第 41 卷 � 第 1 期
2005年 1月 � � � � � � � � � � � �
地质与勘探
GEOLOGY AND PROSPECT ING
� � � � � � � � � � � � Vol. 41� No. 1
January , 2005
技术�
方法
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[收稿日期] 2004- 03- 03; [修订日期] 2004- 02- 02; [责任编辑]余大良。
[第一作者简介]姜永兰( 1958年- ) ,女, 1981年毕业于长春冶金地质学校, 1995年毕业于长春地质学院,
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
师,现主要从事矿产地质和
地球物理勘查工作。
甚低频电磁法在柴胡栏子金矿间接找矿中的应用
姜永兰 ,付占荣,孙家枢,唐永章
(内蒙古自治区有色地质勘查局一 O 八队,赤峰 � 024000)
[摘 � 要]老矿山资源危机迫切需要经济有效的找矿手段, 在矿区外围寻找新矿段, 增加开采储量。
甚低频电磁法( VLF- EM)是可以选择的对象。在具备甚低频电磁法应用的地质、地球物理前提下, 通
过对所测数据进行技术处理,并且结合矿区地质研究控矿规律及矿体赋存规律,从而有效地圈定掩盖区
异常地质体及其产状和展布方向,预测矿体空间赋存部位,为深部找矿提供依据。
[关键词]甚低频电磁法 � 异常体圈定 � 矿体空间定位
[中图分类号] P631. 3� [文献标识码] A � [文章编号] 0495- 5331( 2005) 01- 0077- 03
� � 阻碍老矿山生产发展的主要障碍是保有储量的
危机。要解决这一危机, 矿山迫切需要应用新理论、
新方法、新技术在矿区周围预测寻找新的找矿靶区,
从而增加储量, 解决或缓解矿山资源危机的矛盾, 使
企业重现生机。
甚低频电磁法具有轻便、快速、经济、高效等优
点,用其直接找矿或间接找矿,可在矿体空间定位预
测中起到重要的指导作用。
本文将介绍甚低频电磁法在柴胡栏子金矿外围
掩盖区间接找矿的应用效果。
1 � 矿区地质简述
矿区位于华北地台北缘, 内蒙海西褶皱带南东
缘与内蒙地轴东段交界处。
矿区出露地层比较简单 (图 1) ,为太古宇建平
群大营子组变质岩系, 主要为斜长角闪片麻岩及含
石墨石英绢云母片岩。含石墨石英绢云母片岩分布
在矿区北侧靠近辉石闪长岩一侧,斜长角闪片麻岩
分布在矿区中南部, 矿区南部为大面积黄土层,层厚
1~ 5m。
矿区岩浆岩比较发育,分布有燕山早期花岗岩、
辉石闪长岩、花岗闪长岩及闪长玢岩脉,其中闪长玢
岩脉与金矿(化)体关系密切, 是寻找金矿体的重要
标志。闪长玢岩呈脉状沿北西向断裂构造平行展
布,出露长度大于 450m,南东端被掩盖,宽一般 10
图 1 � 柴胡栏子金矿区矿床地质图
Q 第四系; Anz 斜长角闪片麻岩; sre 含石墨石英绢云母片岩
夹薄层大理岩; 1 花岗岩; 2 辉石闪长岩; 3 花岗闪长岩; 4
闪长玢岩; 5 断层; 6 金矿体及编号( 1号脉) ; 7 物探工作区
~ 15m。岩石节理发育, 脉岩两侧片理化较强。岩
石均受到不同程度的蚀变作用, 主要蚀变为硅化、绢
云母化、绿泥石化及黄铁矿化。黄铁矿化分布较普
遍,主要为稀疏浸染状。金矿体主要赋存于闪长玢
岩上下盘蚀变带中, 闪长玢岩蚀变强的地段则形成
厚大的囊状矿体。矿脉断续延长大于 1000m,矿体
在脉带中分段富集, 单矿体一般长 30~ 150m ,无矿
间断 70~ 100m 左右,矿体厚度上宽下窄, 品位上富
下贫,矿石类型上部为蚀变岩型,下部为石英脉硫化
物型,中部为石英脉与蚀变岩混合型。矿体向南东
侧伏,侧伏角 40!左右。
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2 � 甚低频电磁法应用的基本条件
2. 1 � 甚低频电磁法应用的地质地球物理条件
甚低频电磁法的物理基础是浅层岩矿石的电阻
率差异,浅层岩矿石的电阻率主要取决于岩石的孔
隙度、含水性及其岩石的矿物组分,当待测地质体与
其围岩的电性差异愈明显, 测量的异常特征也愈明
显。已有成果表明, 在构造破碎带发育地段, 通常甚
低频电磁测量有明显的低阻异常反映[ 1]。构造变
