激發(fā)極化法在智利拉尼帕銅金礦區(qū)的找礦應用（上）

雒凌飛

（長沙中色礦產(chǎn)勘查有限公司，湖南 長沙 472500）

0 前言

該礦區(qū)位于智利中部第五大區(qū)，隸屬瓦爾帕萊索（Valparaiso）大區(qū)帕托爾卡（Petorca）省管轄。地理中心坐標：南緯32°19′5.7″，西經(jīng)70°54′51.40″。1993年，由SERVICIO NACIONAL DE GEOLOGIA Y MINERIA對包括拉尼帕全礦區(qū)在內的HOJAS QUILLOTA Y PORTILLO地區(qū)進行了1∶25萬地質填圖；2004～2006年，由北京地質礦產(chǎn)研究院對本區(qū)進行了考查及綜合研究；2008～2011年，中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司在本地區(qū)周邊進行了勞斯奎洛斯項目地質普查工作；2010年，中色地科礦產(chǎn)勘查股份公司申請立項“智利拉尼帕銅礦預查”完成，并于2013年提交了預查報告。

1 礦區(qū)地質特征

1.1 礦區(qū)主要地層（圖1）

礦區(qū)地層主要是下白堊統(tǒng)拉斯契加斯組（Las Chilcas）地層（Klc），為一套陸相湖泊相火山巖及火山碎屑巖［1］。其黑云母 Ka－Ar年齡125±29Ma.。包括凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r、火山角礫熔巖、安山巖、氣孔構造狀安山巖及安山玢巖。安山巖與安山玢巖在本區(qū)分布廣泛，構成了礦體的主要圍巖，是礦區(qū)的賦礦層位。此外在礦區(qū)的北東部及其他局地段還有動力變質的熱液蝕變帶（ah），在西部還有硅化蝕變安山巖。

蝕變巖（ah）：主要分布于礦區(qū)的北東部，地表為灰白色、黃褐色，團塊狀、粉末狀蝕變巖，原巖為角礫巖，主要蝕變有褐鐵礦化、高嶺土化、綠泥石化、黃鐵礦、石膏、黃鉀鐵釩，少量硅化等，在構造裂隙或蝕變帶邊部有時可見有孔雀石化。

硅化安山巖（Qh－si）：主要分布在預查區(qū)的中西部，淺灰色－灰白色、褐黃色，塊狀構造，巖石成分為石英，少許褐鐵礦。巖石局部見斑狀結構，殘余安山質角礫，局部見孔雀石在裂隙中。

圖1 智利拉尼帕銅金礦區(qū)地質簡圖

1.2 拉尼帕礦區(qū)構造

礦區(qū)內斷裂主要有3組，北西向F1（走向320°～340°）、近南北向F2（走向350°～15°）和北東向F3（走向30°～60°）。

近南北向和北東向斷裂為主要的控礦及含礦構造，成礦作用較好，北西向構造在本工作區(qū)不突出，可能是比較早，被后期的構造所改造或者北西向構造在該區(qū)原來活動就較弱。

1.3 拉尼帕礦區(qū)巖漿巖

侵入巖［1］主要分布在礦區(qū)外圍東南部，主要為閃長巖，花崗閃長巖，侵入時代大致為中晚白堊世。巖漿沿斷裂帶、層間破碎帶上侵，多巖株、巖枝產(chǎn)出。礦區(qū)內地表僅見少量閃長巖巖枝，但是鉆孔巖心揭露，地表下閃長巖比較常見，這充分說明在礦區(qū)的深部存在隱伏巖體。此外，測區(qū)內見一些輝綠巖脈、閃長玢巖脈順構造破碎帶頂板或底板出現(xiàn)。

1.4 拉尼帕礦區(qū)礦化帶特征

礦化蝕變帶總體走向為近南北向展布，沿走向長約3420m，東西向寬約1080m。以產(chǎn)出銅金礦為主，主要是一組近南北向的斷層破碎帶，另一組北東向斷裂組形成的菱形構造格局控制著銅（金）礦（化）體的產(chǎn)出。其北東部發(fā)育褪色化面型熱液蝕變體。該礦化帶中地表礦脈較多，民采點較多。經(jīng)2010～2013年的勘查已圈定出24條銅（金）礦（化）體，其中10條產(chǎn)于近南北向斷裂破碎帶中，另有14條北東向銅（金）礦（化）體。

