五極縱軸電測(cè)深法在香格里拉縣拉巴銅鉬礦的找礦應(yīng)用

向龍洲，汪金明，張 林，劉文偉，朱能剛

(云南省地質(zhì)調(diào)查院物化探所，云南 昆明 650216)

1 前 言

近年來(lái)，隨著深部隱伏金屬礦體的尋找越來(lái)越受關(guān)注。因此，以地質(zhì)資料為基礎(chǔ)，開(kāi)展相應(yīng)的地球物理勘查方法就顯得越來(lái)越重要。五極縱軸電測(cè)深法是找礦中一種常用的地球物理勘查方法，屬于電阻率法的范疇，它以地層中圍巖和目的物的導(dǎo)電性差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，反映測(cè)點(diǎn)下方不同深度的巖性變化，對(duì)于查明巖溶裂隙、確定有限規(guī)模的金屬礦體都有很好的實(shí)用價(jià)值。作者在成礦理論指導(dǎo)深部找礦的基礎(chǔ)上，利用五極縱軸電測(cè)深方法，綜合解釋推斷出4個(gè)具有一定規(guī)模和強(qiáng)度的礦化異常體，并進(jìn)一步推斷了周?chē)赡艽嬖诘V體。最終經(jīng)鉆孔驗(yàn)證，取得了良好的找礦效果。

2 礦區(qū)地質(zhì)、地球物理特征

(1)礦區(qū)地質(zhì)特征

拉巴礦區(qū)銅鉬礦位于小金河—三江口深斷裂交匯部位，拉巴村與聯(lián)辦社間近南北向的洛吉(拉巴)河?xùn)|西兩側(cè)山坡上。

地層：地層總體走向近東西向，傾向北北東，出露地層以三疊系中統(tǒng)北衙組(T2b)為主，第四系有少量分布(如圖1)。

圖1 拉巴礦區(qū)地質(zhì)圖

三疊系中統(tǒng)北衙組(T2b)分三段：

北衙組一段(T2b1)：淺灰—灰色薄—中厚層狀灰?guī)r、夾泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。在礦區(qū)為一套白—淺灰色細(xì)粒變晶方解石大理巖夾紫灰—灰綠色層狀矽卡巖，厚度53m～210m。

北衙組二段(T2b2)分為三層：

第一層(T2b2～1)：青灰色、灰黃色厚層狀，角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r，角礫成分為灰?guī)r，角礫呈棱角狀，礫徑0.5cm～5cm，膠結(jié)物為鐵質(zhì)、泥質(zhì)、鈣質(zhì)，厚71.5m。

第二層(T2b2～2)：灰—灰白色厚層狀大理巖化灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，厚度131.6m。

第三層(T2b2～3)：灰色角礫狀灰?guī)r，角礫成分為灰?guī)r，呈棱角狀，礫徑大多小于5cm，膠結(jié)物為淺紫紅色鐵泥質(zhì)，厚183m。

北衙組三段(T2b3)：灰白—淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r，厚層狀致密灰?guī)r。局部受接觸變質(zhì)作用影響，巖石具大理巖化及矽卡巖化，厚度80m～210m。

第四系全新統(tǒng)(Qh)：沖積、洪積、坡積及冰磧砂礫和粘土，厚度0～5m。

(2)測(cè)區(qū)物性參數(shù)特征

本次物探工作，共測(cè)定電性參數(shù)108組，基本涵蓋了測(cè)區(qū)內(nèi)出露的主要巖性。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)下表1。

表1 電性參數(shù)測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

由電性測(cè)定結(jié)果可見(jiàn)，蝕變灰?guī)r(大理巖化、矽卡巖化灰?guī)r)普遍具有較高的極化率，而電阻率很低，具明顯的“低阻高極化”特征，部分標(biāo)本極化率值不高，這與測(cè)定的標(biāo)本氧化，極化效應(yīng)低有關(guān)。

