第四系覆盖区深部热液脉型矿体综合地球物理方法定位预测——内蒙古维拉斯托矿区北侧隐伏矿体勘查例析

维拉斯托岩浆热液脉型铜多金属矿床位于大兴安岭成矿带南段西坡白音查干,已探明矿石量881.14万吨,平均品位Cu：0.79%、Zn：4.29%、Ag：65-85g/t.矿体的产出严格受NE向断裂带控制,总体走向NE-NEE,倾向北.维拉斯托矿区北侧第四系覆盖区域是否存在隐伏矿体是当前亟待解决的问题.维拉斯托矿区北侧第四系覆盖区成矿条件与主矿区类似,本文应用重力、磁法、激电中梯和可控源音频大地电磁法对其进行了隐伏铜多金属矿体的探测和研究,构建了覆盖区岩浆热液脉型隐伏矿体定位勘查流程.首先,针对全区的重力方向导数异常圈出三个NE-NNE向的“条带状”重力方向导数高值带,推测为F1、F2和F3三条断裂;同时,在上述“条带状”重力方向导数高值带内,利用磁场化极和上延圈出-“月牙形”高值异常带（含多个串珠状磁异常）,推测为含矿岩体;对应“月牙形”串珠状高磁异常带,运用激电中梯视充电率和视电阻率圈定M1和M2两个视电阻率低值、视充电率高值异常区域,推测为矿化岩体;在此基础上,综合分析面积性地球物理探测研究成果,在重力、磁场和激电异常区域进行可控源音频大地电磁法研究中发现2处反演电阻率低值异常点（均位于NW向和NEE向断裂交汇处）,推测为富含硫化物矿体引起,据此圈定两处矿体,且推测该区深部可能存在更大规模的隐伏矿体.依据本文研究成果,预测维拉斯托矿区北侧覆盖区存在隐伏矿体.

地热田温度预测的反演电阻率方法

论述了地下温度和电阻率之间的关系,在较小范围工区内(考虑测井资料的情况下),利用可控源音频大地电磁测深反演电阻率预测地热田深部温度,探讨了该方法的实际应用效果。事实证明,由可控源音频大地电磁测深数据进行反演得到的电阻率分布,不仅能够探测地层埋深和断裂构造的空间分布情况,而且在一定条件下可以推断热储构造的温度。

招平金矿带半壁店矿区地球物理勘查模型及成矿预测

招平金矿带是我国胶东金矿集区的重要金成矿带。在该金矿带长百余千米的断裂带内及其旁侧已探明金资源储量达千余吨,金矿带中南段覆盖区深部是下一步找矿的核心区域,但覆盖层下的矿化信息难以获取,实现找矿突破难度较大。为此,分析了招平金矿带内不同级别的控矿因素,分别从控矿断裂构造、赋矿蚀变花岗岩、矿化体等3个方面分析了控矿因素的物性特征,厘清了控矿因素的综合地球物理异常表征,明确了矿化体、控矿因素与地球物理异常之间的对应关系,构建了覆盖区深部矿体综合地球物理勘查模型。通过多元地质特征和多层次地球物理技术方法组合分析,定位预测了一处深部成矿靶区,并进行了钻探验证。研究表明:根据区内已知金矿体的物性特征和综合地球物理找矿标志构建的覆盖区深部蚀变岩型金矿综合地球物理勘查模型,有助于解决该金矿带覆盖区深部找矿难题,可有效提高覆盖区深部找矿效率。

电阻率参数预测地热田深部温度方法技术研究

电阻率方法是众多地热田勘探方法中比较好的一种。用电阻率方法勘查不仅能够探测地层埋深及破碎状况,还能预测热储构造的含水性。热储构造电阻率主要取决于岩层的岩性、孔隙度、地下水矿化度及所处环境温度,当地热田勘查范围较小时,深部地层的岩性、孔隙度、地下水矿化度基本可以假定不变,因此热储构造电阻率只和温度相关。这里主要探讨地层温度和地层电阻率之间的关系,进而提出电阻率参数预测地热田深部温度方法技术,这对当前地热田勘查具有重要意义。

