直流激電中梯剖面法在云南某礦區(qū)尋找銅礦中的應用

姜 磊,岳云寶 (成都理工大學地球物理學院，四川 成都 610059)

直流激電中梯剖面法在云南某礦區(qū)尋找銅礦中的應用

姜 磊,岳云寶 (成都理工大學地球物理學院，四川 成都 610059)

目前我國的銅資源日漸短缺，尋找銅礦床成為當務之急。在有色金屬礦產(chǎn)勘查中，直流激電中梯剖面法具有經(jīng)濟、快捷、高效、方便等優(yōu)點，能快速查明地質(zhì)異常體的平面形態(tài)。介紹了該方法在直流激電中梯剖面法云南某礦區(qū)尋找銅礦中的應用?？碧桨l(fā)現(xiàn)該礦區(qū)有3個高極化異常區(qū)，并結(jié)合地質(zhì)資料圈定出一個有利成礦區(qū)。

激發(fā)極化；中梯；浸染型；異常區(qū)

銅是國民經(jīng)濟發(fā)展中不可替代的重要原料，已經(jīng)廣泛應用于軍事工業(yè)、電子電氣、通訊、建筑、輕工、機械制造等各個領(lǐng)域。隨著銅的需求不斷增加，銅資源日漸短缺。從目前情況來看，要找到地表出露或淺部產(chǎn)出的銅礦床的可能性愈來愈小，因而通過物探方法尋找深部隱伏銅礦成為今后工作的重點[1]。激發(fā)極化法(簡稱激電法)是以地殼中不同巖、礦石的激電效應差異為物質(zhì)基礎，通過觀測與研究人工建立的直流(時間域)或者交流(頻率域)激電場的分布規(guī)律進行找礦和解決地質(zhì)問題的一種電法勘探方法，其中基于中梯裝置的直流激電中梯剖面法主要觀測參數(shù)視極化率，具有經(jīng)濟、快捷、高效、方便等特點，是一種快速評價成礦靶區(qū)內(nèi)是否存在有利礦體的有效手段[2]。通過剖面測量能快速發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)的極化率異常，結(jié)合地質(zhì)資料定性分析，可圈定地質(zhì)異常體在平面上的大致位置和范圍，從而為后續(xù)的測深、地質(zhì)檢查及鉆探驗證提供有利證據(jù)。下面，筆者對直流激電中梯剖面法在云南某礦區(qū)尋找銅礦中的應用進行了研究。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

勘查區(qū)位于西南三江褶皺系南段的蘭坪中新生代盆地中。區(qū)內(nèi)出露的地層有上二疊統(tǒng)、上三疊統(tǒng)、侏羅系、白堊系、古近系、新近系、第四系等，以中生界最為發(fā)育。在勘查區(qū)內(nèi)分布的重要褶皺自東向西主要有：朵谷向斜、紫金山復式背斜、龍街向斜、光山梁子倒轉(zhuǎn)背斜及無量山復背斜,其中紫金山背斜與勘查區(qū)的成礦關(guān)系十分密切。結(jié)合現(xiàn)有的物探和地質(zhì)資料分析認為，勘查區(qū)內(nèi)銅礦帶的賦礦層位為上三疊統(tǒng)歪古村組變質(zhì)石英砂巖夾層，屬熱液蝕變含銅砂巖型(紅層型)銅礦。區(qū)內(nèi)銅礦帶、銅礦體主要受地層控制，礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀大體一致；其頂?shù)装鍨橥叨嘟M中段紫紅色、灰綠色板巖，底板為石英砂巖、絹云板巖。由于頂?shù)装鍘r性特征明顯，因而易于區(qū)分。區(qū)內(nèi)銅礦石礦物結(jié)構(gòu)主要為細粒狀，礦石構(gòu)造以紋層狀、浸染狀構(gòu)造為主；礦物成分主要為黃銅礦、銅藍、孔雀石，同時可見少量輝銅礦化、黃銅礦化，礦化不均勻。脈石礦物主要為長石、石英、絹云母和綠泥石等。

2 礦區(qū)地球物理特征

對區(qū)內(nèi)主要巖(礦)石采集標本并進行電性參數(shù)測量，分類統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。從表1可以看出，炭質(zhì)板巖及蝕變巖極化率最高，含銅礦石極化率次之(平均，而圍巖(包括綠泥絹云母板巖、含孔雀石砂巖、砂巖和灰?guī)r)的極化率最低，由于銅礦石與圍巖的極化率差異明顯，因而在理論上可通過相對高極化率特征圈定出銅礦床。值得注意的是，炭質(zhì)板巖及蝕變巖呈現(xiàn)出高極化特征，這會對銅礦床的判定產(chǎn)生干擾，因而要結(jié)合地質(zhì)資料對高極化率異常進行解釋。