形、岩石破碎甚至动力变质作用或热液蚀变作用, 导
致原岩物理状态、化学性质等方面均有明显的改变,
因此, 构造破碎蚀变带与其两侧围岩的物性差异明
显,尤其构造蚀变带发育, 有多金属硫化物充填, 以
及断层泥、裂隙水相对发育与富集时,均可导致明显
的甚低频低阻异常反映。
矿区南段主要岩性为角闪斜长片麻岩及中基性
闪长玢岩脉分布。片麻岩理论电阻率为 6. 8 ∀ ( 102
~ 104) ( ��m) ,闪长玢岩电阻率为 2. 9 ∀ ( 102~ 105)
( ��m)。而蚀变闪长玢岩脉中含金属硫化物, 具有
相对低阻的特征, 不同地质体电性差异明显。闪长
玢岩、蚀变岩受构造复活影响,岩石破碎,片理、节理
发育, 也是裂隙水较发育的部位(坑道内该部位涌
水) ,相对会增强这些部位的甚低频低阻异常反映。
对此,应用甚低频电磁测量可以获得好的探测效果。
2. 2 � 矿区甚低频测量的技术条件
1) 仪器型号:重庆地质仪器厂生产的 DDS- 1
型甚低频仪。
2) 测量方法:采用磁倾角观测法, 观测参数为磁
倾角D,以揭示黄土掩盖下的控矿地质体及矿化体。
3) 测线方向: 北东 45!,垂直于控矿地质体及矿
化体的走向。
4) 测量网度: 线距 50m,点距 10m。
5) 工作电台: 鉴于控矿地质体及矿化体的走向
( 315!) ,与澳大利亚台的方向近于一致, 因此选择澳
大利亚台,电台频率 22kHz。
3 � 甚低频电磁法在间接找矿中的应用
3. 1 � 运用甚低频电磁异常圈定控矿地质体的空间位置
本次甚低频测量采用 VLF 极化椭圆倾角(称磁
倾角 D )法测量。磁倾角剖面曲线的零交点通常出
现在异常体上方,通过系统剖面的测量,相邻剖面零
交点的连线可确定为异常体的展布方向。在实际应
用中, 为排除其它地质因素的干扰, 突出异常形态,
利用一个差分算子将拐点或交点变为峰值, 可用如
下数学表达式描述:
Fn+ 2�n+ 1= ( D n+ 3+ D n+ 2) - ( Dn+ 1+ Dn)
式中: n 表示测点的顺序; D 为测点上磁倾角
读数; F 为倾角滤波值[ 1]。
处理的结果是把测量剖面上的拐点或过零交点
异常值变成极大值, 其峰值即对应地下低阻异常体
(图 3)。
应用 F 值 10作为异常下限,圈定异常等值线,
获得异常三处, 呈线型展布。与闪长玢岩脉出露部
位基本吻合, 大致确定了掩盖区闪长玢岩脉产出部
位(图 2)。
图 2� 矿区南段综合地质图
Anz 片麻岩; � 闪长玢岩; Q 黄土层; 1 见矿孔; 2 找矿靶
区; 3 甚低频异常
图 3� 甚低频电磁法异常剖面图
D 实测磁倾角异常曲线; F 滤波值曲线
确定异常体的产状是指导深部工程验证的重要
环节。在实际工作中判别异常体的倾向是依据异常
曲线较缓的一侧确定为倾向,而异常体的倾角大小
参考异常曲线的陡缓程度并结合已知地质体的形态
(地质坑道中明显显现)推断来确定。通过工程验
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证,异常体实际倾向及倾角的大小和我们的推断基
本一致(图 3)。
3. 2 � 异常解译
结合本矿区的实际地质情况, 对本次工作所获
异常进行认真研究得出如下解释。
本矿区矿石类型属贫硫化物含金石英脉及贫硫
化物含金蚀变岩型。测区地表无矿化显示, 能否出
现矿致异常,由于浅部未有工程控制暂不能下结论,
有待工程验证。对低缓、平滑、无明显峰值的面型异
常确定为由地层电性差异引起的非矿异常。而对于
峰值高、梯度陡、幅度窄、连续性好、与闪长玢岩脉吻
合,并沿走向有一定延伸的异常确定为与矿有关的
异常。通过异常体间接寻找金矿体。
4 � 矿体空间定位预测及钻探工程深部验证
4. 1 � 矿体空间定位预测
矿体空间定位预测是甚低频电磁法测量工作的
关键。只有位置预测准确,钻探工程才能有的放矢。
在实际工作中首先利用异常形态大致确定异常
体的形态(即异常体的走向与倾向) ,尔后依据矿区
已知矿体赋存规律预测矿体产出的深度。
本区已知矿体赋存规律是 NW 向闪长玢岩脉
上下盘控制矿体,在与 EW 向缓断层组(倾角 30!~
50!)交汇处形成厚大囊状矿体, 而且缓断层大致呈
70~ 100m 出现一组, 矿体南东侧伏, 侧伏角 40!左
右。根据这一规律结合异常形态,从而预测矿体的