1.5 圍巖蝕變及礦化

礦區(qū)內熱液蝕變普遍，主要有面型分布的褐鐵礦化、高嶺土化、硅化、綠簾石化、綠泥石化、赤鐵礦化（鏡鐵礦化）、鐵錳碳酸鹽化、重晶石化、鉀化和鈉化的熱液蝕變體，其次為線型分布的含孔雀石、藍銅礦、黃銅礦、輝銅礦等礦化的含礦構造帶。

2 礦區(qū)礦體特征

拉尼帕礦區(qū)內已發(fā)現(xiàn)礦體20多條，主要賦存于近南北向和北東向斷層破碎帶中。其中規(guī)模較大的E2號礦體特征如下述：

E2礦體：礦體長約1020m，最窄處約1.5m，最寬處5m，平均寬度2.5m。傾向75°～90°；傾角41°～75°，礦體地表露頭高度1457～1613m。銅礦體主要受F192斷層破碎帶所控制，主要呈近南北向分布。礦體普遍具褐鐵礦化、孔雀石化，礦化的富集與破碎帶內石英脈、碳酸鹽脈、鐵碳酸鹽脈、重晶石脈的的發(fā)育程度密切相關，一般在上述脈體或細脈出現(xiàn)或增多的部位銅金等金屬礦化明顯富集變好，可見到黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦、輝銅礦等原生金屬礦物。由于上述脈體的連續(xù)性不太好，多呈平行細脈狀不連續(xù)出現(xiàn)，或呈豆莢狀間斷出現(xiàn)，導致礦體的礦化富集亦隨之而變。在該礦體的一側或兩側有時還有輝綠巖脈、閃長巖脈等的出現(xiàn)。礦體圍巖主要為安山巖、角礫凝灰?guī)r、安山玢巖、角礫熔巖、凝灰?guī)r，蝕變主要為綠泥石化、綠簾石化、硅化、碳酸鹽化、高嶺土化等。

礦區(qū)內其余礦體的特征于此大致類似，不在一一列舉。

3 礦區(qū)礦體內礦石礦物成分及產(chǎn)出特征

礦體內銅礦石中銅金屬礦物主要為黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦，其次為孔雀石、藍銅礦等。黃銅礦一般呈不規(guī)則團粒狀，稀散浸染狀產(chǎn)出，邊部具褐鐵礦化。斑銅礦較少，一般沿黃銅礦縫隙充填，被褐鐵礦交代呈殘留狀。輝銅礦地表較少見，主要產(chǎn)出于深部原生礦石內。褐鐵礦多沿黃銅礦邊部或裂隙分布，在礦石中浸染稀散的黃鐵礦絕大多數(shù)氧化成褐鐵礦。

4 礦區(qū)礦體的圍巖及夾石

本區(qū)內礦體圍巖主要為安山巖、安山玢巖、角礫凝灰?guī)r為主，其次在局部地段會見到角礫熔巖或凝灰?guī)r，另外一些輝綠巖脈、閃長巖脈常常產(chǎn)出于含礦構造破碎帶的頂板或底板，厚度一般2～4m，也會成為局部地段礦體的圍巖部分。礦體夾石主要為破碎帶內礦化較弱的蝕變安山巖、安山玢巖等。

5 礦區(qū)地球物理特征及激電測深的找礦應用

5.1 礦區(qū)地球物理特征

礦區(qū)地表標本電性參數(shù)統(tǒng)計見表1，鉆孔巖芯電性參數(shù)見表2。表1～4引用數(shù)據(jù)由中色地科物探組于2011～2013年在礦區(qū)采集標本實測，數(shù)據(jù)來源于智利拉尼帕銅金礦預查物探工作總結。

由表1和表2可知，安山巖、凝灰?guī)r具有較高的極化率、電阻率，閃長巖電阻率較高，其余圍巖極化率、電阻率相對較低。含銅硫化物礦石電阻率相對較低，同時其極化率值較高。

表1 測區(qū)巖礦石標本極化率、電阻率統(tǒng)計表

表2 測區(qū)鉆孔巖芯標本極化率、電阻率統(tǒng)計表

綜上所述，從區(qū)內地球物理特征分析可以看出，該區(qū)具備投入電法的地球物理前提條件［2］。

5.2 激發(fā)極化法找礦應用

目前礦區(qū)物探工作采用了激電剖面測深和中梯剖面測量［2］兩種方法。電法工作所使用的儀器設備為5kW直流大功率激電儀器，發(fā)射機為重慶奔騰數(shù)控技術研究所生產(chǎn)的WDFZ－5大功率發(fā)射機，接收機為國內較先進的WDJS－2型激電接收機。

