综合物探技术在三山岛断裂带与焦家断裂带深部成矿模式中的应用

焦家断裂带与三山岛断裂带,是胶东西jE部著名的金矿成矿带。利用综合物探资料,对三山岛断裂与焦家断裂带之间与金成矿关系密切的早前寒武纪变质岩系和中生代花岗岩的空间分布关系进行了重新划分。利用高磁、重力、大地电磁（MT）和可控源音频大地电磁（CSAMT）综合研究剖面,研究探索焦家断裂与三山岛断裂带深部断裂构造的分布关系及成矿模式。系统总结了两带金矿地球物理特征及成矿规律和找矿标志,并进行了深部成矿预测,提出了6处深部成矿靶区。其中Au4预测靶区,深孔验证见到厚大金矿体,取得了良好的地质科研效果,为胶西北地区深部地质找矿方向提供了重要依据。     

多种物探方法在胶西北金矿集中区深部勘探的效果分析

为了建立适合于山东胶西北深部金矿集中区地质—地球物理找矿模型,在已知地质剖面开展多种电磁勘探技术实验,同时优选出适用于胶西北强干扰区金矿集中区深部地球物理勘探方法。对比分析广域电磁法(WFEM)、大地电磁法(MT)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)与频谱激电法(SIP)的勘探成果发现:相对于MT而言,广域电磁法具有分辨率高、数据精度高、抗干扰能力强和施工效率高等优势;相对于CSAMT和SIP而言,广域电磁法具有勘探深度大、抗干扰能力强、数据精度高等技术优点。多种方法揭示了剖面线2km内地层和岩体及断裂蚀变带空间分布特征,却未能提供深部内物性参数;反观广域电磁法成果,不仅展示了浅中部电阻率变化规律和特征,同时有效地反映了深部断裂蚀变带的变化特征。结果表明广域电磁法是本次综合物探研究工作中的有效勘探方法,同时为深部成矿预测和模型建立提供了准确的地球物理参数。     

胶西北金矿集区深部成矿构造三维建模与找矿意义

胶西北地区是我国最大的金矿集区,近年来深部资源勘探在胶西北地区取得重大成果。深部勘探显示,胶西北深部金矿体的产出规律与浅部一致,严格受区域走滑断裂控制,因此深部资源的增储极大程度上依赖于对深部成矿构造形态、分布与结构等的认识程度。本文提出深部成矿构造三维建模方法,综合利用地质、地球物理、地球化学勘查等数据,建立浅部建模与深部推断相结合的初始模型,进而,采用多源数据耦合处理的方法,构建胶西北金矿集区三山岛断裂、焦家断裂和招平断裂三条断裂带地下3000 m以浅的深部成矿构造三维模型。基于深部成矿构造三维模型,圈定了研究区深部金矿的12个找矿靶区,对深部找矿具有重要意义。     

胶西北金矿控矿断裂深部特征及对找矿的启示——来自地球物理探测的证据

【研究目的 】胶东是全球著名的金成矿区,金矿床主要受断裂构造控制,该区尚有很多断裂是无矿的,以往对断裂的深部形态及赋矿断裂与无矿断裂的区别特征缺乏深入研究。【研究方法 】本文通过在胶东西北部实施重、磁、电长剖面和穿越主要金矿集区的广域电磁剖面、反射地震剖面,揭示了断裂深部特征,为赋矿断裂和无矿断裂的识别提供了重要证据。【研究结果 】地球物理探测表明,胶西北地区的断裂构造有陡倾角的深断裂、缓倾角的铲式断裂和陡倾角的小断裂,其中控矿的三山岛、焦家和招平断裂均是铲式断裂。结合对金矿床的研究发现,矿床主要赋存于缓倾角断裂中,矿体呈阶梯分布特征,陡倾角的深断裂中未见明显的金矿化蚀变,现今金矿床赋存的最大深度在5 km左右。【结论 】综合分析认为,低角度拆离断层和连续性不好的高角度小断层有较好的物理圈闭条件,有利于矿化富集;而产状平直、陡倾的深断裂不具备物理圈闭的条件,不利于成矿。胶东型金矿的找矿方向应集中于缓倾角的铲式断裂及其派生、伴生的陡倾角小断裂附近。     

