DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-92108-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40025120
تاريخ النشر: 2025-02-28
المؤلف: Yechang Yin وآخرون
الموضوع الرئيسي: طرق الجيوفيزياء والجيوكهربائية
نظرة عامة
تناقش ورقة البحث دمج تقنيات الاستكشاف الجيوفيزيائية المختلفة لتعزيز دقة التنقيب عن المعادن، وخاصة في سياق رواسب الذهب في يونغشين. تجمع الدراسة بين طرق المغناطيسية الصوتية (AMT) مع المسح الجاذبي والتصوير المغناطيسي عالي الدقة لتقليل الشكوك المرتبطة بالطرق الفردية. تم استخدام نمذجة ثلاثية الأبعاد متقدمة لتحديد التغيرات الصخرية وميزات التمعدن العميقة، كاشفة عن الهياكل تحت السطح حتى عمق 1.5 كم. لم يحسن هذا النهج المتكامل موثوقية البيانات فحسب، بل سهل أيضًا فهمًا شاملاً للإطار الجيولوجي، مما أدى إلى تحديد الهياكل المسيطرة على الخام وتطوير نموذج جيولوجي-جيوفيزيائي مصمم خصيصًا للاستكشاف المستقبلي.
تشير النتائج إلى أن رواسب الذهب في يونغشين تتأثر بشكل أساسي بالصدوع المتجهة نحو الشمال الشرقي وتقع ضمن منطقة تماس بين المايلونيت الجرانيتية من العصر الكربوني المتأخر والسينيجرانيت. نجحت الدراسة في تحديد أجسام الخام ضمن منطقة تدرج المقاومة العالية إلى المنخفضة وتظهر فعالية الطرق الجيوفيزيائية المتكاملة. من خلال بناء نموذج جيولوجي ثلاثي الأبعاد، تحقق البحث من تصوير واضح للهيكل الجيولوجي ويُلخص ظروف التمعدن المواتية في المنطقة. أكدت التحقق من الحفر وجود مناطق متعددة متمعدنة في العمق، مما يبرز فعالية نهج الاستكشاف الجيوفيزيائي المتكامل في تحديد موارد معدنية جديدة.
الطرق
في هذه الدراسة، تم استخدام نظام الطريقة الكهربائية متعددة الوظائف المتصلة V8، الذي طورته شركة فينيكس جيوفيزيكس، لإجراء مسوحات المغناطيسية الصوتية (AMT). هذا النظام بارع في التقاط المجالات الكهرومغناطيسية الطبيعية عبر نطاق تردد من 0.35 هرتز إلى 10,400 هرتز، مما يسهل الاستكشاف العميق تحت السطح. تم هيكلة العمل الميداني في ثلاث مراحل رئيسية: اختيار الموقع، نشر الأقطاب، واكتساب البيانات.
تم إجراء المسح على مساحة تقارب 100 كم² في منطقة تعدين الذهب في يونغشين، حيث تم إنشاء 25 خط مسح موجهة من الشرق إلى الغرب، متباعدة بمقدار 500 م. تم وضع نقاط القياس كل 200 م على طول هذه الخطوط، مما أسفر عن إجمالي 1012 نقطة قياس. تم استخدام مصفوفة أقطاب على شكل صليب، مع الحفاظ على هامش خطأ في الاتجاه لا يتجاوز 1° لضمان التوجيه الدقيق، مع ضبط تباعد الأقطاب عند 50 م لتحسين دقة الإشارة.
المناقشة
تقع منطقة الدراسة في الجزء الشرقي من حزام الأوروجين المركزي الآسيوي، ولها تاريخ جيولوجي معقد تأثر بالتحولات التكتونية بين الصفائح السيبيرية وصفيحة شمال الصين منذ العصر الباليوزي. تتميز هذه المنطقة بتنوع التكوينات الجيولوجية، بما في ذلك أنواع مختلفة من الصخور البركانية والمتحولة، وتشتهر بإيداعها الغني من المعادن الثمينة وغير الحديدية، وخاصة في رواسب الذهب في يونغشين، التي تحتوي على حوالي 20 طنًا من الذهب بمتوسط درجة 4.10 غرام/طن. يرتبط الإيداع بشكل أساسي بالسينيجرانيت من العصر الكربوني المتأخر والمايلونيت الجرانيتية، بالإضافة إلى التكوينات البركانية من العصر الطباشيري المبكر، ويظهر أنواع خام مميزة وتركيبات معدنية، بما في ذلك البريشيا الهيدروحرارية وعروق الكوارتز.
