激電測(cè)深法在東至縣兆吉口地區(qū)鉛鋅礦床找礦中應(yīng)用

何金華

（安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院， 安徽合肥 241000）

1 地質(zhì)特征概述

1.1 區(qū)域地質(zhì)特征

礦床處于揚(yáng)子臺(tái)坳和江南臺(tái)隆的過(guò)渡部位，江南臺(tái)隆環(huán)玉山臺(tái)拱障公山復(fù)背斜西段?；子芍性沤缦趲r群及上元古界青白口系歷口群組成，上元古界南華系休寧組至上古生界志留系高家邊組組成準(zhǔn)地臺(tái)蓋層，中生界地層零星出露，新生界第四系覆蓋較厚。各時(shí)代地層均發(fā)生了不同程度的褶皺，其中以印支期褶皺最為發(fā)育，構(gòu)成了NEE向展布的構(gòu)造格局，如孩子坑背斜、戴村向斜、雷公尖向斜等；區(qū)域斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，主要有NE向、NNE向、近SE向、近EW、NW向幾組，其中規(guī)模較大的有東至斷裂、龍門(mén)尖斷裂、許村斷裂等。區(qū)域巖漿巖不發(fā)育，除青白口系鋪嶺組變玄武安山巖、凝灰?guī)r外，僅見(jiàn)有燕山晚期中酸性侵入巖體戴村巖體出露，同位素年齡為150～120Ma之間，屬高鉀鈣堿性系列。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為一套中新元古代淺變質(zhì)沉積巖層，厚度較大，變形強(qiáng)烈；地層由老至新分別為:中元古界蘇縣系溪口巖群環(huán)沙組、上元古界青白口系歷口群葛公鎮(zhèn)組(Qbg)及新生界第四系下蜀組(Qpx)。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，分布有NNE向、NE向、近SN向及NNE向等4組，主要為NNE向東至斷裂及派生的次級(jí)斷裂，為礦區(qū)主要控礦和賦礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要為兆吉口倒卷背斜及其同期形成的次級(jí)向斜，該褶皺在空間上與鉛鋅礦有一定的成因聯(lián)系，其N(xiāo)WW向軸部張性斷裂可能為成礦熱液的活動(dòng)通道。

礦區(qū)內(nèi)僅發(fā)育有少量酸性小巖脈，主要巖性為花崗閃長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖；在后期施工的鉆孔深部見(jiàn)有細(xì)晶閃長(zhǎng)巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈及石英脈等，其形成時(shí)代晚于戴村巖體，屬燕山晚期巖漿活動(dòng)產(chǎn)物。

根據(jù)槽、鉆探工程取樣結(jié)果，礦區(qū)內(nèi)圈定了多條鉛鋅礦體，其中主要礦體呈脈狀、透鏡狀分布于NNE向東至斷裂內(nèi)角礫巖、碎裂巖中，另在斷裂西側(cè)環(huán)沙組下段巖層內(nèi)分布的NNE向及近SN向張性斷裂中也見(jiàn)有大量鉛鋅礦體分布(見(jiàn)圖1)。

2 礦區(qū)電性特征

激電測(cè)深工作開(kāi)展前期，首先選擇礦區(qū)巖石出露較好部位對(duì)不同時(shí)代及性狀的巖石采用露頭小四極法分別進(jìn)行了野外巖石電性參數(shù)(ρs、ηs)測(cè)定，具體結(jié)果見(jiàn)礦區(qū)露頭小四極法電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表(表1)。

圖1 兆吉口地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Geological sketch of the Zhaojikou area

表1 露頭小四極法電性參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表Table 1 Statistical results of eletrical parameters of the outcrop small quadrupole method

由表1可見(jiàn)，區(qū)內(nèi)電阻率值較高的巖性為構(gòu)造破碎帶和花崗巖脈，完整地層中砂質(zhì)含量與視電阻率值成正比，浮土、泥質(zhì)巖層及構(gòu)造破碎帶的視電阻率值較低。視極化率值在正常巖層中以變泥質(zhì)粉砂巖較高，而且有明顯蝕變和礦化的巖脈及構(gòu)造硅化帶的視極化率明顯高于正常巖性，說(shuō)明視極化率值對(duì)礦化分布具有明顯的指示作用。

結(jié)合后期電法測(cè)量工作資料成果，分析認(rèn)為本區(qū)激電異常主要由以黃鐵礦為主的多金屬硫化物及少量碳質(zhì)綜合形成，可以作為該區(qū)熱液型礦產(chǎn)分布的標(biāo)志之一，礦化多與高低阻漸變帶附近的高ηs異常相對(duì)應(yīng)，但大厚度碳質(zhì)泥巖將會(huì)對(duì)其產(chǎn)生明顯的干擾作用。根據(jù)對(duì)測(cè)區(qū)見(jiàn)礦鉆孔附近激電測(cè)深曲線與鉆孔柱狀圖對(duì)比結(jié)果顯示，區(qū)內(nèi)地層極化率背景值一般在1.3%左右，含礦段極化率值達(dá)3.2%，見(jiàn)礦深度與測(cè)深曲線拐點(diǎn)處AB/2值之間的比值約為0.5。

