侵入岩实物地质资料筛选

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吴海 马君 刘晓文 孙东洵

(国土资源实物地质资料中心)

摘要 本文在概要介绍侵入岩研究现状及中国侵入岩时空分布特点基础上,简述了侵入岩在库藏实物系统中的位置 ,进而对侵入岩实物地质资料的筛选原则 、筛选依据、筛选步骤进行了探讨。初步确认侵入岩实物地质资料筛选以典型性、代表性 、特殊性为总体原则,明确了筛选工作的切入点和基础,提出了三条基本筛选依据、四个基本工作步骤。

关键词 实物地质资料;侵入岩;筛选

现代地质科学研究与传统地质科学不同 ,它突破了学科界限,形成了一系列以建立新的地质科学知识体系为目的的跨学科重大研究领域,具有浓厚的大科学色彩 。地质科学与其他学科不同 ,其研究更依赖于野外的观测、探测数据和必要的实物标本 ,属数据密集型的科学。因而,现代信息技术对地质科学数据的系统采集 、积累与分析,就显得十分重要。

侵入岩实物地质资料是国家库藏实物资料系统的子系统 ,是库藏实物资料的重要分支和组成部分 。库藏侵入岩实物筛选工作,受多方面因素影响,难度较大。其目的是提交一个反映我国地质研究现状的侵入岩实物目录 ,同时要考虑到库容量和自身系统性问题。本文仅就侵入岩库藏实物地质资料筛选工作中的有关问题进行初步讨论 。

一、侵入岩研究现状概要

大陆壳的形成和聚集至少在4.2 Ga以前就开始了,并一直持续到今天 。然而,陆壳的生成和演化与板块构造的关系至今不甚清楚 ,仍是今后板块构造研究中的重大课题。板块俯冲作用明显地产生了具有大陆特性的岩体,这并不能排除与板块构造无关的其他作用过程也可能是陆块形成原因之一的可能性\[2\]。

就大陆生长的构造作用和岩浆作用而言,花岗岩类地质研究就显得十分重要 。

1.国外研究现状

在国外 ,关于侵入岩研究的最新进展以花岗岩类的研究最为引人注目。20世纪90年代以来,受大陆动力学及新实验测试技术与先进研究方法的推动,新的花岗岩研究思潮又悄然来临。它使花岗岩地质研究从过去以岩体岩相学为主的研究阶段 ,逐渐转入到从构造和地球化学方法入手 ,以壳-幔相互作用为突破口,探索花岗岩带形成演化及其动力学的新阶段 。花岗岩研究已经从以个别花岗岩类岩体和岩套为主的研究发展到对全球不同构造背景下的花岗岩类型进行地球动力学研究。作为地壳重要组成的花岗岩物质可以作为地球动力学环境的标志及演化的示踪剂,可以反演出不同地球动力学环境下大陆地壳的形成和再循环过程。

2.国内研究现状

在国内 ,侵入岩的研究进展不甚平衡,针对花岗岩类的系统研究尚有较大差距 。

蛇绿岩组合作为古洋岩石圈或与古洋具有亲缘关系的构造单元的残余保存在各地质时期的造山带中,成为重建古洋最直接的证据。关于蛇绿岩的研究 ,张旗等已有较为系统的总结,其中包括了大部分构造意义显要的超镁铁质、镁铁质侵入岩。

我国的花岗岩研究在1∶20万和1∶5万区域地质调查中取得了丰硕成果,程裕淇等于1991年编制了1∶500万中国地质图 、于1994年出版了《中国区域地质概论》一书 ,在系统地总结了我国区域地质调查成果的同时,也对侵入岩进行了概略总结,划分出12个岩浆活动期 、四种构造-岩浆类型、30个侵入岩带;李兆鼐、王碧香于1997年编制出版了《中国火成岩地质图及说明书》 ,划分了侵入岩岩石共生组合,概述了各个侵入岩组合的构造环境 。此外,还有一些区域性或分省的侵入岩总结成果 ,如华南地区和河北省 、陕西省等。然而 ,与国外相比,我国花岗岩研究至今基本上仍停留在岩体岩性调查阶段,与当今国际先进水平差距甚大。

随着中国地质调查局花岗岩研究室的成立 ,以及中国花岗岩地质调查和研究的高级研讨班的举办,揭开了中国花岗岩类调查与研究新的一页 。新一轮有关花岗岩类的调查与研究将注重研究区域花岗岩的时、空分布规律,为建立区域构造格架和区域构造演化的动力学模型提供科学依据 。同时 ,中国火成岩数据库、中国花岗岩地理信息系统的建设工作也相继展开。

二 、中国侵入岩概况

中国陆地岩浆岩出露总面积为1820000km2,占陆地面积的19%。其中侵入岩出露面积约为930000km2,占陆地面积的9.7% 。其中碱性岩为499km2 ,占侵入岩的0.1%;超镁铁岩—基性岩为20334km2,占侵入岩的21%;中—酸性侵入岩约为909276km2,占侵入岩的97.8%。

中国的岩浆活动自太古宙至现代都有发生。程裕淇等(1994)根据我国区域地质及侵入岩已有的研究成果 ,从多因素综合考虑将我国侵入岩划分为前吕梁(含迁西、阜平、五台) 、吕梁、四堡、普宁 、震旦、加里东、华力西 、印支 、燕山和喜马拉雅等12个岩浆活动期;四种构造-岩浆类型(洋脊型、火山弧型、碰撞型和陆内拉张型);30个侵入岩带 。其中,以超镁铁质岩为主的岩带有:①环准噶尔;②环塔里木;③祁连山;④藏北;⑤雅鲁藏布江;⑥哀牢山;⑦贺兰山;⑧那丹哈达;⑨秦岭。以辉长岩为主的岩带有:①渡口;②汉南;③武当山;④桂北;⑤富宁;⑥北山。花岗岩类岩带有:①阿尔泰;②天山;③祁连山;④昆仑山;⑤阿坝;⑥冈底斯;⑦大兴安岭;⑧长白山;⑨阴山; 燕山; 秦岭; 攀西; 南岭; 长江中下游; 泰山 。

洋脊型在我国境内以形成于不同时代的蛇绿岩套为该类型的主要组分,并多以蛇绿混杂体出现。根据蛇绿混杂体成带产出的特点 ,我国境内自北而南主要存在17条蛇绿混杂体带:①加里东期富蕴-北塔山带;②华力西期克拉麦里-莫钦乌拉带;③加里东期唐巴勒-温都尔庙-西拉木伦河带;④华力西期达拉布特-贺兰山带;⑤华力西期巴音沟-索伦山-玛纳斯河带;⑥加里东期北祁连山带;⑦加里东期南祁连山带;⑧华力西期西昆仑北缘带;⑨华力西期东昆仑南缘带; 秦岭带; 印支期甘孜-理塘带; 印支期金沙江带; 燕山早期澜沧江带; 燕山早期怒江带; 燕山晚期雅鲁藏布江带; 早中生代那丹哈达带; 中元古代歙县-德兴带。上述①至⑤带构成天山-东西准噶尔-内蒙古古生代褶皱带的重要组分 ,是介于西伯利亚陆块与华北陆块—塔里木陆块—卡拉库姆陆块之间的中亚古生代造山带的洋壳残片,其大部分代表中等扩张速率的洋盆产物,形成于小型洋盆 ,如弧后盆地 、边缘海盆以及陆间海盆等环境,表明塔里木-华北板块之北不存在广阔浩瀚的大洋 。⑥至 带基本构成了古、新特提斯洋的古缝合带和活动大陆边缘,分别由蛇绿岩套及铁质基性岩和超镁铁岩组成。蛇绿岩带产于板块构造结合带(古缝合线) ,自北而南依次出现,与板块构造自北而南的演化历史有关。各洋脊型构造-岩浆岩带基本上反映了我国不同时期各洋盆扩张期形成的洋壳及活动大陆边缘的残片(体) 。