北衙組灰?guī)r普遍顯示“高阻低極化”特性，極化率幾何平均值2.43%，電阻率幾何平均值4274Ω·m，少數(shù)物性點(diǎn)測(cè)定的極化率(η)值稍高，分析其原因是灰?guī)r裂隙內(nèi)存在的少量金屬硫化物引起。

綜上所述，測(cè)區(qū)內(nèi)具有找礦意義的目標(biāo)體應(yīng)該是有明顯“低阻高極化”特征的蝕變灰?guī)r，其電性特征與圍巖具有明顯差異，采用激電測(cè)深探測(cè)目標(biāo)體具有了物性前提。

3 五極縱軸測(cè)深方法與技術(shù)

以地面測(cè)深點(diǎn)位A為原點(diǎn)設(shè)置直角坐標(biāo)系(圖2)，以供電電極A極為中心，供正電，在A極兩側(cè)分設(shè)等距(L)負(fù)極供電電極B1、B2，三個(gè)供電電極成同一直線且固定不動(dòng)；在垂直供電電極方向上設(shè)置測(cè)量電極M、N，測(cè)量過(guò)程中，電極M、N沿縱軸Y逐點(diǎn)向外移動(dòng)觀測(cè)。

圖2 五極縱軸電測(cè)深法原理圖

在本次物探工作開(kāi)展前，在地質(zhì)工作較為有利的地段進(jìn)行了方法技術(shù)有效性試驗(yàn)，以確定方法技術(shù)的有效性以及適合工作區(qū)域內(nèi)的工作參數(shù)。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，確定了有效的工作參數(shù)：

供電周期16s，斷電延時(shí)50ms，采樣寬度40ms，供電極距L=AB1=AB2=600m，測(cè)量極距MN=20m。

4 五極縱軸電測(cè)深的應(yīng)用效果

在本次物探工作中，共布置激電測(cè)深剖面測(cè)線3條(圖 1)。在本次研究中，選取20號(hào)測(cè)深剖面進(jìn)行分析。由圖1中可以看出，20號(hào)剖面東端出露北衙組二段第二亞段白云質(zhì)灰?guī)r(T2b2-2)，西端出露北衙組二段第三亞段角礫狀灰?guī)r(T2b2-3)，剖面線很大部分被第四系全新統(tǒng)(Qh)沖、洪積物所覆蓋，F(xiàn)3、F4斷層在剖面附近交錯(cuò)。其綜合剖面圖如圖3所示。

(1)由激電測(cè)深視電阻率(ρs)擬斷面圖可以看出，在剖面135號(hào)點(diǎn)以東為低阻區(qū)域，以西則為高阻區(qū)域，高低阻接觸帶附近存在一條向西傾斜的低阻異常帶，依據(jù)視電阻率展布規(guī)律以及地質(zhì)、物性資料綜合分析，推測(cè)低阻異常帶是F4斷層穿過(guò)剖面，斷層形成的斷裂破碎帶內(nèi)被地下水侵入或深部含礦巖體侵入而呈低阻。斷層左側(cè)視電阻率(ρs)值達(dá)上萬(wàn)Ω·m，且比較穩(wěn)定，推測(cè)高阻體應(yīng)該是完整的灰?guī)r；右側(cè)上部則為低阻區(qū)域，視電阻率(ρs)值<1000Ω·m，推測(cè)形成低阻的主要是第四系沖、洪積物。

(2)由激電測(cè)深視極化率(ηs)擬斷面圖可以看出，按視極化率(ηs)分布規(guī)律及連續(xù)性，圈出了4個(gè)具有一定規(guī)模大小的視極化率(ηs)異常，對(duì)4個(gè)極化體分別進(jìn)行解釋推斷。

極化體1、2位于135～155號(hào)點(diǎn)之間，最小埋深約80m，ηs極大值21%左右，整體異常值較高，具有一定規(guī)模。極化體位于推斷的F4斷裂破碎帶及上下盤(pán)，與之對(duì)應(yīng)的電阻率(ρs)值為數(shù)百Ω·m，同時(shí)，極化體具有明顯的“低阻高極化”特征。根據(jù)已知的地質(zhì)規(guī)律及所掌握的物性特征綜合分析，推測(cè)高極化異常是由沿?cái)嗔褞锨值暮V巖體與碳酸鹽巖產(chǎn)生接觸交代作用，蝕變灰?guī)r內(nèi)金屬硫化物引起異常，同時(shí)，巖體(脈)礦化也會(huì)引起極電異常。

