激發(fā)極化法在華東某金礦勘探中的應(yīng)用

廖曉峰

周亞?wèn)|

彭青陽(yáng)

（成都理工大學(xué)，成都610059）

0 引言

近幾十年我國(guó)黃金找礦和生產(chǎn)都取得了顯著成效。但是，目前我國(guó)保有黃金地質(zhì)資源儲(chǔ)量和黃金產(chǎn)量，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的需要。因此，大力開(kāi)展黃金地質(zhì)找礦仍是迫切任務(wù)。在有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的金礦床中，金的含量也十分低。金具有強(qiáng)烈的親硫、親鐵性，因此金常常賦存在硫化物中。含硫化物的金礦石與圍巖在激電特性方面具有明顯的差異，硫化物含量愈多，其差異愈明顯。因此，具備了用激發(fā)極化法圈定硫化物礦化帶和礦化富集地段間接找金的良好地球物理前提。激發(fā)極化法（簡(jiǎn)稱激電法）,是以地殼中不同巖、礦石的激電效應(yīng)差異為物質(zhì)基礎(chǔ),通過(guò)觀測(cè)與研究人工建立激電場(chǎng)的分布規(guī)律進(jìn)行找礦和解決地質(zhì)問(wèn)題的一組人工場(chǎng)源形式的勘查方法[1]。實(shí)踐證明，激發(fā)極化法不僅是銅、鉛、鋅、鉬等金屬礦產(chǎn)的重要勘查方法，而且在尋找地下水和探測(cè)石油、天然氣方面也頗有成效[1-2]。隨著礦產(chǎn)勘查和開(kāi)發(fā)的力度不斷加強(qiáng)，地表礦、淺部礦日益減少，礦產(chǎn)勘查工作正朝著尋找隱伏礦、深部礦、難識(shí)別礦的方向轉(zhuǎn)變，大功率激電法在地質(zhì)工作的“攻深找盲”中發(fā)揮了重要作用，并取得了良好的找礦效果[3-4]。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

本區(qū)域位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ級(jí)）東南緣，淮河臺(tái)坳（Ⅱ級(jí)），蚌埠臺(tái)拱（Ⅲ級(jí)）東段，郯廬斷裂帶西側(cè)。本區(qū)地下分布的地層主要為上太古界五河巖群，下元古界鳳陽(yáng)巖群及白堊系下統(tǒng)新莊組、第四系。蚌埠臺(tái)拱為一近東西向展布復(fù)式背斜。整體來(lái)看，地層多向南傾。工作區(qū)地層因受郯廬斷裂帶長(zhǎng)期活動(dòng)影響，產(chǎn)狀較亂，顯得支離破碎，褶皺形態(tài)與臺(tái)拱整體不相協(xié)調(diào)，總體是軸面傾向南東的一系列形態(tài)比較復(fù)雜的褶皺。斷裂構(gòu)造以近東西及北東—北北東向斷裂最為發(fā)育。近東西向斷裂其走向與蚌埠復(fù)背斜大致平行，在區(qū)內(nèi)自北向南為主要控礦斷裂，有懷遠(yuǎn)—黃家灣斷裂，馬頭城—臨淮關(guān)斷裂，官溝—下紀(jì)家斷裂，劉府—黃泥鋪斷裂等。北東—北北東向斷裂規(guī)模較大，自東至西有明光—池河斷裂，朱頂—石門(mén)山斷裂，五河—紅心鋪斷裂，霸王城—鹿塘斷裂，門(mén)臺(tái)子—棋盤(pán)路斷裂等。

區(qū)內(nèi)巖漿巖活動(dòng)主要有三期：蚌埠期主要由區(qū)域混合巖化、花崗巖化和重溶巖漿作用形成一系列沿蚌埠復(fù)背斜分布的混合花崗巖體。燕山期主要為超基性—中酸性脈巖和中、酸性小巖體的侵入，此外，尚有流紋巖、粗面巖、安山巖等火山巖出露。喜山期主要表現(xiàn)為大陸型堿性玄武巖的噴出，并伴隨一些脈巖和次火山巖的侵入。

2 區(qū)域地球物理特征

根據(jù)在該地區(qū)的的激電和視電阻率的中梯資料，斷裂構(gòu)造控制的金屬礦及礦化具有低電阻率（ρs）—高極化率（ηs）的異常特征，石英脈穿插控制的金屬礦及其圍巖具有高電阻率（ρs）—低極化率（ηs）的異常特征，異常與正常場(chǎng)的電阻率（ρs）和極化率（ηs）有差異。根據(jù)這一電性特征，物探方法選擇投入激電中梯較為有效。

3 野外工作方法

本次激電中梯工作使用重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DJF10-2型10kW發(fā)送機(jī)、DZ10-210kW整流電源和DSJ－8A接收機(jī)，中間梯度裝置的相關(guān)參數(shù)如下：供電極距為1800m，測(cè)量極距為40m；測(cè)點(diǎn)間距為20m，采用短導(dǎo)線工作方式。根據(jù)勘探任務(wù)、地形的影響、現(xiàn)有地質(zhì)資料進(jìn)行工區(qū)測(cè)線布置；正東-西方向布置測(cè)線6條，西北-東南方向布置測(cè)線3條，線距均為100m。測(cè)深工作采用MN/2=1、5、20米的施倫貝爾測(cè)深裝置，測(cè)深點(diǎn)距40～60米，其中最大AB/2=350米，測(cè)深點(diǎn)共29個(gè)。

4 應(yīng)用效果

將野外觀測(cè)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后繪制聯(lián)合剖面圖、電測(cè)深斷面圖等圖形。依據(jù)礦床的地球物理特征及激電中梯4至6線、9線綜合剖面圖（圖1）、5線和9線激電測(cè)深斷面圖（圖2）和地質(zhì)資料，來(lái)具體解釋說(shuō)明。

