论文部分内容阅读
【摘 要】应用瞬变电磁法对新疆皮山县杜瓦锰矿进行了勘察,分析和解释了所获取的数据资料,从而圈定了两个锰矿异常区。
【关键词】瞬变电磁法;锰矿
The application of the transient electromagnetic method to Mn ore exploration in Pishan county,XinJiang
Zhang Xue-li, Liu Qiong , Ma Dao-ming ,Zhang Xu,Zang Ge
(Henan Academy of Geophycical and Engineering Exploration Zhengzhou Henan 450053)
【Abstract】In the application of transient electromagnetic method exploring Mn ore in Pishan county,Xinjiang,through an analysis of data delineated two abnormal areas.
【Key words】Transient electromagnetic method;Mn ore
1. 引言
瞬变电磁法因其独特的优点近几年发展迅速,在地球物理勘探中应用越来越多,已经成为我国探测金属矿床的重要方法。新疆皮山县杜瓦锰矿属昆仑山山前地带,地形相对简单,切割不大,但V型谷发育,海拔1895~2035m,基岩出露较差,植被不发育。由于地形较陡,环境恶劣,我们采用了瞬变电磁测深法进行勘查,推断锰矿的赋存空间和构造展布特征。
2. 地质及地球物理特征
勘查区位于杜瓦背斜东部倾覆端南翼,地层主要是砂岩与灰岩互层,生物碎屑多为贝壳类牡蛎化石碎片,故推测矿体的沉积环境应属浅海-泻湖相,沉积环境在当时是相对稳定的。工作区内锰矿赋存于灰岩中,在其围岩齐姆哈根组(E1-2)红色中粗粒含石膏岩屑砂岩中有石膏矿产分布。
锰矿体均产在古近系的含锰灰岩中,属地层控矿,为沉积型矿床。石膏矿亦为沉积型矿产。
矿区为一套单斜地层,地层倾向165°～230°,倾角45°～70°。本区构造简单,仅在矿区西部勘查区,锰矿化带南侧有一小断层F1,断层呈近东西向,长约200m,倾向160°,倾角49°。此断层为逆断层,上盘为红色细粒钙质岩屑石英砂岩,下盘为灰岩,断层未对矿体形态,产状等形成破坏。
根据瞬变电磁法工作结果以及收集临近测区物性资料可知,锰矿体极化率(η)可达12%以上,电阻率小于50Ω•M;含锰灰岩极化率在2～3%之间,电阻率在100～200Ω•M。而正常沉积的岩屑砂岩、泥质钙质砂岩、泥岩等虽然电阻率很小,但极化率一般小于1.5%。
上述物性特征表明,不同类型不同性质的岩(矿)石,具有不同的电性特征。锰矿(岩)石表现为高极化率(η)、低电阻率(ρ)的电性特征;围岩表现为低极化率的电性特征,矿化体与围岩极化率、电阻率存在着明显的差异。因此,在本地区开展激电工作具有良好的地球物理工作前提。
3. 工作方法技术
3.1 野外工作方法。
野外工作使用CUGTEM-4型瞬变电磁仪。工作开展前,校正仪器性能,使达到设计要求。选用装置类型为重叠回线,发射回线边长为5m、10m、25m三种。叠加次数15次,采样间隔保护时间40×1/10(秒)供电脉宽10ms,采样率4μs,供电电流200A,自动归一化电流。
3.2 工作布置。
本次物探工作共完成6条瞬变电磁测深剖面,自西向东依次编号为9、10、11、12、13、14。其中9号线比较具有代表性,所取得的数据成图如图1。
