激發(fā)極化法在銅多金屬礦普查工作中的應(yīng)用

喬天成（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地球物理探礦隊烏魯木齊　830011）

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激發(fā)極化法在銅多金屬礦普查工作中的應(yīng)用

喬天成
（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地球物理探礦隊烏魯木齊830011）

摘要利用激發(fā)極化法不僅可以發(fā)現(xiàn)致密狀金屬礦體，還能尋找其他電法難以發(fā)現(xiàn)的浸染狀礦體。根據(jù)異常的明顯程度，可以區(qū)分異常是電子導(dǎo)體還是離子導(dǎo)體引起。而在硫化物多金屬礦床的勘查中，激發(fā)極化法是發(fā)展較成熟、極其有效的勘查手段。應(yīng)用中間梯度裝置和激電測深可以較好地圈定含礦地層和礦化體。

關(guān)鍵詞激發(fā)極化法硫化物多金屬礦普查中間梯度裝置激電測深

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.02.003

隨著地質(zhì)勘查工作程度的逐步提高，地表礦、易識別礦發(fā)現(xiàn)的機(jī)會越來越少，找礦難度日益增大，尋找深部隱伏礦產(chǎn)將成為地質(zhì)工作者所面臨的緊迫任務(wù)。過去，激電法主要用于普查硫化多金屬礦，這類礦床往往不含磁性礦物或具有微弱磁性，且礦石多呈浸染狀結(jié)構(gòu)，磁法和其他電法的找礦效果欠佳，故激電法成為尋找銅、鉛、鋅、鉬等金屬硫化物礦床的主要方法。近年來，激電法在尋找無磁或弱磁性黑色金屬礦、貴金屬礦、稀有金屬礦和放射性礦床等方面，也發(fā)揮著越來越大的作用。這些礦種或者因其本身具有一定的激電效應(yīng)（如某些赤鐵礦和軟錳礦等），或者因其與具有激電效應(yīng)的蝕變礦化（特別是黃鐵礦化和石墨化）共生，因而能用激電法直接或間接找到。

1　普查區(qū)地質(zhì)特征

普查區(qū)大地構(gòu)造位置屬塔里木古陸塊中的古生代前陸盆地，處在柯坪塔格鉛、鋅、銅（鐵、釩、鈦、磷）Ⅲ級成礦帶上，該礦帶位于塔里木板塊西北緣，北以庫爾勒深斷裂與南天山造山帶毗鄰，南和東部為環(huán)形斷裂所限，與塔里木覆蓋區(qū)接壤，長約300 km，寬約30～75 km，面積約15 000 km2。該成礦帶的礦產(chǎn)以沉積型為主，自震旦紀(jì)至石炭紀(jì)基本為穩(wěn)定性連續(xù)沉積，為銅礦的形成創(chuàng)造了良好大地構(gòu)造環(huán)境。

1.1地層

勘查區(qū)出露的主要地層有：下泥盆統(tǒng)、上石炭統(tǒng)、二疊系下統(tǒng)、白堊系、下第三系、上第三系及第四系。下泥盆統(tǒng)分布于普查區(qū)的南部，巖性以磚紅色石英砂巖夾薄層粉砂巖，偶見淺綠色、白色的斑塊或條帶。巖層具波痕，斜層理發(fā)育。上石炭統(tǒng)在普查區(qū)內(nèi)廣泛分布，巖性為厚層狀生物灰?guī)r，灰黑色灰?guī)r為淺海條件下生物活動與化學(xué)沉積的結(jié)果，與第三系呈斷層接觸，巖石極為破碎，斷層面附近有含銅、鉛、鋅熱液沿裂隙充填。二疊系下統(tǒng)在普查區(qū)內(nèi)廣泛分布，出露巖性主要為灰色薄層狀生物灰?guī)r及泥灰?guī)r。由于斷層發(fā)育，地層比較破碎，蝕變現(xiàn)象普遍，在與白堊系接觸帶附近有硫化物鐵帽分布。白堊系主要分布于普查區(qū)中部，與下覆地層呈平行不整合接觸或斷層接觸，有剝蝕面。下第三系主要為一套磚紅色碎屑巖及蒸發(fā)巖沉積，巖層總厚度為70.57 m，為普查區(qū)主要含礦地層。上第三系主要分布于普查區(qū)南部，第四系分布于普查區(qū)的大部，主要沿溝谷分布，由坡積及沖積物組成，其厚度為0.50～4.20 m。

1.2構(gòu)造

柯坪塔格背斜為不對稱背斜，北翼傾角緩，南翼傾角陡，背斜呈東西向展布。背斜傾伏端位于通古孜阿孜溝（大山口）一帶。該銅礦位于柯坪塔格背斜南翼。組成背斜的地層：背斜核部為寒武-奧陶丘里塔格群灰?guī)r，兩翼為志留系、泥盆系、石灰系、二疊系、白堊系、第三系地層。普查區(qū)位于柯坪塔格背斜北翼，為一單斜構(gòu)造，構(gòu)造簡單，地層傾角20°～30°。普查區(qū)域內(nèi)未發(fā)現(xiàn)大的斷層，但區(qū)域斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要為奧茲格他烏斷裂、柯坪塔格斷裂。

1.3巖漿巖

區(qū)域內(nèi)巖漿巖較少見，僅在區(qū)域西部的二疊系地層中有輝綠巖脈及巖株產(chǎn)出，巖脈延長3 km左右，厚10 m，有褐鐵礦化、綠泥石化，另有少量南北向的輝綠巖脈一般延長數(shù)十米，寬幾十厘米。巖漿巖在本區(qū)與成礦關(guān)系不明顯。

