Ω · m。

2.2.2 极化率特征

(1)各地层岩性之间极化率差异不大。灰岩极化率一般为1%~2%, 其他岩石的极化率一般在3%以下。

(2)铅锌矿的极化率普遍较高, 一般在5%~6.5%, 远远高于围岩的极化率, 表明矿体与围岩的极化率存在着明显的差异。

总之, 区内不同地层、不同岩性具有一定的电性差异, 特别是铅锌矿体具有明显的高极化、低电阻率特征, 为本次物探方法找矿提供了良好的物性基础。

丁头山测区出露地层有下石炭统打屋坝组、石炭系— 二叠系南丹组、下二叠统龙吟组; 铅锌矿主要受丁头山短轴背斜控制, 主要赋矿层位为南丹组(Cpn)碳酸盐岩, 区内已发现丁头山、花贡等7个铅锌矿床(点), 矿化受断裂带控制, 蚀变比较发育。测区主要构造为NE向和NW向, 测线为WE向。本次电法测量采用激电中梯、激电测深和联合剖面3种方法, 其装置特点分别如下:

(1)激电中梯测量。采用纵向中梯装置, 即AB连线方向(测线方向)垂直于矿体(脉)走向。发射极AB长为1 200~1 600 m, 接收极MN为20 m, 采用测网1 000 m× 20 m, 即线距为100 m, 点距为20 m; 接收电极使用硫化铅不极化电极, 极差小于2 mV。放置电极前, 先挖20~30 cm的深坑, 清除坑中的砾石、草根等不良杂物, 浇入适量的水, 接收电极MN与AB平行, 角度误差不大于± 3° , 野外使用罗盘进行校准, 记录点为电偶极MN连线的中心点。为了减少电磁耦合, 供电周期为8 s, 供电时间2 s, 接收线与发射电线尽量不发生相交。线号南小北大, 线距为100 m, 号点东大西小, 点距为20 m。

(2)激电测深。采用对称四极装置, 点距为40 m, 供电周期为8 s, 供电时间2 s, AB/2最大为800 m, AB/2最小为1.5 m; AB/2与MN的大小见表3。激电测深一般选择中梯激电异常上进行。

表3

Tab.3

表3(Tab.3)

表3 激电测深AB/2与MN/2极距表 Tab.3 Excitation depth of AB/2 and polar distance of MN/2 记录名称 极距大小/m AB/2 1.5 2.5 4.0 7.0 9.0 15.0 MN/2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 - - - - 3.0 3.0 AB/2 25.0 40.0 65.0 100.0 150.0 240.0 MN/2 3.0 3.0 3.0 15.0 15.0 25.0 - 15.0 15.0 25.0 25.0 80.0 AB/2 360.0 500.0 800.0 MN/2 80.0 80.0 80.0

表3 激电测深AB/2与MN/2极距表 Tab.3 Excitation depth of AB/2 and polar distance of MN/2

(3)联合剖面。采用三极装置, 点距为40 m, 供电周期为8 s, 供电时间2 s, AO(A'O)=300 m或100 m, MN=40 m, AB=3 000 m。测线与激电中梯平行或重合, 联合剖面一般选择中梯激电异常上进行。

2.3.1 测区电阻率特征和构造分析

丁头山测区电阻率值的分布特征以背斜轴部为中心, 呈对称分布。背斜轴部是小于400 Ω · m的低阻区, 与下石炭统打屋坝组(C₁dw)页岩、粉砂质页岩的相对应; 紧邻背斜两翼为大于400 Ω · m的高阻区, 对应南丹组(Cpn)灰岩; 远离背斜电阻率逐渐降低, 背斜轴部南西方向的倾伏端, 为小于400 Ω · m的低阻区, 与地表龙吟组(P₁y)的砂质页岩相吻合。

