高密度激電法在海豐老金山地區(qū)的應用

趙藝川

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊，廣東廣州510800）

1 地質(zhì)概況

海豐老金山地區(qū)位于長鋪礦區(qū)東北方向，處于閩粵坳褶帶與東南沿?；鹕綆r帶的接觸部位，蓮花山構(gòu)造帶東南側(cè)（圖1）。

圖1 工作區(qū)概況示意圖

區(qū)內(nèi)地層主要出露了下侏羅統(tǒng)金雞群（J1）及第四系（Q）：

金雞群（J1）是本區(qū)主要的含礦地層，Sn、Pb、Zn等元素豐度為克拉克值的10～20倍，呈北東向條帶狀展布，出露面積最廣，自下而上分別為銀瓶山組（J1y）、上龍水組（J1s）、長埔組（J1c）、吉水門組（J1j），各組間呈整合接觸或斷層接觸（圖2）。巖性為長石石英砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥質(zhì)巖、板巖、炭質(zhì)頁巖等。水平層理發(fā)育。巖層走向北東，傾向南東，傾角42°～80°，局部發(fā)生褶曲，傾向北西。

第四紀（Q）巖性為淺灰、黃白、黃褐色砂礫、礫石、砂、砂土層，有時見灰黑色泥炭夾層。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北東向斷裂構(gòu)造為主，走向40°～60°。傾向南東，傾角40°～80°。構(gòu)造沿走向及傾向呈波狀，出露寬數(shù)十厘米至幾米，主要表現(xiàn)為層間活動構(gòu)造，斷層由前期的壓扭性轉(zhuǎn)為后期的張扭性，并經(jīng)后期石英硅質(zhì)脈充填，派生有多條北東向次級斷裂，具多期活動的特征。構(gòu)造內(nèi)石英破碎、裂隙發(fā)育，局部見有石英空洞，沿裂隙、空洞內(nèi)充填有大量鐵錳質(zhì)礦物，圍巖受構(gòu)造影響具弱硅化、褐鐵礦化，局部形成有鐵（核）帽，經(jīng)淋蝕形成有大量空洞。

圖2 金雞群地層剖面圖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為淺成酸性的石英斑巖（λπ），侵入于下侏羅統(tǒng)金雞群和上侏羅統(tǒng)高基坪群中?；野咨?，變余斑狀結(jié)構(gòu)、霏細結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。產(chǎn)狀呈北東向展布，傾向南東，傾角42°～73°，脈體寬度變化較大，寬度5～40m不等。

根據(jù)長鋪礦區(qū)資料，錫礦體（化）體主要受北東向蓮花山斷裂帶的次級構(gòu)造及層間滑動破碎帶和石英斑巖脈體控制，主要賦存在金雞群絹云千枚巖、炭質(zhì)千枚狀板巖、泥質(zhì)巖、炭質(zhì)頁巖中（圖3）[1]，而工作區(qū)內(nèi)成礦有利部位位于長鋪礦區(qū)成礦帶往北東延伸方向，均由第四系覆蓋，地表地質(zhì)工作難度較大，因此本次工作采用高密度激電法探索第四系覆蓋下的隱伏構(gòu)造及礦化情況，為鉆探工程部署提供依據(jù)。

圖3 長鋪礦區(qū)聯(lián)合剖面示意圖

2 方法簡介

高密度激電法是一種陣列式勘探方法，兼顧了“電阻率法”與“激電測深法”的功能[2]，是一種高效準確且方便實用的電法勘探方法，具有較強的理論研究和實踐應用價值。

在野外開展勘探工作時，儀器測量系統(tǒng)需要用戶提前設(shè)置的幾個參數(shù)通常為裝置類型、電極總數(shù)、起始電極號、使用電極數(shù)、電極間距、剖面總數(shù)、供電時間、斷電延時等，前6個參數(shù)是高密度電法通用的，后2個參數(shù)是高密度激電法特有的，是測量視極化率參數(shù)時，一次場的供電時間和二次電位的測量延遲時間。

高密度激電法與常規(guī)高密度電阻率法相比，主要有3個優(yōu)點：

（1）不受傳統(tǒng)采集技術(shù)限制，采用多通道采集技術(shù)，所有電極可同時進行數(shù)據(jù)采集。

（2）不受固有采集模式限制，可采集除供電電極外該剖面電極間所有可能組合的數(shù)據(jù)信息，信息量是常規(guī)電法裝置的數(shù)十倍以上，確保了反演結(jié)果的精度。

（3）不受單一參數(shù)的限制，可進行視電阻率和視極化率2種參數(shù)的采集，2種參數(shù)的數(shù)據(jù)處理可以相互參照相互驗證，提高勘探的準確性[3]。