胶西北河东金矿多元异常信息找矿预测

河东金矿位于胶西北望儿山断裂中段,其探矿深度已超过地表下800m,根据测区强干扰条件及2 000m深度探测要求,制定了针对深部矿体定位预测的地、物、化、遥多元异常信息找矿方案,其中化探方法采用的是构造地球化学法。遥感蚀变信息来源于美国7号陆地卫星ETM多光谱数据。物探技术选择了广域电磁测深法,并按120m×50m网度开展了9条测线的广域电磁测深法测量。在平面上主要依据遥感泥化蚀变异常和Au、As、Cu等元素的构造地球化学异常,在剖面上主要根据广域电磁测深法所获得的低电阻率异常信息,结合地质认识圈定出深部找矿靶位两处。经钻探工程验证,在300~1 300m深度范围发现了新的隐伏矿体。     

胶东莱州新立金矿床深部三山岛断裂物化探异常特征及找矿靶区预测

三山岛断裂是胶东重要的控矿断裂,自三山岛北部海域至仓上地区,包括新立金矿床在内的多个金矿床受其控制。以往地质勘查资料显示,三山岛断裂在新立金矿床深部2000m以下仍有延深,但深部断裂及矿化蚀变带的形态及找矿靶区尚不清楚。本次选用区内典型剖面0勘探线的CSAMT测深、钻孔原生晕资料,结合已知地质资料综合研究认为,电阻率断面能够客观反映深部断裂带的展布规律,为推测蚀变带赋存形态提供了证据,矿体深部尾晕元素不发育、尾晕和前晕共存、呈反分带等轴向分带及叠加特征,指示深部仍存在盲矿体。本文运用综合物化探方法,综合研究莱州新立矿区深部三山岛断裂带赋存规律,预测一处深部找矿靶区,为今后该地区的深部金矿勘查工作提供参考。     

三山岛与焦家断裂带深部水文地质参数特征对比研究

三山岛断裂带与焦家断裂带,是胶东西北部著名的金矿成矿带。近年来,在两条断裂带的深部相继发现了多个特大型金矿床,矿床水文地质条件研究程度较高,但对深部水文地质参数认识较单一。为了更加深入地了解断裂带深部水文地质参数特征,通过全面梳理断裂带深部水文地质参数,并进行厚度加权平均计算与对比分析,认为区域上渗透系数整体较小,断裂带上盘渗透系数较下盘小,三山岛断裂带渗透系数整体较焦家断裂带小。渗透系数随深度在浅部变化大,在深部变化小,并随深度加深,进一步减小趋于0。应用厚度加权平均计算的渗透系数可以提高涌水量预测的精度。     

综合物探技术在深部碳酸盐岩热储探测中的应用研究——以雄安新区为例

雄安新区地热资源潜力大,碳酸盐岩是雄安新区深部地热资源的有利储层,综合地球物理勘查方法是查明深部构造与碳酸盐岩热储特征地层结构的有效途径。本文针对深部碳酸盐岩热储勘查目标,提出了“面—线—点”分层次渐进式地球物理探测模式,先利用高精度重力和航磁资料研究碳酸盐岩分布范围及地层厚度、深大断裂分布、基岩起伏等信息,然后利用大地电磁开展热储地层低阻异常特征分析,再利用二维地震剖面精细刻画热储地层,分析地热田异常区速度结构和区域构造特征。根据重力、航磁、大地电磁、地震等地球物理方法在地热资源勘查的不同阶段勘探的精度及可靠性,以及施工成本、施工效率等因素,开展了地球物理方法探测深部岩溶热储经济适用性分析,并建议在碳酸盐岩地热勘探采用“重力+磁法+大地电磁”的地球物理勘探技术组合方式。     

胶东三山岛断裂构造蚀变岩三维控矿规律研究与海域超大型金矿的发现

三山岛北部海域金矿床位于胶东西北部三山岛成矿带之内,为一严格受断裂构造控制的超大型破碎带蚀变岩型金矿床。该次找矿预测并获重大突破的预测依据如下：(1)三山岛断裂蚀变矿化带,受NNE和NEE两组方向的区域构造控制,复合叠加呈“N”字形分布。陆上断裂蚀变矿化带接近海域,并没有间断,推测在三山岛北部延伸至海区。(2)焦家和三山岛两断裂蚀变矿化带,具有统一的三维控岩控矿规律。焦家断裂蚀变金矿带向西倾斜,控矿构造和矿化富集程度显示阶梯状分布,其中矿体向南西侧伏,矿体在剖面上呈左行右列式分布;而三山岛断裂蚀变金矿带向东倾斜,其中矿体向NE侧伏,矿体在剖面上呈右行左列式分布。依据陆内构造控岩控矿规律预测海域未知矿体的分布规律,获得了良好的验证。(3)三山岛金矿到焦家金矿的勘探剖面显示,两个控矿构造岩相带倾向相反,但是都在下盘花岗岩区段集中交代蚀变成矿。这一认识为确定深部成矿靶区提供了准确的地质依据。(4)地球物理勘查结果显示,三山岛矿带的重力和磁力异常指出沿“N”字形构造从陆地向海区延伸,这成为预测的重要依据。总之,三山岛北部海域金矿床目前业已取得找矿重大突破。矿床为焦家式破碎蚀变岩型金矿,属中生代燕山晚期岩浆热液脉型矿床,其深部及外围仍具有良好的找矿前景。     

