激電測深在青海柴達(dá)木盆地查查香卡地區(qū)多金屬找礦中的應(yīng)用

郗 昭,賀建國,雷 陽,李繼安

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激電測深在青海柴達(dá)木盆地查查香卡地區(qū)多金屬找礦中的應(yīng)用

郗 昭,賀建國,雷 陽,李繼安

將激電測深法應(yīng)用于青海省查查香卡地區(qū)多金屬礦勘查，根據(jù)測量結(jié)果圈定異常的埋深、產(chǎn)狀等，并查清了測區(qū)多金屬礦構(gòu)造蝕變帶的位置，經(jīng)后期鉆孔驗(yàn)證，見礦情況和異常基本吻合。認(rèn)為激電測深異常推測的構(gòu)造蝕變帶及礦化帶，與多金屬成礦關(guān)系密切。該方法的應(yīng)用對地質(zhì)條件類似地區(qū)多金屬找礦工作具有一定的參考作用。

激電測深法；多金屬礦；硫化物；硅化蝕變帶

激電測深法是一種常規(guī)物探方法，對于尋找與高極化體有關(guān)的礦產(chǎn)具有很好的指導(dǎo)意義[1-3]。多金屬礦體一般具有高極化的特征，根據(jù)多金屬礦異常的特點(diǎn)可分為低阻高極化異常和高阻高極化異常，一般情況下，礦體受黃鐵礦化、黃銅礦化、褐鐵礦化等影響，呈現(xiàn)低阻高極化特點(diǎn)；若硅化程度較高，則呈現(xiàn)高阻高極化特點(diǎn)[4]。勘查區(qū)呈現(xiàn)后者特征。

在青海查查香卡地區(qū)開展地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價(jià)工作多年來，地表及其近地表淺部盡管發(fā)現(xiàn)大量的構(gòu)造蝕變現(xiàn)象和薄型多金屬礦脈，并進(jìn)行過鉆探探索工作，但始終未能實(shí)現(xiàn)找礦的突破。為配合地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價(jià)工作，采用重慶地質(zhì)儀器廠DZD-6A多功能直流電法儀，開展了大功率激電測深方法。通過激電測深見到了較好的異常，根據(jù)異常布置了鉆探工程，見到了礦體。本文旨在通過對這些測量成果的總結(jié)分析，進(jìn)一步完善提高該方法在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用效果，更好地為地質(zhì)找礦服務(wù)。

1 勘查區(qū)地質(zhì)特征

勘查區(qū)位于柴達(dá)木盆地東北緣，都蘭縣以北的查查香卡農(nóng)場東北側(cè)，為柴達(dá)木北緣斷裂系、昆侖斷裂系與鄂拉山斷裂系的交匯部位[5]，屬青海省海西州烏蘭縣管轄。

勘查區(qū)由陶力隆起、澤日肯隆起夾持的托莫爾日特蛇綠混雜巖帶組成，礦化區(qū)位于該混雜巖帶與澤日肯隆起的結(jié)合部位。礦化帶受北西西向閃長巖擠壓構(gòu)造破碎帶(蝕變帶)控制，夾持于澤日肯隆起及托莫爾日特蛇綠混雜巖帶之間。根據(jù)鉆孔巖心及剖面測量分析認(rèn)為，查查香卡構(gòu)造破碎帶可劃為東、西兩段。在東西段之間的鉆孔中有多層銅、金礦化(異常)，并在地表路線調(diào)查中發(fā)現(xiàn)銅、金等礦化，其含礦巖性主要為灰綠色斜長角閃巖、淺灰色粗粒石英閃長巖等。圍巖蝕變主要為硅化，其次為鈉(鉀)長石化、碳酸鹽化、綠泥石化、赤鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化等。由此可見，由于受北西西向構(gòu)造破碎帶作用而形成的北西西向展布的硅化蝕變帶是本區(qū)尋找多金屬礦的標(biāo)志。

2 勘查區(qū)地球物理特征

查查香卡地區(qū)目前發(fā)現(xiàn)的多金屬礦化均受斷裂構(gòu)造破碎帶控制。從該區(qū)巖礦石電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表中(表1)可以看出：圍巖的視極化率ηs均值小于2%，視電阻率ρs均值為13 Ω·m。含金屬硫化物圍巖具有較強(qiáng)的激發(fā)極化效應(yīng)，可形成較高的ηs異常，硅化帶則形成較高的ρs異常，若硅化破碎帶中富含金屬硫化物，ηs基本都大于4%，ρs均值為23 Ω·m。否則，ηs均值小于2%，ρs值較前者稍大，均值為25 Ω·m。受構(gòu)造及熱液活動影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造破碎帶具有強(qiáng)烈的近礦圍巖蝕變，圍巖蝕變區(qū)普遍存在金屬硫化物礦化和硅化，具有相對高阻高極化特征。因此，可通過圈定視極化率ηs高值異常和視電阻率ρs高阻異常尋找多金屬礦化體?？辈閰^(qū)具備采用激電方法間接圈定多金屬礦化體(硅化蝕變巖)的物性前提。