極化體3大致位于160～185號(hào)點(diǎn)之間，整體幅值稍弱，但連續(xù)性稍好。受方法技術(shù)所限，極化體深部尚未揭穿，僅從揭示的部分大致可看出，極化體西傾，與上述之低阻異常帶傾向一致。依據(jù)地質(zhì)及物性特征綜合分析，推測(cè)極化體是含礦巖體(脈)上侵，使白云質(zhì)灰?guī)r蝕變礦化，蝕變巖內(nèi)所含金屬硫化物引起激電異常。

極化體4位于剖面東端205～210號(hào)點(diǎn)之間，埋深約200m，極化體未完整揭示，揭示部分異常幅值相對(duì)較低，ηs極大值大約7%。對(duì)應(yīng)位置視電阻率(ρs)值大約為300Ω·m，為典型的低阻高極化體。極化體位置接近銅廠斷裂帶，其南部大約400m位置出露正長(zhǎng)斑巖，根據(jù)地質(zhì)規(guī)律，推測(cè)極化體4是沿銅廠斷裂帶上侵的含礦巖體(脈)侵入灰?guī)r中發(fā)生蝕變，蝕變巖石中所含金屬硫化物引起激電異常。

綜合以上推測(cè)，對(duì)20號(hào)剖面的地質(zhì)解釋為：淺部110～135號(hào)點(diǎn)之間，為北衙組二段第三亞段角礫狀灰?guī)r(T2b2-3)地層，地層比較完整，裂隙不發(fā)育；125～210號(hào)點(diǎn)，淺部被第四系全新統(tǒng)坡積、沖積、洪積、砂、礫及粘土層所覆蓋，之下為北衙組二段第二亞段白云質(zhì)灰?guī)r(T2b2～2)。F4斷層由160號(hào)點(diǎn)至130號(hào)點(diǎn)深部，傾向西。圈出的4個(gè)極化體推測(cè)皆與含礦巖體有關(guān)，含礦巖脈(株)沿?cái)嗔哑扑閹Щ蚧規(guī)r裂隙侵入，巖體內(nèi)所含金屬硫化物引起了激電異常，極化體賦存位置是找礦的有利部位。

5 工程驗(yàn)證

在圈定的4個(gè)礦化異常體中，極化體3#異常經(jīng)工程鉆探驗(yàn)證(鉆孔位置如圖3)，結(jié)果表明在標(biāo)高2 487m～2 391m段見(jiàn)到了孔雀石化、弱黃鐵礦化大理巖，其中孔雀石可能為原生硫化物礦氧化而成，極化弱；在標(biāo)高2 391m～2 196m段主要為褐鐵礦化、輝鉬礦化、矽卡巖化大理巖，與推斷的極化體3對(duì)應(yīng)，說(shuō)明該方法找礦效果好。

6 結(jié) 論

(1)測(cè)深工作對(duì)深部找礦具有較好指導(dǎo)意義。通過(guò)對(duì)激電測(cè)深視極化率(ηs)異常的綜合解釋，推斷出了具有一定強(qiáng)度及規(guī)模的極化體，并對(duì)引起極化異常的地質(zhì)體進(jìn)行了推測(cè)，初步甄別出了成礦有利異常，對(duì)下一步開(kāi)展地質(zhì)工程有一定幫助。

(2)在推斷出4個(gè)具有一定規(guī)模和強(qiáng)度的礦化異常體中，有1個(gè)極化體經(jīng)鉆孔得到了驗(yàn)證。這為該礦區(qū)外圍及深部找礦提供了有利依據(jù)，確定了五極縱軸電測(cè)深法在該礦區(qū)是一種有效的地球物理勘查技術(shù)方法。

參 考 文 獻(xiàn)

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