圖1 激電中梯4至6線綜合剖面圖

圖2 5線激電測(cè)深斷面圖（左為5線視極化率圖，右為5線視電阻率圖）

在剖面圖上（圖1），三條剖面在湖泊及以西地段ρs值呈低阻反映，粗線為視極化率，細(xì)線為視電阻率。ρs值在100Ωm～300Ωm之間平緩變化。高阻都出現(xiàn)在大號(hào)點(diǎn)方向：4線的1160～1700號(hào)點(diǎn)，5線的1200～1700號(hào)點(diǎn)，6線的1380～1700號(hào)點(diǎn)。三條剖面在高阻中異常比較明顯，異常幅度大，4線的1300號(hào)點(diǎn)、5線的1340號(hào)點(diǎn)、6線的1480號(hào)點(diǎn)的電阻率在100Ωm左右，與兩側(cè)的300Ωm～500Ωm相差太大，推測(cè)為斷裂構(gòu)造異常，走向近似北東向的弧形。三條剖面的ηs曲線多數(shù)呈單峰值鋸齒狀跳躍，大多為地表的電性不均勻干擾所造成的。局部的ηs異常在5線的1500號(hào)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)ρs曲線為高低阻接觸帶，為相對(duì)低阻—高極化異常類型。

在5線斷面（圖2）上ρs斷面等值線與激電中梯剖面基本對(duì)應(yīng)，以1330號(hào)點(diǎn)為中心的ρs=40～160Ωm等值線呈低阻凹陷形狀，為斷裂構(gòu)造的反映；小號(hào)點(diǎn)ηs異常變化平緩，ηs值普遍偏低，在0.2～0.7%之間，異常最好的在1500號(hào)點(diǎn)的下部，ηs=0.7～1.0%的等值線呈高值閉合圈異常，與中梯異常相對(duì)應(yīng)。由于其深部的ρs等值線呈低阻。推測(cè)在1500號(hào)點(diǎn)下部的裂隙構(gòu)造發(fā)育，金屬硫化物相對(duì)較為富集。

在綜合剖面圖（圖3）上，9線的ηs曲線變化較大一點(diǎn)，呈單峰值鋸齒狀跳躍，幅值最高在1.5%～2.0%之間。ρs曲線在三條剖面上除局部地段呈高阻隆起反映外，沒(méi)有出現(xiàn)斷裂構(gòu)造異常。

圖3 9線綜合剖面圖

圖4 9線激電測(cè)深斷面圖

在9線斷面上ρs斷面等值線與激電中梯剖面基本對(duì)應(yīng)，以980號(hào)點(diǎn)為中心的ρs=100～375Ωm等值線呈低阻凹陷形狀，為高阻中的小斷裂構(gòu)造的反映；對(duì)應(yīng)的ηs等值線在980號(hào)點(diǎn)下部ηs=0.7～0.8%的等值線呈相對(duì)高值閉合圈異常和半閉合圈異常，兩側(cè)的ηs異常變化平緩，ηs值普遍偏低，在0.2～0.6%之間。推測(cè)在980號(hào)點(diǎn)下部的裂隙構(gòu)造發(fā)育，金屬硫化物相對(duì)較為富集。

5 結(jié)論及建議

①通過(guò)地面激電中梯工作，在4線的1300號(hào)點(diǎn)、5線的1340號(hào)點(diǎn)、6線的1480號(hào)點(diǎn)有一條斷裂構(gòu)造，走向近似北東向的弧形。本區(qū)的激電異常較弱，結(jié)合激電測(cè)深工作，在5線的1500號(hào)點(diǎn)和9線的980號(hào)點(diǎn)出現(xiàn)相對(duì)低電阻率（ρs）—高極化率（ηs）的異常性質(zhì)。向下延伸較大，綜合地質(zhì)資料分析，推斷主要原因是斷裂內(nèi)充填硫化物石英脈，脈體發(fā)育破裂，巖裂隙充填多金屬硫化物而構(gòu)成多硫化物石英金礦脈和含金破裂絹石英。是尋找熱液充填型或石英脈型金礦的較為理想位置。②根據(jù)本次工作的在5線的1500號(hào)點(diǎn)和9線的980號(hào)點(diǎn)激電中梯、測(cè)深成果，異常類型近似相同，解釋推斷為崮堆組變質(zhì)巖的構(gòu)造裂隙中充填硫化物石英脈，脈體發(fā)育破裂，巖裂隙充填多金屬硫化物，向下延伸較大。這兩處異常皆有利于成礦。建議在加強(qiáng)地質(zhì)論證的基礎(chǔ)上優(yōu)先進(jìn)行鉆孔驗(yàn)證，初步設(shè)計(jì)孔深不低于300米。

[1]李金銘.激發(fā)極化法方法技術(shù)指南[M].北京:地質(zhì)出版社，2004.

[2]傅良魁.激發(fā)極化法[M].北京:地質(zhì)出版社，1982.

[3]劉國(guó)興，王喜辰，張小路等.大功率激電和瞬變電磁法在青海錫鐵山深部找礦中的應(yīng)用[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版，2003,133（4）:551-555.

[4]張宇峰，郭萬(wàn)軍，吳國(guó)學(xué)等.黑龍江黑河八車力礦區(qū)及外圍隱伏礦體預(yù)測(cè)及查證[J].世界地質(zhì)，2012,31（1）：85-92.

[5]萬(wàn)仁虎.大鞏山金礦床構(gòu)造控礦作用分析[J].北京：地質(zhì)與資源，2004.