广域电磁法在低阻覆盖区的应用与评价——以河南中牟为例

在分析和总结河南中牟含气页岩层电阻率等物理性征基础上,将广域电磁法勘探技术用于南华盆地低阻覆盖区页岩气探测,获得工作区地下5 km内地层电阻率分布规律和特征,查明了工作区的构造展布,同时揭示了以二叠系太原组、山西组以及上、下石盒子组为主要目的层的含气页岩发育特征。此次探测工作表明,在低阻覆盖区广域电磁法是获取南华盆地深部含气页岩埋深和分布范围的有效探测手段,可为后期有利区带评价、区块优选页岩气层提供地球物理参数。     

综合电磁法在凤太二里河铅锌矿深部的找矿效果分析

二里河铅锌矿是凤太矿集区中具有代表性的重要铅锌矿床之一,近些年找矿方向转向已知矿体深部及外围。根据二里河地区地质、地球物理特征,结合多年在凤太地区的综合地球物理找矿工作,分析了回线源瞬变电磁法、电性源短偏移距瞬变电磁法及广域电磁法在二里河地区的实际应用效果,对3种方法的特点和适用性进行总结,认为：回线源瞬变电磁法、电性源短偏移距瞬变电磁法及广域电磁法在该地区深部找矿具有可行性;回线源瞬变电磁法对于圈定矿体水平位置具有较好的效果,电性源短偏移距瞬变电磁法对低阻异常较为敏感,广域电磁法分辨率较高,同时探测深度可达到2 500 m。此外针对二里河矿区的找矿工作,提出物探工作建议：采用以广域电磁法和电性源短偏移距瞬变电磁法为首选的综合电磁探测方法,同时应尽可能采用长剖面和面积性物探工作。     

山东胶西北矿集区和焦家金矿田成矿构造系统

胶西北矿集区金矿床主要受三山岛断裂、龙莱断裂和招平断裂3条主干断裂及其次级断裂控制,构成胶西北3条金矿带和一系列金矿田。断裂总体呈NNE走向,平面形态呈S形,多期活动特征明显,自主裂面向外依次出现黄铁绢英岩质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗岩等矿化蚀变带。焦家金矿田受焦家断裂的控制,金矿床在平面上主要产于焦家断裂分枝复合、膨胀转折的部位;焦家断裂在剖面上呈上陡下缓的铲式特征,金矿床主要产于断裂倾角由陡变缓的转折点下部,主要矿体沿焦家断裂下盘分布,赋存于主裂面和与主裂面平行的一组缓倾斜裂隙中,远离主裂面逐渐出现一组陡倾的控矿裂隙。胶西北3条主要金矿控矿断裂构成了一条沿玲珑花岗岩与早前寒武纪地质体边界分布的大型伸展构造带。     

胶东焦家和三山岛巨型金矿床的发现及有关问题讨论

胶东焦家和三山岛地区过去认为是由若干个独立矿床组成的2个金矿田。近年来深部找矿揭示,以往确定的浅部金矿床,其主矿体在深部连为一体。本文通过对浅部和深部找矿成果的综合分析,提出焦家和三山岛是2个金资源储量分别达1200余吨和1000余吨的巨型金矿床,二者分别沿焦家和三山岛二条相邻断裂对应产出,主矿体在剖面上各形成浅部和深部二个缓倾斜的赋矿台阶。焦家巨型金矿床主要金矿体向南西倾伏,向南侧伏,呈左列式分布。三山岛巨型金矿床主要金矿体向北东倾伏,向北侧伏,呈右列式分布。结合区域地质资料认为,胶东伟德山型花岗岩的形成时代与焦家和三山岛巨型金矿床及邻区金矿床成矿年龄(110.6～123 Ma)相近,因此,早白垩世伟德山型花岗岩、崂山型花岗岩、脉岩和青山群火山岩属于成矿期地质体,大规模岩浆活动为金成矿提供了热动力条件和部分流体来源。分析指出,胶东型金矿床形成于伸展构造背景,具有独特的矿床特征和成矿机制,是不同于国际其他金矿的独特金矿类型;郯庐断裂深切地幔,可能诱发了成矿期岩浆和流体活动。     

