皖南云岭金矿地球物理找矿模型

万芬等
摘 要:皖南云岭金矿位于长江中下游多金属成矿带与华南成矿带之间,属于江南造山带上的一个热液脉型矿床。基于云岭金矿区域地质背景,在该区开展了岩石露头测定、岩石标本物性测定和地球物理学相关研究。运用地面高精度磁测法,识别本区主要控矿构造为NE向断裂带。根据激发极化法圈定高极化率异常区,并结合相应区域电阻率(可控源音频大地电磁法)和磁异常分布特征建立4种地球物理模型:低阻高极化模型、高阻高极化模型、高极化磁异常过渡带模型和高极化高磁异常模型。这4种地球物理模型建立在该区岩石物性与矿床成因基础之上,分别对应不同含矿模型:低阻高极化模型对应接触带上硫铁矿成矿区;高阻高极化模型对应含矿硅化带;高极化磁异常过渡带模型对应围岩蚀变带;高极化高磁异常模型对应岩浆侵入区。依据以上模型,可圈定NE向断裂带、断裂带西侧高阻硅化带及东侧蚀变岩体为找矿有利靶区。
关键词:地球物理学;金矿;找矿模型;硫铁矿;地面高精度磁测法;激发极化法;可控源音频大地电磁法;安徽
中图分类号:P618.51;P622+.2 文献标志码:A
0 引 言
云岭金矿位于扬子地台江南古陆北侧的江南断裂与EW向周王断裂交汇部位[1-2]。江南断裂与周王断裂控制本区出露岩体(云岭岩体)及NE向主断裂[1]。2008~2011年,安徽省核工业勘查技术总院在本区开展了地质详查及部分物探工作(激发极化法),初步确立该区的找矿方向为浅层残坡积型金矿及深部硫铁矿[3]。由于单一方法的不确定性,矿区的找矿标志至今仍然局限于地表出露铁帽的浅层范围,对于矿区深部构造及矿体的分布情况尚未形成统一认识。尽管高极化率低电阻率地球物理特征为本区深部硫铁矿的找矿方向[3-4],但该区尚未取得找矿突破。
地球物理勘探物性多参数组合模型具有分辨异常、抗干扰、突出目标探测物等特点[5-8]。孙兴国等将磁法、电阻率法或电磁法进行组合应用于金属矿区勘探,均取得良好效果[7-10]。张锐等综合运用甚低频(VLF-EM)、电导率成像系统(EH4)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)和激电中梯测量(TDIP)等地球物理勘探方法,在龙头山地区矿床地质勘查中成功预测大型银铅锌多金属矿床[10];张鲁新等综合运用高精度磁测和电导率成像系统等物探方法,清晰地展现出大庙铁矿斜长岩杂岩体中的成矿潜力,达到了综合找矿、评价的目的[9]。笔者先后在皖南云岭金矿地区开展了磁法、激发极化法及可控源音频大地电磁法的地球物理勘探工作;运用地面高精度磁测法识别本区主要控矿构造为NE向断裂带;结合地球物理勘探物性多参数组合模型建立该区高阻高极化、低阻高极化、高极化高磁异常和高极化磁异常过渡带4种地球物理模型,分别与不同含矿模型对应;依据此模型圈定NE向断裂带、断裂带西侧高阻硅化带及东侧蚀变岩体为找矿有利靶区。
1 区域地质及矿床成因
云岭金矿介于长江中下游多金属成矿带与华南成矿带之间,属于江南造山带上的一个热液脉型矿床(图1)[1-2,11]。矿区出露地层主要由志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系、第四系组成(图2)。上述地层主要为碎屑岩及碳酸盐岩系,均呈NE向展布,倾向SE。区内断裂构造发育,以NE向断裂为主,地层切割强烈。断裂带内硅化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化发育,对区内金矿及硫铁矿等金属矿的形成起重要作用。图2中花岗闪长岩为区内出露的云岭岩体,岩体后期遭受强烈风化作用。围岩蚀变以硅化、绢云母化为主,大理岩化、矽卡岩化次之,有利于区内成矿[1,12-13]。
2 地球物理勘探组合方法
基于前人研究工作和对研究区岩性分布的分析,通过选择合适的地球物理方法,可以有效探明该区的构造及矿产分布。由于地球物理反演问题存在多解性,实际工作中通常将多种地球物理勘探方法进行组合,旨在通过多参数组合模型来研究地下结构,增加资料解释的可靠性和准确性[6,8]。