火山弧型侵入岩分布于各时代造山带内,它记录了造山带从大洋板块开始俯冲、洋盆闭合到陆—陆碰撞前演化过程的基本信息 。自显生宙以来 ,由北而南发育有一系列火山弧型构造-岩浆带:①加里东期中天山北缘-居延海-多宝山带(O—S);②加里东期白乃庙-石缝带(O2);③华力西期中天山南缘带(D—C1);④华力西期中天山北缘带(C1—C2);⑤加里东期祁连山-北秦岭带(S);⑥华力西期澜沧江带(P1—P2);⑦印支期金沙江带(T1—T3);⑧印支期义敦带(T3);⑨燕山期藏北-念青唐古拉带(Kl); 燕山期冈底斯带(K1); 燕山期东南沿海带(J3—K1); 喜马拉雅期台东带(N)。它们与洋脊型构造岩浆带在空间上相伴出现。

2

碰撞型岩浆的来源是多种多样的,它具有特定的火成岩组合,同碰撞的深成岩为过铝花岗岩(淡色花岗岩) ,是一种位于变质岩中与围岩整合或半整合的侵入体,同混合岩密切共生,来源于地壳的岩石 ,这类岩石的形成同碰撞过程中地壳增厚有关 。在西伯利亚板块和塔里木—华北板块之间 ,沿着缝合带,由西而东发育一条同碰撞花岗岩带;在古 、新特提斯洋闭合及在几个微陆块之间发生碰撞作用过程中,形成陆壳重熔型花岗岩 ,在中元古代晚期随着南华洋的消亡,华夏、扬子两个古陆碰撞,沿绍兴—萍乡—北海一线形成四堡期陆壳重熔型花岗岩带;在志留纪末期南华加里东褶皱区形成的同时 ,碰撞型花岗岩广泛分布于云开大山、武功山 、武夷山等地;在西准噶尔的和什托洛盖一带和内蒙古二连浩特—锡林浩特一带,也发育这类碰撞晚期或碰撞期后的花岗岩带。碰撞后碱性花岗岩带在我国北疆和东部沿海呈明显的带状分布。前者呈近东西向(简称东西带),从新疆阿尔泰、东西准噶尔经内蒙古到东北北部 ,外延至哈萨克斯坦、蒙古和远东地区 。后者呈北东向或北北东向(简称北东带),自闽粤交界,沿南沃-长乐断裂 ,进入浙江后见于温州 、舟山群岛等地;从苏州、青岛崂山直达吉林岗山的碱性花岗岩等应是闽浙带的北延部分,亦是亚洲大陆边缘北东向的白垩纪碱性花岗岩带,在吉、黑东部与上述东西向碱性花岗岩带的东段相交会。

陆内拉张型侵入岩形成于大陆板块内部的拉张性构造环境。它们包括各种类型的侵入体 ,如环状分布的中心式杂岩体和分异良好的辉长岩层状侵入体等 。大陆板块内碱性岩套发育区主要出现碱性岩 、煌斑岩 、金伯利岩及碳酸岩 ,如四川南江坪河、贵州马坪、山东 、河南、辽南、山西紫金山和内蒙古白云鄂博。

三 、侵入岩实物地质资料在库藏实物系统中的位置及其筛选

依照国家实物地质资料库的功能,库藏实物应具有系统性。实物收藏至少应包括火成岩、地层、变质岩 、矿产四个方面的内容,其他尚有古生物、水文工程、环境灾害 、极地考察、大陆科学钻探等方面的实物地质资料可供选择 。火成岩、地层 、变质岩 、矿产实物地质资料为库藏实物系统的四个支柱。其他方面的内容 ,可根据库容量及实物库功能的需要进行选择。

通俗地讲,理想的侵入岩子系统,既不是“红花 ”、“绿叶”的采摘 ,也不是“枝干”的堆砌 。理想的侵入岩子系统,应该是林中的一棵“大树 ” 。那么,相应地也就要有“根系”的存在 ,所谓“根系”就是我国几十年来丰富的地质调查和地质科研成果。也就是说侵入岩子系统,是有生命的系统,因而也就需要逐步完善和不断更新。

1.侵入岩实物地质资料的定位及筛选问题

侵入岩在岩石自然循环系统中处于重要地位 ,对反映地球动力学环境意义重大 。因此,侵入岩实物地质资料作为国家实物库四大支柱之一的子系统是十分必要的。关于侵入岩子系统本身的系统性,可以从以下几个方面来理解:首先是实物的系统性 ,应该包括岩石标本、相关的岩心和薄片;然后是反映某一岩体特征的标本 ,应以系统的剖面样品为主,组合样品的补充有时也是必要的,再就是 ,实物地质资料要辅以相应比例尺的图文表等资料。

火山岩是火成岩的重要组成部分 。火山岩实物是作为地层实物的一部分并入地层实物子体系?还是火山岩实物作为火成岩子体系的分支与侵入岩实物共同组成火成岩实物子体系?仍是需要讨论的问题。前者,显然存在不合理的地方;对于后者来说,在实物筛选实际工作中会遇到火山岩层或组分不易单独分离出来的问题。

根据国家实物地质资料库的功能需要 ,同时考虑到库容量和课题的工作程度,我们现将侵入岩实物筛选工作划分为两个层次 。第一层次,就是依据我国区域地质调查成果进行筛选工作 ,其目的是要反映我国区域地质调查的工作程度。第二层次,就是根据现有科研成果进行筛选工作,目的在于反映我国现今地质科学的研究水平。当然 ,在实际工作中,这二者常常是结合进行的,很难将二者截然分开 。

火成岩分类通常是以化学分类和矿物分类为基础的岩石学分类 ,粗略地分为超镁铁岩 、镁铁质岩、中性岩和长英质岩四类 ,或称为超基性岩、基性岩 、中性岩和酸性岩。进一步的分类命名一般采用国际地科联推荐的火成岩分类方案。此外,尚有与区域地质构造相结合的构造-岩浆分类,如火成岩组合分类和以板块构造为基础的构造-岩浆分类等 。本次侵入岩的实物筛选工作 ,是以板块构造为基础的构造-岩浆分类为主导、以岩石学分类为参考来进行 。

2.侵入岩实物地质资料筛选的基础资料

目前侵入岩实物地质资料筛选工作,主要是以我国几十年的地质调查成果为基础,属于上述第一层次。主要依据的基础资料:①程裕淇等 ,1994,中国地质图和《中国区域地质概论》;②全国各省区区域地质志;③李兆鼐、王碧香,1997 ,《中国火成岩地质图及其说明书》。此外,中国火成岩数据库 、中国花岗岩地理信息系统等资料可以陆续得到有效利用 。在此基础上,尽量参考新近的科研文献 ,以满足筛选工作的实际需要。