内蒙古某斑岩型矿床深部矿体预测:地质-地球物理综合约束

内蒙古某斑岩型铜多金属矿位于华北兴蒙造山带东段多个地块相互作用带和古缝合带边缘,区内地质体不连续增加了地质找矿难度。结合相关地质勘探成果,在分析区域地质特征、矿区地质特征的基础上,首先利用高精度磁测法和激电中梯法圈定了区内深部矿体的赋存范围,并推测出深部隐伏控矿断裂特征;然后结合可控源音频大地电磁测深法(Controlled source audio-frequency magnetotelluric sounding method,CSAMT)反演的电阻率分布特征,用控矿构造解析法对区内浅表构造进行了分析;最后经地质-地球物理综合约束,并依据斑岩型铜钼多金属矿的富集与分布受控于"地壳浅表构造和斑岩体内部物质与能量的交换及其深层动力过程"的规律,推测出控矿斑岩体及赋矿断裂构造的产出位置、形态,为该区预测深部矿体富集带提供了依据。

招平金矿带陡崖曹家矿区综合勘查模型及成矿预测

招平金矿带在其长120 km的断裂带范围内拥有金资源储量达1 400余吨之多,其南段盖层之下为现阶段的找矿热点区域,但盖层下的矿化信息难以穿透盖层到达地表。因而有必要针对性地研究具有测深能力的地球物理方法及其勘查模型,以解决覆盖区找矿难题。结合区内地质工作成果,分析并总结了招平金矿带岩矿石的物性特征,厘清了控制金矿体赋存因素的综合地球物理异常表征,确立了金矿体、赋矿构造和地球物理性质的映射关系,构建了覆盖区深部金矿综合地球物理勘查模型。以陡崖曹家矿区为例,通过分析招平金矿带内多元地质特征,应用多层次地球物理技术组合探测方法,在盖层下定位预测了2处金成矿靶区,且该2处靶区均得到了钻孔验证。综合研究表明:依据岩矿石的物性特征和已知金矿体的地球物理异常特征构建的覆盖区深部金矿综合地球物理勘查模型,有助于提高陡崖曹家矿区盖层下矿体的找矿效率,对于类似地区找矿工作也有一定的参考价值。

胶东大尹格庄金矿床成矿流体组成

大尹格庄金矿床位于胶东半岛西北部招平断裂带中段,产于断裂带下盘绢英岩化带中。矿区内围岩蚀变发育,主要包括钾长石化、硅化、绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化和碳酸盐化,其中硅化、绢云母化、黄铁矿化与金矿化密切相关。根据野外脉体穿插关系和矿物共生组合特点,大尹格庄金矿床金成矿作用从早到晚分为三个阶段：金-石英-黄铁矿阶段（早）、金（银）-石英-多金属硫化物阶段（中）、石英-方解石-黄铁矿阶段（晚）。矿石中石英的爆裂峰集中在330~510℃、240~330℃和160~240℃,分别对应成矿作用的早、中、晚三个阶段。成矿流体总体为中温,富CO2,含CH4、C2H6、H2S等挥发分的流体。NaCl-H2O-CO2图解及较高的C2H6含量,表明成矿流体主要来源于变质流体。各阶段成矿流体中气、液相组成相似,而含量规律性变化。早、中阶段成矿流体中N2含量较低,晚阶段升高,表明从早阶段到晚阶段流体系统逐渐开放,后期有大气降水的加入;从成矿早阶段到晚阶段,Cl-/SO2-4和Na＋/K＋升高,说明成矿流体从早阶段CO2-H2O-K2SO4型逐渐演化为中阶段和晚阶段CO2-H2O-NaCl型;Na＋、Cl-、K＋和SO2-4浓度逐渐降低,指示成矿流体从成矿早阶段到晚阶段盐度降低;H2O/CO2在晚阶段高于早、中阶段,指示流体有可能在中阶段发生了沸腾作用。成矿早阶段具有较高含量的H2S,表明金硫络合物可能是金的一种运移形式;流体类型的演变和沸腾作用可能是导致大尹各庄金矿床金沉淀的重要因素。

