厚层覆盖区壤中电导率测量方法及其找矿效果（罗先熔《地质与勘探》1987.3）.pdf

厚层覆盖区壤中电导率测量方法及其找矿效果 罗先熔 桂林冶金地质学院隐伏矿床预测研究所 应用坡中电导 率侧 量 方法在不同 砚盖类型 、 不同成因的多个已知隐伏矿床 上进 行了不同采样和侧试条件的试验研究均获 得了清晰的 电导率异常 。 在未知区 的 找矿预侧也取得了好的效果表明该方法在厚层极盖区寻找不同成因的隐伏金属 矿床是很有前的 。 为解决厚层搜盖条件下深部隐伏矿的地球化学找 矿问题 , 我们从年开始研究壤中电导率测量找矿 方法 。 几年来 , 先后在安徽铜陵地区 、 广西平桂一栗 木地区的不同地球化学景观 、 不同覆盖类型和不同成 因的有色金属矿床上进行了广泛的试验 , 均取得了较 妇狗找矿效果 。 配合壤中吸附态汞测量 , 开展了约几 十平方公里的生产性试验发现了数处具有找矿远景 的电导率异常 , 其中有的异常已经取得经济效益 坡中电导率测量法属于地电化学测量找矿涅豹一 种 , 是近年来才开展起来的新澎】化探方法 。 按 等人的意见 , 应属壤中电导率及 十 浓度普查找矶但经原冶金部地质研究所化探室及 笔者的大量试验研究表明 , 利用 十 浓度来判断异常 , 指导找矿 , 存在许多难以说明的问题 , 而且影响因素 多 , 效果也不佳 。 所以本文着重讨创囊中电导率侧量 法及其找矿效果 。 生一个正电带 , 围绕矿体顶部产生一个负电带 。 因此 , 围绕着矿湘勺阳离子必须完全向士廷移 , 阴离子完全 向下迁移 , 以保持电中性正是由于这种电化挂翔 容蚀 作用 , 促使呵体和毓松沉积层中阴 、 阳离 二矜咳一定规 律迁移和分布 , 使得岩石 、 娘中固有的物理化学参 数发生变化 , 如各种阴 、 阳离 二 召浓度增大 , 电导率也 随之增高 。 故电导率能恰当地反映所有离子的总浓度 , 由此可以推出电导率异常应是各种成晕作用的最终产 物因此 , 利用电导率异常找寻隐伏矿能取得一定 效果 。 壤中电导率异常的形成机理 厚层筱盖条件刀约深部隐伏包括掩埋的硫化 物时 闷体 , 一般位于潜水面之下 。 等 人根据元素自隐伏的硫化物矿体向地表迁移的地味化 学分散机理 , 提出了硫化教闹 ‘体周围元素电化学分散 理论模型 。 这利吩散机理认为 , 当隐们的硫化物闹 ‘ 体 位于潜水面或岩石层面之下 , 在裂隙水发育或土壤饱 和水的条件下 , 相当于把一个惰性电导体置于电解液 中 , 从电导伪哟一端到另 一州瑞将产生氧化电位梯度, 电子将通过导体从佃的一端矿体的底部流沛 正 高的一端矿体的顶部 。 这样 , 围绕矿体底部便产 工作方法 一采样与加工壤中电导率测量的野外工作 方法 , 基本上与襄地球化学侧量一样 , 垂直地质构 造走向布置取样剖面 , 线距和点距视侧量比例尺和矿 化规模而定 , 多采用 一一 的测 网 , 沿剖面采集层上壤物质 , 凉干捣碎 , 过目筛 , 取 一 目的克样供分析用 。 二室内分析称取克样品 , 放入毫升玻 璃烧杯中 , 加入毫升去离子水 , 用磁力搅拌器搅拌 分钟 , 扑置秒 , 用一型电导率仪测定 电导率 , 然后整理数据 , 编制图件 。 找矿效 果 一已知矿的试验效果 厚层基岩搜盖区的试验效果已知矿体被几十 米至几百米厚的基岩覆盖 , 地表残坡积物不甚发育 , 一般在 一 米之间 。 安徽铜陵马山中低温热液交代 型硫金矿床 位于铜官山背斜的倾催灯瑞 , 矿体主要斌存在石炭系中 统黄岌 丝且和上统船山组汇 , 灰岩层间破 碎带中 , 呈似层状产出 , 隐伏深度叨米左右 。 