EH4電導(dǎo)率成像技術(shù)和激電中梯在浙西南某鉛鋅礦的應(yīng)用

蔣健美 ，李 瑞 ，章 輝，鄭 儒

（1.成都理工大學(xué)，成都 610059；2.浙江省第七地質(zhì)大隊(duì)，杭州 310000）

0 前言

近年來(lái)，隨著地表礦體的逐漸減少，深部隱伏金屬礦體的尋找備受關(guān)注。因此，以地質(zhì)資料為基礎(chǔ)，開(kāi)展對(duì)應(yīng)的地球物理勘查方法就顯得越來(lái)越重要。激電中梯法和EH4電導(dǎo)率成像技術(shù)是找礦中的兩種重要的地球物理勘查方法［3］。激電中梯法主要研究巖礦石的電阻率和極化率參數(shù)；EH4電導(dǎo)率成像技術(shù)通過(guò)接收地下不同頻率的電磁波，探測(cè)地層視電阻率變化，通過(guò)研究解釋地電電阻率剖面差異來(lái)識(shí)別礦體展布空間形態(tài)。作者在成礦理論指導(dǎo)深部找礦的基礎(chǔ)上，利用EH4電導(dǎo)率成像技術(shù)及激電中梯兩種物探方法，用地質(zhì)資料約束物探反演，綜合解釋推斷鉛鋅礦化異常一處，更進(jìn)一步推斷了周?chē)赡艽嬖诘牡V體展布。最終經(jīng)鉆孔驗(yàn)證，取得了良好的找礦效果。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

浙西南～閩中多金屬成礦帶主體為中元古裂谷形成的龍泉群變質(zhì)巖系，總體呈NE 方向展布，局部呈構(gòu)造剝蝕天窗分布。裂谷北西側(cè)為早元古界八都群（Pt1bd）古陸，以韌性剪切帶為界；南東側(cè)被侏羅紀(jì)火山巖所覆蓋，并多處見(jiàn)燕山期中酸性侵入巖產(chǎn)出。巖石變質(zhì)程度主體為高綠片巖相，局部為低角閃巖相，主要巖性有綠泥綠簾陽(yáng)起片巖、石英云母片巖、斜長(zhǎng)角閃（片）巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖及大理巖等。與鉛鋅多金屬礦成礦有關(guān)的巖石，主要有大理巖和綠片巖等。

本區(qū)為典型的二元結(jié)構(gòu)，中元古界龍泉群南弄組（Pt2ln）變質(zhì)巖構(gòu)成了本區(qū)的基底，上覆蓋層為上侏羅統(tǒng)大爽組（J3d）、高塢組（J3g）（見(jiàn)下頁(yè)圖1）。

（1）南弄組（Pt2ln）巖性主要有二云變粒巖、二云石英片巖、斜長(zhǎng)角閃巖、大理巖等，變質(zhì)程度為高綠片巖相，局部達(dá)低角閃巖相，原巖為玄武巖、凝灰?guī)r等基性火山巖夾砂泥質(zhì)巖及泥灰?guī)r建造。

（2）大爽組（J3d）主要巖性有晶玻屑凝灰?guī)r、含角礫玻屑凝灰?guī)r及長(zhǎng)石砂巖夾層等。

（3）高塢組（J3g）巖性較簡(jiǎn)單，為晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r、含巖屑晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r。

礦區(qū)內(nèi)未見(jiàn)大的巖體，但脈巖發(fā)育，主要有花崗巖脈、花崗斑巖脈、霏細(xì)斑巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈等，分布于變質(zhì)巖中。其中以霏細(xì)斑巖脈最為發(fā)育，長(zhǎng)一般為200m～2 500m，寬為10m～300m；其次為花崗巖脈，出露長(zhǎng)度為2 400 m，寬為3 m～40m。其中燕山期花崗斑巖脈含Cu、Pb、Zn背景值高，與成礦關(guān)系密切［4］。

