大功率激電測(cè)深在銅多金屬礦勘查中的應(yīng)用

朱洪瀟，周 鵬，賈世俊

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局第三地質(zhì)勘查院，山西 太原 030002）

2014年，筆者在浙江省龍游縣靈山銅多金屬接替資源勘查工作中，開展時(shí)間域激發(fā)極化法對(duì)已知③和⑩礦化帶進(jìn)行測(cè)量。采用中間梯度裝置進(jìn)行面積測(cè)量，在③和⑩礦化帶取得較好的激電效果，然后在激電異常的有利部位布設(shè)單極-偶極裝置的測(cè)深剖面，確定礦（化）體的空間形態(tài)。文章重點(diǎn)介紹時(shí)間域激化極化法在銅多金屬礦查查中的應(yīng)用效果。

1 地質(zhì)概況

本區(qū)所處大地構(gòu)造位置為陳蔡-遂昌隆起的西北部，大地構(gòu)造單元屬于華南褶皺系（I2），浙東南隆起區(qū)（Ⅱ4），麗水-寧波隆起帶（Ⅲ8），龍泉-遂昌斷?。á?0）的東北部，江山-紹興拼合帶南西段南東側(cè)，如圖1所示。

圖1 礦區(qū)礦產(chǎn)具體構(gòu)造

礦區(qū)出露地層主要有下元古界八都群（Pt1bd）變質(zhì)巖和第四系（Q）。

下元古界八都群變質(zhì)巖（Pt1bd）為本區(qū)域的基底地層，中生代陸相、河湖相火山-沉積巖建造為上覆地層。八都群變質(zhì)巖在礦區(qū)總體呈北東向展布，巖性組合特征為：上部以深灰-灰黑色含石榴子石黑云斜長(zhǎng)片麻巖為主，含石榴子石黑云斜長(zhǎng)變粒巖次之，夾1m～2m的石墨片巖，其原巖為一套韻律較弱的砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、泥巖等。

下部以灰-灰黑色斜長(zhǎng)角閃巖、角閃變粒巖為主，次為黑云斜長(zhǎng)變粒巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖和含矽線石石榴子石黑云斜長(zhǎng)片麻巖，其原巖為中基性、中酸性火山巖。混合巖化發(fā)育程度不一，普遍為長(zhǎng)英質(zhì)脈體呈條帶狀、條紋狀產(chǎn)出。巖層普遍發(fā)生緊閉型褶皺，其兩翼均平行分布，并且局部有片理產(chǎn)生，走向以北東向?yàn)橹?。第四系（Q）主要分布在溝谷、河溪地帶。

礦區(qū)內(nèi)侵入巖主要為花崗斑巖巖墻或巖脈均為燕山晚期侵入。礦區(qū)花崗斑巖墻或巖脈寬度一般5m～10m，其中以北鳳凰山花崗斑巖巖墻，向北延伸達(dá)幾千米，最大寬度可達(dá)百米。

巖石多為淺灰色，風(fēng)化呈白色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為顯微花崗結(jié)構(gòu)，隱文象包含結(jié)構(gòu)、微晶包含結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶以板柱狀鉀長(zhǎng)石為主，次為斜長(zhǎng)石和渾圓狀石英，含量15%～20%，基質(zhì)以斜長(zhǎng)石、石英為主，鉀長(zhǎng)石次之，斜長(zhǎng)石一般呈柱狀小板條，石英和鉀長(zhǎng)石呈它形粒狀。

礦區(qū)以NE30°左右和較晚期形成的NEE80°左右線性構(gòu)造構(gòu)成礦區(qū)基本構(gòu)造格架，構(gòu)造型式簡(jiǎn)單，產(chǎn)狀較穩(wěn)定。F1斷裂為多金屬硫鐵礦體容礦構(gòu)造，斷裂走向30°，往西轉(zhuǎn)為60°，走向延伸長(zhǎng)一千余米，傾向南南東，地表或近地表部分產(chǎn)狀較陡，局部北傾，向下漸緩為60°～70°。其中③和⑩礦化蝕變帶，均呈NEE80°方向延伸。