3.侵入岩实物地质资料主要筛选依据

侵入岩的筛选工作,最终是要选出具有典型性、代表性、特殊性侵入岩体的地质剖面。

主要筛选依据为:

1)时间 、空间代表性,即时间、空间都是体现任一地区地质构造演化的重要因素 ,在一定地质时期的不同地区 ,发生具有差异的构造运动,产生具有个性的侵入岩体 。因而合理地划分地质时期,再分别进行空间展开分析 ,捕捉那些反映构造运动特征的标志性侵入岩体。

2)特殊性,即针对的是时间上具有典型性、空间上具有特殊性和自然界少见的侵入岩类型。如元古宙时期发育于华北陆块北缘的斜长岩类 、我国东部燕山期的I-A型花岗岩体和某些地区的碳酸岩等 。

3)岩体代表性,即针对一个构造-岩浆岩带 ,选择岩相发育完好,且岩石学 、矿物学、地球化学标志清晰确凿的代表性侵入岩体。

4.侵入岩实物地质资料筛选步骤

侵入岩实物地质资料的筛选工作,根据程裕淇等(1994)划分的30个侵入岩带来开展。其基本工作步骤概要如下:

1)分别了解各个侵入岩带的产出地质背景 ,将侵入岩带与相宜的构造带共同置于相应时空尺度的构造运动中,深入理解侵入岩带在相应构造运动中的时空位置、地质构造意义 。

2)划分每一个侵入岩带中侵入岩体的时间分配,根据其在区域地质构造演化过程中的时间位置 ,确定它的地质构造意义等级。

3)在同等时空间条件下,区分出不同的岩石系列,尽量确认岩体的成因类型 ,筛选出地质构造意义重要的岩石系列和成因类型。

4)在同一岩石系列或同一成因类型的岩体中 ,选择岩相发育较完好 、岩石类型较齐全、岩石地球化学数据完备的岩体 。

侵入岩实物地质资料系统收藏意义重大 。由于目前我国花岗岩类研究程度较低,所以相关的实物地质资料筛选收集等工作存在一定困难,因此侵入岩实物地质资料系统的建立 ,需要一个不断完善的过程。

参考文献

程裕淇等.1994.中国区域地质概论.北京:地质出版社

国家自然科学基金委员会地球科学部.2002.21世纪初地球科学战略重点.北京:科学出版社

李兆鼐,王碧香.1997.中国火成岩地质图说明书.北京:地质出版社

路凤香,桑隆康等.2002.岩石学.北京:地质出版社

邱家骧等.1985.岩浆岩岩石学.北京:地质出版社

肖庆辉等.1993.当代地质科学前沿——我国今后值得重视的前沿研究领域.武汉:中国地质大学出版社

肖庆辉等.2002.花岗岩研究思维与方法.北京:地质出版社

张旗 ,周国庆.2001.中国蛇绿岩.北京:科学出版社

用激发极化法在复杂地质环境中找矿

陈开旭1李闫华1任香爱2

(1.中国地质调查局武汉地质调查中心;2.国土资源实物地质资料中心)

摘要 中国地质调查局武汉地质调查中心在厄立特里亚中南部的 Adikeyh 地区,采集了一套代表性岩矿标本,整理、编录后移交给了国土资源实物地质资料中心。这套系列标本是国家实物地质资料库收集的第一份国外实物地质资料 。本文介绍了标本采集地区的自然地理和地质矿产条件 ,全面总结了标本采集 、整理、编录工作方法,介绍了出境、入境手续办理流程,对国外实物地质资料采集提出了建议。希望对今后国外实物地质资料采集工作具有示范意义。

关键词 厄立特里亚;中南部;岩矿标本;采集

为加强境外实物地质资料管理 ,国土资源实物地质资料中心开展了境外实物地质资料管理研究,课题组在调研的基础上,于2011年编制了《境外实物地质资料管理办法(草案)》 。为了检验该办法的可行性 ,探索境外实物地质资料采集方法 ,总结工作经验,按照年度课题工作任务,示范性采集一份实物地质资料。应国土资源实物地质资料中心课题组要求 ,中国地质调查局武汉地质调查中心厄立特里亚中南部地区与地球化学调查项目组,在项目工作区示范采集了一套代表性岩矿标本。这是国土资源实物地质资料中心采集的第一份境外实物地质资料 。通过示范采集,初步总结了实物地质资料采集方法及出入境流程。本文对此项工作进行了总结 ,为完善《境外实物地质资料管理办法》和今后境外实物地质资料采集工作提供经验。

一 、项目简介

1.项目来源与工作内容

(1)项目来源

境外实物地质资料采集由中国地质调查局武汉地质调查中心厄立特里亚中南部地区与地球化学调查项目组实施 。该项目为中国地质调查局发展研究中心国家国际科技合作计划《厄立特里亚中南部地区铜多金属矿产资源潜力评价合作研究》项目中的子课题。

项目工作区为厄立特里亚中南部的Adikeyh地区,工作区面积5235km2。

(2)项目工作内容

1)首先在工作区开展面积性1∶25万水系沉积物调查,同时充分利用遥感解译结果 ,建立遥感解译标志,开展地质矿产路线调查,修编或编制工作区1∶25万地质图 ,并对区内已有找矿远景的矿点开展矿点检查,对有找矿前景的矿点进行踏勘检查并适时进行大比例尺地质草测 。

2)圈定地球化学异常,编制综合异常图 。对已圈定的主要异常 ,结合地质矿产调查结果 ,进行异常筛选。对重点异常开展1∶5万水系沉积物加密、大比例尺岩石或土壤地球化学剖面测量,对异常进行综合评价,确定是否为矿致异常。

3)对矿致异常及重点矿化地段利用地质测量、槽(井)探工程等手段进行检查和评价 ,确定可供进一步勘查工作的矿床 、矿(化)带或矿(化)点 。

4)开展综合研究工作,系统总结区域成矿地质条件、控矿条件及勘查方法的有效性,为寻找具有更大资源潜力的地区和矿产地提供依据。

2.项目取得的成果

1)完成Adikeyh地区1∶25万水系沉积物测量4569km2。通过水系沉积物组合样品测试 ,绘制了Au、Ag 、Cu 、Pb、Zn、Sb 、As等39个元素的单元素地球化学图,全面了解了工作区的元素地球化学特征,并进行了地球化学分区 。总体上 ,Au 平均含量是我国背景推荐值的近2 倍;Ag、Cu、Ba 、As、Sr、Mn 、V、TFe2O3、MgO 、CaO、Na2O偏高;Cd、Nb 、F偏低;B 、Be、Hg、La 、Sn、Pb、Li 、U、Zr极贫乏。主要成矿元素有Au、Cu。