2 礦區(qū)地球物理特征

作者利用激發(fā)極化模擬機(jī)，對(duì)該礦區(qū)所采集的三十九件巖石標(biāo)本和典型的九種地質(zhì)體露頭進(jìn)行電性參數(shù)測(cè)量［5］，從下頁(yè)表1和表2中可以看到該礦區(qū)的地球物理特征如下：

（1）視極化率。根據(jù)所測(cè)的露頭電性參數(shù)結(jié)果可見(jiàn)（見(jiàn)下頁(yè)表1），稠密浸染狀（塊狀）鉛鋅礦和蝕變、礦化巖石及楓坪組泥巖有較高的電化學(xué)活動(dòng)性（ηs＞2%），且其視極化率依次降低。而從所測(cè)的巖石標(biāo)本電性參數(shù)結(jié)果可見(jiàn)（見(jiàn)下頁(yè)表2），鉛鋅礦化、黃鐵礦化較強(qiáng)的凝灰?guī)r，以及霏細(xì)斑巖視極化率較高，片麻巖、角閃巖、偉晶巖和花崗巖視極化率都較低，而凝灰?guī)r和霏細(xì)斑巖本身極化率較低，結(jié)合地質(zhì)資料來(lái)看，所采集極化率高的凝灰?guī)r和霏細(xì)斑巖標(biāo)本，都來(lái)自于變質(zhì)巖和火山巖接觸帶上。

（2）視電阻率。稠密浸染狀（塊狀）鉛鋅礦石、構(gòu)造角礫巖，以及接觸帶附近黃鐵礦化較強(qiáng)的凝灰?guī)r和霏細(xì)斑巖，均表現(xiàn)為中低阻，其視電阻率一般為1 000Ω·m＜ρ＜2 000Ω·m，但變質(zhì)巖一般都顯示高電阻率特征，因此在異常解釋?zhuān)?］中要結(jié)合地質(zhì)資料。其它標(biāo)本礦石基本顯示中高阻特征。

（3）對(duì)所測(cè)標(biāo)本的視電阻率和視極化率做交會(huì)圖（見(jiàn)下頁(yè)圖2），通過(guò)不同的圖標(biāo)區(qū)分，我們看到稠密浸染狀（塊狀）鉛鋅礦石和接觸帶附近黃鐵礦化較強(qiáng)的凝灰?guī)r（正方形表示），具有低電阻率高極化率的特點(diǎn)，與其它巖石（圓形表示）的區(qū)別比較明顯。

（4）在八都群變質(zhì)巖的某些層位上含石墨，石墨常規(guī)電法具有高極化率，低電阻率的特征，但根據(jù)資料得知，在本區(qū)，石墨礦與鉛鋅礦密切共生，因而亦可作為一間接指示目標(biāo)。

圖1 地質(zhì)地形圖Fig.1 Geological map

表1 露頭電性測(cè)定表Tab.1 The electrical determination of outcrops

表2 礦區(qū)內(nèi)模擬機(jī)測(cè)得電性測(cè)定表Tab.2 The electrical determination measured bymine simulator

圖2 視極化率～視電阻率交會(huì)圖Fig.2 Apparent polarizability－apparent resistivity crossplot

3 礦區(qū)物探方法與成果

根據(jù)以上礦區(qū)巖礦石標(biāo)本、與典型的九種地質(zhì)體露頭電性參數(shù)分析，鉛鋅礦具有低阻、高極化率的地球物理特征。我們選取了EH4法和激電中梯兩種物探方法組合［10］，開(kāi)展物探工作，進(jìn)一步詳查、預(yù)測(cè)礦化異常帶展布。

我們?cè)诒镜V區(qū)共圈出激電異常七個(gè)，在礦區(qū)的地形地質(zhì)圖（見(jiàn)圖1）中可以看出，異常從上往下依次為Jd5、Jd6、Jd3、Jd7、Jd1、Jd4、Jd2。我們還根據(jù)激電異常布置了六條EH4 測(cè)線(xiàn)，分別是E0、E3、E4、E8、E12、E14。

