相位激電法在沱沱河鉛鋅礦勘查中的應(yīng)用

劉長征 李星江 謝海林 郭海明 馬 楠 張勤山

(1.青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院；2.青海省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局)

相位激電法在沱沱河鉛鋅礦勘查中的應(yīng)用

劉長征1李星江1謝海林2郭海明1馬 楠1張勤山1

(1.青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院；2.青海省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局)

以多才瑪超大型鉛鋅礦床為例，開展了1∶5萬相位激電工作，在己知礦區(qū)圈定了7處相位異常。中高視相位(φS=-3～-10 mrad)、中高視電阻率(ρS=300～1 000 Ω·m)異常位于二疊紀(jì)九十道班組(P2j)地層中，受近EW，NW向斷層破碎帶控制。1∶1萬相位激電測量細(xì)化分解了局部異常，圈出了其平面形態(tài)和走向；偶極測深剖面給出了礦體或極化體在斷面內(nèi)的形態(tài)和產(chǎn)狀。結(jié)果表明：所圈礦化帶和礦體均與相位激電異常相吻合，達(dá)到了快速發(fā)現(xiàn)礦致異常、指出成礦有利地段的目的，進(jìn)而說明了相位激電法在沱沱河地區(qū)尋找鉛鋅礦的有效性。

相位激電 相位異常 偶極測深 礦致異常

相位激電法是一種基于雙域激電儀的物探找礦方法，具有效率高、成本低、裝置輕便等特點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用[1-5]。以多才瑪鉛鋅礦床為例，采用相位激電法開展物探工作，探討相位激電“三段式”工作模式，分析了該方法在高寒凍土區(qū)的找礦成果，為該區(qū)找礦工作提供參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

多才瑪鉛鋅礦床位于青海省西南部沱沱河地區(qū)，隸屬西藏那曲地區(qū)安多縣管轄。礦區(qū)地理坐標(biāo)：東經(jīng)91°50′00″～92°05′00″，北緯34°00′30″～34°05′30″，屬高原型寒冷半濕潤氣侯，海拔4 700～5 200 m，屬中等切割強(qiáng)剝蝕的高寒山區(qū)。區(qū)內(nèi)出露主要為二疊紀(jì)九十道班組(P1j)、三疊紀(jì)甲丕拉組(T3jp)、侏羅紀(jì)夏里組(J2x)、古近紀(jì)沱沱河組(Et)雅西措組(E3y)、五道梁組(E3N1w)和第四紀(jì)地層(Q)。其中九十道班組下巖段(P2j1)主要為淺灰白色塊層狀結(jié)晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾少量長石巖屑礫巖，上巖段(P2j2)由淺灰白色層狀灰?guī)r組成；甲丕拉組(T3jp)巖性以灰紫色厚層巖屑石英砂巖、巖屑長石砂巖為主，局部夾中—基性火山角礫巖及玄武巖；夏里組(J2x)主要為紫紅色長石石英砂巖夾灰綠色長石石英砂巖；沱沱河組(Et)為紫紅色礫巖、復(fù)成分礫巖夾泥鈣質(zhì)粉砂巖；雅西措組(E3y)為青灰色-灰綠色長石石英巖屑砂巖；五道梁組(E3N1w)主要為灰白色-灰黃色薄—中厚層狀泥灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等。

礦區(qū)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，以斷裂構(gòu)造發(fā)育為主，主要發(fā)育近EW向區(qū)域斷裂帶及其衍生的平行或走滑斷層，鉛鋅礦體大多位于區(qū)域大斷裂中。在礦區(qū)九十道班組地層內(nèi)發(fā)育有1條NW向礦化破碎帶，受控于NW向區(qū)域大斷裂，形成長約19 km、寬100～800 m不等的斷裂破碎帶，帶內(nèi)由構(gòu)造角礫巖、斷層泥巖等組成，帶內(nèi)劃分了孔莫隴、茶曲怕查、多才瑪3個(gè)礦段，圈出鉛鋅礦體29條，長100～1 400 m不等，平均厚1.02～82.5 m，鉛鋅礦體品位(1.07～7.69)×10-2，鉛礦體品位(0.53～8.82)×10-2，鋅礦體品位(0.82～4.8)×10-2。

2 地球物理特征

2.1 巖礦石電性特征

礦區(qū)巖(礦)石電性參數(shù)測定結(jié)果見表1。由表1可知，礦化復(fù)成分砂巖、泥灰?guī)r、砂巖的平均電阻率為569～1 009 Ω·m，極化率為3.17%～6.27%，褐鐵礦化泥灰?guī)r電阻率為400～25 679 Ω·m，極化率為0.98%～5.91%，呈現(xiàn)低阻中高極化特點(diǎn)；除淺紫紅色泥鈣質(zhì)粉砂巖電阻率略小外，其他巖性電阻率平均值大于2 000 Ω·m，最大值為 24 882 Ω·m，為高阻低極化特征。以上巖石電性特征反映出含礦巖性與非礦巖性之間存在明顯的電性差異，為該區(qū)開展電法工作提供了條件。

2.2 激電異常特征

在多才瑪?shù)V段、茶曲怕查礦段開展了雙頻激電偶極剖面，在孔莫隴礦段及以西地段開展了激電中梯剖面，大致控制EW走向長約20 km，激電異常與礦體基本對應(yīng)，區(qū)內(nèi)共圈出4條激電異常帶，編號為SbⅠ、SbⅡ、SbⅢ、SbⅣ。

表1 巖(礦)石電性參數(shù)