2)根据Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Sb-As-Hg,Cr-Ni-Ti-Co-Fe-V-Mn,Nb-La-Y-U-Th-Sr-Zr ,W-Sn-Mo-Bi-Be-Li-F等4类元素组合,圈定了30个组合异常 。筛选并检查了10个异常,主要对HS1 、HS2、HS3、HS5 、HS6、HS9、HS11 、H15 等8个重点异常进行了1∶5万水系沉积物加密和1∶1万岩石剖面测量 ,其次对HS7 、HS20进行了踏勘性检查 ,发现了一些矿化体,初步查明了异常源。已有工作结果认为 HS6、HS11、HS15 等异常具有一定工作价值。

3)采用路线地质调查和遥感解译相结合的方法对整个Adikeyh工作区进行了矿产地质路线调查,初步编制了工区1∶25万地质草图 ,新发现铜(金)或金矿(化)点24处 、新发现非金属矿点7处(其中高岭土矿点1处,石灰岩(大理岩)矿点5处,硅石矿点1处) 。对 Barazio 和Ewanet两个重点地区开展了1∶5万地质矿产调查和矿(化)点踏勘检查 ,初步确定了两个重点地区的铜金矿床类型、矿化规模和矿化强度。

根据已发现的矿(化)点成矿特征及成矿地质背景分析,该区铜金多金属成矿作用主要与火山和岩浆热液作用及其后的构造热液叠加作用相关,主要矿床类型为石英脉型金矿、蚀变破碎带型金矿 、矽卡岩型铜金矿及次火山岩型铜金矿 ,该区目前尚未发现与海底火山活动相关的块状硫化物(VMS)矿床。

已有的调查及分析测试结果显示,Barazio铜金矿点、Ewanet金矿点、Halay铜金矿点及Berakit铜金矿点具有一定的矿化规模和矿化强度,初步认为具有一定的找矿前景 。

二 、工作区自然条件与地质矿产特征

1.工作区自然地理与交通运输条件

项目工作区为非洲东北部厄立特里亚的Adikeyh地区 ,属厄立特里亚阿克莱古扎伊省(Akle Guzai)管辖 。

厄立特里亚位于东非及非洲之角最北部,西与苏丹接壤,南邻埃塞俄比亚 ,东南与吉布提相连 ,东北濒临红海,海岸线长1200km,隔海与沙特阿拉伯、也门相望。

Adikeyh地区位于厄立特里亚中南部 ,大部分属于高原地区,南部边界靠近厄立特里亚与埃塞俄比亚边境,工作区东部为海滨平原 ,地势骤降。最低点位于北东角,海拔仅29m,最高点位于工区东南角Melhendaga附近 ,海拔3038m,中部、西部及南部为高原,海拔多为1500~2300m;东北角为近海低地 ,海拔多在300 m以下,地形切割强烈,落差多在500~1500 m之间 。中西部高原有零星居民点分布。北东部靠近近海低地 ,多分布有呈近SN向的悬崖 ,多为无人区,工作条件十分恶劣。地表植被以灌木为主,高大乔木稀少 。

区内高原地区气候温和 ,凉季(12月至次年2月)气温为15℃,热季(5月至6月)气温为25℃。东部平原地区气候炎热,最高气温可达40℃以上。高原地区全年降雨量为1000~2000 mm 。东部大部分地区雨量不足 ,尤其是靠近红海沿岸的平原,一年中大部分时间干旱,呈沙漠状态。

Adikeyh地区有一条主干公路从区内西部的Deki Amhare镇向南东方向穿过中部至南部的厄立特里亚-埃塞俄比亚边境 ,全长约70km,Deki Amhare镇也是区内最大的集镇。支线公路(或简易公路)主要有两条:一条从工作区中部的Adikeyh附近向北至工区最北东部,全长约40km ,该条简易公路主要沿季节性河流修建;另一条简易公路从Adikeyh附近向正西方向通至工区西部边界 。其他地方亦见有极少量的简易公路(大路),但长度都较短。其余地区交通以当地村民生产活动的小路为主,东部人烟稀少区及无人区交通条件较差。

河流以季节性河流为主 ,中部及北东部河流流向北东 ,南西部河流流向南西 。整个地区生活用水尤其是饮水困难 。

2.工作区地质矿产特征

厄立特里亚在构造位置上处于阿拉伯-努比亚地盾区。该地盾被认为是代表了东西冈瓦纳之间的巨大缝合带——泛非构造带的一部分。该国所处的地质构造背景反映该区经历了泛非构造期及其以后的构造作用,地质构造复杂,成矿地质背景较为有利 ,近年来的勘查结果表明厄立特里亚具有寻找块状硫化物矿床的巨大前景,目前已证实该国存在两个多金属成矿带:Bisha成矿带和Asmara成矿带 。Bisha成矿带位于厄立特里亚西南部的Gash-Barka地区,呈近NE-SW向 ,贯穿整个厄立特里亚西部。Asmara成矿带从Asmara以北,经Asmara向西南一直延伸至厄立特里亚-埃塞俄比亚边界。

Adikeyh工作区位于上述Asmara NNW向次级构造变形带的南端,Asmara构造带在Asmara南部附近被构造后花岗岩体截断 。

区内前寒武纪地层( )占工作区域面积的70%左右 ,由变质基底的高级变质片麻岩(混合岩)和低级变质基性火山-沉积岩系构成,分为上 、下两部分。下部( )主要由多期次的变质变形作用形成的各类片麻岩组成,分布于工作区东北部 ,其中片麻岩主要为花岗质片麻岩,局部出现混合角闪石黑云母片麻岩,变质程度主要为低角闪岩相 ,多数人认为其时代为新元古代;上部( )由低级变质中基性火山岩与沉积岩组成 ,变质程度为绿片岩相,属于泛非阿拉伯-努比亚地盾的一部分,多数人认为其时代属新元古代。其中Tsaliet群( )为主体部分 ,分布广泛,主要为变安山质熔岩和凝灰质板岩、变杂砂岩;Didkama群( )零星见于Adikeyh工作区南部Adi Bizo及Ased等地,主要为一套板岩和白云质大理岩组合 。

晚古生代—古近纪地层零星分布于工作区南部Bihat、Moko 、Adolay 、Bohele、Adi Samri等地 ,约占工区面积的5%~8%,下部主要为晚石炭世冰碛岩,上部地层由砂岩、页岩构成 ,为陆相沉积,可能属中生代。

古近-新近纪地层由新生代火山岩 、火山碎屑岩与陆相沉积岩组成,包括Ne、Pga、Nal等3个单位。其中Ne由未分的中新世-上新世的Desset组和Dunishuh组(一些地方包含了Habab组)构成 ,分布于工作区的东北部Dekuaena附近,主要岩性为碎屑岩 、蒸发岩和灰岩,而Habab组的岩性为泥岩和蒸发岩 。Ashangi群(Pga)见于工作区的西北部Wokerti附近 ,由古新世—渐新世—中新世的碱性橄榄玄武岩、凝灰岩和少流纹岩构成 ,其与东非大裂谷的活动有关。Nal为上新世粗面岩、响岩,构成碱性岩栓和熔岩,工作区仅在南部Afoma有出露。

第四纪沉积主要分布于河流谷地与阶地 ,多为冲积性河流沉积或洪积扇堆积 。在Adikeyh工作区,侵入岩大约占整个区域面积的20%,分为 与 两类 , 为花岗岩, 为闪长岩和石英闪长岩,呈岩基或圆形岩体形状产出 。它们被认为是构造后期花岗岩类 ,时代属新元古代。