1.4成礦條件分析

含銅礦化層巖性為灰白色、淺灰色、棕色中細(xì)粒鈣質(zhì)砂巖，周圍銅輝礦業(yè)公司區(qū)塊內(nèi)含銅礦化巖性變細(xì)，并含有泥質(zhì)薄層。含礦層底部見有一層礫巖層，礫巖中可見有銅礦化，礦化發(fā)育在膠結(jié)物中。礫巖中見有孔雀石化，頂?shù)装鍘r石均為紫紅色、醬紫色粘土巖、細(xì)砂巖。

2　地球物理特征

本次標(biāo)本采集總共18塊，測量極化率和電阻率兩個參數(shù)，采用小四極法，將標(biāo)本浸水24 h后在標(biāo)本架上測量，具體見表1。

表1　物性參數(shù)統(tǒng)計表

由表1可知，磚紅色砂巖極化率在1.2%左右，電阻率在30 Ωm左右；灰綠色砂巖極化率在2%左右，電阻率在70 Ωm左右；礫巖極化率在1.5%左右，電阻率在320 Ωm左右。

上述巖礦石參數(shù)特征表明：砂巖呈現(xiàn)低阻相對高極化特征，可形成相對高極化低阻異常，為本區(qū)的重要找礦標(biāo)志之一；而礫巖呈現(xiàn)中高阻相對低極化特征。由于普查區(qū)出露巖性比較單一，多以砂巖為主，賦礦的磚紅色砂巖的極化率為本區(qū)最高，電阻率表現(xiàn)為最低，砂巖與礫巖的電阻率差別較大，礦化體與圍巖電性具有一定的電性差異，具備激電開展的地球物理前提。結(jié)合銅礦化帶賦存在古近系（E）紅色砂巖巖層中，建立地質(zhì)-地球物理模型為古近系含孔雀石化砂巖巖層—相對高極化低阻異常。

3　工作方法與技術(shù)

工作采用中間梯度裝置，AB=800 m，MN=40 m，點距20 m，測量范圍AB/2=400 m，旁測范圍AB/8= 100 m，供電周期16 s，測量不極化電極內(nèi)阻應(yīng)小于2 000 Ω。

激電測深：根據(jù)面積測量取得的成果，在T-IP-1激電異常區(qū)L4200線布置了一條激電測深剖面。測深裝置采用等比測深，點距40 m，ABmin=10 m，ABmax= 1 200 m，MN極距等于AB/10 m，以了解激化體的產(chǎn)狀和深部變化情況。

4　成果解釋

按激電異常的劃分原則，統(tǒng)計礦區(qū)內(nèi)激電極化率的背景場值是1.3%，異常值下限為1.8%，這樣就可以較清楚顯示異常和地質(zhì)構(gòu)造的對應(yīng)關(guān)系。

按上述異常的劃分方法把該區(qū)的激電異常自北向南分為了三個帶，分別為：T-IP-1、T-IP-2和T-IP-3。T-IP-1激電異常帶自西向東又分了四個次級異常分別為T-IP -1-1、T-IP-1-2、T-IP-1-3、T-IP-1-4；T-IP-2激電異常分了2個次級異常分別為T-IP-2-1、T-IP-2-2。異常分布見圖1。

圖1　激電異常劃分圖

本次所劃分的三條激電異常帶，極化率異常值在2.2%～2.7%之間，異常較為明顯。異常位置都對應(yīng)了烏恰下亞組：粘土巖、砂巖和洪積層礫巖接觸帶附近。

由圖1可知，激電異常形態(tài)規(guī)則，集中的分布在測區(qū)北部和西部，整體呈東西走向的條帶狀，異常形態(tài)規(guī)則，有多個異常中心，與地表烏恰下亞組：粘土巖、砂巖地層走向一致。該異常的低電阻率特征與砂巖、粘土巖密切相關(guān)，由此推斷激電異常為含砂巖地層引起，其中規(guī)模較小，形態(tài)完整的高值異常推測為礦化體引起。

針對已圈定出的激電異常，經(jīng)過分析認(rèn)為，T-IP-1異常具有較好的成礦條件，為礦致異常引起，確定為重點異常布設(shè)了激電測深剖面L4200，以查明該異常在垂向上的極化率和電阻率分布特征，從而圈定礦體，見圖2。

圖2　測深剖面L4200線激電異常推斷

測深剖面L4200，剖面長440 m，垂直激電異常T-IP-1-1布設(shè)，在測點20720和20880下方60 m處，發(fā)現(xiàn)明顯的激電異常，異常形態(tài)規(guī)則完整，低阻高極化特征明顯，產(chǎn)狀近似直立，延伸100 m。推測為礦化體引起，建議布設(shè)鉆探驗證。

5　結(jié)論

通過本次激電中梯掃面和激電測深工作，發(fā)現(xiàn)三處成礦條件較好的激電異常帶，6個激電異常中心，均表現(xiàn)出低阻高極化電性特征。激電異常帶推測為含砂巖地層引起，激電異常中心為地層中礦化體所引起。中梯掃面反映地下150～200 m深度的信息，測深反映的異常部位與掃面基本一致，推斷礦化體埋深在150 m左右，且向下有一定的延伸，產(chǎn)狀較陡，近似直立，這與出露地層北傾有一定的差異。整體上來說，激電異?；救Χ撕V地層及礦化體的規(guī)模和位置，為地質(zhì)找礦工作提供了可靠的找礦靶區(qū)，該方法在本區(qū)的工作取得了良好的工作效果。

參考文獻(xiàn)

［1］程志平.電法勘探（第二版）.冶金工業(yè)出版社，2007.5.

［2］劉天佑.地球物理勘探概論（第一版）.中國地質(zhì)出版社，2007.9.

［3］中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).時間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)程（DZ/T0187-1997）.

收稿：2015-07-30