激電測深剖面技術參數(shù)：

工作裝置：單極－偶極裝置

無窮遠極：1500m

發(fā)射電流：1～7A

發(fā)射周期：8s

點距：50m

MN極距：100m

隔離系數(shù)：1～8

延時：100ms

積分時間：20ms

測量參數(shù)：一次電位、自然電位、視極化率

疊加次數(shù)：3次

電法數(shù)據(jù)使用BTRC－2004導出，使用RES2D軟件進行二維電阻率和極化率反演并導出反演文件，最終使用Surfer生成反演擬斷面圖。

物探組在拉尼帕礦區(qū)西部實測了11條中梯剖面，剖面長度均為1km。完成激電測深剖面5條，編號分別為 CE1、CE2、CE3、CE4、CE5，剖面總長度6800m，各條剖面的空間位置見圖1。

5.2.1 數(shù)據(jù)處理及異常初步解釋推斷

（1）激電中梯異常信息提取及初步解譯

①激電中梯低阻與高阻異常的區(qū)分

從全區(qū)測量的556個測點的視電阻率分析，區(qū)內最低值為17.78Ωm、最高值為1422.14Ωm，以200Ωm間隔分成7個區(qū)間進行統(tǒng)計，結果如表3。

表3 中礦段測區(qū)激電中梯視電阻率測量成果統(tǒng)計表

從表3的頻率分布看，小于等于200Ωm及大于等于600Ωm的均約占20%，其余約60%為200～600Ωm的中阻區(qū)。因此確定小于等于200Ωm為低阻異常，大于600Ωm為高阻異常。

②激電中梯視極化率異常分布

從表4看出，均值1.42～2.54的頻率占65%，因此取2.5%作為極化率背景值較為合理，3%作為異常下限，劃分激電異常區(qū)。

表4 中礦段測區(qū)激電中梯視極化率測量成果統(tǒng)計

③激電中梯異常圈定

由激電中梯視電阻率成果統(tǒng)計（表3）可見，200～600Ωm的數(shù)值占到測區(qū)的60%，低于200Ωm和大于600Ωm的均約占數(shù)據(jù)的20%。從研究異常的角度，本區(qū)重點研究低阻區(qū)和高阻區(qū)。該區(qū)共圈定了3個異常區(qū)（R1、R2、R3），具體位置見圖2。

圖2 測區(qū)電阻率異常平面等值線圖

R1高阻異常帶位于測區(qū)的中部偏西，為北東－南西走向，橫穿工作區(qū)。位置上與斷層F1對應，也與北北東向礦化帶中的三段較強礦化段位置吻合。該高阻異常應為安山巖體的顯示，是礦化體的圍巖。

R3高阻異常位于測區(qū)的中南部，走向與R1一致，規(guī)模不及R1，位置上與斷層F2對應，結合地表填圖調查結果來分析，也是安山巖體的地質特征。

R2低阻異常位于測區(qū)的中部，為R1和R2的夾持部位。地表地質工作目前未發(fā)現(xiàn)異常，但對應位置極化率屬于中高值（2.4～3.0%），該低阻中高極化異常位于已知礦體的東側，推測為隱伏的浸染狀富硫化物地質體引起。

按照激電中梯視極化率成果統(tǒng)計（表4）可見，64%在2.7%以下，2.7～3.0%占18%，大于3%的高極化率部分約占17%。以3%為異常下限，該區(qū)共圈出3處高極化率異常地段（IP1、IP2、IP3），見圖3。

圖3 測區(qū)極化率異常平面等值線圖

IP1與IP2位于測區(qū)的中北部，形態(tài)規(guī)模相近，為兩組近于平行的北東－南西走向的異常帶。IP1異常走向長度約450m，寬度大于160m，該異常西北方向未封閉，結合地表出露礦體，IP1的西北方向應為找礦有利地段。

IP2異常走向長度約500m，最寬處約200m，最窄處約40m，位于F17、F38的夾持部位，地表也有已知礦體出露。說明該異常應為礦致異常。

IP3為R1和R3高阻異常的夾持部位，與R2低阻異常大致對應，從構造位置來分析，該低阻高極化異?；驗殡[伏富硫化物地質體的顯示。

該處中梯測量所圈定的異常與地質調查綜合分析的結果相當吻合，為進一步的找礦工作提供了非常有用的物探找礦信息。