笔者采用了3种不同地球物理勘探方法,分别为地面高精度磁测法、中梯装置双频激发极化法(简称激发极化法)和可控源音频大地电磁法。3种方法测线方向均为EW向,点距25 m。图2为矿区可控源音频大地电磁法测线布置范围,其中地面高精度磁测法与激发极化法测线均在此基础上向东部延伸200~500 m。地面高精度磁测法具有横向分辨能力强的特点,能较好地揭示地质构造的平面特征,被广泛应用于基础地质调查和资源评估[16-17]。表1为该区采集的部分岩石标本磁化率测量结果。从表1可以看出,该区岩浆岩与沉积岩之间的磁性存在较大差异,故采用地面高精度磁测法可以有效识别岩浆岩和沉积岩的分布范围。
矿区的主要矿产为金矿和硫铁矿,金矿常伴生于硫铁矿中[1],因此,圈定硫铁矿范围是探明研究区矿产分布的首要任务。硫化物的极化率通常高于非硫化物,而地球物理电磁法勘探中最适用硫铁矿勘探的方法是激发极化法[18-19],因此,本区选择该方法寻找含矿部位。
4 结 语
(1)运用地面高精度磁测法识别皖南云岭金矿主要控矿构造为NE向断裂带;地面高精度磁测法不仅能分辨矿区岩性,还能有效识别矿区构造;极化率电阻率组合模型对矿化区的圈定起决定性作用。
(2)根据高极化率异常区(激发极化法)的电阻率(可控源音频大地电磁法)和磁异常分布特征建立4种地球物理模型,分别对应不同含矿模型:低阻高极化模型为接触带上硫铁矿成矿区;高阻高极化模型为含矿硅化带;高极化磁异常过渡带模型为围岩蚀变带;高极化高磁异常模型为岩浆侵入区。根据上述模型,可圈定皖南云岭金矿NE向断裂带、断裂带西侧高阻硅化带及东侧蚀变岩体为找矿有利靶区。
摘 要:皖南云岭金矿位于长江中下游多金属成矿带与华南成矿带之间,属于江南造山带上的一个热液脉型矿床。基于云岭金矿区域地质背景,在该区开展了岩石露头测定、岩石标本物性测定和地球物理学相关研究。运用地面高精度磁测法,识别本区主要控矿构造为NE向断裂带。根据激发极化法圈定高极化率异常区,并结合相应区域电阻率(可控源音频大地电磁法)和磁异常分布特征建立4种地球物理模型:低阻高极化模型、高阻高极化模型、高极化磁异常过渡带模型和高极化高磁异常模型。这4种地球物理模型建立在该区岩石物性与矿床成因基础之上,分别对应不同含矿模型:低阻高极化模型对应接触带上硫铁矿成矿区;高阻高极化模型对应含矿硅化带;高极化磁异常过渡带模型对应围岩蚀变带;高极化高磁异常模型对应岩浆侵入区。依据以上模型,可圈定NE向断裂带、断裂带西侧高阻硅化带及东侧蚀变岩体为找矿有利靶区。
关键词:地球物理学;金矿;找矿模型;硫铁矿;地面高精度磁测法;激发极化法;可控源音频大地电磁法;安徽
中图分类号:P618.51;P622+.2 文献标志码:A
0 引 言
云岭金矿位于扬子地台江南古陆北侧的江南断裂与EW向周王断裂交汇部位[1-2]。江南断裂与周王断裂控制本区出露岩体(云岭岩体)及NE向主断裂[1]。2008~2011年,安徽省核工业勘查技术总院在本区开展了地质详查及部分物探工作(激发极化法),初步确立该区的找矿方向为浅层残坡积型金矿及深部硫铁矿[3]。由于单一方法的不确定性,矿区的找矿标志至今仍然局限于地表出露铁帽的浅层范围,对于矿区深部构造及矿体的分布情况尚未形成统一认识。尽管高极化率低电阻率地球物理特征为本区深部硫铁矿的找矿方向[3-4],但该区尚未取得找矿突破。
地球物理勘探物性多参数组合模型具有分辨异常、抗干扰、突出目标探测物等特点[5-8]。孙兴国等将磁法、电阻率法或电磁法进行组合应用于金属矿区勘探,均取得良好效果[7-10]。张锐等综合运用甚低频(VLF-EM)、电导率成像系统(EH4)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)和激电中梯测量(TDIP)等地球物理勘探方法,在龙头山地区矿床地质勘查中成功预测大型银铅锌多金属矿床[10];张鲁新等综合运用高精度磁测和电导率成像系统等物探方法,清晰地展现出大庙铁矿斜长岩杂岩体中的成矿潜力,达到了综合找矿、评价的目的[9]。笔者先后在皖南云岭金矿地区开展了磁法、激发极化法及可控源音频大地电磁法的地球物理勘探工作;运用地面高精度磁测法识别本区主要控矿构造为NE向断裂带;结合地球物理勘探物性多参数组合模型建立该区高阻高极化、低阻高极化、高极化高磁异常和高极化磁异常过渡带4种地球物理模型,分别与不同含矿模型对应;依据此模型圈定NE向断裂带、断裂带西侧高阻硅化带及东侧蚀变岩体为找矿有利靶区。