焦家断裂带三维结构模型及其数值模拟:以新城金矿床控矿构造为例

胶东是中国探明金资源量最多的地区,其中焦家金矿带已探明金资源量>1000t。金矿床(体)严格受焦家主断裂及其下盘次级断裂/裂隙系统控制,构建断裂构造控矿模式长期以来都是胶东金成矿系统理论与勘查系统实践亟待突破的关键问题。本文通过典型剖面构造-蚀变-矿化岩相填图、露头尺度构造解析、三维结构模型及有限元数值模拟,剖析典型金矿床(体)分布与不同级别、序次和型式的控矿构造的关系,初步总结焦家金矿带控矿规律,构建断裂带三维结构模型及其控矿模式,并应用有限元数值模拟取得了良好的效果。

可控源音频大地电磁测深在浅部地下水勘查中的应用

可控源音频大地电磁测深法是近些年发展起来的,主要用于探测深部地质构造的一种电磁测深方法。国内一些单位采用可控源音频大地电磁测深法在探寻中深部地热及地下水资源方面做了大量工作[1、2],取得了很好的实际应用效果,但其在探寻浅部地下水方面应用相对较少。这里通过今年在山东泰安开展抗旱找水工作所取得的成功案例,探讨了利用可控源音频大地电磁法在浅层地下水地球物理勘查中的应用效果。

胶东半壁店隐伏金矿床综合地球物理探测

胶东半岛是中国重要的金矿集区,金矿床的分布严格受NE—NNE向断裂带控制,招平断裂带是其中规模最大的控矿断裂带。然而,在断裂带中段的招远—道头镇区段(半壁店地区),新生代盖层下尚未发现成规模的金矿床。在总结招平断裂带内金矿床成矿模式和控矿地质体物性差异的基础上,从区域和断裂带尺度对比分析了160万和120万2种比例尺的布格重力异常特征,厘清了区域构造和岩体分布情况;进而在招平断裂带中段的半壁店地区利用11万高精度磁测和代表性剖面11万可控源音频大地电磁测量,揭示隐伏控矿地质体的分布情况。区域布格重力异常揭示出近EW向相对低密度正值((0~6)×10^(-5) m/s^(2))表征的构造带、团状正密度值(大于2×10^(-5) m/s^(2))表征的玲珑黑云母花岗岩体和NE—NNE向密度值梯级带表征的招平断裂带;3组赋矿相关地质体的空间相对展布特征显示,玲珑黑云母花岗岩体南边界被近EW向构造带围限,招平断裂带切穿了早期生成的玲珑黑云母花岗岩体。高精度磁测结果反映:①招平断裂带穿切玲珑黑云母花岗岩体;②近EW向低密度、高磁性(相对磁性场值超过100 nT)花岗闪长岩体在深部受控于EW向深大构造带;③NE向串珠状低密度、高磁异常(相对磁性场值超过40 nT)表征了矿床尺度招平次级断裂内的系列花岗岩体(主成矿期之后生成)。可控源音频大地电磁测深和测区中部钻孔均证实,这些花岗岩脉从北向南(指向主断裂方向)埋深逐渐变浅。因此,NE向招平断裂带和近EW向构造带共同控制岩体分布,其交会部位是金矿体产出的有利空间,但上侵花岗岩体本身贫矿。半壁店地区隐伏金矿床形成时间晚于招平断裂主成矿期。研究结果表明,近EW向低密度带内的金矿找矿前景不乐观。

可控源音频大地电磁测深在深部地热资源勘查中的应用

电法一直是寻找地热资源的主要手段,随着地热资源开采深度加大,常规电法已经难以满足实际工作需要,近几年来,我所采用可控源音频大地电磁测深法在地热资源勘查工作中完成大量工作,并取得了令人十分满意的应用效果。这里主要介绍一些具有代表性的地热资源勘查实例和应用成果。