3.3 资料解释。由瞬变电磁单支测深曲线可以看出,曲线呈A型,如图1。在18/9测点,曲线前支在视深度10~200m时,曲线呈直线上升,说明浅部有相对厚的高电阻岩层存在,曲线中段当视深度在200~300m时,曲线出现奇变,视电阻率下降,呈锯齿状跳跃,表明该层位是低电阻率层位。尾支曲线上升,说明深部地层为高电阻率地层。9线的20、22、24测点,单支曲线类型均与9线的18号测点相似。前支曲线急剧上升,反应为浅部相对厚的高阻岩层砂岩、灰岩的电性层特征;曲线中部出现畸变呈低电阻率,推测为古近系含锰灰岩(锰矿体)的电性特征,曲线尾支上升反映深部的砂岩、灰岩的电性层特征。
图2是9线瞬变电磁测深剖面图,从图上清楚看到在16~24测点,下部视深度在-100~-280m处有一向南倾斜的产状较陡的低电阻率的异常带,尤其在18~22号测点视深度在-160~-210m处视电阻率以150Ω.M等值线圈定的低阻异常区,该带与地质所观测到的锰矿化带空间位置吻合,推测该低阻异常应为锰矿化地质体引起。
4. 结论
通过对物探资料的综合分析研究得出以下结论:
(1)根据瞬变电磁测深结果,圈定Ⅰ#、Ⅱ#两个异常。Ⅰ#异常位于测区西段,PD1采矿洞口南侧,由9线的18～24号测点、10线的18～24号测点组成,东西长近200m,南北宽近40m。Ⅱ#异常位于测区中东段,由12线的20号测点、13线的20～24号测点组成,似透镜状,东西长近100m,南北宽近40m。
(2)根据瞬变电磁测深定量解释结果,推测Ⅰ#、Ⅱ#异常为锰矿化地质体引起,该地质体为一向南倾斜的深部应为相连的板状体,倾角较陡,赋矿地段埋深为170～300m。整体由北往南逐渐变深。
参考文献
[1] 蒋邦远.实用近区磁源瞬变电磁法勘探[M].北京:地质出版社,1998.
[2] 牛之琏.脉冲瞬变电磁法及应用[M].长沙:中南大学出版社,1986.
[3] 张林.小回线瞬变电磁测深勘查铝土矿试验[J].物探与化探,2007,31(2):124.
[4] 郭文波,宁建平,曹捷,等.回线源瞬变电磁法在地质灾害调查中的应用[J].物探与化探,2006,30(4):327.
[文章编号]1006-7619(2010)06-18-135
[作者简介] 张雪丽(1980-),女,河北省清河县人,2004年毕业于中国农业大学,助理工程师,主要从事物探工作。
【关键词】瞬变电磁法;锰矿
The application of the transient electromagnetic method to Mn ore exploration in Pishan county,XinJiang
Zhang Xue-li, Liu Qiong , Ma Dao-ming ,Zhang Xu,Zang Ge
(Henan Academy of Geophycical and Engineering Exploration Zhengzhou Henan 450053)
【Abstract】In the application of transient electromagnetic method exploring Mn ore in Pishan county,Xinjiang,through an analysis of data delineated two abnormal areas.
【Key words】Transient electromagnetic method;Mn ore
1. 引言
瞬变电磁法因其独特的优点近几年发展迅速,在地球物理勘探中应用越来越多,已经成为我国探测金属矿床的重要方法。新疆皮山县杜瓦锰矿属昆仑山山前地带,地形相对简单,切割不大,但V型谷发育,海拔1895~2035m,基岩出露较差,植被不发育。由于地形较陡,环境恶劣,我们采用了瞬变电磁测深法进行勘查,推断锰矿的赋存空间和构造展布特征。
2. 地质及地球物理特征
勘查区位于杜瓦背斜东部倾覆端南翼,地层主要是砂岩与灰岩互层,生物碎屑多为贝壳类牡蛎化石碎片,故推测矿体的沉积环境应属浅海-泻湖相,沉积环境在当时是相对稳定的。工作区内锰矿赋存于灰岩中,在其围岩齐姆哈根组(E1-2)红色中粗粒含石膏岩屑砂岩中有石膏矿产分布。