本區(qū)礦產(chǎn)均分布于古元古界八都群地層中，巖性主要為片麻巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖和斜長(zhǎng)角閃巖等，變質(zhì)程度屬綠片巖相到角閃巖相；燕山晚期酸性巖脈（花崗斑巖）沿NNE向成群成帶分布，NNE向和NEE向構(gòu)造是區(qū)內(nèi)的主要容礦構(gòu)造和控礦構(gòu)造，礦床多沿這些構(gòu)造產(chǎn)出。

2 地球物理特征

表1 靈山巖（礦）石電性統(tǒng)計(jì)表

從以表1中電性參數(shù)可以看出，而本區(qū)廣泛分布的八都群地層電性變化范圍較大，其中淺變質(zhì)巖類(片巖、石墨片巖)主要表現(xiàn)為中低電阻率、中高極化率特征，而變質(zhì)程度較深的巖石(片麻巖、變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖)主要表現(xiàn)為中高電阻率、中低極化率特征。

主要的巖漿巖測(cè)試結(jié)果表明，早期混合花崗巖普遍含一定量的金屬硫化物，表現(xiàn)為中高電阻率、中等極化率，但電阻率變化范圍較大；燕山期巖漿巖電阻率變化范圍較大，可能與巖漿成分及后期是否蝕變有關(guān)，總體表現(xiàn)為中低電阻率、中低極化率特征。礦化蝕變帶采集標(biāo)本顯示，鉛鋅礦石、黃銅礦石主要表現(xiàn)為極低電阻率、極高極化率特征，礦石的電阻率變化與金屬硫化物在礦石中的含量、分布特征等有關(guān)。

本區(qū)多金屬硫化礦具有低電阻率、高極化率的電性特征，其他變質(zhì)巖、巖漿巖和沉積巖與多金屬硫化礦在電性上有顯著差異。

因而，在該區(qū)用電法尋找多金屬硫化礦有較好的地球物理物性基礎(chǔ)。

3 方法技術(shù)

本次激電中梯剖面和激電測(cè)深工作中所使用儀器為美國(guó)Zonge公司生產(chǎn)的GDP32 II型多功能電法工作站。發(fā)射系統(tǒng)為美國(guó)Zonge公司的GGT30，其最大功率為30kw，最大供電電壓1000V，最大發(fā)射電流20A；接收系統(tǒng)為美國(guó)Zonge公司的GDP32II型8通道接收機(jī)，采集視電阻率和視充電率兩個(gè)參數(shù)。

激電中梯和單極-偶極（P-D）裝置供電頻率采用0.063Hz（即供電周期16S）；

激電中梯剖面測(cè)量：測(cè)線方位角為350°方向，供電電極極距1600m，測(cè)量電極極距為40m。

激電測(cè)深測(cè)量：觀測(cè)方式擬采用單極-偶極(P-D)裝置，工作參數(shù)為：間隔系數(shù)：間隔系數(shù)：n=1,2，3，4,……，18（0.5，1.5,2.5,3.5……，18.5）。接收機(jī)采取7道測(cè)量方式，偶極距MN＝40m；單邊觀測(cè)方式，A0距最大1400m，無窮遠(yuǎn)極AC極距3500m～4000m。

4 資料解釋

（1）激電中梯測(cè)量

礦區(qū)激電異常密集分布，激電異常JD2，呈條帶狀，北東東向，長(zhǎng)1200，寬60m～200m,充電率極大值128ms，為低阻高極化異常，該異常位于八都群地層，對(duì)應(yīng)③和⑩號(hào)礦化蝕變帶，激電異常與礦化帶及礦化蝕變帶分布范圍大致吻合，激電異常主要受構(gòu)造帶及巖體接觸帶的控制，能較好的反映地質(zhì)情況。