胶东黄铁矿显微构造变形与金富集关系:黄铁矿EBSD组构和地球化学约束

载金黄铁矿显微构造变形与金富集关系可以从显微-超显微尺度揭示金成矿作用和地质过程,探讨金的再活化或再聚集作用。在胶东焦家金矿带成矿期识别出4种类型的黄铁矿,文章应用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)和电子探针(EMPA)等技术方法,探讨黄铁矿显微构造特征、超微观结构与金的富集关系。结果显示:载金黄铁矿均不发育环带,其中w(Fe)为45.70%～46.85%,w(S)为52.57%～53.37%;显微构造变形既有脆性变形又有塑性变形;黄铁矿晶体优选方位(CPO)主要表现为平行于晶轴极密和复杂极密;黄铁矿晶格间距为0.58 nm,主要发育刃位错。焦家金矿带在金成矿作用过程中,可见金集合体经历了从复杂的纳米尺度到宏观尺度矿物载体富集的过程,包括成矿流体中金络合物、金-铋-硫族化合物富集等化学结构变化过程和纳米金、载金黄铁矿纳米颗粒、岩矿石显微-超显微构造微环境变化过程。因此,不同类型载金黄铁矿CPO受到化学结构变化和显微-超显微变形微环境变化的联合制约,间接反映出载金黄铁矿中金的富集与黄铁矿内部变形、表面形貌和结构缺陷有密切关系。

白音查干银多金属矿床电性特征研究

通过在白音查干银多金属矿区开展中梯装置时间域激发极化法、偶极-偶极装置相位激电测深和可控源音频大地电磁测深的勘查试验,研究了典型热液银多金属矿床的电性特征,验证了综合电法在寻找银多金属矿床中的应用效果,对矿区外围找矿及其深部找矿具有借鉴意义。

胶西北招远南隐伏构造活动序次:地球物理启示

胶东半岛金矿床的产出严格受NE—NNE向断裂带控制。招平断裂带是胶东半岛规模最大的NE—NNE向控矿断裂带,但是在其招远南至道头镇区段尚未发现成规模金矿床。为此,分析了该区已知金矿床金成矿地质背景和含矿地质体的地球物理特征,解析了区域布格重力异常,厘清了隐伏低密度构造带、玲珑岩体、招平断裂带、郭家店岩体和近EW向隐伏构造带5组控矿地质体的空间展布和时间顺序特征。其中,近EW向隐伏构造带控制了玲珑岩体的展布,招平断裂切割了早期生成的玲珑岩体,并控制了郭家店岩体的范围,近EW向构造带控制了晚期生成的花岗岩体的分布。成矿后形成的隐伏低密度带与相对贫矿区段范围对应。可控源音频大地电磁探测和钻孔验证揭示的349~905 m金矿化特征表明近EW向构造带存在招平断裂带金成矿之后再活化情况。高温底侵岩体熔离了早期生成的金元素,并裹挟至地质体交界处卸载成矿。隐伏金矿床的形成受NE向招平断裂和基底EW向构造带共同控制,其交汇部位是金矿体产出的有利空间。

可控源音频大地电磁测深法在地热田勘查中应用效果初探

地热作为新的清洁能源越来越得到重视和开发。我国地热资源以中低温地热田为主,成因类型多为传导型和对流型,其中以沉积盆地隆起传导型地热田最多,这类地热田面积大,资源储量丰富,紧邻城市周围,利用率高,经济效益潜力巨大。地热田勘查方法较多,但以电磁法勘查为主,电阻率异常是指示地热田的重要信息。本文介绍了利用可控源音频大地电磁法在对流型和传导型两种地热田上的成功勘查实例。

新疆北部深部电性结构特征

新疆阿尔泰山伟晶岩型稀有金属成矿带大地构造单元属阿尔泰造山带中阿尔泰构造单元,属阿尔泰—准噶尔成矿带,是国务院《找矿突破战略行动纲要(2011—2020年)》圈定的19个重点成矿带之,是我国重要的稀有金属、宝石和工业白云母成矿区。成矿带各级伟晶岩成矿单元序次完整,具有较典型的“北锂、南铍”的稀有金属矿产空间分布特征。