استخدمت الدراسة طريقة الملاحظة المتزامنة متعددة المحطات لاكتساب البيانات، مع التركيز على مكونات الحقول الكهربائية والمغناطيسية، واستخدمت نظام عكس الجيوفيزياء الخزانية (RGIS) لمعالجة البيانات وعكسها. كشفت الدراسة عن تباينات كبيرة في الخصائص الفيزيائية لأنواع الصخور، حيث تظهر الصخور المدخلة عمومًا مقاومة عالية وقابلية مغناطيسية. قدم العكس المشترك للبيانات الجاذبية والمغناطيسية والكهربائية رؤى حول الهيكل الجيولوجي، مع تحديد ثمانية صدوع ومجموعة من الشذوذ التي تتوافق مع إمكانيات التمعدن. تشير النتائج إلى أن النهج الجيوفيزيائي المتكامل، مع السياق الجيولوجي، يعزز فهم الجيولوجيا تحت السطح ويساعد في تحديد أهداف الاستكشاف، خاصة في المناطق التي تتزامن فيها الشذوذ الجاذبية والمغناطيسية والكهربائية مع رواسب معدنية معروفة.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-92108-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40025120
Publication Date: 2025-02-28
Author(s): Yechang Yin et al.
Primary Topic: Geophysical and Geoelectrical Methods
Overview
The research paper discusses the integration of various geophysical exploration techniques to enhance mineral prospecting accuracy, specifically in the context of the Yongxin gold deposit. The study combines audio-frequency magnetotelluric (AMT) methods with gravimetric surveying and high-resolution magnetic profiling to mitigate uncertainties associated with individual methods. Advanced three-dimensional modeling was employed to delineate lithological variations and deep mineralization features, revealing subsurface structures down to 1.5 km. This integrated approach not only improved data reliability but also facilitated a comprehensive understanding of the geological framework, leading to the identification of ore-controlling structures and the development of a tailored geological-geophysical model for future exploration.
The findings indicate that the Yongxin gold deposit is primarily influenced by northeast-trending faults and is situated within a contact zone between Late Carboniferous granitic mylonite and syenogranite. The study successfully locates ore bodies within a high-to-low resistivity gradient zone and demonstrates the effectiveness of the integrated geophysical methods. By constructing a three-dimensional geological model, the research achieves a clear depiction of the geological structure and summarizes the favorable mineralization conditions in the area. Drilling verification has confirmed the presence of multiple mineralized zones at depth, underscoring the efficacy of the integrated geophysical exploration approach in identifying new mineral resources.
Methods
In this study, the V8 networked multi-functional electrical method system, developed by Phoenix Geophysics, was utilized to perform audio-frequency magnetotelluric (AMT) surveys. This system is adept at capturing natural electromagnetic fields across a frequency range of 0.35 Hz to 10,400 Hz, facilitating deep subsurface exploration. The fieldwork was structured into three primary stages: site selection, electrode deployment, and data acquisition.
The survey was conducted over an area of approximately 100 km² in the Yongxin gold mining region, where 25 east-west oriented survey lines were established, spaced 500 m apart. Measurement points were positioned every 200 m along these lines, resulting in a total of 1012 measurement points. A cross-shaped electrode array was employed, maintaining an azimuth error margin of no more than 1° to ensure precise orientation, with electrode spacing set at 50 m to optimize signal resolution.
Discussion
The study area, located in the eastern segment of the Central Asian Orogenic Belt, has a complex geological history influenced by tectonic shifts between the Siberian and North China Plates since the Paleozoic era. This region is characterized by diverse geological formations, including various volcanic and metamorphic rocks, and is known for its rich deposits of precious and non-ferrous metals, particularly in the Yongxin gold deposit, which contains approximately 20 tonnes of gold at an average grade of 4.10 g/t. The deposit is primarily associated with Late Carboniferous syenogranite and granitic mylonite, along with Early Cretaceous volcanic formations, and exhibits distinct ore types and mineral compositions, including hydrothermal breccia and quartz veins.
The research employed a multi-station synchronous observation method for data acquisition, focusing on electric and magnetic field components, and utilized the Reservoir Geophysics Inversion System (RGIS) for data processing and inversion. The study revealed significant variations in the physical properties of rock types, with intrusive rocks generally exhibiting high resistivity and magnetic susceptibility. The joint inversion of gravity, magnetic, and electrical data provided insights into the geological structure, identifying eight faults and various anomalies that correlate with mineralization potential. The findings suggest that the integrated geophysical approach, combined with geological context, enhances the understanding of subsurface geology and aids in identifying exploration targets, particularly in areas where gravity, magnetic, and electrical anomalies coincide with known mineral deposits.