矿石矿 物有含金黄铁矿 、 磁黄铁矿 、 黄铁矿等 。 地友为薄层 坡残积物一残坡积物覆盖 。 在通过已知矿确勺线 , 作了不同层位采样对比 , 结果在矿体上方均有电导率异常图 。取样层对比 雨后采样分析 、 雨前采样分析 、夕奋 一一一一 户 ‘、【 、米 , 一 图石门锡石硫化物矿床 线坡中电导率异常 一第四系一 大理岩一 花岗闪 长岩一矿体 石榴石夕卡岩接触带上 , 埋彩余米 。 围岩蚀变为夕 卡岩化 、 大理岩化和硅化 , 地表残坡积层发育 。 通过 对线电导率侧量试验 , 矿体上方有清晰的异常图 , 异常强度在 一 解 。 产 样重克 图马山硫金矿床 线镶中电导率异常剖 面 一第四系 ,一龙潭组 一孤峰组 , 一栖霞组 一船山组一 黄龙组 , 一高丽 山组 〕 一 五通组 试验表明 , 层样比层样效果要好 , 前者异常强度 高 , 与下伏矿和 吻合好 。 这是因为层已接近地表 , 电化学作用迁移上来的离子又被淋滤带走 , 致使层 样电导率低于层样 。 广西新路石门锡石硫化物盯床位于姑婆山 岩体南缘凹陷部位的新路矿田中部 , 矿区为卡斯特丘 陵民矿体产于中上泥盆统变质大理岩中 , 埋徽余 米 。 主要金属矿物为磁黄铁矿 、 铁闪锌矿黄铁矿 、 毒砂等 。 在线已知剖面 , 做了雨前雨后采样分别测 量电导冲铂 勺对比试验 , 在矿体上方均侧 出了清晰的异 常图 。而且异常形态完全吻合。 只是雨后所采样 品电导率稍有增加 , 这可能是雨水参入 , 使离子迁移 速度加快 , 电化学作用加弓缅 的缘故 。 厚层坡积物夜盖区的拘犷试验此类实例的特 点是坡积物 、 外来堆积物厚度大 , 一般厚几米至几十 米 , 掩埋或隐健七 旷体的次生分散晕被厚层坡积物覆盖 。 安徽繁昌长龙山高温热液交代型铁矿位于 安徽省繁昌县桃冲镇 。 矿体产于石炭系孤峰组灰岩与 图长龙山铁矿 一线坡中电导率异常 一第四系一坟 头组一孤峰组一 夕卡岩 在该线进行了不同重量样品的分析试验 , 结果表 明 , 克样品的异常较克样要清晰 。 这是因为随着 样品重量加大 , 离子数量增多 , 电导率异常也增强 。 广西珊瑚盐田岭锡矿床位于珊瑚矿西部 , 为锡石硫化物矿床 。 矿体斌存于泥盆系下统那高岭组 及莲花山组白云岩中 , 呈透镜状产出 。 主要金属矿物 有锡石 , 其次有黄铜矿 、 黄铁矿 、 方铅矿 、 闪锌矿等 。 围岩蚀变为退色化 、黄铁矿化等。 区内残坡积层发育 。 在号剖面做了不同粒级土壤电导率侧量和重复测 定 , 结果在矿体上方均有明显的异常图 。 声七 产 两次复侧对比 年月侧 洲 不同较级侧对比 、 、二卜 , 图新桥钥硫铁矿线坡中电导异常 一第四系 、 一栖谊组 , 一船山组一黄龙组 位于狮子山 、 新桥 、 凤凰山三个铜矿的中间地带 。 矿 体产于三叠系青太兔攀灰岩中 。 围岩蚀变为绿泥石 、 角 砾岩化 、 碳酸盐化等 。 主要金属矿物为方铅矿 、 闪锌 矿和少量黄铁矿 。 矿体埋彩余米 。 又拓 线剖面样品进行了不同浸置时间测试试验 , 在矿体上方均有清晰的电导率异常图 。浸置 小 浸置小时测 图趁田岭矿线城中电导率异常 一那离岭组下段第三 层一 那 高岭组下段 第二层一那高岭组下段第一 层 卜 莲花 山组 从图可看出 , 一 目的土壤电导率异常强度 要邸。一的目的异常强度大 , 因样品粒级越细 , 越易 溶解 , 相对的离子浓度增大 , 电导率异常强度也相应 增加 。 不同时间的两次侧量分析结果重现性很好 。 