電磁綜合方法在遼寧本溪白水地區(qū)鉬礦勘查中的應用

辛良，郭軒，李元利，王鵬瑞

（1.遼寧省核工業(yè)地質局241大隊，遼寧鳳城 118100；2.遼寧省核工業(yè)地質局，遼寧沈陽 110032）

電磁綜合方法在遼寧本溪白水地區(qū)鉬礦勘查中的應用

辛良1，郭軒2，李元利1，王鵬瑞2

（1.遼寧省核工業(yè)地質局241大隊，遼寧鳳城 118100；2.遼寧省核工業(yè)地質局，遼寧沈陽 110032）

白水地區(qū)鉬礦床埋藏深度較大，地表沒有礦化露頭.在這種情況下，對鉬礦化體發(fā)現與勘查只能依據物化探方法.從已有的電、磁資料出發(fā)，與同時開展新的電磁法工作相結合，以多種方法優(yōu)勢互補與綜合使用，較好地探測深部地質構造，為本區(qū)鉬礦攻深找盲、外圍擴大提供了有效技術手段.

鉬礦化；高精度磁力測量；雙頻激電測量；瞬變電磁法；遼寧省

0 引言

白水地區(qū)處于遼東裂谷北部營口-桓仁多金屬成礦帶中部，該成礦帶內分布有金、鉛、鋅、鉬、銅、鈾等礦產.礦區(qū)內已往開展過找鈾礦工作，地質工作程度較高，地表分布大量山地工程與鉆孔.本次普通物探工作區(qū)內的遼河群浪子山組地層大理巖中分布幾處鉛礦化點，有關部門曾經專門開展過激電測量找鉛鋅工作，由于含墨地層干擾，激電異常為非礦致異常，鉆探設計孔深只局限在浪子山組地層中，沒有打到鉛鋅礦.本次工作在以往開展高精度磁力測量資料基礎上進行了深部地質構造研究，采用了雙頻激電與大功率瞬變電磁方法組合互補，找礦效果較好，克服了單方法效果的單一性.

1 地質概況

白水地區(qū)位于太子河-渾江臺陷與營口-寬甸臺拱的交接部位、連山關短軸復背斜東部傾沒端、連山關巖體與白水寺巖體夾持區(qū)，按遼東裂谷構造分帶則處于裂谷的北緣斜坡區(qū)與中央凹陷區(qū)的過渡部位.

區(qū)內主要出露有遼河群浪子山組地層、連山關古元古代混合雜巖體與白水寺中侏羅世花崗巖體（圖1）.

2 礦床地質

遼河群浪子山組地層為二云片巖、含墨二云片巖、夾白云質大理巖與透閃大理巖，底部為石英巖，以含石墨為主要特征.

圖1 本溪白水地區(qū)鉬礦床地質圖Fig.1Geologic of the Mo deposit in Baishui area

巖體主要為古元古代混合雜巖體與白水寺中侏羅世花崗巖體.

2.1 礦體圍巖特征

礦體主要賦存于遼河群浪子山組地層與古元古代混合花崗巖接觸帶外帶混合花崗巖中硅化、黃鐵礦化與構造裂隙中.

巖石具中粒半自形粒狀結構、交代殘留結構、塊狀與碎斑狀構造.主要礦物成分為長石、石英與黑云母.其中長石主要有鉀長石和斜長石，鉀長石普遍交代斜長石，形成交代殘留結構、交代凈邊結構與交代蠕蟲狀結構，含量較高，占35%～40%；斜長石呈半自形板狀，聚片雙晶，被鉀長石交代，含量20%～25%；石英呈不規(guī)則粒狀，并具有石英交代長石形成交代穿孔結構，含量30%～25%；黑云母呈片狀、鱗片狀分布于長石、石英等礦物顆粒間，含量5%～10%.副礦物為鋯石、磁鐵礦、磷灰石等.

蝕變主要有絹云母化、高嶺土化、綠泥石化等自生蝕變及后期硅化、碳酸鹽化、綠簾石化.

2.2 礦體特征

鉬礦化帶的頂部為遼河群浪子山組地層.鉬礦化多以細脈狀、局部在鉬礦化脈的邊部見有浸染狀產于混合花崗巖的構造裂隙中.在礦化的周圍常伴有強烈的硅化和黃鐵礦化，鉬礦化脈多在低角度的構造裂隙中賦存，呈不規(guī)則的鋸齒狀.鉬礦化的厚度為0.1～2 mm.

3 鉬礦化區(qū)地球化學特征

次生暈測量以鉛、鋅、鉬組合異常為主，其中鉬異常分布范圍較大，分布于物探測區(qū)北西與南東兩處，中間錯斷，具有北西向成帶特征.次生暈異常分布于遼河群浪子山組地層與古元古代混合花崗巖接觸帶附近，受磁法解譯北西向斷裂構造控制，推測次生暈異?？赡芘c古元古代混合花崗巖與中侏羅世花崗巖體有關.中侏羅世花崗巖體在侵入過程中，含礦熱液在斷裂中通過不斷運移和分異，在后期土壤中發(fā)生次生暈富集.根據上述次生暈測量地球化學特征建立本區(qū)鉛、鋅、鉬成礦靶區(qū).

