綜合物探方法在霍各乞整裝勘查中的應用

孫少槐　毛云　何萬雙

摘 要：以成礦系統(tǒng)理論和現(xiàn)代礦產(chǎn)勘查理論為指導，以霍各乞整裝勘查區(qū)及外圍地區(qū)為重點，以構(gòu)造——成巖——成礦為主線，針對霍各乞整裝勘查區(qū)與找礦密切相關(guān)的關(guān)鍵地質(zhì)問題開展綜合研究。以霍各乞礦田各礦床及外圍地區(qū)為例，進行高精度磁測、激電中梯、大地電磁測深和可控源音頻大地電磁法綜合（剖面）測量示范研究，初步研究探索適合該區(qū)的有效勘查技術(shù)組合。

關(guān)鍵詞：整裝勘查區(qū)；綜合物探；技術(shù)組合

內(nèi)蒙古自治區(qū)烏拉特后旗霍各乞地區(qū)銅多金屬礦整裝勘查區(qū)以銅多金屬為主，勘查階段從預查到勘探均有，以普查為主。其中霍各乞礦床分為一號礦床、二號礦床和三號礦床，出露的地層均為元古界的渣爾泰山群。所有礦床均屬以沉積巖為容礦巖石的噴流-沉積（SEDEX）礦床，經(jīng)受了后期變質(zhì)及巖漿作用改造，其基本成礦特征主要有：受層位控制，銅礦體、鉛鋅礦體和鐵礦體均產(chǎn)于元古界渣爾泰山群地層中。受巖相和巖性控制，海底火山及噴流沉積是其主要特征，受后期變質(zhì)及褶皺，礦層進一步富集和集中。

1. 地質(zhì)背景

工作區(qū)位于內(nèi)蒙古中部狼山-渣爾泰山地區(qū)，其大地構(gòu)造為華北陸塊北緣中晚元古代狼山—渣爾泰山裂陷槽，是內(nèi)蒙古以及華北地區(qū)重要的銅、鉛、鋅等多金屬成礦帶。狼山—渣爾泰山裂陷槽總體呈東西向展布，裂陷槽的基底為太古代—早元古代變質(zhì)巖系，其中沉積了巨厚的渣爾泰山群，為一套淺變質(zhì)巖系，屬裂谷系中的碎屑巖—碳酸鹽巖夾少量火山巖建造。

含礦構(gòu)造在裂陷槽發(fā)育過程中的主要深斷裂與裂谷近于平行，呈NE向分布，而同生斷裂和次級斷裂控制了次級盆地，其走向多為NW和近EW向，上述兩組斷裂構(gòu)造控制了海底火山活動和噴流作用，是找該類型礦床的重要特征。含礦地層在造山活動過程中，近一步形成褶皺，即背斜和向斜，甚至于倒轉(zhuǎn)背向斜構(gòu)造，在褶皺的翼部或轉(zhuǎn)折構(gòu)造變形強烈部位形成較為厚大和較富的礦體，但總體仍是層狀礦體，并嚴格受特定層位控制，褶皺構(gòu)造變形也是該類型礦床的重要找礦標志[1，2]。

2. 物探工作部署

測區(qū)地處內(nèi)蒙古西北部，行政區(qū)劃屬內(nèi)蒙古自治區(qū)烏拉特后旗獲各琦蘇木管轄，屬內(nèi)蒙古狼山地區(qū)，山高險峻，海拔一般為970～1800m之間，水系發(fā)育，交通條件一般。物探工作采用高精度磁法測量、激電中梯測量（TDIP）、大地電磁測深（MT）和可控源音頻大地電磁測深（CSAMT）等手段。

物探測量工作總體分為兩個階段：第一階段垂直于區(qū)域構(gòu)造走向布設高精度磁測和激電中梯1∶5000剖面測量。第二階段為依據(jù)區(qū)內(nèi)以往地質(zhì)及電、磁法勘探成果，選取成礦有利地段進行了MT和CSAMT剖面測量。具體工作部署見圖1。

激電異常顯示視極化率整體較為平穩(wěn)且局部偏高（在6%～50%之間），局部視極化率較高可達到77%以上，視電阻率整體偏低（在100Ω·m～450Ω·m之間），局部視電阻率較高可達1500Ω·m。在剖面中部238點到338點之間反映含礦巖體的低阻高極化異常特征，238點以南表現(xiàn)為電阻率較高的趨勢，其電阻率值可達到1500Ω·m，說明元古界狼山群地層中片巖石英含量較大，且局部區(qū)域較為富集占主導的特征。338點以北到花崗巖巖體都表現(xiàn)為狼山群地層含碳片巖和炭質(zhì)板巖的高極化低阻特征。其中高精度磁測顯示的梯度變化較直觀地反映了斷層的存在，其與地層所含物質(zhì)變化和成礦區(qū)域的形成有著密切的聯(lián)系，有待進一步的研究和考證。