根据区内电阻率异常分布形态、走向以及电阻率等值线梯度变化, 断裂通过的部位电阻率等值线往往出现密集梯度带、不同电阻率面的分界线、等值线发生错断或扭曲。丁头山测区共推断了22条断裂, 构造方向有SN向、近EW向、NE向和NW向4组。其中EW向断裂构造9条(FT2~FT4、FT7~FT12), NE向断裂构造4条(FT5、FT14、FT16、FT19), SN向断裂构造5条(FT6、FT15、FT18、FT21、FT22), NW向断裂构造4条(FT1、FT13、FT17、FT20)。其中FT1、FT2、FT5、FT14~FT16、FT18、FT19、FT22断裂为区内已知断裂, 其他断裂为本次电法工作推测的新断裂(图2)。

2.3.2 异常特征及解释

经数理统计, 测区充电率M_s值最小为-288 ms, 最大270 ms, 均值26.2 ms, 一般在-50~70 ms, 标准偏差12.7 ms。结合地质构造情况确定异常下限35.0 ms, 丁头山测区物探共圈定13个充电异常(图3)。

根据每个激电异常特征, 结合地质情况进行综合分析, 推断解释深部矿体产出的可能性。

在综合分析研究基础上, 开展野外核查, 确定异常类别, 5、7、8异常多与已发现矿体、含矿断裂产出部位吻合, 异常类别为Ⅰ 类矿致异常。11、12、17异常类别为Ⅲ 类异常。6、9、10、13、15、16异常地表见矿化蚀变, 异常类别为Ⅱ 类矿致异常。而14异常与15、16异常强度相似, 均沿近SN向次级断裂分布, 地表均出现矿化露头, 因而本次整装勘查将14号异常作为丁头山测区重点研究和解剖对象, 其余异常特征见表4。

图2

Fig.2

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图2 丁头山测区激电中梯电阻率等值线平面图Fig.2 Isoline of IP intermediate gradient-resistivity in Dingtou Mountain

图3

Fig.3

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图3 丁头山测区中部激电中梯充电率异常图Fig.3 Abnormal graph of IP intermediate gradient charging rate in middle part of Dingtou Mountain

表4

Tab.4

表4(Tab.4)

表4 丁头山测区激电异常统计表 Tab.4 Statistics of IP abnormal in Dingtou Mountain 异常编号 异常位置 异常特征 地质特征 异常类型 DTJD5 仙鸡尾 东南部 异常呈NW向豆荚状, M> 35.0 ms, 长约400 m, 平均宽110 m。电阻率值为低阻(小于800 Ω · m), 呈低阻高极化特征 该异常处于南丹组(Cpn)灰岩, NE向与NW向断裂交叉部位, 已知蚀变断裂带F3上盘 Ⅰ DTJD6 新三十 亩附近 异常呈NW向带状展布, M> 35.0 ms等值线圈定, 长约840 m, 宽约150 m, 面积约0.12 km2, 极大值为56.0 ms; 对应ρ s为相对低阻(小于2 000 Ω · m)反映, 呈低阻高极化特征, 平静的正磁场区 南丹组(Cpn)灰岩与龙吟组(P1y)过渡部位, 该异常与层间滑动关系密切 Ⅱ DTJD7 炭山南 600 m 异常呈近SN向带状展布, M> 35.0 ms, 长约800 m, 宽约200 m, 与M异常对应的电阻率值ρ s为变化梯度带, 是相对低阻的反映, 平静的正磁场区 丁头山背斜轴部附近, 沿SN向断裂分布, 该异常处于南丹组(Cpn)灰岩与打屋坝组(C1dw)页岩界面附近, 矿区外围 Ⅰ DTJD8 双凤山 海子洞 异常呈NE向长带状展布, M> 35.0 ms等值线圈定, 长约1 330 m, 宽约170 m。对应ρ s为低阻(小于400 Ω · m)反映, 平静的正磁场区 背斜轴部, 下石炭统打屋坝组(C1dw)和南丹组(Cpn)灰岩中, 沿NE向断裂展布。地表见矿化 Ⅰ DTJD9 半坡西南 400 m 异常呈EW向带状, 长约350 m, 宽约120 m, 与M异常对应ρ s为高阻反映, 属高阻高极特征 南丹组(Cpn)灰岩, 受NW向FT17控制 Ⅱ DTJD10 半坡西南 550 m 异常呈EW向展, 面积大小相当, 长约350 m, 宽约120 m, 与M异常对应ρ s为高阻反映, 属高阻高极特征 南丹组(Cpn)灰岩, 受NW向FT17和EW向FT8断裂控制 Ⅱ DTJD11 纳屯西 300 m 异常呈NW向分布, 长约360 m, 宽约150 m, 与M异常对应ρ s为低阻反映(大部分小于800 Ω · m) 位于南丹组和(Cpn)龙吟组(P1y)的断裂接触带附近, 受NE和NW向断裂控制 Ⅲ DTJD12 纳屯北部 呈团块状, 长约590 m, 宽约530 m, 与M异常对应的电阻率值ρ s为小于200 Ω · m的低阻, 可能是龙吟组(P1y)组中弱石墨化的劣质引起的岩性异常 处于龙吟组(P1y)和包磨山组(P1b)过渡部位 Ⅲ DTJD13 斩龙坳 附近 异常呈NE向带状分布, 长约1 000 m, 宽约110 m, 与M异常对应的ρ s为低阻反映(大部分小于400 Ω · m), 平静的正磁场区 龙吟组(P1y)中, 受NE向F1断裂控制, F1断裂多处已发现矿体 Ⅱ DTJD15 马家岩南 西300 m 异常为团块状, 长约450 m, 宽约220 m, 与M异常对应ρ s为相对低阻反映(400~1 400 Ω · m), 低缓的磁异常区 处于南丹组(Cpn)灰岩中, 为三组断裂交叉处, 地表见蚀变、矿化 Ⅱ DTJD16 对门寨 附近 椭圆状, 长约230 m, 宽约130 m, 对应的ρ s为低阻(400~1 400 Ω · m)反映, 平静的负磁场区 南丹组(Cpn)灰岩中 Ⅱ DTJD17 何家田北 200 m 长约340 m, 宽约120 m, 近EW向展布, 与M异常对应ρ s为低阻(小于400 Ω · m)反映 异常沿龙吟组(P1y)和包磨山组(P1b)的层间破碎带分布, 受F1断裂的控制 Ⅲ