注：數(shù)據(jù)來源于青海省地質(zhì)調(diào)查院。

(1)SbⅠ異常帶。分布于礦區(qū)北部，為一激電與土壤綜合異常帶，寬100～400 m不等，異常段視極化率值為2%～4%，呈低阻中等極化特征，在沱沱河組紫紅色砂礫巖中槽探揭露見有鉛鋅礦化。

(2)SbⅡ異常帶。分布于礦區(qū)主斷裂帶(F1)一帶，與孔莫隴礦段對應(yīng)，異常段視極化率值為2%～3.5%，具有低阻中極化的異常特征，激電異?；狙赝寥喇惓д共迹c已知礦體吻合較好。

(3)SbⅢ異常帶。分布于主斷裂帶南側(cè)茶曲怕查一帶，與茶曲怕查鉛鋅礦段的東段相吻合，寬200～600 m，視極化率值為2%～4.5%，視幅頻率為1.0%～2.3%，最高達(dá)2.9%。

(4)SbⅣ異常帶。位于多才瑪異常區(qū)，呈EW向延伸，長約4.5 km，寬約20～250 m，視幅頻率曲線呈寬緩波狀形態(tài)，激電異常明顯，異常強(qiáng)度不高，視幅頻率一般為0.3%～1.3%，最高可達(dá)1.6%。該異常帶內(nèi)見有多條破碎蝕變帶。

3 相位激電法

雙域激發(fā)極化法測量采用SY雙域激電系統(tǒng)，由發(fā)送機(jī)、接收機(jī)、直流供電系統(tǒng)等部分組成，多才瑪?shù)V區(qū)采用了相位激電“三段式”工作模式：即1∶5萬相位激電(偶極)掃面，1∶1萬相位激電(中梯)詳查和偶極測深剖面測量相結(jié)合驗(yàn)證的工作模式。

(1)1∶5萬相位激電。采用偶極裝置、連續(xù)矩形波，供電極距和測量極距均為100 m，主要布設(shè)于礦區(qū)由西向東分布的孔莫隴礦段、茶曲怕查礦段和多才瑪?shù)V化帶，測網(wǎng)規(guī)格為500 m×100 m，測線方位為15°，垂直于區(qū)域主要構(gòu)造線和地層走向。

(2)1∶1萬相位激電。采用中梯裝置、間斷矩形波，供電極距為1 000～1 200 m，測量極距為40 m，布置于1∶5萬視相位異常上，主要針對孔莫隴、茶曲怕查礦段，兼顧多才瑪?shù)V化帶，測網(wǎng)規(guī)格為100 m×20 m，測線方位垂直于異常走向。

(3)偶極測深斷面?？碧缴疃?0～450 m，主要布置于1∶1萬相位激電異常中心或其有利部位，也可選擇在特定勘探或剖面上，剖面垂直于異常走向，偶極測深點(diǎn)距20～40 m，工作頻率為0.25 Hz，疊加次數(shù)分別選為1次，干擾大時(shí)，增加觀測次數(shù)。

4 相位激電異常特征及解釋推斷

4.1 相位激電異常特征

表2 多才瑪?shù)V區(qū)相位激電異常特征

由圖1可知，各極距異常出現(xiàn)在296#～-306#點(diǎn)，與已知礦體對應(yīng)較好，當(dāng)勘探深度超過礦體下延深度時(shí)，異常變?nèi)?。已知礦體全部處于視相位異常區(qū)中，視相位異常等值線高于-3 mrad的區(qū)域，深部2個(gè)厚大礦體視相位異常(φS)值為-8～-10 mrad，其等值線的傾向及傾角均為傾向NE的緩傾斜，均與礦體吻合較好。反演相位的高相位等值線(-9～-23 mrad)形態(tài)和空間位置與礦體對應(yīng)好，反演相位很好地反映了礦體在斷面內(nèi)的實(shí)際空間分布情況，且勘探深度與見礦深度一致。實(shí)測視電阻率在深部厚大礦體上表現(xiàn)為100～200 Ω·m的相對低阻區(qū)，且有100 Ω·m的封閉等值線，厚層鉛鋅礦體使得電阻率大為降低，表現(xiàn)為低阻高相位；上部4層較薄礦層處于300～700 Ω·m的相對高阻區(qū)，礦體之間的巖石夾層使電阻率有所增高，表現(xiàn)為高阻高相位，反演電阻率也具有相同的特征。

圖1 0#勘探線視相位和視電阻率剖面

5 結(jié) 語

通過在多才瑪鉛鋅礦床開展1∶5萬相位激電工作，在己知礦區(qū)圈定了1處長約20 km的異常帶，達(dá)到了快速發(fā)現(xiàn)異常，圈定并縮小靶區(qū)，指出成礦有利地段的目的，從而證實(shí)了相位激電法有助于在高寒凍土區(qū)尋找鉛鋅礦。

圖2 72#勘探線視相位和視電阻率剖面

[1] 吳傳偉.激發(fā)激化法測量在皖南某多金屬礦中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2014(4)：60-62.

[2] 陳春陽，劉 哲.基于高精度磁測和大功率激電的找礦方法[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2014(5):80-83.

[3] 吳傳偉.高精度磁測在馬來西亞某鐵礦找礦中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2014(5)：84-86.

[4] 李洪嘉，董 軍，閆紹波，等.激電法在遼寧省煙房子地區(qū)銀鉛礦勘查中的應(yīng)用[J].工程地球物理學(xué)報(bào)，2012(1)：39-43.

[5] 楊偉壽.西藏廳宮銅礦激電異常特征及找礦效果的初步研究[J].物探與化探，2003，27(3)：180-183.

2015-04-20)

劉長征(1970—)，男，高級工程師，810028 青海省西寧市朝陽西路42號。