内蒙古准苏吉花铜钼矿区物性特征及找矿标志

在隐伏金属矿勘查工作中,岩(矿)石的物性资料是地球物理勘探成果解释的基础,高质量的物性资料有助于提高地球物理勘探成果的反演解译精度。准苏吉花铜钼矿区地处内蒙古中北部重要的铜钼成矿带内的达来敖包、乌兰德勒等铜钼矿床附近,矿区成矿潜力巨大,但物性测量工作成果较少。在分析矿区地质特征的基础上,通过对准苏吉花铜钼矿区地表岩性标本和钻孔岩芯的物性参数进行测试分析,厘定了区内铜钼矿体的物性异常特征,即:1矿体密度较围岩高出约0.2×103kg/m^3;2矿体磁化率较围岩低,但剩余磁化强度较高;3矿体呈低电阻、高极化组合特征。在上述分析的基础上,将矿区1 080 m深部矿体的水平断面图分别与矿区高精度磁测△T化极、视电阻率、极化率平面图及剖面图进行了叠加分析,结果表明:测区南部矿脉较集中分布区域的电阻率明显降低、极化率升高,与物性测试结果基本吻合,可见,矿区最优找矿标志应为重力梯度带附近的局部重力高异常,低磁异常以及低电阻率、高极化率异常。上述分析对于在准苏吉花铜钼矿区选择适当的地球物理勘探方法进行深部隐伏矿体找矿勘查及勘探数据高精度反演分析有一定的参考价值。

兴蒙造山带西段乌珠新乌苏花岗岩岩石成因和构造背景:地球化学、U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素约束

兴蒙造山带的构造演化及古亚洲洋的闭合时限尚存在较大争议,沿缝合带出露的花岗岩的侵位时代和成因对于约束古亚洲洋的演化具有重要意义。乌珠新乌苏花岗岩位于兴蒙造山带西段的索伦缝合带内,其Na2O+K2O含量为7.14%~9.36%,Al2O3含量为13.18%~13.49%,K2O/Na2O为1.10~1.52,属于高钾钙碱性系列岩石。稀土总量富集(174.8×10-6~213.7×10-6),相对富集轻稀土元素,轻重稀土分异中等[(La/Yb)N=3.68~5.41],Eu负异常明显。乌珠新乌苏花岗岩富集Rb、Th、Hf,亏损Nb、Sr、P、Ti等元素,符合典型高分异A型花岗岩的低Sr、高Yb、Eu负异常的特点,显示后碰撞花岗岩的特征,形成于造山后地壳减薄阶段。乌珠新乌苏花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年显示其206Pb/238U加权平均年龄为279±2.7Ma(MSWD=1.6)和276±1.9Ma(MSWD=0.69)。正的全岩εNd(t)值(2.1~2.7)和锆石εHf(t)值(7.7~10.2)以及相对年轻的亏损地幔模式年龄(Nd的tDM2为826~874Ma;Hf的tDM2为655~931Ma),表明乌珠新乌苏花岗岩母岩浆可能来源于新元古代新生下地壳的部分熔融。综合花岗岩的地质地球化学、年代学及同位素特征,认为兴蒙造山带西段的乌珠新乌苏地区在早二叠世处于后碰撞的伸展环境。

综合物探方法在维拉斯托铜多金属矿床北侧寻找隐伏矿体的应用

维拉斯托铜多金属矿床北侧第四系覆盖严重,用地表地质手段很难发现该区是否存在隐伏矿体,因此,本文在系统梳理地质资料的基础上,综合运用重力、磁法、激电中梯及CSAMT法对该区进行了勘查工作,通过以上工作,在该区推断出3条断裂,圈定出2处找矿靶区,通过钻孔验证,成功找到一处隐伏矿体,总结出一套在覆盖区寻找隐伏矿体的技术方法组合。

现代高速铁路对大地电磁测深的影响规律研究

为研究高速铁路对大地电磁数据的影响规律,笔者以京广高速铁路为例,在距铁路不同距离进行长周期大地电磁观测试验,对高铁干扰信号进行研究。结果表明,高铁主要干扰信号为脉冲噪声、阶跃噪声及周期噪声,对大地电磁100 Hz以下频段的数据均会产生影响,>10 Hz的干扰信号影响范围不超过0.5 km;5~10 Hz的干扰信号影响范围不超过3 km;1~5 Hz的干扰信号影响范围不超过5 km;<1 Hz的干扰信号影响范围超过5 km。