1 区域地质及矿床成因
云岭金矿介于长江中下游多金属成矿带与华南成矿带之间,属于江南造山带上的一个热液脉型矿床(图1)[1-2,11]。矿区出露地层主要由志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系、第四系组成(图2)。上述地层主要为碎屑岩及碳酸盐岩系,均呈NE向展布,倾向SE。区内断裂构造发育,以NE向断裂为主,地层切割强烈。断裂带内硅化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化发育,对区内金矿及硫铁矿等金属矿的形成起重要作用。图2中花岗闪长岩为区内出露的云岭岩体,岩体后期遭受强烈风化作用。围岩蚀变以硅化、绢云母化为主,大理岩化、矽卡岩化次之,有利于区内成矿[1,12-13]。
2 地球物理勘探组合方法
基于前人研究工作和对研究区岩性分布的分析,通过选择合适的地球物理方法,可以有效探明该区的构造及矿产分布。由于地球物理反演问题存在多解性,实际工作中通常将多种地球物理勘探方法进行组合,旨在通过多参数组合模型来研究地下结构,增加资料解释的可靠性和准确性[6,8]。
笔者采用了3种不同地球物理勘探方法,分别为地面高精度磁测法、中梯装置双频激发极化法(简称激发极化法)和可控源音频大地电磁法。3种方法测线方向均为EW向,点距25 m。图2为矿区可控源音频大地电磁法测线布置范围,其中地面高精度磁测法与激发极化法测线均在此基础上向东部延伸200~500 m。地面高精度磁测法具有横向分辨能力强的特点,能较好地揭示地质构造的平面特征,被广泛应用于基础地质调查和资源评估[16-17]。表1为该区采集的部分岩石标本磁化率测量结果。从表1可以看出,该区岩浆岩与沉积岩之间的磁性存在较大差异,故采用地面高精度磁测法可以有效识别岩浆岩和沉积岩的分布范围。
矿区的主要矿产为金矿和硫铁矿,金矿常伴生于硫铁矿中[1],因此,圈定硫铁矿范围是探明研究区矿产分布的首要任务。硫化物的极化率通常高于非硫化物,而地球物理电磁法勘探中最适用硫铁矿勘探的方法是激发极化法[18-19],因此,本区选择该方法寻找含矿部位。
4 结 语
(1)运用地面高精度磁测法识别皖南云岭金矿主要控矿构造为NE向断裂带;地面高精度磁测法不仅能分辨矿区岩性,还能有效识别矿区构造;极化率电阻率组合模型对矿化区的圈定起决定性作用。
(2)根据高极化率异常区(激发极化法)的电阻率(可控源音频大地电磁法)和磁异常分布特征建立4种地球物理模型,分别对应不同含矿模型:低阻高极化模型为接触带上硫铁矿成矿区;高阻高极化模型为含矿硅化带;高极化磁异常过渡带模型为围岩蚀变带;高极化高磁异常模型为岩浆侵入区。根据上述模型,可圈定皖南云岭金矿NE向断裂带、断裂带西侧高阻硅化带及东侧蚀变岩体为找矿有利靶区。
摘 要:皖南云岭金矿位于长江中下游多金属成矿带与华南成矿带之间,属于江南造山带上的一个热液脉型矿床。基于云岭金矿区域地质背景,在该区开展了岩石露头测定、岩石标本物性测定和地球物理学相关研究。运用地面高精度磁测法,识别本区主要控矿构造为NE向断裂带。根据激发极化法圈定高极化率异常区,并结合相应区域电阻率(可控源音频大地电磁法)和磁异常分布特征建立4种地球物理模型:低阻高极化模型、高阻高极化模型、高极化磁异常过渡带模型和高极化高磁异常模型。这4种地球物理模型建立在该区岩石物性与矿床成因基础之上,分别对应不同含矿模型:低阻高极化模型对应接触带上硫铁矿成矿区;高阻高极化模型对应含矿硅化带;高极化磁异常过渡带模型对应围岩蚀变带;高极化高磁异常模型对应岩浆侵入区。依据以上模型,可圈定NE向断裂带、断裂带西侧高阻硅化带及东侧蚀变岩体为找矿有利靶区。
关键词:地球物理学;金矿;找矿模型;硫铁矿;地面高精度磁测法;激发极化法;可控源音频大地电磁法;安徽
中图分类号:P618.51;P622+.2 文献标志码:A
0 引 言
云岭金矿位于扬子地台江南古陆北侧的江南断裂与EW向周王断裂交汇部位[1-2]。江南断裂与周王断裂控制本区出露岩体(云岭岩体)及NE向主断裂[1]。2008~2011年,安徽省核工业勘查技术总院在本区开展了地质详查及部分物探工作(激发极化法),初步确立该区的找矿方向为浅层残坡积型金矿及深部硫铁矿[3]。由于单一方法的不确定性,矿区的找矿标志至今仍然局限于地表出露铁帽的浅层范围,对于矿区深部构造及矿体的分布情况尚未形成统一认识。尽管高极化率低电阻率地球物理特征为本区深部硫铁矿的找矿方向[3-4],但该区尚未取得找矿突破。