Adikeyh工作区以发育NNW向断层及褶皱变形为特征。

三 、实物地质资料采集

1.工作过程

之所以选择该项目进行示范采集,是由于该项目工作区处于非洲欠发达地区,地质工作程度低 ,已知矿床(化)点极少,但工作区在构造位置上属阿拉伯-努比亚地盾区,地质构造复杂 ,岩石类型多样 ,具有较好的成矿条件,区内岩(矿)石在整个地盾区具有较强的代表性,从科学研究和未来找矿的角度看 ,工作区典型的岩(矿)石标本具有采集和保存的价值,因此此次采集对象主要针对工作区典型的岩石和部分矿化岩石标本 。

此项采集工作与项目的地质地球化学调查同时进行,共采集13件岩(矿)石标本 ,主要类型为变中基-中酸性火山岩、变中酸性侵入岩、矽卡岩 、铜矿石等,在采集标本的同时进行了编录、照相。

2012年2月25日,按照实物地质资料采集流程 ,项目组与国土资源实物地质资料中心就厄立特里亚实物地质资料进行了移交。2012年3月底,项目组向国土资源实物地质资料中心提交了采集报告 。

2.采集对象和地点

根据工作区已有的地质资料和已取得的工作成果,综合考虑采集标本的区域代表性 ,确定了采集对象和采集地点。

区内出露的地层主要为前寒武纪变质岩石,主要岩性为变中基性火山岩、变酸性火山岩和变沉积岩,古近-新近纪盖层主要发育陆相沉积岩 ,侵入岩主要以中酸性为主。在前寒武纪地层中主要发育与构造热液作用相关的铜 、金矿化 ,盖层中主要为高岭土等一些非金属矿产 。老的侵入岩及其接触带发育矽卡岩型铜矿和构造热液型金矿。因此前寒武纪地层中主要采集3类代表性岩石,即变中基性火山岩 、变酸性火山岩和变沉积岩,采集地点为Adikeyh-Asmara主干公路两侧以及Halay、Berakit等地区;侵入岩主要对不同类型的花岗质和闪长质的岩石进行采集 ,主要围绕Deki Amhare岩体进行采集;矿石标本选择区内唯一的矿化点Barazio铜(金)矿点进行标本采集;盖层中针对广泛分布的高岭土矿产进行标本采集。

3.采集技术要求

(1)采集部位

根据不同地质体、不同类型岩石分别采集,在保证采集的岩(矿)石标本新鲜并有较强的代表性的基础上,确定标本采集的具体部位 。

(2)采集数量与规格

1)考虑到工作区岩石类型 ,此次在野外初步采集了15件岩(矿)石标本,经筛选后确定13件为此次采集的岩(矿)石标本。

2)考虑到国外工作和运输条件,此次采集标本的规格(长×宽×高)定为(100~150)mm×(100~150)mm×(80~100)mm。

(3)采集方法

1)采集人员由中 、厄双方地质技术人员以及专业采样工组成 ,技术人员负责选择采集对象和采集部位,并进行现场地质记录描述、编录和野外采集点地质照相,标本采集由专业采样工完成 。

2)在野外采集完成后 ,在室内由技术人员对标本进行整理、修饰 、标本登记、照相,然后对标本进行包裹和装箱 。

4.采集结果

本项采集工作共完成了13件岩(矿)石标本采集工作及相应的采集记录、照片等,完成的实物及相关资料如表1所示。采集的13件实物标本简要特征见表2。

表1 完成的实物地质资料及相关材料

四 、实物地质资料出入境

1.出境

由于近年来厄立特里亚矿业勘查开发活动日趋活跃 ,政府对国外企业来厄立特里亚进行矿业投资持积极的支持态度 ,由于其国内分析测试技术水平极低,多数公司的岩(矿)石样品都必须运出厄立特里亚到其他国家进行测试,因此厄立特里亚相关部门对岩(矿)石及其他类样品的出境没有特别的限制 ,手续的办理相对较为简单、方便 。

2.入境

我国对外来岩石、矿石 、土壤等样品的管理较为严格,有相应的一系列管理办法。一般情况下样品不能随行李入关,容易被扣留;通过航空托运办理岩(矿)石入境的手续较为复杂 ,如果手续齐全,可以很顺利地从海关提出样品。一般情况下需指定一家清关公司协助办理相关手续,办理时间多为一个月左右 。

出境、入境办理流程见图1、图2所示。

图1 出境手续办理流程

五 、结论

1)本课题委托境外项目承担单位在厄立特里亚Adikeyh地区开展地质地球化学调查的同时 ,对该区典型的岩(矿)石标本进行了采集,共采集13件具代表性的岩(矿)石标本,并提交了相应的记录 、影像资料和其他相关实物地质资料 ,编写了采集报告,达到了预期的目的。

表2 采集的实物标本简要特征

图2 入境手续办理流程

2)本项目为科技部“中非科技伙伴计划 ”框架下的国际科技合作项目“厄立特里亚中南部地区铜多金属矿产资源潜力评价合作研究”之下属子课题,是我国科技主管部门、国土资源主管部门、大型企业以及科研院所联合探索矿产资源“走出去”新模式的一次重要探索 ,项目合作国厄立特里亚 ,为近年来非洲东部找矿取得重大突破的地区之一,此次采集的实物地质标本反映了该区的典型岩(矿)石特征,对于今后“走出去 ”的找矿工作和科学研究具有一定的参考价值 。

3)此次实物地质资料的采集技术要求 、规格等均参考国内实物地质资料采集工作要点进行 ,但在实际采集工作中,考虑到国外工作条件、运输条件及采集难度等因素,在保证采集原则和相应技术不变的前提下 ,对采集尺寸进行了适当降低。

4)本次采集是对境外实物地质资料采集工作的一次尝试,采集方法、规格及出入境流程均可对今后境外实物地质资料采集工作提供借鉴,也可为相关部门在制定境外实物地质资料采集标准时提供一定的依据。

5)境外实物地质资料出入境手续较为复杂 ,特别是入关手续办理的程序更为复杂,且时间较长,建议由主管部门与海关进行沟通 ,简化入关程序 。

6)境外实物地质资料的采集有别于国内实物地质资料的采集,境外项目工作区多为经济不发达地区,交通条件差 ,工作环境恶劣 ,缺乏采样工具和设备,因此样品采集困难远大于国内,同时面对国外特殊情况 ,专门进行实物地质资料的采集各方面费用也较高,建议境外项目的标本采集标准进行适当调整,以适应具体情况 ,同时考虑成本因素,建议在项目预算中列支实物地质资料采集费用,以项目总经费的3%~5% 进行预算为宜。

7)境外实物地质资料采集工作要点是少而精 ,要特别注重采集样品的科学研究意义和成果的体现。主要采集对象为:①具有重大科学意义的岩(矿)石标本;②能反映项目成果的代表性岩(矿)石样品;③具特殊价值或特别意义的岩(矿)石标本 。对于一般性岩(矿)石样品,由于采集成本较高,不宜专门进行采集 。另外 ,境外实物地质资料最好结合正在实施的境外项目进行,这样不仅可以使采集的实物地质资料更具有代表性,而且可以极大降低费用 ,并便于出境入关。