4 鉬礦化區(qū)地球物理特征

圖2 本溪白水地區(qū)鉬礦床區(qū)普通物探測量綜合成果圖Fig.2Comprehensive map of the ordinary geophysical survey result of the Mo deposit in Baishui area

表1為區(qū)內巖（礦）石電性參數.從表中可見，古元古代含鉬礦混合花崗巖幅頻率平均值為2.61%，與遼河群浪子山組地層含墨二云片巖相比較低，與古元古代混合花崗巖、中侏羅世花崗巖幅頻率相近；含鉬礦與不含鉬礦混合花崗巖二者幅頻率差異不明顯，而含鉬礦混合花崗巖電阻率略低于不含鉬礦混合花崗巖，電阻率差異亦不大；中侏羅世花崗巖電阻率比古元古代混合花崗巖偏高；古元古代混合花崗巖其上覆蓋的遼河群浪子山組地層由于含墨二云片巖幅頻率較高，激電中梯測量鉬礦體視幅頻率疊加于地層之上，在地表開展中梯激電測量對二者很難區(qū)分.

表1 白水地區(qū)巖（礦）石電性參數統(tǒng)計表Table 1The electric parameters of rocks and ore in Baishui area

因此本區(qū)鉬礦化與圍巖電性差異不大.激電測量不具備物性前提.

4.1 高精度磁力測量

普通物探工作區(qū)ΔT化極原平面圖中（圖2b），磁場值變化平緩，一般在±100 nT之間變化，中部磁場為負磁區(qū)，其中分布一條北西走向負值低磁區(qū)，為深部斷裂構造引起，反映在垂向500 m深二階導數圖上為零等值線分布位置［1］.磁法解譯區(qū)內構造綱要圖中大于500 m深斷裂2條，分布于測區(qū)中南北兩側，局部被后期構造錯斷多處，2條斷裂呈平行分布，走向北西，與地層和巖體接觸帶走向一致，為控制本區(qū)多金屬成礦主斷裂.斷裂可能為中侏羅世花崗巖侵入到古元古代混合花崗巖中形成，斷裂形成過程中使古元古代混合花崗巖中形成一系列的構造裂隙，富硅熱液順導礦構造充填于古元古代混合花崗巖的構造裂隙中形成多金屬礦化.磁法解譯大于200 m深分布北東向斷裂為導礦構造，淺部分布構造為破壞巖礦石正常分布的破壞性構造.

高精度磁力測量對區(qū)內斷裂構造分布特征反映明顯，尤其是磁場特征為北西走向低磁區(qū)、垂向500 m深二階導數零值線，為控制本區(qū)多金屬礦主斷裂引起.

4.2 中梯雙頻激電測量

按成礦靶區(qū)地球化學特征與磁法推測成礦條件，開展激電中梯測量掃面工作（在不具物性條件情況下，間接尋找其他物探異常特征）.

測量結果從激電中梯等值圖（圖2e、f）與剖面圖（圖3）可見，古元古代混合花崗巖中梯雙頻激電特征為低背景視幅頻率、相對高視電阻率［2］，而遼河群浪子山組地層為高背景視幅頻率、較低視電阻率.浪子山組地層較高視幅頻率分布雜亂，呈鋸齒狀跳變，為含墨不均勻二云片巖引起.由于遼河群含墨地層覆蓋于古元古代混合花崗巖之上，中梯視幅頻率分布為從高向低梯度帶，為遼河群浪子山組地層與古元古代混合花崗巖接觸帶在中梯激電剖面上的反映，中梯視幅頻率與視電阻率梯度帶為接觸帶分布位置，具體視幅頻率在2.00%～4.00%范圍之間為古元古代混合花崗巖在地表投影位置，而中梯視電阻率變化特征與中梯視幅頻率變化特征相反，視電阻率750 Ωm等值線位置基本上為遼河群浪子山組地層與古元古代混合花崗巖接觸帶在近地表位置反映.

圖3 本溪白水地區(qū)鉬礦床區(qū)激電中梯剖面圖Fig.3IP mid-gradient profile of the Mo deposit in Baishui area

4.3 瞬變電磁測量

按激電測量解譯地層與巖體接觸帶地表分布情況，開展瞬變電磁測量工作.

為了確定遼河群浪子山組地層與古元古代混合花崗巖接觸帶在地下空間分布形態(tài)，在垂直于中梯激電測量區(qū)視電阻率與視極化梯度帶處開展了100 m×50 m網度瞬變電磁測量.對0號勘探剖面瞬變電磁測量結果經過二維反演處理后（圖4、5），反演電阻率低阻帶為構造反映，電阻率梯度帶為接觸帶分布，反演電阻率等值圖較清晰地反映了地下不同標高地質分布情況［3］.