作者在本次研究中，選取“0”號(hào)測(cè)線(xiàn)進(jìn)行分析，“0”號(hào)測(cè)線(xiàn)總長(zhǎng)1 600m，它的綜合剖面圖（如圖3所示）從上到下，分別是激電剖面圖、剖面地形草圖、EH4測(cè)深斷面圖。在圖3中我們可以分析得到：

（1）剖面地形草圖結(jié)合地質(zhì)資料，我們可以看出，①測(cè)線(xiàn)0m～240m 左右為上侏羅統(tǒng)大爽組晶玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r（J3d）；②240m～670m、720m～840m、920m～1 000m 為下元古界龍泉群南弄組斜長(zhǎng)片麻巖（Pt2ln（gn））；③670m～720m、840m～860m 為斜長(zhǎng)角閃片巖（Pt2ln（sch））；④860 m～920m為花崗斑巖（γπ）；⑤1 000m～1 420m 為霏細(xì)斑巖（νπ）；⑥1 420m～1 600m上侏羅統(tǒng)高塢組晶玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r（J3g）。

圖3 “0”線(xiàn)綜合剖面圖Fig.3 Comprehensive profile of line“0”

（2）從激電剖面圖［7、8］上可以看出，“0”號(hào)測(cè)線(xiàn)視極化率為0.2～4.4%，在700m～750m 左右有激電異常Jd1，表現(xiàn)為高極化率，極化率為2.3～4.4%，位于礦區(qū)斜長(zhǎng)角閃片巖上。

（3）從EH4測(cè)深斷面圖［9］上可以看出，測(cè)線(xiàn)0 m～240 m 凝灰?guī)r電阻率表現(xiàn)為低阻；200 m～1 600m電阻率相對(duì)高，但也有幾處相對(duì)低阻帶，分別在700 m～750 m、850 m～920 m、1 300 m～1 500m。

（4）浙西南～閩中多金屬成礦帶主體分布在變質(zhì)巖系中，多金屬礦具有低阻高極化率的特點(diǎn)。從綜合剖面圖中，我們發(fā)現(xiàn)700m～750m 的電阻率低而極化率高，互相吻合很好。從EH4的電阻率斷面等值線(xiàn)圖看出，該礦化體產(chǎn)狀較陡，近乎直立，經(jīng)鉆孔驗(yàn)證確實(shí)有近乎直立的鉛鋅礦體存在。

4 結(jié)論

（1）該區(qū)鉛鋅礦屬于金屬硫化物，理論上具有低阻高極化率的特點(diǎn)。作者在本次研究中共選取三十九塊巖礦石標(biāo)本、九種典型地質(zhì)露頭，來(lái)研究礦區(qū)巖石的地球物理性質(zhì)。通過(guò)數(shù)據(jù)說(shuō)明稠密浸染狀（塊狀）鉛鋅礦石具有高極化低電阻率的特點(diǎn)，與其它巖石電性差異明顯，與理論相符。但應(yīng)該指出鉛鋅礦石因其礦石礦物結(jié)構(gòu)構(gòu)造的差異，其極化率和電阻率均有較大的變化。

（2）作者在地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，選取了EH4電導(dǎo)率成像技術(shù)、激電中梯兩種物探方法尋找鉛鋅礦，最終通過(guò)打鉆驗(yàn)證了礦體的存在，鉆孔及礦體分布在剖面地形草圖上標(biāo)出。鉆孔未打穿變質(zhì)巖層，由EH4電測(cè)深斷面圖反映礦體可能出現(xiàn)反傾，因此深部500m，700m 處可能還有探礦前景。

（3）該礦區(qū)物探勘查驗(yàn)證了物探方法在浙西南地區(qū)找鉛鋅礦的成功，如能得到更好地驗(yàn)證，則可以形成一套更完善的找礦模式，對(duì)浙西南地區(qū)地質(zhì)找鉛鋅礦攻深找盲提供有力支持。

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