表1 礦區(qū)各類巖(礦)石電性參數(shù)表

3 野外工作方法

圖1 視極化率等值線平面圖

野外測量采用重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所研制的WDFZ-5大功率激電測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含發(fā)射部分(WDFZ-5型)和接收部分(WDJS-2型)。中間梯度裝置的相關(guān)參數(shù)如下：供電極距大約1500m(受接地條件限制實際極距視具體情況確定),測量極距為20m，測點間距為20m，采用短導線工作方式。根據(jù)勘探任務及現(xiàn)有地質(zhì)資料進行工區(qū)測線布置：北東-西南方向布置測線9條，線距為160m；西北-東南方向布置測線6條，線距320m。

4 應用效果

將利用直流激電中梯剖面法在野外觀測的數(shù)據(jù)進行預處理，然后繪制視極化率等值線平面圖(見圖1)。

從圖1可以看出，該礦區(qū)視極化率背景值一般在 1.60%～2.20%左右，最大可達 5.80%。以視極化率2.80%為異常下限來圈定異常區(qū)[3]，共圈定出3個明顯的高視極化率異常區(qū)，分別編號為Cu-1號異常區(qū)、Cu-2號異常區(qū)和Cu-3號異常區(qū)，具體分析如下。

1)Cu-1號異常區(qū) 該異常區(qū)尚未完全封閉(未封閉處地處懸崖邊，無施工條件)，呈耳朵狀，異常區(qū)的東南部及東部向周圍呈緩慢降低，異常范圍較寬。該異常區(qū)內(nèi)的視電阻率表現(xiàn)為相對低阻。從地質(zhì)資料上看，有多條斷裂構(gòu)造在在該異常區(qū)交匯，因而是較為有利的成礦部位。實地勘驗在地表未發(fā)現(xiàn)礦化現(xiàn)象，也未見碳質(zhì)地層出露。因此，該異常區(qū)是有利異常區(qū)。

2)Cu-2號異常區(qū) 該區(qū)視極化率值較高但不穩(wěn)定，并且視電阻率也表現(xiàn)為相對低阻。實地勘驗發(fā)現(xiàn)有零星的炭質(zhì)板巖及其破碎殘積巖石出露。分析認為可能是炭質(zhì)板巖地層產(chǎn)生的高極化異常，且河流、地形切割劇烈等引起電場畸變嚴重而造成數(shù)據(jù)測量不穩(wěn)定。因此，不能確認該異常區(qū)是有利異常區(qū)，應用其他物理方法進一步驗證。

3)Cu-3號異常區(qū) 該異常區(qū)范圍較小且未圈閉，視極化率值比Cu-1號異常區(qū)低，視電阻率表現(xiàn)為中高電阻率。實地勘驗該區(qū)主要為灰?guī)r及灰紫色板巖出露，風化較嚴重，地處山脊，地表干燥，地表露頭亦未見銅礦化跡象，因而確定該區(qū)異常性質(zhì)需要進一步開展勘探工作。

5 結(jié)論與建議

1)Cu-1號異常區(qū)是有利成礦區(qū)，可進一步開展測深工作以確定其地質(zhì)體埋深和空間賦存狀態(tài)。

2)Cu-2號異常區(qū)異常有可能炭質(zhì)板巖及蝕變巖引起，因而不能確認該異常區(qū)是有利異常區(qū)，應選用多種物探方法進行組合勘探來進一步驗證。

3)Cu-3號異常區(qū)范圍較小且未圈閉，視極化率值低，視電阻率表現(xiàn)為中高電阻率，因而對該區(qū)異常性質(zhì)需要通過進一步勘探來確認，建議對該區(qū)增加剖面測量予以圈閉。

[1]傅良魁.體極化介質(zhì)激發(fā)極化法理論研究[J].地球物理學報,1987,30(1)：82-92.

[2]李金銘.地電場與電法勘探[M].北京:地質(zhì)出版社,2005.

[3]雒志峰.激發(fā)極化法在尋找斑巖型銅礦中的應用[J].地質(zhì)找礦論叢,2003,18(1):149-151.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.017

P631.324

A

1673-1409(2012)08-N055-03

2012-04-12

姜磊(1981-)，男， 2004年大學畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事大地電磁理論與應用方面的研究工作。

[編輯] 李啟棟