自然電場法在青海省三通溝石墨礦找礦中的應用

李海賓，卿曉鋒，祁昌煒，張 鈺，谷 超，周 瑾

1．青海省地質調查局，青海西寧810001；2.中國建筑材料工業地質勘查中心青?？傟?，青海西寧810000

自然電場法在青海省三通溝石墨礦找礦中的應用

李海賓1，卿曉鋒2，祁昌煒1，張 鈺1，谷 超1，周 瑾1

1．青海省地質調查局，青海西寧810001；2.中國建筑材料工業地質勘查中心青?？傟?，青海西寧810000

青海省都蘭縣諾木洪鎮三通溝一帶石墨礦成礦地質條件較好，目前已發現了多處石墨礦化線索.通過在該區開展自然電位物探測量工作，圈出呈條帶狀展布的自電異常帶多處，對該區石墨礦（化）體的分布規律及成礦特征有了一定認識.

自然電場法；石墨礦；異常；青海省

0 引言

青海省都蘭縣諾木洪鎮三通溝一帶石墨礦成礦地質條件較好.區內從古元古界金水口群至薊縣系狼牙山組的大理巖中，均發現了石墨礦化，并有較多的成礦事實.區內含礦地層分布廣泛，找礦前景明朗.通過在該區開展自然電場法測量工作，對于本區的石墨礦找礦前景有了進一步認識［1］.

1 礦區地質特征

1．1 地層

研究區主要出露元古變質巖系地層［2］.

（1）古元古界金水口巖群（PtJ）：主要分布于區域西部和中部.巖性主要為二云石英片巖、黑云母石英片巖、綠泥石英片巖、黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、斜長角閃巖及白云大理巖，厚度大于2 700 m.地層內構造復雜，斷裂發育.巖漿活動頻繁，局部已肢解離散.

（2）中－新元古界萬寶溝群火山巖組（Pt2－3Wa）：主要分布于區域西南部，出露面積較小.巖性主要為暗灰綠色蝕變玄武巖夾安山巖、中基性凝灰熔巖、凝灰巖、白云巖、結晶灰巖、片理化砂巖，厚度大于872 m.

（3）中元古界長城系小廟組（Chx）：分布于區域西部，出露面積小.巖性主要由綠泥片巖、二云母綠泥片巖、石英片巖、黑云母片巖等組成，厚度大于714．7 m，與下伏金水口巖群呈斷層接觸.

（4）新元古界薊縣系狼牙山組（Jxl）：主要分布在區域中、東部的三通溝－冰溝一帶.巖性組合為灰巖、大理巖、板巖夾石英巖、千枚巖硅質巖，局部夾碳質磷塊巖、硅質巖和鐵礦層，厚929 m，最大可達6 000 m以上.局部夾石墨大理巖，為本次石墨找礦的主要目標地層.與下伏小廟組整合接觸.地層內構造復雜，斷裂發育.

1．2 構造

礦區構造主要褶皺和正斷層構成，其構造特征如下.

（1）褶皺：由于區域內大面積花崗巖的分布，褶皺支離破碎，多不連續，保存明顯可認的褶皺僅有洪水河－諾木洪河向斜.該向斜由薊縣系狼牙山組結晶灰巖、硅質白云質灰巖夾板巖、變砂巖所組成.北翼出露完整，南翼被三疊系、侏羅系地層掩蓋并被后期斷裂所破壞.向斜軸向明顯扭曲，各段方向不盡一致，諾木洪河東側呈北東向，諾木洪河以西呈北西向，向斜構造線呈一平躺松弛的“S”形.向斜樞紐也起伏不定.

（2）斷層：區域內主要發育近東西向正斷層，主要分布在區域西南部三通溝以北.斷層以發育斷層角礫巖為特征，分布較散，長度較短，約1～8 km.走向近東西向，傾角50～60°，多為南側下降，北側上升.正斷層穿過早期地層韌性剪切帶和巖體，引起巖層產狀急變，節理化、劈理化帶的突然出現，小褶皺急劇增加以及擠壓破碎現象和各種擦痕等構造強化現象，并為巖漿和熱液運移提供了通道和儲聚場所.

1．3 巖漿巖

區域內巖漿活動以印支期侵入巖和華力西期侵入巖為主.華力西期侵入巖代表性巖石為黑云母花崗閃長巖、黑云母石英閃長巖，印支期侵入巖代表性巖石為黑云母二長花崗巖、正長花崗巖、黑云母二長花崗斑巖.

2 電法工作及解釋

2．1 巖（礦）石電物性特征①卿曉鋒，等.青海省都蘭縣三通溝石墨礦預查報告.中國建筑材料工業地質勘查中心青?？傟?，2016.

石墨礦及炭質地層有極低的電阻率和很高的極化率，是優良的電子導體，一般能產生很強烈的自然電場和激電異常；而不含礦大理巖、花崗巖、板巖等圍巖具有高電阻率、低極化率的特性，不能產生明顯的自然電場和激電異常.本次在區內針對性地采集了部分巖、礦石標本進行電性測定，統計結果見表1.

