綜合物探方法在樂昌西坑銅多金屬礦勘查中的應(yīng)用

李承好，張建鋒

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，廣東廣州510800）

1 概述

廣東省樂昌市在地質(zhì)背景上隸屬于南嶺成礦帶的中部核心位置，主要礦產(chǎn)資源以錫、鎢、銅、鉛鋅多金屬礦為主。前人對(duì)該區(qū)域進(jìn)行了詳細(xì)的勘查，發(fā)現(xiàn)了許多多金屬礦點(diǎn)。隨著開采的進(jìn)一步深入，礦產(chǎn)勘查趨向于盲礦、尾礦及深部礦床發(fā)展，單一的勘查手段已不能滿足需求。因此，在樂昌某多金屬礦產(chǎn)勘查中，引進(jìn)多種物探手段相結(jié)合的綜合物探勘查方法，采用大功率激電中梯測(cè)量、地面高精度磁測(cè)、高密度剖面測(cè)量3種方法，取得了良好的成果。

2 工程概況

2.1 礦區(qū)地質(zhì)背景

礦區(qū)位于瑤山背斜東翼，就其大地構(gòu)造位置，按廣東1∶50萬地質(zhì)圖劃分屬粵中海西陷帶。區(qū)內(nèi)出露地層有寒武系（∈Bc）八村群以及第四系（Q）沖積層，八村群巖性主要為灰色—灰黃色砂質(zhì)板巖、變質(zhì)細(xì)砂巖、鈣質(zhì)頁巖、粉砂巖、夾細(xì)砂巖、硅質(zhì)巖等。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為燕山早期第三階段[γ52(3)]黑云母花崗巖，主要由石英、長石及少量深色礦物組成，深色礦物以黑云母為主。礦區(qū)地質(zhì)圖見圖1。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，以北東向及北西向2組構(gòu)造為主，次級(jí)構(gòu)造較發(fā)育。礦區(qū)銅鎢多金屬礦圍巖蝕變較強(qiáng)烈，主要發(fā)生于斷裂構(gòu)造及巖體接觸帶位置，圍巖蝕變有硅化、云英巖化、鉀化、泥化，其中硅化、云英巖化較強(qiáng)烈。

2.2 地球物理特征

2.2.1 電性特征

據(jù)區(qū)域統(tǒng)計(jì)結(jié)果，砂質(zhì)板巖、變質(zhì)細(xì)砂巖、鈣質(zhì)頁巖、粉砂巖、細(xì)砂巖等，其電阻率值一般在102～104Ω·m范圍；第四系土層，其電阻率值一般在10～102Ω·m范圍，當(dāng)土層干燥時(shí)其電阻率變大，有時(shí)達(dá)103Ω·m以上?；◢弾r的電阻率值較高，一般在103～105Ω·m范圍。當(dāng)存在地質(zhì)構(gòu)造[斷層、斷裂構(gòu)造、巖體（地層）接觸帶]或含礦化(帶)體時(shí)，與圍巖相比，電阻率一般是顯示相對(duì)低阻電性，這為應(yīng)用直流電阻率法查明地質(zhì)構(gòu)造（斷層、斷裂構(gòu)造、巖體接觸帶）及礦化(帶)體的深部發(fā)育情況以及尋找隱伏構(gòu)造提供了良好的地球物理?xiàng)l件。

另外，根據(jù)區(qū)域統(tǒng)計(jì)結(jié)果，上述地層巖石和花崗巖的極化率值一般在0.5%～2.0%之間，礦化圍巖和銅多金屬礦石為2.5%～25%之間。礦(化)體與正常圍巖存在極化率明顯差異，因而在本區(qū)應(yīng)用激發(fā)極化法尋找銅多金屬礦具備良好的地球物理?xiàng)l件。

2.2 2 磁性條件

通常地層巖石與花崗巖有一定磁性差異，這為應(yīng)用磁法劃分地層與巖體界線提供了地球物理?xiàng)l件。

在巖體接觸帶或斷裂構(gòu)造帶附近，圍巖往往產(chǎn)生蝕變，與成礦關(guān)系密切，圍巖蝕變使母巖磁性發(fā)生變化，一般是“退磁”，當(dāng)伴有磁鐵礦化時(shí)，則為“增磁”。因而應(yīng)用磁法在區(qū)內(nèi)尋找銅多金屬礦和地質(zhì)構(gòu)造（斷層、斷裂構(gòu)造、巖體接觸帶）具備較好的地球物理?xiàng)l件。

3 方法技術(shù)選擇

3.1 地面高精度磁測(cè)

工作區(qū)磁法測(cè)量共布設(shè)22條測(cè)線，測(cè)線方位角北東向50°，測(cè)線網(wǎng)度50m×25m，測(cè)線編號(hào)為1～22，線長為450～700m不等，工區(qū)測(cè)線布置圖如圖1所示。

3.2 中梯激電測(cè)量

為了研究勘查區(qū)內(nèi)極化率的分布情況，探明區(qū)內(nèi)多金屬礦的儲(chǔ)藏位置在磁法測(cè)量的測(cè)線基礎(chǔ)上，進(jìn)行大功率中梯激電測(cè)量。測(cè)量參數(shù)AB=1400m,MN=50m,點(diǎn)距25m。

3.3 高密度電法測(cè)量

根據(jù)面積測(cè)量的結(jié)果，在8號(hào)線的平距0～600m進(jìn)行高密度電法測(cè)量，電極距5m，電極道數(shù)120。

4 勘查成果及資料解釋

4.1 地面高精度磁測(cè)