产出部位。
4. 2 � 钻探工程是检验预测矿体空间位置的手段之一
在异常区共施工 3个钻孔,其中 18- 1孔、21-
1孔为原施工钻孔,分别在闪长玢岩上下盘见矿体。
23- 1孔是依据甚低频异常位置结合前两个孔的地
质认识
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
的, 在 280m 处见到了闪长玢岩上下盘
控制的金矿体(图 4)。
图 4� 23 线钻孔剖面图
Anz 片麻岩;� 闪长玢岩; Au 金矿体
5 � 体会及认识
1) 甚低频电磁法测量在本区取得了有效的找
矿效果,在 18- 23 线已知控矿系统认识的基础上,
可以确定控矿构造系统向南东方向(掩盖区)新增延
伸长度 650m,经少量钻探工程验证找到了矿体富集
地段,增加了地质储量。在掩盖区圈定了三个找矿
预测靶区 (图 2)。靶区 1 是已知闪长玢岩的延长
部,靶区 2推测为 1号脉的再现部位;靶区 3具有与
靶区 1类似的地质条件。预测靶区将为矿山找矿增
加储量提供了科学依据,拓宽了空间。
2) 实践证明,老矿山经多年的探采工作, 积累
了丰富的找矿
经验
班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验
。依据甚低频电磁法获得的异
常,结合矿区地质成矿规律, 预测找矿空间,无疑是
老矿山新一轮找矿的好方法。
本文是笔者对柴胡栏子金矿甚低频电磁法成果
的研究总结,在相关研究工作中曾得到张寿庭教授及
矿山总工战科林高工的指导和帮助,在此深表感谢。
[参考文献]
[ 1] � 张寿庭,徐旃章, 郑明华. 甚低频电磁法在矿体空间定位预测
中的应用[ J ] .地质科技情报, 1999, 18( 4) .
APPLICATION OF VERY LOW FREQUENCY ELECTROMAGNETISM
METHOD IN INDIRECTLY ORE EXPLORATION IN THE CHAIHULANZI GOLD DEPOSIT
JIANG Yong- lan, FU Zhan- rong, SUN Jia- shu, TANG Yong- zhang
( No . 108 Team , Inner Mongolia Bur eau of Geology and Prosp ecting, Chif eng � 024000)
Abstract: In order to f ind out new ore bodies and increase exploitat ion reserves, a economic exploration means is st rongly needed in old mines. VLF- EM (very
low - frequency elect romagnetism) is a suitable mean to resolve problems. By means of explorat ion data processing, combined with the laws of explorat ion, it is con�
firmed that VLF- EM method can disclose the occurrence of abnormity body and confirm the place and dist ribution of ore bodies in the appropriate geology and geo�
physics regions suitable to use VLF- EM. VLF- EM method can be a guideline for the deep ore explorat ion.
Key words: very low - frequen cy elect romagnet ism, conf irming abnormity body, ore locating
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第 1 期 � � � � � � � � � � � 姜永兰等: 甚低频电磁法在柴胡栏子金矿间接找矿中的应用 � � � � � � � � � � � �