表1 勘查區(qū)巖礦石電性參數(shù)一覽表

3 激電測深工作方法

3.1 方法選擇

由于該區(qū)多金屬礦賦存于硅化蝕變帶中，從而導(dǎo)致富含硫化物的硅化蝕變巖較圍巖具有高阻高極化特征。因此，選用激電法確定硅化蝕變帶位置及其延深具有良好的物性前提。為取得不同深度上硅化蝕變帶賦存特征的信息，選用激電測深法。

3.2 工作方法技術(shù)

為了對工作區(qū)北西西向擠壓構(gòu)造破碎帶(蝕變帶)的具體位置進(jìn)行追蹤控制，在其可能發(fā)育地段部署了兩條激電測深剖面(2線和3線)，測線方向盡量垂直構(gòu)造走向。

激電測深采用重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DZD-6A多功能直流電法儀，供電電極采用鐵質(zhì)釬狀電極，測量電極采用不極化電極，供電電源采用發(fā)電機(jī)，最大輸出電流可達(dá)10 A。極化率測量供電時(shí)間采用5 ms，延遲時(shí)間為200 ms，積分寬度dt1為40 ms，dt2～dt7為80 ms。

工作采用對稱四極裝置(圖1)，供電極距AB/2的變換采用對數(shù)坐標(biāo)等間距一級8個(gè)點(diǎn)的辦法，最小AB/2為2.8 m，最大為1500 m。測量極距MN/2按照AB/2的1/10等比變換。測深點(diǎn)點(diǎn)距為40 m。布極方向與剖面線方向一致。布極時(shí)小極距借助導(dǎo)線上標(biāo)注的極距定位，極距較大時(shí)采用剖面線上的點(diǎn)號以及GPS定距放線。操作員觀測報(bào)數(shù)后，記錄員準(zhǔn)確回報(bào)并記錄，現(xiàn)場繪制ρs、ηs測深曲線，發(fā)現(xiàn)畸變時(shí)，及時(shí)進(jìn)行重復(fù)觀測或檢查觀測。

圖1 對稱四極工作裝置圖Fig.1 The working installment of the symmetrical quadrupole

4 應(yīng)用效果

4.1 激電測深效果分析

激電測深是通過不斷加大供電極距，依次探測由淺到深不同地層的視極化率ηs和視電阻率ρs，從而達(dá)到測深目的的一種探測手段。為了方便解釋，將視極化率ηs擬斷面、視電阻率ρs擬斷面以及所推斷的地質(zhì)斷面放置在一張圖上，構(gòu)成激電測深綜合斷面圖。下面就測區(qū)激電測深效果做簡單分析。

(1)2線激電測深結(jié)果

從2線激電測深綜合斷面圖可以看出(圖2)，ηs斷面圖中高值異常主要分布在206～207點(diǎn)、209～210點(diǎn)及212～213點(diǎn)等3個(gè)地段。206～207點(diǎn)的異常從地表206點(diǎn)附近向207點(diǎn)深部延伸；209～210點(diǎn)的異常從地表209點(diǎn)附近向210點(diǎn)深部延伸。這兩處異常都是從地表開始ηs值明顯高于兩側(cè)，并一直延伸至深部；212～213點(diǎn)的異常從212點(diǎn)AB/2大約40 m附近向213點(diǎn)深部延伸。這3處ηs異常均具脈狀異常特征，推斷該斷面可能存在3條礦化帶。其附近ηs值基本都在2.5%以上，結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)及巖礦石物性特征，推測礦化帶內(nèi)高極化異常與富含金屬硫化物有關(guān)。

從視電阻率ρs斷面圖(圖2b)可以看出，ρs高阻異常的形態(tài)、趨勢與ηs高值異常相似，具有明顯的正相關(guān)關(guān)系。礦化帶內(nèi)ρs值基本都在20 Ω·m以上，高阻異?？赡苡蓢鷰r硅化蝕變引起。

依據(jù)ηs及ρs異常的分布特征，推斷該斷面206點(diǎn)、209點(diǎn)以及212點(diǎn)附近各存在一條礦化帶，即圖2c中的TK21、TK22和TK23。礦化帶向北傾斜，剔除地形因素后，其傾角約為50°。其中TK23對應(yīng)的異常相對較弱，規(guī)模也較小，推測為較小的構(gòu)造蝕變帶所引起。

(2)3線激電測深結(jié)果

從3線激電測深綜合斷面圖可以看出(圖3)，ηs斷面圖中比較明顯的視極化率高值異常有兩處，分別位于309點(diǎn)和312點(diǎn)。

圖中309點(diǎn)ηs值由淺至深明顯高于兩側(cè)的點(diǎn)，且有向310點(diǎn)深部延伸的趨勢；312點(diǎn)ηs異常主要分布在AB/2=20 m以下，且向313點(diǎn)深部延伸。此處的極化體頂板埋深以AB/2=20 m估算，大約為15 m。這兩處異常也具有脈狀異常特征，因此，推斷該斷面存在兩條礦化帶。高極化率的脈狀礦化帶同樣和富含金屬硫化物有關(guān)。

