激發(fā)極化法在內(nèi)蒙古阿榮旗礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查中的應(yīng)用

趙維俊，閆國磊，徐英奎，高 飛，金 鑫，孫中任

（沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，遼寧沈陽110032）

0 前言

近年來，國內(nèi)能源需求日益增加，中國地質(zhì)調(diào)查局為此開展了一批地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目.作為“內(nèi)蒙古莫力達(dá)瓦旗庫如奇地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查”項(xiàng)目一部分，在1∶1萬土壤測量和地質(zhì)調(diào)查后確定的異常區(qū)內(nèi)，開展1∶1 萬激發(fā)極化法［1-4］調(diào)查.本工作是以尋找硫化物金屬礦床為主要目的，對重點(diǎn)異常區(qū)進(jìn)行檢查，對異常的含礦性進(jìn)行評價(jià)，結(jié)合地質(zhì)、化探和磁法成果圈定找礦靶區(qū)，同時(shí)為礦產(chǎn)普查找礦提供綜合資料.

本文首先介紹激電中梯掃面工作，目的是利用視極化率Ma和視電阻率ρa(bǔ)劃分激電異常的分布范圍，為部署激電測深點(diǎn)位置提供重要依據(jù).然后介紹激電測深工作，目的是圈定潛在礦（化）體的埋藏深度和賦存空間位置信息，為槽探工程提供準(zhǔn)確位置.在一處異常區(qū)，槽探工程揭露為銅鋅礦.

1 地質(zhì)概況

測區(qū)主要為志留—泥盆紀(jì)淺變質(zhì)碎屑巖、光華組酸性火山巖及沉積火山碎屑巖.南側(cè)分布侏羅紀(jì)中細(xì)粒二長花崗巖，北側(cè)及東側(cè)分布有鉀長花崗巖及花崗巖脈，并且發(fā)育石英脈，可見蜂窩狀的黃鐵礦化.在泥鰍河組斑點(diǎn)板巖中可見黃鐵礦化，有較大的找礦前景.

2 地球物理特征

考慮到工區(qū)出現(xiàn)的巖石類型，主要從內(nèi)蒙古地區(qū)電法勘探發(fā)表的文章［5-8］中，選擇同樣巖石類型，其電性測量值見表1.從極化率上看，這些巖石類型值都不高，基本都小于5%.從電阻率來看，變質(zhì)細(xì)砂巖與硅化角礫巖的值比較低.激發(fā)極化法勘探主要是從極化率值來判斷激電異常，輔助以電阻率值來劃分激電異常.地球化學(xué)勘查表明測區(qū)是以 Cu、Au、Mo、Pb、Zn 為主的組合異常區(qū).硫化金屬礦（化）體的高極化率低電阻率特征，提供了激發(fā)極化法地球物理勘探的物理前提.

表1 巖礦石物性參數(shù)表Table 1 Physical parameters of rocks and ores

3 工作方法

3.1 激電中梯

3.1.1 激電中梯測量

激電中梯工作布置在內(nèi)蒙古阿榮旗，共敷設(shè)32條南北向剖面，從西線X31開始，到東線X93結(jié)束，測線的長度不等.測線的最北端點(diǎn)號(hào)是159，最南端點(diǎn)號(hào)是1.測網(wǎng)密度為100 m×40 m.工作布置和地質(zhì)簡圖如圖1所示.

激電中梯采用重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DJS-8時(shí)間域直流激發(fā)極化儀，YAMAHA EF60010 kW發(fā)電機(jī)，WDFZ-5A型5 kW大功能智能發(fā)射機(jī)，WDZ-5整流電源.供電電極AB 1800 m，測量電極MN 40 m.1線供電5線同時(shí)測量.雙極短脈沖供電，周期為8 s，占空比為1∶1.采樣延時(shí)為200毫秒，采樣4 s.

3.1.2 激電異常解釋和評價(jià)

激電中梯數(shù)據(jù)成圖后，需要對激電異常按照一定的規(guī)則進(jìn)行劃分和編錄.激電異常的解釋和評價(jià)是整個(gè)工作中重要的環(huán)節(jié).在定性解釋中參考形態(tài)解釋方法［9］和激發(fā)極化異常的快速解釋方法［10］.在解釋過程中，也考慮地質(zhì)與化探調(diào)查成果.這樣才能提高激發(fā)極化法調(diào)查結(jié)果的地質(zhì)解釋水平［11］.

工區(qū)實(shí)測的Ma值范圍從0.16%到15.01%，背景值為4.77%，均方差為2.21%.整個(gè)工區(qū)來看，超過背景值視極化率區(qū)主要在測區(qū)中間沿東西向展布（圖2a）.工區(qū) ρa(bǔ)范圍為 141.3～1953.6 Ωm，平均值為 627.1 Ωm（圖2b）.整體上看，低阻帶在測區(qū)中間呈現(xiàn)東西走向，與高極化率帶的走向是一致的.測區(qū)內(nèi)共劃分M1到M5共5個(gè)激電異常.

M1激電異常位于X53與X57線之間，光華二組與泥鰍組接觸帶上，走向?yàn)闁|西向.Ma異常強(qiáng)度最大值為 10.27%.ρa(bǔ)范圍為 541～842 Ωm.異常寬度約為80 m，長度約為300 m.這個(gè)異常屬于低電阻率高極化率異常.