表4 丁头山测区激电异常统计表 Tab.4 Statistics of IP abnormal in Dingtou Mountain

对丁头山14号异常进行了激电测深和不同极距的电阻率联合剖面测量, 图4为2 线(过14号异常)激电测深反演断面图, 地表出露地层为南丹组。在平距1 990~2 000 m、海拔1 150~1 190 m处, 极化率值大于3%, 对应电阻率值为600~3 000 Ω · m, 出露地层为电阻率值梯度变化最大的部位, 是层间破碎界面的反映。电阻率断面图(图4(b))大致可分为3层: 浅层为中低阻层, 以平距1 950 m处为界, 西段较薄, 厚度小于20 m, 东段突然变厚, 厚度达50 m, 是风化或半风化的灰岩的反映; 中层高阻层, 在海拔1 050 m以浅、电阻率值大于1 200 Ω · m以上, 是南丹组灰岩的电性特征; 下层在海拔1 050 m以深, 以电阻率值小于1 200 Ω · m为特点, 结合2号勘探线上钻孔揭露的资料, 认为是南丹组泥质灰岩。平距1 955 m处电阻率等值线曲线发生了扭曲、错断, 推测为一个向西倾伏的断裂。

图4

Fig.4

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	图4 丁头山测区激电测深反演电阻率断面图 1.推测岩性接触带; 2.推测断裂; 3.极化率等值线(η /%); 4.视电阻率等值线(ρ /(Ω · m))Fig.4 Section of induced polarization sounding resistivity inversion in Dingtou Mountain

图5

Fig.5

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	图5 丁头山测区2线电阻率联合剖面曲线图Fig.5 Profile curve of electrical resistivity of 2 line in Dingtou Mountain

图5为2线(过14号异常)电阻率联合剖面图。在大极距AO=BO=300 m剖面上, 平距1 710 m处出现正交点, 小极距AO=BO=100 m剖面上平距1 585 m处有正交点; 2个不同深度交点的位移较大, 该低阻带倾角为37° , 推测是1条SE向的低角度断裂或者是南丹组与龙吟组不同岩性的接触界面。