地质资料的综合整理研究

G.N.Shkabarnya N.G.Shkabarnya B.L.Stolov

(Department of Geophysics,Far Eastern State Technical University,Vladivostok,Russia)

摘要 在俄罗斯广泛利用多种改进的激发极化法完成了一些重要的地质任务 ,主要是金属矿勘探和地下水勘探。特别是在Primory地区,激发极化垂向电测深法(IP-VES)实际上已成为该区寻找锡 、钨、铜等多金属隐伏矿床的唯一方法 。用它能进行深部填图,揭示浸染状和细脉浸染状硫化物矿化带的分布情况。用这种方法对复杂地质构造区和地形起伏剧烈的地电剖面内 ,各种陡倾斜的不均匀体以及局部目标进行了研究。控矿和成矿部位的局部构造特点是低阻、高极化 。其中硫化物矿化密集区与高异常带伴生。因而,在Dalnegorsk和Kavalerovo矿区,所有的矿床和矿产地都在IP异常区范围内。用这种方法探明了包括Pushkinskoye矿床在内的一些有开采价值的地下水资源 。

在特殊条件下采用IP法需要有特殊的野外工作方法和资料解释方法。为此 ,我们开发了适用于新测区以及矿田边缘山地与泰加林等复杂条件下各种IP-VES野外技术,勘探深度可达几百米至1.5km。但IP法的成功应用主要取决于利用接近于真实的物理-地质模型以确定研究对象的可靠参数 。专家们熟悉以电阻率数据为主的电测深自动解释系统,这里提出的IP解释方法以水平不均匀介质数学模型为基础 ,充分地近似实际的地电断面,模拟包括局部不均匀体在内的平滑 、倾斜、陡坡等地层组合。我们对矿区典型地电断面进行了初步分析,开发了很多水平非均匀介质模型算法和程序、研究了一些模型和不同排列的IP空间结构特征 、研制了原始数据处理和模型初级近似的一些算法。

关键词 激发极化法 地电模型 非均匀介质 模拟 解释 近似

1 引言

为了完成一些重要的地质任务 ,首先是金属矿和地下水的勘探,在俄罗斯远东地区广泛采用了多种改进的激发极化法(IP) 。特别是在Primorye地区,激发极化垂向电测深法(IP-VES)实际上已成为该区寻找锡、钨、铜等多金属隐伏矿床的唯一方法 ,它能进行深部填图 ,揭示浸染状和细脉浸染状硫化物矿化带的分布情况 。

用这种方法对复杂地质构造区和地形起伏剧烈的地电剖面内各种陡倾斜的不均匀体以及局部目标进行了研究。控矿和成矿部位的局部构造特点是低阻 、高极化。其中硫化物矿化密集区与高异常带伴生 。因此,在Dalnegorsk和Kavalerovo矿区,所有的矿床和矿产地都在IP异常区范围内。

在地下水勘探中 ,研究的层状地电剖面还包括一些局部侵入体 、坡度平缓与倾斜的尖灭层以及陡峭的不均匀体。与多种条件有关的含水层的特点是电阻率低于或高于围岩的电阻率,但极化率值常常比较低 。利用IP法在Primorye地区探明了包括Pushkinskoye矿床在内的一些含地下水的远景区。

俄罗斯和远东其它地区的矿区和水文地质区域的主要特征与Primorye的相似[1],因此可将其作为IP法在复杂地质环境中找矿的一个典型例子。在特殊条件下采用IP法需要有特殊的野外工作方法和资料解释方法 。

2 野外工作方法

我们用IP法进行了1:10000~1:25000普查勘探 ,1:50000~1:100000深部探查和远景区研究。测量采用新研究出的电剖面(EP-IP)和电测深(VES-IP)排列。主要采用的剖面排列有对称四极(AMNB)、三极(AMN)、联合(正向AMN和反向MNB) 、轴向偶极及中梯(MGIP)排列 。除了MGIP的AB长度达2000~4000m之外,一般AB的长度不超过200m。MN接收电极距长度为50~100m,MN移动间距为50m。测深排列包括对称四极、联合三极、温纳(AM=MN=NB) 、轴向偶极(AB=BM=MN)以及固定一个供电电极移动MN接收电极的三极排列系统 。已证实研究断面的最有效方法当属联合排列和固定供电电极排列 。

用直流和交流测定视电阻率(ρa)和视极化率(ηa),前者采用长时间充电方式(1~3min) ,后者采用低频(0.62Hz)交流电,相位移( )由起始点确定。在直流失灵情况下用交流电是合理的。

3 矿区综合地电模型

为了对野外资料进行精确解释,先要详细研究各矿区的地质构造 ,包括岩石及其物性、构造特征及矿化分布形态 。对所得资料进行分析,揭示了大多数矿区地电模型的主要特征。表明这些矿区具有很多共同的地质特征。概念模型(图1)具有3个清晰横切的综合构造-物质复合体,勘探厚度和完整性不同 ,而且电阻率和极化率差异也不同 。我们已对顶部复合体(碎屑沉积)进行了透彻的研究 ,大部分为缓倾斜层。岩石的风化、氧化和冻结作用致使电性(ρ1 、η1)变化起伏很大。厚度平均为30~50m,有时达100~150m 。该复合体在矿化带中不很重要,对其构造和地电参数进行详细研究是为了避免在解释反映下伏构造的电测深曲线细节时产生误差。

中部复合体300~1000m厚。是一组独立块体 ,其中我们观测到有构造-岩浆活动产生的陡倾层主体,或沉积作用产生的缓坡层和倾斜层或两者的组合 。在陆源沉积物和火山成因沉积物中,我们研究的重要目标是硫化区、各种褶皱、断裂和磨矿带。岩石电阻率(ρ2)在20~1000Ω·m之间或更大 ,极化率(η2)为2%~30%。对找矿有实际意义的是不同范围的局部目标以及高电导率 、高极化率的断裂带和磨矿带 。

底部复合体包括致密陆源沉积、花岗岩体和角岩层,局部含黑云母交代岩 。这些岩石是褶皱的,组成向斜或背斜构造 ,其上界面平缓或缓倾。沉积岩的电阻率高(ρ3>1000Ω·m),极化率低(η3≈1%~3%)。

已经表明构造-物质复合体的电阻率变化范围很大,但极化率变化很小 。只在硫化或石墨化的岩石中才能看出与围岩的剧烈差异。对非均匀介质极化场模拟试验的数据分析使我们清楚了极化率变小(η2/η1<1)、电阻率变大(P2/ρ1>1)的这种不均匀性实际上在IP曲线上是反映不出来的(图1)。

图1 Primorye矿区综合地电模型

a—综合地质剖面;b—物理-数学模型 。1—碎屑沉积;2—粉砂岩;3—砂岩;4—火山岩与侵入岩;5—硅质碳酸盐岩;6—黑云母上界面;7—沉积岩顶板;8—矿体;9—强硫化岩;10—断层;11—ρa和ηa曲线;12—不同电阻率块体;13—不同极化率块体

4 野外资料解释

电剖面数据解释的第一阶段是用异常的平均极大值定性地判断异常区和剖面边界的位置[1,2]。视极化率等值线图给出地质构造单元的轮廓 ,包括构造扰动 、硫化矿化带和一些不变化的岩石。第二阶段是对水平非均匀介质IP场的数学模拟数据进行定量分析[3] 。