M2激電異常位于X47與X55線之間，光華二組與石英脈的接觸帶上，是面積最大、強(qiáng)度最大的異常.異常走向?yàn)闁|西向.Ma最大強(qiáng)度為13.57%.ρa(bǔ)范圍為441～541 Ωm.異常寬度約為260 m，長度約為300 m.這個(gè)異常屬于低電阻率高極化率異常，具有硫化金屬礦物的激電特征.為了查明極化異常體地下分布，在M2異常選4點(diǎn)做激電測深.

M3激電異常位于X57到X63線之間，光華二組與泥鰍組的接觸帶上，異常形狀不規(guī)則，包含兩個(gè)封閉.Ma最大強(qiáng)度為 11.37%.ρa(bǔ)范圍為 341～441 Ωm.異常寬度約為240 m，長度約為300 m.這個(gè)異常屬于低電阻率高極化率異常.

M4激電異常位于X65到X71線之間，光華二組與泥鰍組的接觸帶，走向?yàn)槟媳毕?Ma最大強(qiáng)度為10.27%.ρa(bǔ)范圍為 441～541 Ωm.異常寬度約為 200 m，長度約為200 m.異常屬于低電阻率高極化率異常.這個(gè)異常區(qū)具有成礦有利條件，選6點(diǎn)做激電測深.

M5激電異常位于X79到X83線之間，泥鰍組與石英脈的接觸帶上，走向?yàn)槟媳毕?Ma最大強(qiáng)度為10.27%.ρa(bǔ)范圍是 241～ 341 Ωm.異常寬度約為 210 m，長度約為200 m.這個(gè)異常屬于低電阻率高極化率異常.為了查明異常極化體的地下分布，在異常區(qū)內(nèi)X81線上選6點(diǎn)做激電測深.

3.2 激電測深

3.2.1 激電測深測量

激電中梯掃面工作后，在異常較好的M2、M4和M5異常區(qū)內(nèi)共選擇16個(gè)點(diǎn)做激電測深.激電測深采用重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DZD-6A型多功能直流電法儀.測量裝置采用|AB|∶|MN|=5∶1 等比排列的對稱四極.AB/2最小2.5 m，最大2000 m.布極方向?yàn)槟媳毕?供電周期為16 s，延時(shí)80 ms，采樣寬度為100 ms.

3.2.2 激電測深反演結(jié)果與解釋

激電測深數(shù)據(jù)使用吉林大學(xué)的VESIP軟件處理，然后用Surfer軟件繪制等值線斷面圖.下面按測線對它們進(jìn)行解釋與評價(jià).

X51線電阻率反演斷面（圖3b）顯示淺部地層成層性比較好，隨著深度增加，電阻率緩慢增加，然而淺部地層極化率變化不均勻（圖3a）.在圖3a中258～361 m區(qū)間顯示一個(gè)直立橢圓狀高極化率異常區(qū)C2，在電阻率斷面上對應(yīng)中等電阻率.異常區(qū)C2具有中等電阻率高極化率地球物理特征.圖3a中133～221 m區(qū)間存在一個(gè)未封閉高極化率異常區(qū)C1.C1在電阻率斷面顯示電阻率劇烈變化的區(qū)域.C1和C2異常存在硫化礦物的可行性不大，但可作為備用考察.

在X69線選擇6個(gè)測深點(diǎn).在地層淺部存在一個(gè)盆狀高極化率異常區(qū)C1，從頂部15 m深延伸到底部116 m深.在圖4b上對應(yīng)350 Ωm的相對低阻區(qū).C1異常區(qū)具有低電阻率高極化率地球物理特征.在287～666 m深度存在一個(gè)高極化率異常區(qū)C2，在南邊沒有封閉，局部有3個(gè)圈閉，向右下方傾斜.這個(gè)高極化異常區(qū)在圖4b上對應(yīng)為相應(yīng)低阻區(qū).所以異常區(qū)C2也具有低電阻率高極化率地球物理特征，具有硫化礦物的特征，很可能存在礦化.

X81線激電測深顯示地層淺部極化率和電阻率都不均勻.在極化率斷面圖5a上高極化率異常區(qū)C1對應(yīng)圖5b中電阻率由高向低快速過渡區(qū)，極有可能是硫化礦物所致.在圖5b中高電阻率異常區(qū)R1表示有陡狀高阻脈體向上侵入.R1極化率在10%～11%，異常R1具有高阻高極化特征.在極化率斷面圖中高極化率異常區(qū)C2沒有封閉，向南部延伸.C2異常區(qū)電阻率值在700～900 Ωm，異常具有低電阻率高極化率特征.

在M5異常槽探工程揭露：主體巖性為斑點(diǎn)板巖.刻槽樣結(jié)果鋅元素含量較高，連續(xù)性較好，銅元素具有異常顯示.泥鰍河組地層板巖銅鋅含量高.礦床成因推斷為海相火山巖型銅鋅礦.

4 總結(jié)

激電中梯和激電測深方法組合運(yùn)用在內(nèi)蒙古阿榮旗礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查中，根據(jù)激電中梯快速圈定激電異常5個(gè).結(jié)合地質(zhì)、化探信息，在3個(gè)激電異常內(nèi)選定16點(diǎn)做激電測深.激電測深反演結(jié)果詳細(xì)刻畫地下極化體的埋深和形態(tài).M5異常槽探工程揭露，這是一個(gè)銅鋅礦床.

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