表1 三通溝地區巖礦石電性參數統計表Table 1 Statistics of electric parameters for the rocks and ores in Santonggou area

從表1中可以看出，含石墨大理巖的極化率比較高，一般為18%左右，最多達到33%，是其他巖石平均值的近10倍.電阻率一般為90 Ωm左右，而其他巖石普遍在2000 Ωm以上，因此含石墨大理巖電阻率遠遠低于圍巖電阻率，呈明顯的低阻高極化特征.

本區目標礦種含石墨大理巖與各類圍巖之間存在明顯的電性差異，并且沒有發現有相同電性特征的干擾體.石墨礦的電阻率很低，因此開展自然電場法測量可以形成低的電位差，這是采用自然電場法尋找石墨礦的地球物理前提［3］.

2．2 電法測量成果及解釋

為查明本區石墨礦（化）體分布情況，共布設1∶1萬自然電場法75 km2，并形成自然電位等值線圖（圖1）.

圖1 礦區自然電位等值線平面圖Fig．1 Isopleth map of spontaneous potential in the orefield1—自然電位（spontaneous potential）；2—自電異常帶（anomaly zone）

從圖1可以看出，本區自然電位表現為大面積的負異常，異常幅值和范圍較大，圈出3條主要負異常帶.異常帶長度、寬度和幅值均較大，反映了礦化體規模較大，并與地表發現的石墨礦化帶吻合較好.3條異常帶編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，各異常帶特征如下［4］.

Ⅰ異常帶位于工區西南部，呈北東方向，帶狀分布，異常強度大，幅值達到－700 mV，長約4 700 m，寬800 m.異常帶內發現石墨礦化帶多條，礦化帶厚度、品位變化較大，為大理巖性，多為土狀石墨.通過對比，異常帶與礦化體對應較好，異常值的變化表明石墨礦化體質量、厚度等不均勻.

Ⅱ異常帶位于工區東南部，呈近東西方向，帶狀分布，異常強度大，幅值達到－800 mV，長約2 400 m，寬450 m.異常帶內發現石墨礦化帶2條，礦化體為大理巖性，多為土狀石墨.異常帶與礦化體對應較好，異常分布比較均勻.

Ⅲ異常帶位于工區北部，呈近東西方向，帶狀分布，異常強度大，幅值達到－750 mV，長約3 800 m，寬450 m.異常帶內同樣發現石墨礦化帶，礦化帶厚度、質量變化較大，總體質量較差.異常帶與礦化體對應較好，但異常帶分布斷斷續續不均勻，顯示了礦化體的分布不均勻［5］.

4 結論

（1）通過在本地區開展自然電場法工作，圈出3條主要異常帶，其中規模較大的Ⅰ、Ⅱ號異常經地表揭露，均發現了石墨礦（化）體，并且礦（化）體與異常吻合較好，說明在該區通過開展自然電場法尋找石墨礦是可行的.

（2）隨著物探技術方法的進步和相關儀器設備的更新換代，人們越來越傾向于采用新的技術方法及儀器設備，而忽略一些傳統物探方法，這是不應該的，因為這些傳統方法不僅技術理論成熟，而且成本也相對較低，應該引起我們足夠的重視［6］.

［1］保廣普，拜永山，付軍，等．東昆侖地區石墨礦地質特征及找礦前景初探［J］．青海大學學報，2013，31（5）：75－77．

［2］潘彤，拜永山，丁清峰，等．青海省東昆侖地區有色、貴金屬礦產成礦系列與成礦預測［M］．北京：地質出版社，2011：174－195．

［3］李金銘．地電場與電法勘探［M］．北京：地質出版社，2005．

［4］李東生，張文權，田承盛，等．青海祁漫塔格地區主要礦床類型找礦方法探討［J］．西北地質，2013，46（4）：131－141．

［5］姚姚．地球物理反演基本理論與應用方法［M］．武漢：中國地質大學出版社，2002．

［6］范武崗．地球物理勘查方法的發展與創新［J］．地球，2015（12）：133－133．

APPLICATION OF NATURAL ELECTRIC FIELD METHOD IN THE EXPLORATION OF GRAPHITE DEPOSIT IN THE SANTONGGOU OREFIELD,QINGHAI PROVINCE

LI Hai-bin1，QING Xiao-feng2，QI Chang-wei1，ZHANG Yu1，GU Chao1，ZHOU Jin1

1．Qinghai Bureau of Geological Survey，Xining 810000，China；2．Qinghai Branch，China Geological Survey Center for Building Material Industry，Xining 810000，China

The Santonggou area in Dulan County，Qinghai Province，has good metallogenic conditions for graphite deposit，with a few clues for graphite mineralization．By the geophysical survey with natural electric field method，several abnormal zones are delineated，which supplies a well understanding to the distribution and mineralization of graphite orebodies in the area．

natural electric field；graphite deposit；abnormal；Qinghai Province

2015－01－22；

2016－03－17．編輯：張哲．

中國核工業地質局基礎地質項目（編號200853）．

李海賓（1990—），男，助工，主要從事地球物理找礦工作，通信地址青海省西寧市黃河路15號，E-mail//969306194@qq.com

1671-1947（2016）06-0583-06

P315.2；P694

A