研究区位于芨岭岩体北部革命沟断裂的东段(图1), 出露地层主要为中元古界墩子沟群(Pt₂dz)、新元古界震旦系韩母山群(Z₂hm)、第四系^{[6, 7]}。中元古界墩子沟群分布于区内北部革命沟断裂(F₁)与北部断裂(F₂)的夹持部位, 岩性主要为硅质条带大理岩、硅质角砾岩与千枚岩。硅质角砾岩沿革命沟断裂发育, 紧靠断裂的下盘^[1]; 新元古界韩母山群主要分布于区内的北部与东部, 岩性为千枚岩、浅变质砂岩、砂砾岩; 第四系主要为冲积物。

图1

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	图1 研究区地质及测线布置

侵入岩主要为加里东早期侵入的中细粒闪长岩( δ31-2)以及晚期侵入的中粗粒斑状花岗岩( γ33-2)。

区内断裂构造发育, 但与成矿相关的构造主要为革命沟断裂^[1]。该断裂走向北西, 倾向南西, 倾角70° ~80 ° , 长25 km, 为该地段主干构造, 对成矿起主导作用, 具多次活动特点, 主活动期为加里东期, 形成宽数米至几十米的硅质角砾岩、糜棱岩、碎裂岩等构造岩带。

龙首山地区是我国西部内陆著名的多金属成矿带, 地矿、冶金、有色、核工业等地质部门都进行过物化探测量工作, 积累了丰富的基础地质及地球物理参数等资料, 为了解区内岩石电阻率特征提供了参考。

表1为区内岩石电阻率参数统计整理结果。由表可见, 第四系冲积物、千枚岩电阻率值相对较低, 均表现为低阻特征; 硅质角砾岩与大理岩电阻率值最高, 花岗岩其次, 均表现为相对高阻^[3]。

表1

表1

表1 岩石电阻率测量统计Ω · m 岩性 最小值 最大值 常见值 第四系冲积物 10 700 200 墩子沟群 变质岩 千枚岩 ≥ 500 ≤ 1600 800 硅质角砾岩 ≥ 1200 ≤ 30000 9000 大理岩 ≥ 1200 ≤ 20000 8000 花岗岩 ≥ 2200 ≤ 8400 4800

表1 岩石电阻率测量统计Ω · m

另外, 由于区域应力场的挤压作用, 断裂构造带上的岩石一般较为破碎, 结构松散, 易于充填地下水或其他低阻介质, 常常形成与围岩存在明显电性差异的低阻异常带、舌状低阻带; 另一方面, 断裂构造的切割影响, 造成岩石结构遭受破坏, 使其电性结构发生明显的畸变, 在反演电阻率断面图上常表现为等值线密集带分布^{[8, 9, 10, 11]}。因此, 低阻带、舌状低阻带、中高阻与低阻分界线、反演电阻率等值线密集带等, 常常指示了断裂构造的位置。

由以上分析可见, 区内地质体之间存在明显的电阻率值差异, 为AMT解决区内地质问题提供了有利的物性条件。

G01线位于革命沟矿床西部, 与89号勘探线^[2]相距约120 m, 沿线分布的地质体分别为肉红色中粗粒斑状花岗岩( γ33-2)、革命沟断裂(F₁)、中元古界墩子沟群(Pt₂dz)、北部断裂(F₂)与震旦系韩母山群(Z₂hm)。为分析革命沟断裂的地电结构特征, 根据G01线AMT数据反演得到的电性结构模型, 结合89号勘探线地质剖面资料进行对比分析(图2)。

图2

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	图2 G01线AMT成果与89号勘探线地质剖面资料对比

由图2b可见, 革命沟矿床地段为一不完整的倒转背斜构造, 核部主要由中元古界墩子沟群条带状硅质大理岩、硅质角砾岩和千枚岩组成, 背斜南翼被革命沟断裂切割及芨岭岩体破坏, 北翼被北部断裂 (F₂)切割。

由图2a可见, 革命沟断裂上盘平距0~240 m处, 除浅层受风化层影响表现为中低阻外, 中深部均反映为高阻特征, 说明岩石较为完整, 基本上与中粗粒斑状花岗岩相对应; 平距240~340 m处, 受革命沟断裂的作用影响, 斑状花岗岩结构发生了变化, 出现了碎裂、破碎特征, 反演电阻率反映为向南西陡倾的舌状低阻破碎带, 平距320 m为断裂的地表通过位置, 断裂倾角约75° , 下延深度超过890 m, 反映了革命沟断裂的位置、产状及深部延伸特征。

革命沟断裂下盘平距340~460 m处, 反演电阻率反映为醒目的上窄下宽楔形高阻体, 基本与断裂下盘发育的条带状硅质大理岩、硅质角砾岩相对应。

平距520 m反演电阻率等值线出现倾向北东、下延深度超过920 m的密集带, 基本反映了北部断裂的位置、产状及深部延伸情况; 平距520~800 m低阻层, 基本与北部断裂上盘发育的震旦系韩母山群千枚岩相对应。

G02线位于G01线的东部, 两剖面相距500 m, 沿线分布的地质体分别为肉红色中粗粒斑状花岗岩( γ33-2)、革命沟断裂(F₁)、中元古界墩子沟群(Pt₂dz)、北部断裂(F₂)与震旦系韩母山群(Z₂hm)。根据G01线断面地质体的电性特征, 结合地质资料, 对G02线反演电阻率断面(图3)进行分析^[2]。

图3

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	图3 G02线反演电阻率断面

由图可见, 浅层风化层低阻体除外, 革命沟断裂上盘平距0~260 m、标高1 670 m以上的中阻体可解释为斑状花岗岩; 平距260~370 m, 反演电阻率反映为向西南倾的低阻带, 解释为革命沟断裂上盘断裂破碎带; 平距370 m处为革命沟断裂地表通过位置, 该断裂倾向西南, 倾角约75° , 切割深度超过850 m; 平距370~580 m处标高1 550 m以上的上窄下宽楔形高阻体, 解释为革命沟断裂下盘发育的硅质大理岩、角砾岩; 平距580 m处, 反演电阻率等值线出现倾向北东并向深部延伸的密集带, 解释为北部断裂地表通过部位, 该断裂倾向北东, 倾角约80° , 切割深度超过870 m; 平距580~800 m处、标高1 550 m以上的低阻电性层, 解释为震旦系韩母山群千枚岩。

由以上分析可见, G01线与G02线的电性结构特征基本一致, 均较好地反映了控矿构造, 即革命沟断裂的构造形迹, 指示了该断裂的位置、产状及深部延伸等信息, 为区内钻探工作的布置提供了依据。