厚层冲积物筱盖区的找犷试验测区全被第四 系厚层冲积物所班盖 , 并多为水稻田 。 安徽新桥高中温热液铜硫铁矿床位于淮阳 弧东南典的一个摺皱带内 , 石炭系黄龙 、 船山组是主 要斌矿层位 , 部分栖霞组地层交代成矿 。 围岩蚀变为 夕卡岩化 、 绿泥石化 、 黄铁矿化 。 主要金属矿物有黄 铁矿 、 黄炯矿 、 揭铁矿和少量方铅矿 。 通过 绚均电导率测试 , 在两个己知矿体上方均 发现清晰的异常图 。 号异常强度为 一 朗。 号异常强度为 一 护 , 两异常分另脂示两个 矿体的斌存部位 。 从号异常形态特征来看 , 反映矿 体有可能继组 睦 “ ‘ 方向深部延伸 。 安徽铜陵月涅于 鸡冲低温热掖充填型铅锌矿 分钟侧 卜卜一一 图 野鸡冲铅锌矿 线城中电导率异常 丫一 分水岭组一甫陵湖组一 塔山组一小凉亭组一 大隆组一龙潭组 时后测出的电导率量高于浸置分钟的电导率量 , 其 异常形态完全一株因随着时间增加 , 月瀚解离子增 多 , 电导率相应增大 。 但为了提高工作效率 , 一般都 浸置分钟 。 二未知厚层,盖区的找矿测盆效果 厚层基岩夜盖区骑岭一交椅岭测区位姗瑚 长营岭锡矿床与八步岭矿床之间 。 区内构造发育 , 出 露圳寻为泥盆系灰岩 。 前人在测区内进于 挝零星的化 探工作 , 发现了一些和的异常 。 为在测区内进一 步开展找矿工作 , 我们与广西地质勘探公司队协 作 , 对平方公里面积做米壤中 电导率测量 。 取 一产 为外带 ,、 产 为 内带 , 圈出了个带状异常图 , 异常中心电导率 导耍粉则量共发现个电导率异常图 。 、、 偏 彝⋯ ‘‘ 雌雌弊 二卜一一一 ,‘一一 一一一 匕匕匕匕匕二比到到到 乡乡乡 一 重重重重重重髦髦黔黔黔黔黔黔黔 系系石 石对对之屯孩孩瑟瑟膨膨卖获 获睿 睿 寥寥 国国 卜甲一 一一 口口 吃补补补补补补补 灰灰灰了了 屯二 二芝 芝遐 遐遐 、、、 、、、 、 尸沪产 产 二二二二二二 沪 口 目一目目目目 一忙忙忙忙忙 巧巧 , , , , 图仪家冲侧区城中电导率异常平面图 一第三 系一 大龙组一龙潭组一孤峰组 曰扮岭一交椅岭侧区坡中电导 率异常平面图 一 异常 内带 一产 一 异常外带 一产 一地质 界线一 断层 最高达 产 。 号异常位于测区中部 , 与号异 常呈雁行排列 , 长米 , 异常强度 一产 异常由北向南有逐渐尖灭的趋势 。 号异常位】 铡区 东面紧靠长健到吟矿床 , 异常强度为 一产 。 值得注翩勺是个电导率异常均与壤中吸附态汞 异常吻合 , 其强度和形态特征与邻近长营岭矿床非常 相似 。据 队提供的资料分析 , 号异常为长雀种令已 知矿床号脉组的延伸部分所引起 。 推测区内 、 且 号异常为两组呈雁行排列的书 滩 爹 岭式矿脉组所引起 , 尚待工程验正 厚层残坡积物覆盖区测仁乙选在铜言山背斜南 西端的北西翼 , 东西向凤凰山基底断裂带的西端 。 出 露地层为一 , 主要是灰岩和砂页岩 。 北东和北 西向断裂发育 。 沿高丽山组上部有多处透镜状铁帽 分布 , 仪 家冲铁帽和古松号倒冒含金分别为 和 , 地质条件有利于成矿 。 为探明铁帽形态 、 规模 , 配合壤中吸附态汞的测 量 , 投入平方公里的万米壤 中电 几 一五通组一志留系统 一志留系下统 一 铁帽一异常内带 一声 一异常中带 一尸。 一异常外带 一 尸‘ 印 工号异常带沿北东 “ 方向延伸达田余米 与铁 帽排布方向完全一致完整烟又映了铁帽的形态 、 规 模和分布特征 。 