陸大進(jìn)，何家國，李玉潔，毛思斌（安徽省勘查技術(shù)院，安徽合肥 230031）

下五河巖群物性參數(shù)特征

陸大進(jìn)，何家國，李玉潔，毛思斌
（安徽省勘查技術(shù)院，安徽合肥 230031）

物性差異是地球物理勘探前提，物性參數(shù)特征是物探方法選擇及綜合解釋的重要依據(jù)?！栋不帐≈匾V集區(qū)物性參數(shù)集成》系統(tǒng)收集以往物性成果，從測試方法、測試精度、統(tǒng)計(jì)方法、巖（礦）石代表性、地質(zhì)定名的準(zhǔn)確性、空間分布合理性等方面進(jìn)行評價(jià)，評價(jià)合格的物性參數(shù)參與加權(quán)統(tǒng)計(jì)，對下五河巖群密度、磁化率、天然剩余磁化強(qiáng)度、電阻率、極化率進(jìn)行補(bǔ)測和集成。以“地質(zhì)單元”為主線，按五河地區(qū)、鳳陽地區(qū)、李樓地區(qū)、懷遠(yuǎn)地區(qū)分別統(tǒng)計(jì)五河巖群物性參數(shù)，且對不同地區(qū)相同巖性進(jìn)行對比，分析不同地質(zhì)背景的下五河巖群物性差異，探討物質(zhì)成分變化與物性參數(shù)變化關(guān)系，總結(jié)下五河巖群物性變化規(guī)律，描述物性特征與區(qū)域物探異常關(guān)系，并對“地質(zhì)單元”進(jìn)行加權(quán)統(tǒng)計(jì)，為該區(qū)地質(zhì)科研、以往資料綜合認(rèn)識、地球物理勘探提供基礎(chǔ)資料。

物性參數(shù);物質(zhì)成分;物性數(shù)據(jù)地區(qū)差異;物探異常解釋

0　引言

下五河巖群物性參數(shù)研究執(zhí)行《巖礦石物性調(diào)查技術(shù)規(guī)程》，適用于重力勘查、磁法勘查、電法勘查等地球物理勘查[1]。

下五河巖群物性參數(shù)系統(tǒng)研究很少，近幾年開展的地勘項(xiàng)目只是對局部地區(qū)巖性進(jìn)行測試，或?qū)v史資料進(jìn)行總結(jié)引用，沒有針對下五河巖群的專門物性工作。

20世紀(jì)70、80年代開展一些物性工作，包含部分下五河巖群物性參數(shù)，但其引用條件有限，主要表現(xiàn)為：①歷史資料受當(dāng)時的技術(shù)條件及認(rèn)知程度限制，巖礦石物性標(biāo)本地質(zhì)單元的代表性、統(tǒng)計(jì)樣本的代表性、空間分布的代表性都不夠，且缺失較多，難以滿足生產(chǎn)要求。②歷史物性成果單位不統(tǒng)一，不方便引用，要求統(tǒng)一到國際單位：③歷史物性資料參數(shù)不齊全，密度和磁參數(shù)資料較多，電性參數(shù)較少，且測試方法不統(tǒng)一，測試精度差異較大。④歷史巖（礦）石物性數(shù)據(jù)離散性較大，巖（礦）石代表性、定名準(zhǔn)確性[2～3]、測試方法及測試精度等都存在問題。

隨著五河巖群認(rèn)識程度提高，地層年代劃分更加科學(xué)，測試分析[1，4~5]手段的改進(jìn)能準(zhǔn)確的反映巖石組成成分。開展五河巖群物性參數(shù)研究時機(jī)成熟。

下五河巖群物性參數(shù)研究是以地層年代為主線劃分巖性[2~4]，以“巖性段”、“地質(zhì)單元”為基本統(tǒng)計(jì)單位，克服以往巖（礦）石的“地質(zhì)年代”歸類不清楚問題，從巖礦成分差異分析變質(zhì)巖物性差異，并進(jìn)行“地質(zhì)單元”加權(quán)統(tǒng)計(jì)，從而更好的解釋物探異常[6]。

1　下五河巖群地質(zhì)特征

五河位于中朝準(zhǔn)地臺（Ⅰ級）淮河臺坳（Ⅱ級）的蚌埠隆起（Ⅲ級）東端[6]，蚌埠隆起與郯廬大斷裂交匯處。下五河巖群地層詳見表1。

2　采樣及參數(shù)統(tǒng)計(jì)

物性采樣分五河地區(qū)、鳳陽地區(qū)、李樓地區(qū)、懷遠(yuǎn)地區(qū)（圖1）。

物性統(tǒng)計(jì)按“地質(zhì)單元”、“巖性段”為主線，采用算術(shù)平均值P算術(shù)平均為背景異常值，標(biāo)準(zhǔn)偏差u2為濾波窗口，窗口以外的數(shù)據(jù)從野外采樣至室內(nèi)測定等工作環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查、復(fù)測，舍去不具代表性數(shù)據(jù)，其結(jié)果重新統(tǒng)計(jì)，實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表2～4。

