激發(fā)極化法在非洲加納某金礦的應(yīng)用效果

陳敦理　寧麗麗

摘要：非洲加納是世界上金儲量最多的國家之一，其中該國北部的上東省是金礦的重要礦區(qū)，本文介紹了非洲加納北部上東省某金礦的地質(zhì)特征，以及激發(fā)極化法在該區(qū)應(yīng)用效果，結(jié)果表明激電在非洲加納的某硫化物型金礦床的勘探應(yīng)用是可行的。通過激電中梯與測深快速圈定異常體在平面及空間的展布特征，為探礦工程提供較為客觀實(shí)際的技術(shù)資料，同時也取得加納北部地區(qū)金礦勘探的基礎(chǔ)性技術(shù)成果，為今后在本區(qū)尋找同類型的金礦提供了新的思路。

關(guān)鍵詞：激發(fā)極化法；金礦勘查；加納

激發(fā)極化法（簡稱激電法），按照供電電流性質(zhì)的不同，有直流（時間域）激電法和交流（頻率域）激電法之分。近半個世紀(jì)以來的實(shí)踐證明，激電法是勘查各類金屬礦產(chǎn)的重要方法，特別是勘查電阻率與圍巖相差不大的浸染狀金屬礦床，與電阻率法和電磁法相比更具優(yōu)勢。另外，激電法在尋找地下水和探測石油、天然氣方面也頗有成效，取得了比較令人滿意的結(jié)果。

工作區(qū)位于非洲加納北部上東省，加納為非洲第三大黃金資源國，但金礦床主要分布在該國南部，且工作區(qū)內(nèi)還未發(fā)現(xiàn)有工業(yè)開發(fā)價值的金礦，所以工作區(qū)所處的成礦帶勘查和開發(fā)程度較低。工作區(qū)位于加納著名的Bolo-Nangodi金成礦帶的東北部，本區(qū)也是加納本國和外國礦業(yè)公司關(guān)注的重點(diǎn)地區(qū)。該礦區(qū)從1960年開始先后有國內(nèi)外地質(zhì)學(xué)家及地質(zhì)單位在該區(qū)開展過不同程度的地質(zhì)工作，但找礦效果欠佳。以往的勘探方法較為單一，主要采用化探加工程的探礦方式，由于缺少對深部地質(zhì)體空間展布特征的了解，客觀上提高了探礦工程的成本與風(fēng)險。工作區(qū)已知礦金礦成礦與黃鐵礦化的分布相關(guān)性極大，因此，有必要在該區(qū)開展激發(fā)極化法的有效性試驗(yàn)，以探尋礦（化）體在空間上的展布特征，為下一步的工程揭露提供較為客觀實(shí)際的技術(shù)資料。

1. 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)分布的地層主要為前寒武系的片麻巖，花崗片麻巖，綠泥石片巖，角閃片巖，石英片巖，凝灰?guī)r及石英砂巖和粉砂質(zhì)板巖。

礦區(qū)構(gòu)造相對比較簡單，主要是北西向的張性裂隙，是導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造，控制著區(qū)內(nèi)的Au礦化的分布。其次是近南北向的推測斷裂，可能控制著巖漿后期的熱液活動。從已施工的鉆孔看，礦體圍巖一般是綠泥石片巖，片麻巖，礦體頂板大多破碎，底板完整，礦體賦存在石英片巖（石英脈中）。控礦構(gòu)造礦區(qū)內(nèi)巖漿巖十分發(fā)育，呈大型巖株?duì)町a(chǎn)出，占礦區(qū)中部大部分面積，總體呈北東向展布，主要為花崗閃長巖（γδ），其次為花崗巖。巖體發(fā)生了不同程度的蝕變，蝕變類型主要為絹云母化、粘土化和綠泥石化。鉆孔中見到的也以花崗閃長巖（γδ）為主，灰白色、灰褐色，可見主要礦物為石英、斜長石、鉀長石、角閃石，黃鐵礦約含2%，粒狀變晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。

2. 礦區(qū)的地球物理特征

分析表1測定的電性參數(shù)情況，可得到如下認(rèn)識：

（1）電阻率特征：該區(qū)巖（礦）石電阻率相對較高，電阻率均大于4000Ω·m，大多分布在5000Ω·m～20000Ω·m之間，其中閃長巖電阻率最高，其均值達(dá)12069Ω·m，石英片巖（礦體）、石英片巖、綠片巖相對較低。