早先施工尔 厂孔 , 位电睁率异 常的中带 , 见米厚的铁帽体 , 而和 不在电导率异常范围内只见到褐铁矿化现象预测 在号异常带浓集 ‘ 朴合部位 一 线范围内有可 能见至具有工业价值的含金铁帽体 〕 安徽队对 号异常验醛占 果表明 , 含金铁帽体有一定的规模和延 伸 , 可望成为一个中小塑金矿床 。 号异常呈葫芦状 , 轴向北脚。 ‘’, 异常强度为 一产 , 推断异常浓集中心部位 一 线范 围有可能发现含金硫化物矿体 厚层冲积物搜盖区侧区在安徽钢陵地区背 斜和背斜之间的向斜部位 。 出露圳浸有三叠系和二 叠系上统 , 主要岩性是灰岩和砂贞岩 、 北西和北东向 断裂发育 。 燕山期的闪长岩与成矿关系密切 。 测区被 第四系冲积物水稻田覆盖 。通过 平方公里万 。减 米 的创噢中电导率测量 , 发现个具有找 矿意义的异常图 。 号带状异常呈北东向延伸 , 长余米 , 平均宽 约米 异常强度为 一产。 , 高出背景几十倍 , 异常浓集中心部位 一 线位某铜矿床南西侧 , 相距 。余米 , 异常强度和规模 与某铜矿床的富集地段 交交交 图某炯矿区外田城中电导率异常平面图 一 第四系一龙头组一分水组一南陵湖 组一塔山组一小凉亭组一 大龙组一龙 潭组 ‘盯一 闪长斑岩 一 夕卡岩一异常 内带 一 拌 、 一 异常中带 一户 、 一 异常 外带 一尸 相当 , 二者呈雁行排列 。 根据异常特征和已知矿床的 构造控矿格局 。推断 号异常浓集中心恰好位于北东 、 北西 、和东西向断裂构造的交汇 复合部位 。 可能由赋存 于育窿状构造中的矿体引起 。 异常带由隐伏矿带引起 。 号异常呈三角形状 , 强度与号异常相当 , 正好 位于号异常膨胀部位 , 因此认为是同一矿体的反映 。 据地质资料分析 , 后期的断裂活动矿体被分成两部分 。 号异常位于测区北西面 , 脚 米 , 宽米 , 异 常强度一般为 产 。 在该异常的南西侧有与成矿 关系密切的闪长扮岩岩体露头 , 附近地段黄铁矿化较 普遍 , 又有 , 次生晕异常 。 另外 , 此异常强度与 附 助勺 某含金硫化铁矿床的电导率异常强度相当 , 推 测号异常是与隐伏 岩体有关的硫铁矿体的反映 。 结论 试验结果表明 , 在不同景观条件下 、 不同成因 的金属盲矿体和掩埋矿体上方均能测出清晰的壤中 电导率异常 , 说明该方法在厚层覆盖区寻找金属矿床 上是一种有前景的新方法 电导率异常受断裂构造影响较小 , 一般都是在 垂直于矿体上方电钵率异常清晰在层状亘彩 爱倾斜矿 体上方 , 电导率异常范围大 、 强度较低 , 较连续而 陡邸矿体上方异常范围窄 , 幅值高 。 这与电化 , ,乡 溶 蚀成晕机制是一致的 壤中电导率测 量具有方法简单 、 效高侮人 每天可测赴个样品 、 暇现性好 影响因素少 、 成本 低全套仪器设备约元左右 , 分析一个样品仅需 几角钱等优点 。 应用该方法配合壤中吸附相态汞测 量开展普查找矿 , 是一州了之有效且快速简便狗方法 试验结果表明 , 在有类似于石墨导体存在的地 方 , 以及地表有矿石堆和农田团西化肥农药的地方 , 对壤中电导率测量有干扰 , 在异常州介时应予以注意 。 野外工作得到安徽地质勘探公 ,刁 队 、 队 , 广 西地质勘探公司队 、 新路矿地质科 、 平桂探矿队等 单位大力支持和帮助 。 在成如丈程中得到本院刘成堪 教授 、 罗年华工程师 、 黄乃培讲师的指教欧阳宗析 高级工程师对文稿作了审阅 , 在此一并致谢 参考文献 一 「 一 〔」 , 姜红译 , 地质与勘探 , 第 期 刀 刀 , 月 物 夕 良 一 一 一 一 一 一 一一