3 激電測(cè)深工作布置

礦區(qū)激電測(cè)深工作共分為三個(gè)階段，其中2006、2008年激電測(cè)深工作量均布置于東至斷裂分布地帶，工作網(wǎng)度為200m×100m，由南向北共12條剖面，剖面垂直于東至斷裂走向布置，目的在于探查與東至斷裂帶有關(guān)的激電異常分布位置，同時(shí)對(duì)東至斷裂的走向、產(chǎn)狀、規(guī)模等予以探查，以指導(dǎo)下一步勘察工作的布置；2010年激電測(cè)深工作主要布置于東至斷裂的西盤(pán)，共2條長(zhǎng)剖面，網(wǎng)度300m×50m，剖面方向平行于東至斷裂走向，主要用于探查環(huán)沙組地層中NWW向斷裂帶的含礦性，以分析東至斷裂帶中鉛鋅礦的物質(zhì)來(lái)源和通道，礦區(qū)激電測(cè)深布置具體情況詳見(jiàn)圖1 。

本區(qū)激電測(cè)深工作野外觀測(cè)裝置均采用等比對(duì)稱四極裝置(MN=AB/5)，AB/2最大為500m，跑極方向?yàn)?3°～213°，大致平行于東至斷裂方向，并與地形等高線走向基本一致。

4 激電測(cè)深工作成果分析

4.1 分析地表各地層、巖脈分布情況

測(cè)區(qū)中部低阻帶兩側(cè)地層的電性存在明顯差異，除部分地段(斷裂帶分布地段)外，NW側(cè)ρs值明顯高于SE側(cè)，NW側(cè)等值線下降梯度較SE側(cè)大。結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)剖面中所測(cè)地層分布情況及早期不同地層電性參數(shù)測(cè)量結(jié)果，分析認(rèn)為低阻帶NW側(cè)地層為環(huán)沙組下段及葛公鎮(zhèn)組下段地層，巖層地質(zhì)年代較老，變質(zhì)程度高，相應(yīng)的ρs值也較高；而在低阻帶SE側(cè)地層為葛公鎮(zhèn)組上段地層，巖層較新，變質(zhì)程度相對(duì)較低，故ρs值也較低。在Ⅰ、Ⅱ號(hào)剖面深部見(jiàn)有明顯高阻異常分布，結(jié)合花崗巖脈分布情況分析認(rèn)為可能為隱伏花崗巖脈分布地段，而地表幾處高阻異常與揭露的硅化帶相對(duì)應(yīng)，其中北側(cè)的一條走向NNW，與控制的礦化帶較為吻合。推斷的東至斷裂兩側(cè)地層、巖脈分布情況詳見(jiàn)圖2。

4.2 推斷斷裂分布位置及產(chǎn)狀

圖2 激電測(cè)深推斷成果圖Fig. 2 Inferred results based on IP sounding

全區(qū)各橫向剖面斷面圖、等極距等值平面圖中視電阻率值有明顯NW高、SE低特征，剖面斷面圖中視電阻率等值線傾向南東，并在中部出現(xiàn)一明顯向下轉(zhuǎn)折區(qū)，愈向下轉(zhuǎn)折幅度越大；而在等值平面圖中則在該區(qū)域出現(xiàn)一明顯低阻帶，帶寬約100m左右，整體NE走向，該低阻帶與地質(zhì)圖中東至斷裂分布位置及走向相吻合。根據(jù)各橫向剖面圖中低阻帶形狀及不同極距平面等值圖中所反映的低阻帶位置的位移情況，可大致確定東至斷裂傾向東南、產(chǎn)狀較陡、延深較大；同時(shí)在平面等值圖中可看出有若干垂直于主干低阻帶的規(guī)模較小的低阻帶分布，推斷為NWW向的小型斷裂帶，其被主干斷裂錯(cuò)斷，形成時(shí)代早于東至斷裂；后期激電測(cè)深工作也證實(shí)了礦區(qū)內(nèi)存在有NWW向斷裂帶分布，并有巖脈穿插分布其中(見(jiàn)圖2)。

上述斷裂分布特征也可以在測(cè)區(qū)激電測(cè)深視電阻率曲線類(lèi)型圖中得以印證，其中HA型曲線分布區(qū)與規(guī)模較大的斷裂—東至斷裂相對(duì)應(yīng)，KH型曲線分布區(qū)對(duì)應(yīng)于NWW向小型構(gòu)造破碎帶，而AA型曲線分布區(qū)則為正常地層分布區(qū)域。