峰山里巖組片麻巖類密度高、磁弱高、高阻、高極化；混合巖化類密度偏低、弱磁、高阻、低極化；大理巖類標(biāo)本塊數(shù)偏少，其密度次高、中等阻值。磁化率、極化率與其裂隙發(fā)育程度有關(guān)。

莊子里巖組片麻巖類密度高、磁高、高阻、高極化；混合巖化類密度低、弱磁、次高阻、極化率偏高；大理巖類密度中等、中等阻值。

表1　下五河巖群地層表Table 1 Stratigraphic table of the Lower Wuhe（rock）Group

圖1　下五河巖群鉆孔物性采樣示意圖Fig.1 Physical property sampling by drilling in the Lower Wuhe（rock） Group

表2　下五河巖群峰山里巖巖組巖（礦）石物性統(tǒng)計(jì)表Table 2 Physical property statistics of the Fengshanli Formation rocks （ores） of the Lower Wuhe （rock）Group

下五河巖群密度整體較高，磁相對高，是引起蚌埠隆起近東西向重力高、磁相對高的主要因素。峰山里巖組密度高、磁相對低，對應(yīng)蚌埠隆起南側(cè)局部重力高、磁相對低。

3　不同地區(qū)物性差異

鳳陽地區(qū)、李樓地區(qū)、懷遠(yuǎn)地區(qū)處于近東西向蚌埠復(fù)式背斜上，五河地區(qū)太古代推覆體遠(yuǎn)離此帶。表6～表10為分區(qū)主要巖（礦）石物性對比表：

西堌堆巖組片麻巖類密度、磁化率、電阻率、極化率明顯降低；角閃巖類密度高、磁次高、阻值中等偏低、低極化；混合巖化類密度、磁性、阻值都為中等，低極化。

對下五河巖群變質(zhì)巖物性參數(shù)排序進(jìn)行歸納：

密度升序：混合巖類－大理巖類－片麻巖類－角閃巖類；

磁化率升序：大理巖類－混合巖類－片麻巖類－角閃巖類；

電阻率升序：大理巖類－混合巖類－片麻巖類－角閃巖類；

極化率升序：大理巖類－混合巖類－角閃巖類－片麻巖類。

變質(zhì)巖類巖礦石成分呈漸變趨勢，物性參數(shù)亦呈漸變趨勢。礦體標(biāo)本極化率高，其次廣泛分布的片麻巖極化率也相對高；角閃巖類、片麻巖類高密度、高磁，往往是引起重磁異常的主因?；旌蠋r類、大理巖類密度、磁化率相對低，是本區(qū)重、磁局部低異常的主因。

實(shí)測數(shù)據(jù)與評價(jià)后的歷史數(shù)據(jù)以塊數(shù)為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)統(tǒng)計(jì)，得出“巖性段”加權(quán)統(tǒng)計(jì)數(shù)值數(shù)值，再將“地質(zhì)單元”中各巖性段的厚度與該單元總厚度的比值為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)統(tǒng)計(jì)（表5）。

表3　下五河巖群莊子里巖組巖（礦）石物性統(tǒng)計(jì)表Table 3 Physical property statistics of the Zhuangzili Formation rocks （ores） of the Lower Wuhe （rock）Group

表4　下五河巖群西堌堆巖組巖（礦）石物性統(tǒng)計(jì)表Table 4 Physical property statistics of the Xigudui Formation rocks （ores） of the Lower Wuhe （rock）Group

表5　地質(zhì)單元加權(quán)平均物性統(tǒng)計(jì)表Table 5 Statistics of weighted mean physical properties of geological unit

（1）密度遞增方向（表6）：混合巖－斜長片麻巖－黑云母斜長片麻巖－混合巖化斜長片麻巖－角閃斜長片麻巖－斜長角閃片麻巖－斜長角閃巖－角閃巖；單位：103kg/m3。

五河地區(qū)巖礦石密度普遍小于其他三個地區(qū)，五河太古代推覆體受郯廬斷裂帶影響較大，五河地區(qū)偏酸性的巖漿活動廣泛，同時構(gòu)造活動強(qiáng)烈，影響巖礦石的孔隙度，使得五河地區(qū)巖礦石密度普遍偏低。

（2）磁化率（表7）：李樓地區(qū)、懷遠(yuǎn)地區(qū)磁化率較高，都有明顯的航磁異常，鉆孔驗(yàn)證航磁異常為斜長角閃巖、斜長角閃片麻巖引起，且磁鐵礦化明顯，伴有少量黃鐵礦化。兩區(qū)都處在蚌埠巖體邊緣，熱液活動形成磁性體富集。單位：10-5SI(κ)

（3）電阻率（表8）：五河地區(qū)整體電阻率要低于其他地區(qū)。以斜長角閃巖比較：李樓地區(qū)阻值最低，其磁鐵礦化程度高；五河地區(qū)次之，構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈，巖礦石孔隙度相對高。斜長角閃片麻巖比較，五河最低，李樓最高。單位：Ω·m