地球物理勘探物性多参数组合模型具有分辨异常、抗干扰、突出目标探测物等特点[5-8]。孙兴国等将磁法、电阻率法或电磁法进行组合应用于金属矿区勘探,均取得良好效果[7-10]。张锐等综合运用甚低频(VLF-EM)、电导率成像系统(EH4)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)和激电中梯测量(TDIP)等地球物理勘探方法,在龙头山地区矿床地质勘查中成功预测大型银铅锌多金属矿床[10];张鲁新等综合运用高精度磁测和电导率成像系统等物探方法,清晰地展现出大庙铁矿斜长岩杂岩体中的成矿潜力,达到了综合找矿、评价的目的[9]。笔者先后在皖南云岭金矿地区开展了磁法、激发极化法及可控源音频大地电磁法的地球物理勘探工作;运用地面高精度磁测法识别本区主要控矿构造为NE向断裂带;结合地球物理勘探物性多参数组合模型建立该区高阻高极化、低阻高极化、高极化高磁异常和高极化磁异常过渡带4种地球物理模型,分别与不同含矿模型对应;依据此模型圈定NE向断裂带、断裂带西侧高阻硅化带及东侧蚀变岩体为找矿有利靶区。
1 区域地质及矿床成因
云岭金矿介于长江中下游多金属成矿带与华南成矿带之间,属于江南造山带上的一个热液脉型矿床(图1)[1-2,11]。矿区出露地层主要由志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系、第四系组成(图2)。上述地层主要为碎屑岩及碳酸盐岩系,均呈NE向展布,倾向SE。区内断裂构造发育,以NE向断裂为主,地层切割强烈。断裂带内硅化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化发育,对区内金矿及硫铁矿等金属矿的形成起重要作用。图2中花岗闪长岩为区内出露的云岭岩体,岩体后期遭受强烈风化作用。围岩蚀变以硅化、绢云母化为主,大理岩化、矽卡岩化次之,有利于区内成矿[1,12-13]。
2 地球物理勘探组合方法
基于前人研究工作和对研究区岩性分布的分析,通过选择合适的地球物理方法,可以有效探明该区的构造及矿产分布。由于地球物理反演问题存在多解性,实际工作中通常将多种地球物理勘探方法进行组合,旨在通过多参数组合模型来研究地下结构,增加资料解释的可靠性和准确性[6,8]。
笔者采用了3种不同地球物理勘探方法,分别为地面高精度磁测法、中梯装置双频激发极化法(简称激发极化法)和可控源音频大地电磁法。3种方法测线方向均为EW向,点距25 m。图2为矿区可控源音频大地电磁法测线布置范围,其中地面高精度磁测法与激发极化法测线均在此基础上向东部延伸200~500 m。地面高精度磁测法具有横向分辨能力强的特点,能较好地揭示地质构造的平面特征,被广泛应用于基础地质调查和资源评估[16-17]。表1为该区采集的部分岩石标本磁化率测量结果。从表1可以看出,该区岩浆岩与沉积岩之间的磁性存在较大差异,故采用地面高精度磁测法可以有效识别岩浆岩和沉积岩的分布范围。
矿区的主要矿产为金矿和硫铁矿,金矿常伴生于硫铁矿中[1],因此,圈定硫铁矿范围是探明研究区矿产分布的首要任务。硫化物的极化率通常高于非硫化物,而地球物理电磁法勘探中最适用硫铁矿勘探的方法是激发极化法[18-19],因此,本区选择该方法寻找含矿部位。
4 结 语
(1)运用地面高精度磁测法识别皖南云岭金矿主要控矿构造为NE向断裂带;地面高精度磁测法不仅能分辨矿区岩性,还能有效识别矿区构造;极化率电阻率组合模型对矿化区的圈定起决定性作用。
(2)根据高极化率异常区(激发极化法)的电阻率(可控源音频大地电磁法)和磁异常分布特征建立4种地球物理模型,分别对应不同含矿模型:低阻高极化模型为接触带上硫铁矿成矿区;高阻高极化模型为含矿硅化带;高极化磁异常过渡带模型为围岩蚀变带;高极化高磁异常模型为岩浆侵入区。根据上述模型,可圈定皖南云岭金矿NE向断裂带、断裂带西侧高阻硅化带及东侧蚀变岩体为找矿有利靶区。