圖2為勘查區(qū)磁異常平面等值線圖，根據(jù)磁性條件及地質(zhì)背景，黑云母花崗巖顯示為弱磁異常；根據(jù)巖礦標(biāo)本測(cè)定及現(xiàn)場(chǎng)勘查，確定磁異常值200nT為本區(qū)花崗巖的異常界限，花崗巖巖體界限推測(cè)如圖2所示，部分地段發(fā)育較強(qiáng)磁異常，與斷裂構(gòu)造帶磁性巖脈侵入或巖體接觸帶內(nèi)磁性礦物富集有關(guān)。

圖2 磁異常平面等值線圖

4.2 中梯激電

圖3為勘查區(qū)視極化率平面等值線圖，根據(jù)測(cè)區(qū)地質(zhì)條件，確定以2.4%為極化率異常下限，從圖3可看出，勘查區(qū)內(nèi)具一定規(guī)模的高極化率異常區(qū)有3個(gè)，定為成礦遠(yuǎn)景地段，編號(hào)分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，Ⅰ號(hào)遠(yuǎn)景區(qū)位于測(cè)區(qū)西南部，視極化率(ηs)最高值為7.8%；Ⅱ號(hào)遠(yuǎn)景區(qū)位于測(cè)區(qū)西部，視極化率(ηs)最高值為7.9%；Ⅲ號(hào)遠(yuǎn)景區(qū)位于測(cè)區(qū)中東部，視極化率(ηs)最高值為4.1%；結(jié)合地質(zhì)資料，上述3個(gè)極化率異常區(qū)位于花崗巖與泥盆系地層的接觸帶附近，該區(qū)域伴隨構(gòu)造發(fā)育，成礦的可能性較大。

圖4為測(cè)區(qū)視電阻率平面等值線圖，從圖4中可看出，測(cè)區(qū)視電阻率值（反映深度約250～300m）大約在400～5000Ω·m之間，最大達(dá)7000Ω·m以上。區(qū)域內(nèi)發(fā)育有部分相對(duì)高阻異常區(qū)（≥2000Ω·m）和部分相對(duì)低阻異常區(qū)（≤1000Ω·m）。相對(duì)高阻異常區(qū)位于測(cè)區(qū)中部呈條帶狀分布，大致沿北西走向，貫穿測(cè)區(qū)，推測(cè)由深部隱伏花崗巖引起。相對(duì)低阻異常區(qū)在測(cè)區(qū)呈不連續(xù)分布，異常位于梯級(jí)帶邊緣，低阻異常呈長軸狀、串珠狀展布，推測(cè)由巖體接觸帶、斷裂構(gòu)造或礦化（體）帶引起。結(jié)合地質(zhì)資料，推測(cè)4條斷裂構(gòu)造帶（圖4所示）。

4.3 高密度電法

為了驗(yàn)證以上礦化區(qū)域并推斷勘查區(qū)內(nèi)構(gòu)造產(chǎn)狀，在高極化異常區(qū)域布設(shè)高密度電法剖面。

圖3 視極化率平面等值線圖

圖4 視電阻率平面等值線圖

剖面視電阻率值一般在600～2000Ω·m之間，總體上淺部視電阻率呈相對(duì)低阻，由淺往深視電阻率值逐漸增大。在平距180～440m段不同程度發(fā)育有相對(duì)低阻異常，異常呈帶狀向深部延伸。該地段在圖2中表現(xiàn)為高磁異常，圖3中表現(xiàn)為高極化異常，結(jié)合地質(zhì)資料和激電、磁測(cè)成果，推測(cè)上述低阻電性異常區(qū)域成礦可能性較大，該礦化體表現(xiàn)為低阻、高磁、高極化。另外，在平距210～390m深部發(fā)育有極高阻異常，在圖4中該區(qū)域表現(xiàn)為一帶狀高阻異常，圖2中顯示該地段位于花崗巖巖體分布范圍內(nèi)，推測(cè)以上高阻異常由深部隱伏花崗巖引起。

4.4 綜合成果及驗(yàn)證

綜合以上各種物探勘查成果，在高極化異常區(qū)域位置往往伴隨著低阻高磁化異常，并且經(jīng)剖面測(cè)量，其電阻率與掃面測(cè)量相一致，說明此次物探勘查各方法的勘查數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠。預(yù)測(cè)規(guī)劃的3個(gè)成礦遠(yuǎn)景區(qū)域在各種方法上都有相應(yīng)的反映，成礦的可能性很大。該礦體在本次勘查中表現(xiàn)為低阻、高磁、高極化異常。

為了驗(yàn)證物探勘查成果，在勘查區(qū)高極化異常區(qū)域布置了3個(gè)鉆孔（圖3），經(jīng)鉆探揭露，各孔見礦效果良好，主要礦體類型為銅、鎢礦，并在底部確切存在隱伏花崗巖體；地質(zhì)揭露花崗巖分布與物探解釋相符合。

5 結(jié)論

本次利用綜合物探方法進(jìn)行多金屬礦勘查效果很好，高精度磁測(cè)可以利用磁異常推斷深部巖體分布及延伸范圍；大功率激電為多金屬礦勘查最直接的手段，同時(shí)還可以大體推斷斷裂構(gòu)造的位置；高密度電法為一種剖面測(cè)量，結(jié)合前面2種方法，可以確定多金屬礦化體的形態(tài)及埋藏深度、構(gòu)造體的產(chǎn)狀等，3種方法相結(jié)合，可以相互驗(yàn)證，減少物探多解性對(duì)資料解釋的影響。

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