黔北台隆区地热勘探中广域电磁法的应用效果

扬子准地台黔北台隆地热试验区电磁、人文干扰严重,制约了传统电磁法在该试验区的勘探效果。本文对试验区干扰源及岩层物性参数进行综合评估后,开展高精度大深度广域电磁法探测实验,进行二维连续介质带源反演,获得地下5 km地层电阻率分布特征,其中奥陶系下统湄潭组、寒武系下统金顶山组、明心寺组、牛蹄塘组低电阻层为试验区盖层,奥陶系下统花园组、桐梓组、寒武系娄山观组、石冷水组、高台组、清虚洞组、震旦系灯影组高阻层为储热层,同时也揭示了深部断裂构造对储热层的影响。广域电磁法成果揭示的电性层与钻井SZK1揭示的地层信息相吻合,表明在扬子准地台黔北台隆地热强干扰区,广域电磁法是一种有效的探测手段,丰富了黔北地热能源研究成果,为进一步推动黔北地热勘探提供地球物理参数。     

粤北地区乳源-潮州MT剖面深部电性结构及地学意义

为了揭示粤北地区岩石圈深部结构、深大断裂性质及花岗岩分布规律等科学问题,布设了乳源-潮州宽频带大地电磁探测剖面。由二维反演得出的电性结构,讨论了粤北地区岩石圈导电性结构特点。沿剖面存在3个花岗岩分布区,呈现不同的类型,可能代表不同的成因模式。沿剖面划分3条北东向断裂带:吉安-四会断裂、赣江断裂于韶关东形成宽度近20km的低阻区域,其间形成断陷盆地;河源-邵武断裂带,其两侧发育壳幔高导层并发育壳幔混合型花岗岩,深部电性结构复杂,可能为壳幔剧烈作用的场所;丽水-海丰断裂带,控制了燕山晚期花岗岩的分布。韶关、连平之间和龙川、丰顺之间50～150km存在2个巨大的低阻体,可能是地幔物质底侵作用的"通道";且底侵方向指向连平和龙川之间的区域,由于底侵作用力贡献,发育了一系列的壳内和上地幔高导层。粤北地区岩石圈从西向东逐渐减薄,从100余km减薄到60km,反映了太平洋板块对欧亚板块的消减作用。潮州100km深度以下的中-低阻特征,推断为太平洋板块俯冲作用留下的"洋壳"物质。     

辽宁东部寒岭—偏岭断裂带深部地质特征

通过对4条高精度重力、高精度磁测和MT实测非震地球物理综合剖面的处理解释,结合已有区域地球物理及野外地质研究,对辽宁东部寒岭—偏岭断裂带的特征进行了研究。根据航磁异常上延结果,认为该断裂为左旋走滑断裂,其最大错断距离约53 km。布格重力异常上延结果表明,与寒岭—偏岭断裂带相关的次级断裂切割深度小,主要发育在沉积盖层中。四条非震综合物探剖面处理解释结果表明,寒岭—偏岭断裂带在不同地段的深部地质产状不同,断裂带西段深部倾向为N,视倾角约为65°;断裂带中段深部倾向NW,视倾角约为60°;断裂带北段深部倾向NW或SE,具有摆动特征,视倾角变化较大,约为35°~50°。     

综合物探方法在焦家断裂带南延中的应用

焦家断裂带是山东省胶西北金矿集中区主要的成矿断裂之一,该断裂带南部被第四系严重覆盖,多年探索研究未果。此次利用高精度磁测、视电阻率联合剖面、CSAMT及SIP等多种物探方法,结合区内成矿地质条件,推断出焦家断裂带南延部分隐伏断裂分布情况,即在黄家附近向北至徐村院为一条断裂带(F1),向南分为三条断裂带(F1、F8和F9),其中F1为主断裂,F8、F9为其次级断裂。经钻探验证与物探推断的焦家断裂带南延部分相吻合,为该区下一步金矿勘查提供了找矿方向。     