和2線類似，視電阻率ρs斷面圖中高阻異常的形態(tài)、趨勢與ηs高值異常也非常相似，具有明顯的正相關(guān)關(guān)系。ρs高阻異常與硅化蝕變關(guān)系密切。

依據(jù)ηs及ρs異常的分布特征，推斷該斷面309點(diǎn)及312點(diǎn)各存在一個(gè)礦化體，礦化體向北傾斜，剔除地形因素后，其傾角約為50°左右，即圖3c中的TK31和TK32。

4.2 異常驗(yàn)證結(jié)果

在本次激電測量的異常中，高阻高極化異常是找礦的有利部位。為了對激電測量結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，后期在2線異常212點(diǎn)上布設(shè)了鉆孔ZKC19-2，鉆探結(jié)果顯示，硫化物、硅化蝕變普遍存在，并且發(fā)現(xiàn)了多層銅、金礦化(異常)，礦化顯示較好，礦體厚度0.1～0.55 m，礦體品位：Cu含量約為0.6825%，Au約為560×10-9，鉆探驗(yàn)證結(jié)果良好。

圖2 查查香卡地區(qū)2線激電測深綜合斷面圖Fig.2 Composite section of induced polarization sounding along line 2 in Chachaxiangka area

圖3 查查香卡地區(qū)3線激電測深綜合斷面圖Fig.3 Composite profile of induced polarization sounding of line 3 in Chachaxiangka area

通過對激電測深異常的綜合分析，在2線推斷出了3條礦化帶，即TK21、TK22和TK23，在3線推斷出了兩條礦化帶，即TK31、TK32。分別將TK21和TK31相連、TK22和TK32相連，其連線與地質(zhì)調(diào)查推測的控礦構(gòu)造蝕變帶位置基本吻合。再次驗(yàn)證了激電測深成果的可靠性。

5 結(jié)語

(1)查查香卡地區(qū)多金屬礦由于富含硫化物、硅化蝕變較強(qiáng)，高阻高極化異常特征是其找礦標(biāo)志，并且見礦效果好，對于該區(qū)布置鉆探工程具有重要作用。

(2)利用激電測深圈定出的多金屬礦異常體范圍、埋深及分布，結(jié)合已知成礦條件和物性資料推斷其異常的地質(zhì)屬性，利用鉆探驗(yàn)證的多金屬礦找礦工作思路，地質(zhì)效果明顯，對類似地區(qū)的多金屬找礦工作具有一定的借鑒作用。

(3)該區(qū)位于多金屬成礦帶上，構(gòu)造發(fā)育，巖漿及熱液活動強(qiáng)烈，成礦條件較好。礦脈與構(gòu)造破碎帶中充填的硅質(zhì)脈膠結(jié)關(guān)系密切。ηs及ρs異常主要沿 NWW向構(gòu)造分布，且與地質(zhì)調(diào)查推測的構(gòu)造破碎帶位置基本吻合?？梢岳^續(xù)加強(qiáng)勘探工作。

[1]祁曉雨,張勝業(yè),石硯斌．大功率激電測深在內(nèi)蒙古某鉛鋅礦的應(yīng)用[J]．工程地球物理學(xué)報(bào),2008,5(6):719-923．

[2]劉國輝,王天意,徐國志,等．大功率激電在內(nèi)蒙古扎魯特旗某多金屬礦勘查中的應(yīng)用[J]．工程地球物理學(xué)報(bào),2009,6(5):592-596．

[3]龔新喜,王建譜,吳際夫,等．激電測量在尋找硅質(zhì)角礫巖型鈾礦中的應(yīng)用[J]．鈾礦地質(zhì),1993,9(2):109-115．

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(核工業(yè)203研究所，陜西 咸陽 712000)

The Application of Induced Polarization Sounding Method for Poly-metallic Prospecting in Chachaxiangka Area of Qaidam Basin in Qinghai

XI Zhao，HE Jian-guo,LEI Yang,LI Ji-an

(ResearchInstituteNo．203,CNNC,Xianyang,Shaanxi712000,China)

Induced polarization sounding method was used to prospect poly-metallic deposit in Chachaxiangka Area of Qaidam Basin in Qinghai．The measured data can delineate the depth and occurences of the anomaly and identify the geological structure and alteration which were validated with later drilling．Therefore,the method was considered to be effective in deducing the structual and alteration zone related to mineralization and can provide useful information to guiding the poly-metallic prospecting in similar area．

induced polarization sounding method; poly-metallic ore; sulphide; silicified alteration zone

2014-01-20 [改回日期]2015-08-23

郗 昭(1985— )，男，助理工程師，碩士，2010年畢業(yè)于西安科技大學(xué)，主要從事地球物理勘探工作。E-mail：xizhao1223@163.com

1000-0658(2015)06-0600-06

P631.3+24；P619.14

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