因為在剖面中部的高極化低阻區(qū)域所呈現(xiàn)的異常特征較為突出，所以在160點和372點之間進行了CSAMT和MT測深工作，其中MT采用了TE和TM矢量測量方式，對地質(zhì)體不同方向地電參數(shù)進行采集并進行了二維反演，較為清晰的反映了區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)；CSAMT采用TM標量測量方式，對測線方向地質(zhì)體地電參數(shù)進行采集并進行了一維反演，較為清晰的反映了測線地質(zhì)情況[3-5]，剖面整體反映了元古界狼山群地層電性特征，整體電阻率在400Ω·m上下變化，當炭質(zhì)占主導時其電性比整體電阻率要低些，而當石英占主導時電性比整體電阻率要高，所以炭質(zhì)和石英含量的變化是元古界狼山群地層電性不均勻的主要因素，而且與成礦規(guī)律有著密不可分的聯(lián)系。局部電阻率較高（在1500Ω·m以上）的地質(zhì)體則反映了的斷裂構(gòu)造帶熱液活動的電性特征，根據(jù)搜集的鉆孔資料顯示，見礦位置在高低阻漸變區(qū)域，說明成礦與元古界狼山群地層所含物質(zhì)變化及構(gòu)造活動密切相關(guān)，尤其對高低阻變化較大的梯度位置應重點注意其成礦的價值。通過物探剖面的三種不同方法測量來看，效果較好，電阻率變化主要受地層和構(gòu)造控制，從區(qū)域地質(zhì)上來看，其中剖面中部所推斷的斷裂構(gòu)造以高阻形態(tài)展示，一定程度上說明受后期熱液活動影響且存在電性各向異性。

4. 地質(zhì)推斷解釋

結(jié)合地質(zhì)資料和搜集的鉆孔資料建立了地電模型，從而對電阻率反演剖面綜合解譯取得以下地質(zhì)認識。電阻率等值線可以反映出測線位置上地下不同深度地層導電性沿測線方向的變化規(guī)律，從而間接地反映出地下半空間的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征。以下各地質(zhì)體電性分析基于對各線的綜合分析，其數(shù)值范圍不是絕對的，各測線由于地理位置及地電條件存在差異，其電阻率數(shù)值范圍有所波動，比照已有地質(zhì)和鉆孔資料按照區(qū)域及電阻率相對高低進行對比解釋，并推斷了四個成礦有利部位。

含礦地層主要為中新元古界狼山群薊縣系阿古魯溝組（Jxa），其中鉛鋅礦體賦存于炭質(zhì)板巖中，銅礦體主要賦存于條帶石英巖中，鐵、（鉛鋅）礦體賦存于透輝透閃石巖中。含礦地層分布于裂陷槽中形成的三級盆地中，含礦巖性為含炭條帶狀石英巖，含泥鈣質(zhì)高的碎屑巖、碳酸鹽巖、炭質(zhì)板巖的互層帶中?；舾髌虻V田區(qū)，改造作用比較強，碳酸鹽巖層和高泥鈣質(zhì)片巖層在強改造作用下變?yōu)橥篙x、透閃巖，并出現(xiàn)石榴子石、陽起石等熱蝕變礦物。銅礦多分布于上下兩層條帶狀石英巖中，恢復原巖為含泥鈣質(zhì)砂巖變質(zhì)而成。鉛、鋅、鐵分布于透輝、透閃巖及炭質(zhì)巖層中。層位控礦的特征十分明顯。

5. 結(jié)論

根據(jù)對所有反演電阻率剖面的綜合對比研究，地層、巖體和構(gòu)造之間的電性特征存在一定的差別，一定程度上驗證了該次研究工作所選用的物探手段在霍各乞礦田的可應用性，其中元古界狼山群地層電性較為穩(wěn)定，整體電阻率在400Ω·m上下變化，受炭質(zhì)和石英含量變化控制明顯，當炭質(zhì)含量增多時，電阻率有所下降，在100至400Ω·m之間變化；當石英含量增多時，電阻率明顯抬升可達到上千Ω·m。結(jié)合地質(zhì)資料和鉆孔資料分析成礦區(qū)域與地層電性變化有著密切的聯(lián)系，在電性變化梯度帶且炭質(zhì)含量增加的地段有利于成礦。海西期閃長巖巖體電阻率在500Ω·m上下變化，受所含成分變化影響不大，整體較為平穩(wěn)?；◢弾r巖體電阻率較高在1500Ω·m以上，電性差異較為明顯，因其電性表現(xiàn)與含石英巖性地層存在著一定交叉，所以其定量分析只能結(jié)合已有地質(zhì)資料綜合判斷。所推斷的斷層在大地電磁測深斷面圖上以高阻形態(tài)展示，且存在極化率和高磁突變，說明其電性存在著各向異性，通過采集不同方向的電性參數(shù)才能對其性質(zhì)進行準確判斷。

參考文獻：

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