三山岛断裂在海域北延位置的确定及成矿预测

胶东金矿集中区是中国最重要的黄金基地,三山岛金矿带位于该金矿集中区之胶西北成矿区的西部,近年来深部和海域隐伏区找矿取得重大突破。作为该区域重要的赋矿构造,三山岛断裂带进入海域后向两端延伸位置未能确定。为了查明三山岛断裂在南北两端进入海域后的延展位置,使用海底重力仪开展了海上大比例尺重力测量工作,对其位置进行了推断。在布伽重力异常图上,三山岛断裂表现为规模大、水平变化率大的重力梯级带,在平面上呈"S"形,向北由三山岛金矿延伸入海,向南从新立西延入渤海,跨海后经仓上、潘家屋子东延入渤海。为了确定三山岛断裂带向北东方向穿过三山岛北部海域超大型金矿床后的延展位置,根据重力异常推断的三山岛断裂北延位置,结合该金成矿带地质矿产特征,部署钻孔进行验证。钻孔内主要岩性有中细粒(含黑云母)二长花岗岩、钾化二长花岗岩、碎裂状二长花岗岩、绢英岩化花岗岩等,暗色脉岩有辉长岩及少量黑云母闪长岩、闪长玢岩等,其中暗色矿物黑云母等略具定向排列,脉岩均发生不同程度的蚀变。构造蚀变(矿化)带宽206.25m(876.59~1082.84m),与上盘围岩分界较为清楚,与下盘围岩呈渐变关系,圈定7层矿体,累计厚度28.3m,最厚的单层矿体视厚度16.06m。钻孔位置位于重力梯度变化宽缓的"鼻状区",且空间位置符合等距分布、对应产出、分段富集等分布规律,钻孔中见到多为黄铜矿化、方铅矿、黄铁矿等多金属硫化物矿化,为典型的第一矿集群特征,可以确定该地区继三山岛北部海域470吨超大型金矿发现之后,其北部区域又出现一个很有找矿前景的靶区。     

综合物探剖面揭示松辽盆地基底地质与地球物理特征——以过松科二井剖面为例

松辽盆地是中国东北部中—新生代陆相沉积盆地,本文在深入分析东北地区古生代地层特征、沉积环境及构造演化基础之上,以过松科二井地区综合地球物理资料解译为基础,开展基底的属性和地球物理特征研究。松科二井南北剖面发现:布格重力异常具有中间高两边低的特点;磁异常呈现出与重力异常负相关的趋势;电性表现为浅部分层、高—低阻交叉重叠和深部分区的特征。东西剖面发现:布格重力异常具有西高东低的趋势;磁异常形态呈"碗状";电性结构与南北剖面相比深部出现了高阻异常。结合地球物理特征与岩相古地理分析,得到以下结论:(1)上古生界晚石炭世至晚二叠世期间,具有浅海相、陆相、河湖相多种沉积环境,相应岩性组合具有不同的物性特征;(2)重磁电地球物理特征揭示了研究区基底主要由泥砂岩、大理岩和侵入岩组成,基底顶面埋深位于7 km左右,上古生界和侵入岩共同组成了研究区基底;(3)识别出了滨州断裂带、孙吴—双辽断裂带、海伦—任民断裂带以及深层次断裂体系的位置和走向,断裂构造主要以SN和EW向为主,它们作为构成古生代构造骨架的重要组成部分,控制着深部油气运移和贮藏。     

青藏高原东南部地壳导电性结构与断裂构造特征——下察隅-昌都剖面大地电磁探测结果

根据2004年在青藏高原东南部完成的下察隅—昌都(1000线)宽频带大地电磁探测剖面数据研究高原东南部地壳导电性结构及断裂构造特征,这有助于推进印度与亚洲岩石圈碰撞、俯冲构造模式的研究。研究结果表明,沿剖面上地壳大范围分布的是规模不等的高阻体,电阻率大约在90～3000Ω.m,厚度由南向北增加,底界面的深度大约在5～30km变化。高阻层之下发现由不连续高导体构成的中地壳低阻层,其电阻率小于10Ω.m;其结构与青藏高原中、西部的壳幔高导体相似,但规模小得多,底面埋深也浅得多。沿剖面的上地壳存在多组规模不等、产状不同的横向电性梯度带或畸变带,它们反映了沿剖面地区地壳的断裂分布。通过与该区高精度重力资料对比,在重要的电性梯度带上,均存在布格重力低异常和负重力均衡异常。结合区域地质资料分析推断了嘉黎—然乌、班公—怒江和甲桑卡—赤布张错等主要断裂构造带的空间格局。