3 地球物理特征

工作區(qū)與長埔礦區(qū)同處于一個Sn、W、Mo、Pb、Zn水系沉積物異常暈圈中，且工作區(qū)的粵C-80-21航磁異常暈圈與受長埔礦床中硫化物—錫石建造影響形成的粵C-80-33航磁異常暈圈在形成位置及條件上具有一定的相似度（圖1），具有較好的找礦前景。

對工作區(qū)內(nèi)主要巖石的巖性進行物性測試。測量結(jié)果如表1所示。

表1 勘查區(qū)巖石物性參數(shù)表

可以看出，凝灰?guī)r較于其它巖性顯示出高阻低極化率的特征；炭質(zhì)頁巖較于其它巖性顯示出低阻高極化率的特征；石英斑巖較其他巖性為中等電阻、低極化率的特點，勘查區(qū)內(nèi)各類巖石的物性差異較大，為物探方法布設(shè)提供依據(jù)。但是，由于炭質(zhì)頁巖含炭質(zhì)較多，利用極化率數(shù)據(jù)分析礦化情況可能會受到一定影響。

4 方法應用效果

本次工作布設(shè)5條剖面，測線方位143°，線長1km，線距100m，點距10m。

從高密度激電法的探測結(jié)果來看（圖4、圖5），測區(qū)北部表層視電阻率比南部表層電阻率略高，符合測區(qū)北部基巖出露南部第四系殘積物覆蓋的地質(zhì)特征；視電阻率異常呈南東傾向分布，與勘查區(qū)地層及構(gòu)造的傾向一致，符合勘查區(qū)的地質(zhì)特征；測區(qū)的視極化率總體偏高，且在3號測線南部發(fā)現(xiàn)有呈帶狀的高極化異常；0、1、2號測線的南部受地表水影響，相應的視電阻率和視極化率數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，視電阻率數(shù)據(jù)采集失真呈低阻盲區(qū)，視極化率數(shù)據(jù)呈散點狀的高極化異常。

圖4 視電阻率聯(lián)合剖面圖

圖5 視極化率聯(lián)合剖面圖

結(jié)合已知地質(zhì)情況，發(fā)現(xiàn)在已知石英斑巖脈走向延伸方向（物探測線310～350m位置）上，在各測線均顯示為一條相對中低阻中極化的異常帶，呈東南傾向，傾角約50°～60°；對比發(fā)現(xiàn)，在各測線450～540m位置，存在一個高低阻交替的通道，呈中低阻中極化異常，推測可能存在一條隱伏的石英斑巖帶。

物探3、4號測線由于不受地表水影響，測得數(shù)據(jù)完整性高、可靠性高，為本次工作的主要成果分析剖面。以3號線為例（圖6），主要認識有以下幾個方面：

圖6 3號線物探剖面成果推斷圖

（1）從3號線視電阻率剖面圖可以看出，在測線南部近地表均有一層低阻異常帶，為該部位地表覆蓋的含水第四系所引起的，推測第四系覆蓋層約30～40m厚。

（2）已知石英斑巖脈（300m左右位置）推測延深方向的下盤，發(fā)現(xiàn)有呈帶狀的低阻異常體，對應相對的高極化異常，結(jié)合長埔錫礦體主要分布在石英斑巖帶下盤構(gòu)造破碎帶內(nèi)的特點，推測該低阻體可能為一條構(gòu)造破碎帶，為找礦有利部位。

（3）在推測石英斑巖脈（500m左右位置）延深方向的下盤，發(fā)現(xiàn)有一個低阻異常體，對應相對的高極化異常，推測由含礦構(gòu)造破碎帶引起。

（4）在測線南部600～800m范圍的深部，總體為視電阻率和視極化率均較高。視電阻率呈高低相間趨勢，呈東南傾向的帶狀分布，且對應視極化率剖面上發(fā)現(xiàn)2個高極化異常帶。推測可能存在一組石英斑巖脈，且在其下盤可能含有構(gòu)造破碎帶，破碎帶內(nèi)的金屬硫化物引起了帶狀的高極化異常反映。

5 結(jié)語

（1）采用高密度激電法能夠較精確地探測出淺層范圍內(nèi)的電性結(jié)構(gòu)特征，在劃分第四系覆蓋層厚度、推測控礦的石英斑巖脈、推斷構(gòu)造破碎帶等方面效果明顯；

（2）老金山地區(qū)是長鋪礦區(qū)礦體往東北延伸的有利找礦部位，從物探斷面圖上看，顯示低阻高極化的有利異常，但因工作區(qū)地層有碳質(zhì)頁巖的存在，對是否為礦致異常的判斷造成干擾，需進一步工程驗證，宜從已知到未知，優(yōu)先對已知石英斑巖脈及其下盤低阻高極化異常進行驗證，逐步推進。