對多條瞬變電磁測量剖面一維反演電阻率剖面進行三維電阻率切片（圖6），圖中反映不同標高平面巖性電性變化特征.圖中低阻帶為遼河群浪子山組地層中含墨片巖與構造破碎帶分布，偏高電阻率為古元古代混合花崗巖引起，向深部電阻率逐漸偏高，為中侏羅世花崗巖引起.反演電阻率梯度帶為古元古代混合花崗巖引起，局部電阻率曲線發(fā)生扭曲及錯動，為構造破壞巖石正常分布.

瞬變電磁測量與中梯雙頻激電測量結果對比控制深度結果相近，但瞬變電磁測量結果更精細地反映巖性電性特征在地下三維空間分布情況.

圖40 號勘探線TEM反演電阻率剖面Fig.4Profile of TEM inversion resistivity along No.0 exploration line

圖50 號勘探線鉆探地質剖面Fig.5Geologic profile of drilling along No.0 exploration line

電磁測量結果所具有的成礦條件具備，是否有礦主要結合土壤次生暈測量結果.設計鉆孔依據是：沿電磁測量解譯的接觸帶處布鉆，鉆孔穿透接觸帶至內帶.

野外工作中按上述綜合物探測量結果在0號勘探剖面分別布設了3個鉆孔進行驗證，鉆孔位置及驗證結果如圖5所示.3個鉆孔均在深部見到了構造裂隙發(fā)育的古元古代混合花崗巖，在構造裂隙發(fā)育的古元古代混合花崗巖中見到了厚度達數百米的鉬礦體，找礦取得突破.

其中ZK0-7處鉬礦化體厚度累計近200 m，鉬礦化體頂界面標高在240 m附近；ZK07-2處鉬礦化體厚度累計近150 m，鉬礦化體頂界面標高在170 m附近；ZK07-1處鉬礦化體厚度累計近100 m，鉬礦化體頂界面標高在80 m附近.3個鉆孔在構造裂隙發(fā)育的古元古代混合花崗巖中見到的鉬礦體多為輝鉬礦化混合花崗巖，平均鉬含量0.04%～0.1%.

圖6 TEM一維反演電阻率深度切片圖Fig.6Section of TEM one-dimensional inversion resistivity by levels

根據普通物探測量綜合結果推測，普通物探測量區(qū)向北西與南東兩側應分布北西走向鉬礦化體.通過開展上述的普通物探方法，具備本區(qū)鉬礦化體地球物理特征，可以用來確定本區(qū)鉬礦體具體分布，進行鉬礦深部鉆探定位，有望在礦區(qū)外圍增加已探明鉬礦床儲量.

5 結論

普通物探測量對多金屬礦化體一般不是直接定位的，而是通過分析礦床形成過程中普通物探測量結果的物理場特征進行定位預測，受地形及埋藏深度的影響較大.只有充分掌握方法的原理及測量參數在不同地區(qū)的地球物理特征，才能達到預期目的.

本文所論述的實例中，高磁測量只對斷裂進行解譯，不能確定斷裂中是否賦存鉬礦化體；激電異常中并不賦存鉬礦化體，激電測量視幅頻率與視電阻率梯度帶所反映巖性在本區(qū)往往賦存鉬礦體.

大功率瞬變電磁測量具有效率高、勘探深度大、中淺層分辨率高和地形影響小等優(yōu)點，能夠準確測量含礦地下地電斷面電性分布特征，對指導多金屬礦預測及深部鉆探很有意義.

［1］長春地質學院磁法教研室.磁法勘探［M］.北京：地質出版社,1979: 68—89.

［2］何繼善.雙頻激電法［M］.北京：高等教育出版社,2006.

［3］王世稱.綜合信息礦產預測理論與方法［M］.北京：科學出版社,2002.

APPLICATION OF ELECTROMAGNETIC SYNTHESIS METHOD IN THE EXPLORATION FOR MOLYBDENUM IN BAISHUI AREA,LIAONING PROVINCE

XIN Liang1，GUO Xuan2，LI Yuan-li1，WANG Peng-rui2
（1.No.241 Team,Liaoning Bureau of Geology for Nuclear Industry,Fengcheng 118100,Liaoning Province,China; 2.Liaoning Bureau of Geology for Nuclear Industry,Shenyang 110032,China）

The molybdenum deposit in Baishui area is buried in deep,without outcrop of mineralization.In this case,the discovery and exploration of molybdenum ore body can only rely on geophysical and geochemical methods.Based on the existing electric and magnetic data,combined with new electromagnetic survey,the comprehensive methods are adopted to locate the deep geological structure and provide effective technics for blind and deep ore searching.

molybdenum mineralization;high-precision magnetic survey;dual-frequency IP measurement;transient electromagnetic method;Liaoning Province

1671-1947（2015）01-0045-06

P631.2；P631.3

A

2014－03－24；

2014-06-05.編輯：張哲．

辛良（1966—），男，高級工程師，從事普通物探地質找礦及工程物探研究工作，通信地址遼寧省鳳城市鳳鏵街735號，E-mail//xl789222@163.com