金多金屬礦床中電法的應用方法研究

王唯存，王守興

（吉林省勘查地球物理研究院，吉林 長春 130012）

金屬礦產(chǎn)通常伴生很多金屬硫化物，且存在明顯的激發(fā)極化效應。所以金屬硫化物可以通過激發(fā)極化法進行尋找，達到間接勘查金屬礦產(chǎn)的目的。通常而言，構造破碎帶以及巖漿侵入和巖性特征等因此和金屬礦體有著密切的聯(lián)系，電阻率差異明顯存在于礦體及其圍巖和侵入巖之間。斷裂破碎帶以及良導體主要表現(xiàn)為低阻特征。通過激發(fā)極化法的應用，可以對電阻率及極化率等兩個參數(shù)進行觀測，所以應用激發(fā)極化法尋找隱伏于深部的礦體具有重要意義[1]。下文結合實踐，對綜合電法勘探在金屬礦產(chǎn)預測中的應用進行分析探討，旨在為相關工作提供參考。

1 工作方法選擇

根據(jù)工作需要，開展面積普查或剖面測量，快速查明區(qū)內(nèi)是否存在和礦體有關的極化率異常，確定異常在平面上的位根據(jù)極化率和電阻率異常分布情況，開展進一步找礦工作。依據(jù)極化率、電阻率異常形態(tài)及地質(zhì)條件布置測深工作。偶極偶極裝置的相位激電測深方法具有工作速度快，分辨率高等優(yōu)點，可以快速確定激電異常源的大致深度。相位激電測量能夠選頻測量，抗干擾能力較強。但是該測量方法得到的視電阻率、相位斷面圖結果比較復雜，直觀解釋難度大，要通過反演給出較精確的模型結果[2]?？煽卦匆纛l大地電磁測深法具有勘探深度大、橫向分辨率高、經(jīng)濟快速等優(yōu)點，可以勘查更深處的地質(zhì)結構，發(fā)現(xiàn)深處的隱伏礦體。由于該方法勘探深度大，能夠發(fā)現(xiàn)深部斷裂構造及侵入巖體，不僅可以直接找礦還能對找礦前景進行預測。

2 應用實例

（1）地質(zhì)概況。工作區(qū)位于北山造山帶中西部，大地構造位置屬于塔里木古陸東北部敦煌地塊（塔里木前陸基底）北緣早古生代裂谷型被動陸緣帶內(nèi)的中元古生代裂谷中。地形地貌屬于低山丘陵戈壁區(qū)，南高北低，海拔高度為1900m～2000m。曾在此做過大量的研究工作，如探槽揭露，原生暈、自電和激電工作，完成ZK8410和ZK8406。在ZK8410孔深250m和360m處發(fā)現(xiàn)16.6m和15.0m厚低品位銅鉬礦體，在ZK8406孔深40m和100m附近發(fā)現(xiàn)21.1m和55.3m厚低品位銅鉬礦體，礦體產(chǎn)于花崗斑巖巖體接觸帶附近。

（2）成礦預測。1：20萬化探在該區(qū)發(fā)現(xiàn)3處異常，自南向北出現(xiàn)斑巖型銅礦化（Cu、Mo），接觸交代型銅礦化（Cu、Pb、Zn），巖漿期后熱液型銅礦化（Pb、Zn、Cu、Au、Ag）的似帶狀分布格局。銅礦化的前緣元素As、Ag異常規(guī)模比銅異常規(guī)模大，銅的尾部元素Mo、W、Sn異常規(guī)模小，含量低，表明該區(qū)具有尋找隱伏銅多金屬礦產(chǎn)的潛力。

圖1 充電率異常

圖2 視電阻率擬斷面(Ω·m)

（3）綜合物探測量。本次物探工作使用多功能電法儀，首先用中梯裝置的時間域激發(fā)極化方法進行普查測量，AB=2500m，MN=50m，測線長1500m。測量結果在某線50點發(fā)現(xiàn)了較好的充電率異常，充電率異常曲線呈微傾斜狀，傾向北西，幅值30ms，背景值10ms，對應視電阻率為高阻異常，推測該異常對應高阻高極化地質(zhì)體。針對中梯激電異常布置了偶極偶極裝置的相位激電測深工作，測量偶極距MN=50m，隔離系數(shù)n取2～8，測量頻率為f=0.25Hz。

由圖1、圖2可見，相位異常曲線呈不對稱的“M”形，異常中心在50點附近，表明極化地質(zhì)體頂面埋藏較淺，呈傾斜狀，傾向北西；視電阻率異常曲線同樣為不對稱的異常中心在40點。測量結果表明相位異常中心和視電阻率異常中心不重合，高極化地質(zhì)體位于高阻地質(zhì)體的邊部。

將相位反演結果和已知地質(zhì)鉆探斷面對比，發(fā)現(xiàn)ZK8406淺部見到的銅鉬礦層和96點反演發(fā)現(xiàn)的極化異常體延伸到淺部的位置相吻合，極化體傾向和鉆探結果一致，只是極化體反演深度比鉆探揭露的礦層淺一些，深部的高阻異常體與花崗斑巖巖體對應；ZK8410在350m深處見到的銅鉬礦54點反演發(fā)現(xiàn)的極化異常體延伸到深部的位置相對應?？梢?個鉆孔均打在高極化體邊部上，偏離了主異常體位置。由反演電阻率斷面可見，和圍巖的接觸帶上，電阻率異常結果和實際地質(zhì)情況比較吻合。

依據(jù)反演結果，ZK8406如果向北西位移100m，或ZK8410向南東移動15m，（可控源數(shù)據(jù)進行了靜校正，反演使用Zonge公司軟件)。參照地質(zhì)斷面圖，見礦位置大致在反演電阻率等值線1600Ω·m上，該等值線大致對應侵入巖體接觸帶，其下為花崗巖體。根據(jù)相位反演模型結果，推測接觸帶附近的高極化體是賦存礦層的反映。

為進一步驗證極化體的存在，指導鉆孔布設，以40點為中心布置了三極裝置的時間域激電測深勘探查，視電阻率斷面圖的形態(tài)和可控源反演電阻率結果相似，這樣就以另一種勘探方法驗證了可控源音頻大地電磁測深反演電阻率的正確性。視充電率值50m以上為一均勻極化層，由40點向西50m向下視充電率值開始逐漸升高，在52點300m深充電率達到最大值，由充電率異常形態(tài)分析，向西視充電率異常還有延伸趨勢，充電率異常基本位于高阻地質(zhì)體的接觸帶上。

綜合幾種勘查結果，推測40點附近的高阻地質(zhì)體以及深部的高阻地質(zhì)體為花崗斑巖體。該礦化體在56點頂面埋深約150m，寬約50m，向下延伸大于300m，推斷該高極化體可能為具有工業(yè)品位礦體。

3 結論

在金屬礦產(chǎn)勘探中選擇多種有效方法進行組合勘查，從不同角度研究異常源，可以取長補短，互相驗證，提高地質(zhì)解釋的準確性；同時可以快速查明礦體與圍巖之間的相互關系、礦體在空間的賦存位置和形為鉆探驗證提供了準確信息，減少不必要的工程投入，加快找礦進程。