4.3 推斷礦化異常分布地段

測(cè)區(qū)內(nèi)激電異常主要分布于對(duì)應(yīng)東至斷裂的低阻帶內(nèi)，并在有次級(jí)小低阻帶分布地段呈不閉合現(xiàn)象，可能指示著熱液來(lái)源方向；同時(shí)在不同深度帶內(nèi)分別分布有3個(gè)較明顯的極化率異常(見(jiàn)圖2)，其中淺部Ⅰ號(hào)異常幅度較高，呈透鏡分布，對(duì)應(yīng)于已探明的礦體；中部Ⅱ號(hào)異常呈帶狀分布于東至斷裂帶內(nèi)，幅度稍低，可能為斷裂帶內(nèi)蝕變范圍的反應(yīng)；深部Ⅲ號(hào)異常分布較為零散，與次級(jí)斷裂帶相對(duì)應(yīng)，幅度中等，可能為深部礦體反應(yīng)。另外，根據(jù)激電測(cè)深縱向剖面斷面圖中極化率異常分布情況也可以看出，對(duì)應(yīng)于鉛鋅礦區(qū)分布地段有一明顯激電異常分布，其中部低阻區(qū)斷異常值較高，由中間向兩側(cè)異常幅值明顯下降，該特點(diǎn)進(jìn)一步明確了東至斷裂兼具控礦賦礦作用。

圖3 激電測(cè)深橫向Ⅳ號(hào)綜合剖面Fig. 3 IP sounding transverse Ⅳ composite section

4.4 推斷礦液來(lái)源方向

本次將激電測(cè)深橫向剖面斷面圖中縱坐標(biāo)設(shè)定為0.5AB/2后在實(shí)際地形剖面上繪制了激電測(cè)深橫向Ⅵ號(hào)剖面綜合剖面圖(圖3)，圖中將實(shí)際控制的構(gòu)造、礦體與激電異常分布形態(tài)進(jìn)行了對(duì)比，也可以看出二者的吻合程度較高；同時(shí)在剖面西部的深處分布有一條帶狀激電異常，該異常呈近東西向展布，與東至斷裂中激電異常具有明顯的連通性，分析其可能指示著礦區(qū)熱液的來(lái)源方向。

為進(jìn)一步明確礦區(qū)NWW向斷裂的存在及其對(duì)礦床成礦的作用，第三期激電測(cè)深剖面即沿平行于東至斷裂方向布置于鉛鋅礦區(qū)西側(cè)的老地層分布地段，點(diǎn)距加密至50m，并沿測(cè)深剖面進(jìn)行了對(duì)稱

四極剖面測(cè)量，點(diǎn)距10m，以確保不遺漏近東西向含礦異常。在繪制的Ⅰ”綜合剖面圖(圖4)中可以看出剖面中部有一明顯高阻異常分布，在其兩側(cè)都分布有明顯低阻高極化異常，且以南側(cè)低阻高極化異常最為明顯。在結(jié)合礦區(qū)地面電法、磁法及化探成果后分析認(rèn)為，中部高阻異?？赡軐?duì)應(yīng)于深部花崗巖脈分布地段，而兩側(cè)的低阻高極化帶則為巖脈外接觸帶中的礦化、蝕變部位，其與東至斷裂帶中激電異常的不閉合區(qū)段相對(duì)應(yīng)，為該區(qū)熱液活動(dòng)通道，說(shuō)明鉛鋅礦區(qū)熱液來(lái)源于NWW方向，可能為戴村巖體后期巖脈熱液作用產(chǎn)物。

圖4 激電測(cè)深Ⅰ”號(hào)綜合剖面圖Fig. 4 IP sounding composite profileⅠ

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)測(cè)區(qū)激電測(cè)深資料的整理、分析、推斷，大體對(duì)該區(qū)淺部電性層分布有了大致的認(rèn)識(shí)和了解，同時(shí)結(jié)合地質(zhì)資料推斷了礦區(qū)地層、斷裂構(gòu)造、礦化異常的分布情況，并對(duì)礦區(qū)熱液來(lái)源方向進(jìn)行了分析，認(rèn)為該鉛鋅礦床可能為東至斷裂西側(cè)戴村巖體侵入活動(dòng)后期熱液活動(dòng)的產(chǎn)物，NWW向斷裂為熱液活動(dòng)通道，NNE向東至斷裂為控礦、賦礦雙重構(gòu)造，而后期的地質(zhì)鉆探工程成果進(jìn)一步驗(yàn)證了該推斷的正確性，不僅探明了一個(gè)大型鉛鋅礦床及伴生中型銅、銀、金礦床，取得了較好的地質(zhì)找礦效果，而且推翻了前人對(duì)東至深大斷裂不含礦的推斷，拓展了該區(qū)地質(zhì)找礦前景。