（4）極化率：整體比較五河地區(qū)極化率最低，懷遠(yuǎn)地區(qū)最高，反映懷遠(yuǎn)地區(qū)硫化物高于其他地區(qū)，硫化物活動由強(qiáng)至弱順序：懷遠(yuǎn)地區(qū)-李樓地區(qū)-鳳陽地區(qū)-五河地區(qū)。單位：%

（5）剩余磁化強(qiáng)度：整體比較五河地區(qū)剩余磁化強(qiáng)度最高，剩余磁化強(qiáng)度由強(qiáng)至弱順序：五河地區(qū)－鳳陽地區(qū)－懷遠(yuǎn)地區(qū)－李樓地區(qū)。李樓地區(qū)后期經(jīng)歷磁富集過程，其磁化率較高，而五河地區(qū)磁富集過程相對較少，其剩磁較高，磁化率相對低。單位：10-3A/m

表6　下五河巖群密度分區(qū)統(tǒng)計(jì)對比表Table 6 Statistic comparison of density zoning in the Lower Wuhe（rock）Group

表7　下五河巖群磁化率分區(qū)統(tǒng)計(jì)對比表Table 7 Statistic comparison of magnetic susceptibility zoning in the Lower Wuhe（rock）Group

表8　下五河巖群電阻率分區(qū)統(tǒng)計(jì)對比表Table 8 Statistic comparison of resistivity zoning in the Lower Wuhe（rock） Group

4　結(jié)論

五河巖群變質(zhì)巖物性參數(shù)排序，反映物質(zhì)成分變化影響物性參數(shù)。不同地質(zhì)背景影響巖（礦）石結(jié)構(gòu)、成分，從而引起物性參數(shù)變化。

五河巖群整體物性特征：密度高、弱磁高、高阻、極化率偏高；峰山里巖組物性偏離值較大，其密度、電阻率、極化率高于五河巖群均值，磁化率較低。

物性參數(shù)變化是方法選擇、綜合解釋的重要依據(jù)：相對于新生代、中生代，重磁方法可以有效區(qū)分五河巖群，區(qū)域重磁異常顯示，近東西向蚌埠隆起表現(xiàn)為重力高、高磁背景。

電法也是有效勘探方法之一，需要注意的是：①五河巖群片麻巖類極化率整體偏高，但其小于礦（化）體極化率；②五河地區(qū)電阻率、極化率整體偏低，提取異常難度相對較大；③大理巖類裂隙發(fā)育，其阻值降低、極化率上升；④裂隙發(fā)育的混合巖類極化率偏高。

表9　下五河巖群極化率分區(qū)統(tǒng)計(jì)對比表Table 9 Statistic comparison of polarizability zoning in the Lower Wuhe （rock）Group

表10　下五河巖群剩余磁化強(qiáng)度分區(qū)統(tǒng)計(jì)對比表Table 10 Statistic comparison of residual magnetizing intensity zoning in the Lower Wuhe（rock）Group

[1]中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查.巖礦石物性調(diào)查技術(shù)規(guī)程[S].2006.

[2]安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局.安徽省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社，1987.

[3]李玉發(fā)，姜立富，等.安徽省巖石地層[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1997.

[4]言會，李磊，等.江西省區(qū)域巖石物性數(shù)據(jù)手冊[S].北京:地質(zhì)出版社，2007.

[5]中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查.古地磁測試技術(shù)要求[S].2006.

[6]國土資源部礦產(chǎn)資源儲量評審中心.固體礦產(chǎn)勘查地質(zhì)圖件規(guī)范圖式[S].北京:地質(zhì)出版社，2009.

feAtureS of PhySiCAl ProPerty PArAmeterS of the loWer Wuhe( roCK) GrouP

lu da-jin, he Jia-guo, li yu-jie, mAo Si-bin
(Institute of Exploration Technology of Anhui Province, Hefei, Anhui 230031, China)

Physical property difference is precondition of geophysical prospecting, and physical property parameters are major basis for selection of a geophysical prospecting method and comprehensive interpretation. A Collection of Physical Property Parameters of Major Ore Concentration Areas in Anhui Province systematically collected previous work results on physical property, made an evaluation in terms of testing method, testing precision, rock and ore representativeness, accuracy of geological naming and reasonability of spatial distribution, put qualified physical property parameters in weighted statistics, made additional measurement and integration of density, magnetic susceptibility, natural residual magnetization intensity, resistivity and polarizability. With “geological unit” as the main line, this paper made statistics of physical property parameters of the Wuhe (rock) Group respectively from the Wuhe, Fengyang, Lilou and Huaiyuan areas, made comparison of properties of same rocks in different areas, analyzed differences in physical properties of the group in different geological settings, discussed the relationship between the change in material composition and the change in physical property, summarized the changing law of physical property of the group, described the relation between physical property features and regional geophysical anomaly, and made weighted statistics of “geological unit”, providing basic information for geoscientific research, comprehensive understanding of previous data, and geophysical prospecting.

physical property parameter; material composition; regional difference in physical property data; geophysical anomaly interpretation

P631. 2

A

1005－6157（2016）01－049－5

2015-11-06

陸大進(jìn)（1966-），男，安徽樅陽人，高級工程師，現(xiàn)主要從事地球物理探礦工作。