（2）極化率特征：全區(qū)的極化率背景值較低，綠片巖、閃長巖、片麻巖、角閃石片巖、石英片巖極化率分布在0.47%～0.67%，基本上不產(chǎn)生激法極化效應(yīng)。而含礦石英片巖極化率均值為1.7%。極化率的高低與硫化物的含量呈正相關(guān)，本區(qū)含礦石英片巖金屬硫化物含量較低，在某些情況下只是相對富集，載金的金屬硫化物呈浸染狀分布在巖石中，礦體的極化率相對圍巖差異很小，只是稍高出圍巖。但是產(chǎn)生出現(xiàn)幅度不高，但是穩(wěn)定存在的極化率異常。因此可以確定本區(qū)開展激電找礦具備地球物理前提。

（3）測區(qū)不同類型巖（礦）石間電阻率差異不如極化率差異明顯，礦化體標(biāo)本具有相對低阻高極化的特征。所以，中—低阻高極化率特征是尋找隱伏硫化物（礦）富集地段的依據(jù)。

3. 激電工作方法

激電工作使用的儀器為重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的WDJS-2接收機(jī)和WDFZ-5大功率發(fā)射機(jī)。為探尋激發(fā)極化法在本礦區(qū)的有效性，在已知礦體布設(shè)了激電剖面7條，測深點(diǎn)6個。在開展工作之前分別采用了兩種參數(shù)設(shè)置觀測，分別為周期16s，延時200ms，寬度40ms與周期16s，延時100ms，寬度20ms。經(jīng)過對剖面曲線分析，認(rèn)為延時較短的情況下會產(chǎn)生較大的電磁耦合，不利于突出極化率異常。因此本次選擇周期16s，延時200ms，寬度40ms進(jìn)行剖面測量工作。激電測深使用的裝置為對稱四極測深裝置。激電中梯剖面，供電極距AB=1200m，MN=20m，激電測深裝置（AB/2）max=500m。

4. 激電異常的分析解釋

由極化率異常平面圖上看，在測區(qū)的中部以及東南有明顯的極化率異常帶，異常帶呈北東走向。以異常大于等于1.9%圈定異常范圍，中部異常帶長610m，寬250m，極化率異常平面圖顯示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體在是相連的，平面異常的分布范圍與礦體在地表投影基本一致，由于是剖面性工作，未能展現(xiàn)更為詳盡的細(xì)節(jié)。東南部的異常極化率值最高達(dá)4.5%，為全區(qū)的最高值，且異常的分布也與Ⅳ號礦體相吻合。需要注意的WL7剖面異常幅值整體較高，根據(jù)剖面曲線分析，礦體的產(chǎn)狀為北傾，這與已知礦體的傾向一致。為探尋礦體的產(chǎn)狀和埋深，布設(shè)了激電測深點(diǎn)6個，對測深結(jié)果使用RES2DINV軟件進(jìn)行反演，反演結(jié)果如圖2，反演結(jié)果顯示異常體頂板埋深60m處，中心埋深160m。高極化體近乎直立，略向北傾并具有中低電阻率特征。這與32號勘探線揭露礦體的埋深及產(chǎn)狀較為一致。

5. 結(jié)論

（1）礦體在極化率上與圍巖有較明顯的差異，通過激電中梯圈定礦體在平面上的展布范圍，通過激電測深工作可大致推斷礦體的埋深和產(chǎn)狀。

（2）試驗(yàn)結(jié)果證明激電中梯與激電測深在非洲加納的硫化物型金礦床的勘探應(yīng)用中是可行的，通過掃面快速縮小勘探靶區(qū)，這在一定程度上減少了探礦工程的成本，做到有的放矢。

（3）金礦體可以顯示出明顯的異常，但是本礦區(qū)的極化率異常和其他金屬硫化物的異常幅度有很大的區(qū)別，脈狀金礦中金屬硫化物含量較低，在某些情況下只是相對富集，載金的金屬硫化物呈浸染狀分布在巖石中，礦體的極化率相對圍巖差異較小，只是稍高出圍巖。因此會出現(xiàn)幅值較小，但是穩(wěn)定存在的極化率異常，而這些穩(wěn)定的低緩異常是不應(yīng)該被忽略的。

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