本區(qū)高電阻率異常主要分布在元古界八都群地層中，中阻主要在巖體分布區(qū)，主要的低阻帶分布嚴(yán)格受構(gòu)造帶、巖體接觸帶以及巖性接觸界線的控制。

圖2 高電阻率異常分布

圖2所示為，本區(qū)激電中梯剖面成果能較好反映地質(zhì)情況，視電阻率異常帶與巖性分界線、構(gòu)造帶相吻合，充電率異常均有相對(duì)應(yīng)的硫化物礦化現(xiàn)象，本次激電中梯剖面工作能達(dá)到相應(yīng)的地質(zhì)效果。

圖3 大功率激電測(cè)深充電二維反演斷面

（2）激電測(cè)深

針對(duì)平面激電JD2號(hào)異常，布設(shè)的P108線和P109線激電測(cè)深剖面，對(duì)其進(jìn)行了重點(diǎn)解析，很好的反映了③和⑩礦化蝕變帶在空間的產(chǎn)狀和形態(tài)。

圖4 大功率激電測(cè)深充電二維反演斷面異常

P109線測(cè)深剖面共發(fā)現(xiàn)兩處低阻高充電率異常，其中第一處高充電率異常與視電阻率低阻異常吻合較好，位于1160號(hào)點(diǎn)值1280號(hào)點(diǎn)之間，最低阻值小于15Ω·m，充電率異常值在80msec～120msec，該異常往南都傾斜，頂端埋深較淺，異常延深較大，該異常位于③號(hào)、⑩號(hào)礦化蝕變帶下方,推測(cè)為③號(hào)、⑩號(hào)礦化蝕變帶往深部延深引起，推測(cè)③號(hào)、⑩號(hào)礦化蝕變帶規(guī)模較大，有一定的傾向延深，并且在深部可能合為一體，可能存在較好的找礦前景。位于1400號(hào)點(diǎn)值1520號(hào)點(diǎn)之間高充電率異常位于視電阻率異常梯度帶上，最低阻值小于100Ω·m，充電率異常值在80msec～110msec，該異常產(chǎn)狀較緩，傾向南，頂端埋深較淺，異常延深有限，為淺部地質(zhì)體引起，推測(cè)為花崗斑巖蝕變引起，如圖3、4所示。

5 結(jié)論

（1）通過本次激電中梯裝置測(cè)量工作，圈定激電平面異常20處，圈定視電阻率梯度帶4處。通過布設(shè)P108和P109測(cè)深剖面，重點(diǎn)解析JD2異常（③號(hào)、⑩號(hào)礦化蝕變帶），確定礦（化）體的產(chǎn)狀、形態(tài)及空間分布。

（2）本區(qū)充電率異常展布與構(gòu)造方向一致，主要受構(gòu)造帶及巖體接觸帶的控制；而視電阻率異常帶的分布大致與巖性分界線、構(gòu)造帶相吻合，激電中梯測(cè)量成果能較好反映礦區(qū)平面異常特征，且激電測(cè)深剖面成果與激電中梯剖面成果以及已知礦（化）體對(duì)應(yīng)較好，說明本次激電工作能達(dá)到相應(yīng)的地質(zhì)效果，具有一定的參考價(jià)值。

[1]李金銘.激發(fā)極化法方法技術(shù)指南.北京：地質(zhì)出版社，2004.

[2]傅良魁主編.電法勘探教程.北京：地質(zhì)出版社，1983.

[3]周云海，樊金生，王備戰(zhàn).單—偶極激電測(cè)深在陜西某銀鉛多金屬的應(yīng)用效果[J].地質(zhì)裝備，2008,9（1）.

[4]雒志峰，高明程，朱向泰，時(shí)域激電法單極-偶極裝置在鉛-鋅礦勘查中的應(yīng)用效果[J].地質(zhì)與勘探，2006,42（4）.