锰矿体均产在古近系的含锰灰岩中,属地层控矿,为沉积型矿床。石膏矿亦为沉积型矿产。
矿区为一套单斜地层,地层倾向165°～230°,倾角45°～70°。本区构造简单,仅在矿区西部勘查区,锰矿化带南侧有一小断层F1,断层呈近东西向,长约200m,倾向160°,倾角49°。此断层为逆断层,上盘为红色细粒钙质岩屑石英砂岩,下盘为灰岩,断层未对矿体形态,产状等形成破坏。
根据瞬变电磁法工作结果以及收集临近测区物性资料可知,锰矿体极化率(η)可达12%以上,电阻率小于50Ω•M;含锰灰岩极化率在2～3%之间,电阻率在100～200Ω•M。而正常沉积的岩屑砂岩、泥质钙质砂岩、泥岩等虽然电阻率很小,但极化率一般小于1.5%。
上述物性特征表明,不同类型不同性质的岩(矿)石,具有不同的电性特征。锰矿(岩)石表现为高极化率(η)、低电阻率(ρ)的电性特征;围岩表现为低极化率的电性特征,矿化体与围岩极化率、电阻率存在着明显的差异。因此,在本地区开展激电工作具有良好的地球物理工作前提。
3. 工作方法技术
3.1 野外工作方法。
野外工作使用CUGTEM-4型瞬变电磁仪。工作开展前,校正仪器性能,使达到设计要求。选用装置类型为重叠回线,发射回线边长为5m、10m、25m三种。叠加次数15次,采样间隔保护时间40×1/10(秒)供电脉宽10ms,采样率4μs,供电电流200A,自动归一化电流。
3.2 工作布置。
本次物探工作共完成6条瞬变电磁测深剖面,自西向东依次编号为9、10、11、12、13、14。其中9号线比较具有代表性,所取得的数据成图如图1。
3.3 资料解释。由瞬变电磁单支测深曲线可以看出,曲线呈A型,如图1。在18/9测点,曲线前支在视深度10~200m时,曲线呈直线上升,说明浅部有相对厚的高电阻岩层存在,曲线中段当视深度在200~300m时,曲线出现奇变,视电阻率下降,呈锯齿状跳跃,表明该层位是低电阻率层位。尾支曲线上升,说明深部地层为高电阻率地层。9线的20、22、24测点,单支曲线类型均与9线的18号测点相似。前支曲线急剧上升,反应为浅部相对厚的高阻岩层砂岩、灰岩的电性层特征;曲线中部出现畸变呈低电阻率,推测为古近系含锰灰岩(锰矿体)的电性特征,曲线尾支上升反映深部的砂岩、灰岩的电性层特征。
图2是9线瞬变电磁测深剖面图,从图上清楚看到在16~24测点,下部视深度在-100~-280m处有一向南倾斜的产状较陡的低电阻率的异常带,尤其在18~22号测点视深度在-160~-210m处视电阻率以150Ω.M等值线圈定的低阻异常区,该带与地质所观测到的锰矿化带空间位置吻合,推测该低阻异常应为锰矿化地质体引起。
4. 结论
通过对物探资料的综合分析研究得出以下结论:
(1)根据瞬变电磁测深结果,圈定Ⅰ#、Ⅱ#两个异常。Ⅰ#异常位于测区西段,PD1采矿洞口南侧,由9线的18～24号测点、10线的18～24号测点组成,东西长近200m,南北宽近40m。Ⅱ#异常位于测区中东段,由12线的20号测点、13线的20～24号测点组成,似透镜状,东西长近100m,南北宽近40m。
(2)根据瞬变电磁测深定量解释结果,推测Ⅰ#、Ⅱ#异常为锰矿化地质体引起,该地质体为一向南倾斜的深部应为相连的板状体,倾角较陡,赋矿地段埋深为170～300m。整体由北往南逐渐变深。
参考文献
[1] 蒋邦远.实用近区磁源瞬变电磁法勘探[M].北京:地质出版社,1998.
[2] 牛之琏.脉冲瞬变电磁法及应用[M].长沙:中南大学出版社,1986.
[3] 张林.小回线瞬变电磁测深勘查铝土矿试验[J].物探与化探,2007,31(2):124.
[4] 郭文波,宁建平,曹捷,等.回线源瞬变电磁法在地质灾害调查中的应用[J].物探与化探,2006,30(4):327.
[文章编号]1006-7619(2010)06-18-135
[作者简介] 张雪丽(1980-),女,河北省清河县人,2004年毕业于中国农业大学,助理工程师,主要从事物探工作。