在一级近似中,水平非均匀介质为概念模型研究的主要对象,可利用数学方法确定点源场的电位(图2)。研究对象包括水平或垂直或倾斜界面的半空间以及楔形或局部目标。为此 ,用分离变量法和位场计算积分方程表示简化复杂的边值问题[4,3] 。根据所得结果 ,我们开发了一种软件作为模拟IP场的方法,用以研究不同介质参数和任意排列的空间结构。采用选择技术解释IP野外数据。

图2 水平非均匀介质基本物理-数学模型

a—水平层状介质模型;b—垂直层状介质模型;c—楔状介质模型;d—球形介质模型;e—半球形介面介质模型

计算视极化率,特别是利用密网测深点 ,极大地提高了地电断面制图的精度 。计算机处理分几个步骤 。每一步都包括一定的工作,从准备数据开始,经过各种计算 ,最后得出图示成果。

开始阶段进行初步处理:建立初步近似,包括目视检验测深曲线 、原始数据并经过各种换算绘制成剖面图和平面图、把研究区域划分成介质相似的几个模型区、计算和绘制不同介质的理论曲线 、参照地质界面处理地电界面的参数曲线、估算地形和地表不均匀体的影响。实际上,这一阶段常常可以解答一些有关介质的问题 。

定量解释可以估算远景区的几何参数和物理参数。这里采用了人机对话方式的选择法 ,使模型本身及其参数都得以改进。

采用近似法解释IP-VES数据的一个实例是Proninsky测区(图3),它位于Dalnegorsk矿区内 。根据VES-IP、重力 、地球化学数据初步圈出了一个异常区,并确定了下伏高阻硅质碳酸盐岩的顶部位置。预测在这种岩石与上覆火山岩界面处存在有硫化物复合矿化沉积透镜体。

在校准剖面上 ,视极化率曲线的特征为平滑的、显示二层或四层地层 。断裂引起视电阻率畸变,从短电极距到长电极距都测出曲线上视电阻率和极化率值有一明显偏差。对曲线和定性剖面进行详细分析得出了初级近似模型,包括薄漂铄纹状介质段、陡的非均匀介质和倾斜界面。在3~4测点附近有两个异常体位于另一个异常体上方 ,致使极化率升高 ,在整条剖面的这一段有一个高阻指示层,在剖面两端该倾斜层倾斜最小,中部倾斜最大 。

为了改进模型及其参数 ,对曲线进行了定量解释。为此采用了垂直层 、水平界面、倾斜接触面和地下半球形半空间模型(图3)。这样做时,将实测曲线与理论曲线对比只涉及单段而不是全部 。例如,曲线的起始部分可与“倾斜接触带 ”模型对应 ,倾斜的末端与纹层状介质模型对应 。模型各段组成物理-数学模型图,在加进地质内容后成为最终的地电校准剖面图(图3)。

图3 Proninsky测区,用IP-VES数据对矿区地电断面的近似模拟

a—ρa曲线;b—ηa曲线;c—断面块体上的电阻率物理-数学模型;d—极化率物理-数学模型;e—ρa、ηa及复参数a(ρa ,ηa)图例;f-地电断面的物理-数学模型;g—地电断面的解释模型

1—IP-VES测点;2—ρa和ηa初始曲线;3—ρa和ηa理论曲线;4—电阻率(Ω·m);极化率(%);5—标志地电层:6—英安岩 、英安岩-安山岩;7—安山岩;8—流纹岩熔结凝灰岩、凝灰熔岩;9—集块凝灰岩;10—根据IP-VES数据圈出的硫化带;11—根据IP-VES数据圈出的硫化物断裂;12—断裂。AO为电极距

图4 视电阻率(a)和视极化率(b)曲线解释的基本水平非均匀物理-数学模型

图5 Avgustovsk测区中一条剖面的物理-数学模型断面(a)和地质-地球物理断面(b)

1—岩脉;2—火山成因沉积;3—风化岩石表层(碎屑沉积);4—硫化断裂块体;5—断层;6—剖面上的VES-IP测点;7-电阻率ρ(Ω·m)和极化率η(%)

用近似法解释VES-IP数据的另一个例子是Avgustovsky测区(图4、5),位于Smirnovskoye锡多金属矿附近 。这个测区地质条件复杂,由多个水平不均匀块体组成 ,地形起伏剧烈,对成矿最有利的是断裂带。在测区控制网范围内分布有一些大的矿体,如Smirnovskoye 、Vstrechnoye 、Yuzhnoye矿床。断裂带的电阻率从背景值的1000~3000Ω·m降至200Ω·m ,极化率由围岩的1%~2%升至10% 。在500m×100m测网内采用密布排列系统进行了最大间距为2000m的三极排列测量。

根据对测深曲线、原始数据剖面图和各种换算剖面图的直观研究表明 ,研究区中部复合体介质中有一些长条形陡倾地层,还存在一些高极化率、高电导率的局部异常体。剖面底部是纹层状高阻 、低极化岩石 。

为了用数学模拟方法达到近似解释的目的,我们估算了地形的影响[3]。近似地形影响的理论计算曲线显示有些测点失真率达40%。对测区某一段原始测深曲线做了大量的改正 ,反映出了这种地形起伏的畸变效应 。

对曲线的初步解释表明,这部分不能用任何已有的水平非均匀物理-数学模型来近似。如上例所示,必须将其分成一些单块体 ,在这些块体中某些目标要占主要地位。我们对主要模型采用了有限坡度和界面的“脊”与“谷”(沿肋状突起线延伸至地表)和垂直层状及水平层状断面(图4) 。

以人机对话模式对数个模型进行了分块定量解释[3] 。对每个块体设一整套物理和几何参数,每进一步近似运算减少一些参数。在每次近似运算中,界面数也常常减少。选择时 ,使实际曲线与同一模型吻合,或考虑两或三个模型的相互影响 。用与层状介质类似的方法确定剖面上部各层的厚度和电性。

解释结果确定了一剖面上构造和岩石物性的一些特征,这些反映在物理-数学模型中(图5a)。地电模型剖面归并了相似的块体 。用地质界面确定地电界面的位置从而制成地质-地球物理剖面图(图5b)。根据这些剖面图提出了在含矿体的硫化断裂带内布井的建议。

5 结论

用IP方法得出的数据提供了矿区构造的有用信息 。主要是有关硫化矿物带分布和深部控矿构造的信息。上述矿化带电阻率减小 ,极化率增加,故利用改进的IP测深法寻找它们的效率非常高。分析模拟数据表明视极化率曲线可靠地显示出了具有这种参数对比关系的目标,没有记录出低电导率、低极化率的围岩 。

对复杂地质环境的研究应采用密集排列系统。根据对模拟水平非均匀介质电场数据的分析表明 ,最有效的密集排列系统是可移动测深中心的三极联合排列和可移动接收电极的固定发送排列。排列系统中移动测深中心和移动接收电极的间距取决于具体的地质条件 。

