1.地质背景
1982年,BESA(Billiton Espanola S.A.)和PRN(Promotoras de Recursos Naturales)两公司在伊比利亚带西班牙境内的阿瓜斯-田尼达斯(AT)地区开始一项联合风险项目(见图11-21上的AT)。该地区与内维斯-科尔沃矿床位于同一带上。当时由于电磁法的探测深度不够,内维斯矿体主要是靠重力异常发现的,但对重力资料的解释相当困难,因为当地的断层和褶皱构造复杂。到1982年,瞬变电磁法应用已较广泛,虽然对重力法和其他一些方法都做了试验,但把重点放到了瞬变电磁法上。
AT地区所在的伊比利亚带北缘有三个火山岩旋回和相应的火山沉积岩。该区有两个主要矿层:下部矿层位于第一个火山旋回的预部,其代表性矿床为CF(Confesionarios)和CM(Cueva de la Mora)。上部矿层赋存于第三个火山旋回的底部,以已废弃的AT矿山为代表,后者位于东阿瓜斯-田尼达斯(ATE)矿床以西2km(见图11-21)。
图11-21 东阿瓜斯-田尼达斯(AET)地区解释地质断面图
(引自J.D.Hopgood和N.Hungerford,1994)
UD—英安岩;US—沉积岩;URT—流纹岩;UVS—火山沉积岩;URD—流纹英安岩
据解释,ATE矿床本身赋存于下部矿层。其近处共有8个废弃矿山和至少6个有意义的矿床。在矿化附近火山岩发生强烈蚀变。矿化以块状、半块状黄铁矿为主,含少量闪锌矿、黄铜矿和方铅矿,金属具有垂直分带性,上、下富锌,中间富铜。
2.勘查与发现
20世纪80年代之前,伊比利亚黄铁矿带的标准物探方法是重力测量。1983年,在废弃的AT矿山的延伸部分,沿圣泰尔莫(San Telmo)背斜的上部矿层开展了梯度排列的激发极化法和Max-Min电磁测量。激发极化法测量在AT矿山以东显示出宽阔的狭长状电阻率低和极化率高(图11-22),反映了黄铁矿化。
图11-22 极化率等值线图
(引自J.D.Hopgood和N.Hungerford,1994)
在废弃的AT矿山浅部矿上有一强的响应,在AT以东则出现较弱的狭长状宽阔异常。Max Min的线圈距为100m和200m,频率222Hz、888Hz、3555Hz,在地表矿化上测出明显异常,在AT矿山的近地表向东延伸部分也测出一个异常。但在后来发现的ATE 矿床上方却未出现异常。INPUT航磁测量的线距为250m、探测高度150m,在ATE上无异常,所发现的42个异常主要在采空矿山的已知延伸部分上,其中一个异常用克罗内(Crone)公司的PEM(固定回线600m×300m)做了查证,打钻未见矿,但井中PEM发现井旁异常,并据此布了第二钻,在220m深度上打到窄的块状矿带。虽然该矿带无经济意义,但是这增强了在本区继续使用瞬变电磁法的信心。
1984年做了地面重磁测量,测线南北,线距100~200m,重力点距50m,磁测10~25m。布格重力数据具有很强的区域梯度,利用一次趋势面消除区域梯度后,得出一些宽阔重力异常,由地面地层变化和构造引起,其中一个异常与ATE矿床部分重合。磁测在ATE矿床上无异常显示,磁测结果主要反映了地层的变化,只用于构造和地层填图。在控矿层位上还做了EM-37测量,采用600m×300m的固定回线,重复频率25Hz,测线方向南北,线距100m或200m,点距50m。在ATE矿床的位置上发现了电磁异常,开始时把它推断为陡立导体,因为地表的岩层陡倾(见图11-22),在此基础上打了AE-1孔,打到294m未见矿,但井中EM-37测量发现明显的井旁和井下导体,而地质上认为此处条件并不有利,因为AE-1孔底岩石与其南面300m露头矿化的底板岩石相同。在AE-1西面200m布的AE-2孔,打到297m亦未见矿。
1985年进一步做了地面EM-37测量,更准确圈定导体位置,结果在AE-1以东约70m处打了AE-3孔,在396m深度见到块状硫化物(见图11-23),在后来的钻孔内都做了EM-37测量。1986年在矿床南侧继续做地面EM-37测量圈定矿体,并用充电法圈定矿体轮廓,将供电电极下到AT和ATE钻孔内的见矿段,两个地区的结果都显示出明显的异常响应,ATE的等电位线表明矿体的总走向为东西,异常的宽度表示矿体在300m深度上的宽度。根据1987年资料,该矿储量2700万t,含Cu1.1%,Zn2.8%,Pb0.8%。
3.小结
在ATE矿床所有的物探方法中,瞬变电磁法(EM–37)的响应最明显,除了大固定回线方式外,其他方式的地面瞬变电磁法效果如何不得而知,但矿化深度表明它们可能无效。见矿的关键是在地面瞬变电磁异常无法解释后做了井中瞬变电磁法,并对井中TEM结果坚持加以解释和查证,见矿之后用充电法确定矿体的范围和走向很有效。这个矿例还说明,将地面地质情况向深部外推是很危险的,在ATE初期依据地表地质填图对TEM异常做的解释对布钻起了误导作用。
图11-23 90900E线地质断面
(引自J.D.Hopgood和N.Hungerford,1994)
请注意原来解释的瞬变电磁异常源的位置,AE—1孔就是针对该异常源位置打的,在矿床上盘终孔。括弧内为各单元的平均密度,MM—块状硫化物;MD—浸染硫化物;R.L.—改化水准面;其余符号意义同图11-21