我们根据岩石和矿石电性的系统性以及IP法调查的综合性 ,开发了一种适用于Pri-morye一些矿区的基本概念模型 。模型包括物性差异极大的碎屑沉积;不均匀火山成因沉积层内垂直和倾斜地层中高导电、高极化局部不均匀体;高阻 、低极化指示层。综合剖面图为选择物理-数学模型和发展解释技术提供了依据。

我们发展了适用于物理-数学模型的算法和视极化率计算程序,通过正演问题的求解能够利用野外数据绘制成地电断面图 。而这些物理-数学模型能非常理想地近似实际的标准环境。利用模型和多种排列系统对地电场空间结构特征进行分析、选择断面边界和某类目标的探测标志以及开发介质参数初步和定量估算方法都是解释系统的基本保证。

解释过程包括了3~4个相互关联的阶段 。在第一阶段是目测原始数据并进行换算,得出断面特征的轮廓。第二阶段制做初始近似模型 ,包括把断面分成多个相似块体,并估算各自的物理-几何参数。在第三阶段,用单块近似模型完成定量参数的交互选择或自动选择 。结束时 ,用综合地电模型对照断面各个部分,最终地电模型被赋予地质内容。

对野外工作方法、地电断面特征以及野外资料解释的初步建议,实际上提高了用各种IP法研究断面和找矿的效率。至今在俄罗斯Primorskikrai广大地区在这些方法的应用方面已积累了大量经验 。

(王艳君译 ,宋海斌校,李金铭复校)

参考文献

[1] V.A.Komarov.Electrical Prospecting by the Induced Polarization Method.Leningrad:Nedra Publishing House,1980(in Russian).

[2] B.K.Matveyev.Electrical Prospecting.Moscow:Nedra Publishing House,1990(in Russian).

[3] N.G.Shkabarnya.Automated interpretation of VES and IP-VES curves in ore districts.Exploration and mineral wealth protection,1986,11:40~45(in Russian).

[4] N.G.Shkabarnya.Electric field above inclined-layered medium and simple geometrical shape inclusions.In:Electrical Prospecting.Reference book for geophysicists.volume 1,52~59.Moscow:Nedra Publishing House,1989(in Russian).

[5] M.S.Zhdanov.Electrical Prospecting.Moscow:Nedra Publishing House,1986(In Russian).

按照变质岩区1:5万区调填图工作程序,除设计阶段收集资料的室内综合整理外 ,整个野外工作的室内整理,可概略分为两个阶段(野外工作,最终报告编写阶段) ,三类级别[初级(日整理) 、中级、高级(最终综合整理)] ,六种类型(日整理、阶段一年度整理 、剖面整理、验收整理、补课整理 、最终综合整理)。最终报告编写阶段的综合整理为狭义的室内综合整理,本节专述此部分内容。

室内综合整理是地质填图野外工作以及野外验收全部通过后,转入报告编写阶段后进行的 。综合整理的过程就是综合分析研究的过程 ,也是编制各种成果图件和地质报告构思的过程 。

最终室内综合整理是在已往资料整理的基础上,更全面 、更系统地整理各项实际资料及鉴定,测试分析成果 ,进行深入分析研究,使其系统化、条理化,总结经验 ,由感性认识上升到理性认识,得出符合实际的认识,其精度与深度直接影响整个最终成果的质量。一般说 ,最终室内综合整理分析研究包括两个方面,即:地质资料的综合整理与分析研究、定稿图件的编制。

(一)原始资料的整理与分析

原始资料整理与分析的内容和要求,参见本章第一节相关内容 。此外 ,还应进行如下工作:

(1)收回各组野簿 ,按1:5万区调总则与规范要求,先自检(自检率100%),小组交换复检(复检率100%) ,技术负责或队长抽检(抽检率25%)。检查的主要内容:野簿是否完备 、各项数据是否上墨、格式是否标准,文图是否吻合、路线是否写有小结等。写出质量报告单,然后统一编号 ,以便于查阅 。

(2)运用测制的变质岩剖面资料并结合相关鉴定结果编制变质相图 、变质事件图表、综合地层柱状图等。

(3)对变质岩区的构造研究进行综合分析,编制构造变形事件演化图表、图切构造剖面,并建立构造演化模式图等。

(4)全面审查各种野外图件(如实际材料图等)内容的完整性 ,充实完善遥感地质解译报告 。

概言之,原始资料的综合分析研究要做到整理全面性 、综合逻辑性、分析严谨性、图表艺术性。

(二)各种基础图件的编制

变质岩区最终整理要编制的基础图件非常繁多,应根据工作的任务和性质 ,工作区的地质特色以及要达到的目的来编制各类基础图件。各种图件的编制必须做到:主题明确 、资料真实、内容完备、精度良好 、层次分明 、表达新颖、图例统一、美观完整 、清晰易读 。

下面仅对常见图件的编绘要求予以介绍:

1.实际材料图(亦称野外清图)

它是最基础的图件之一,是任何岩区作者原图、编稿原图、地质图的前身。比例尺为1:2.5万。具体编绘要求参见第四章第一节实际材料图的编绘内容 。

2.遥感地质解译图

遥感地质解译图亦是最基本的图件之一,比例尺1:5万 。在野外路线观察 、调绘、建立了更清楚的解译标志后 ,在前期遥感地质解译图(草图)的基础上修编即可。编制方法参加第二章第一节的有关内容。

3.构造纲要图(亦称地质构造图)

它是地质报告构造部分的重要图件之一 ,用来作为表示区域构造特点的基本图件 。它是以地质图为基础和对大量实际资料的综合分析后用规定的符号,先将图面规模较大的断层画出,然后画出构造层或构造运动面的界线 ,最后把褶皱轴表示出来。用此图阐明区域中构造特点和构造发展史。具体编制方法参阅本章第一节内容 。

4.综合柱状图

编制变质岩的综合柱状图要根据是成层有序的,还是层状无序的;其编制的格式不一,简述如下:

(1)成层有序的变质岩的综合柱状图 ,其填图单位是以岩石地层单位为主,次为构造-岩石地层单位,综合柱状图应以表现地层多重划分对比的内容。综合柱状图的格式(表5-3)。

(2)层状无序中深层变质岩区的综合柱状图 ,该岩类区的填图单位为构造-岩石地层单位,或有少许构造-岩石单位 。区内填图单位的时序及纵向叠置关系,主要是依据各种地质事件作用演化特征与对比 ,结合同位素测年结果,进行综合分析推断而确立的。因此,综合柱状图以反映填图单位的岩性特征和地质事件演化为特色 ,其综合柱状图的格式如表5-4所示。

表5-3 成层有序变质岩综合柱状图(表格式)

表5-4 层状无序中深层变质岩综合柱状图(表格式)

5.其他图件

图切地质剖面的编制可参见本章第一节有关内容 。此外 ,还有地质事件序列图、叠加褶皱构造图参见《1:50000变质岩区工作方法》等相关内容,编制各种综合表格,如:地层(岩层)划分及对比表;变质侵入岩划分表;构造事件表以及地质报告中所附的各种表格和插图等。具体参照有关变质岩区样板图的作法。

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    夜蕾 2025年11月21日

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  • 夜蕾
    夜蕾 2025年11月21日

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  • 夜蕾
    用户112105 2025年11月21日

    文章不错《侵入岩实物地质资料筛选》内容很有帮助

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