物探電法在趙家山金多金屬礦找礦中的應(yīng)用

劉 陽，陳百彤，梁樹范

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450000）

趙家山工作區(qū)位于河南省南部桐柏山西部余脈，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動頻繁，成礦地質(zhì)條件有利。在前期地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步了解成礦地質(zhì)體的埋深、礦體的空間分布特征，在成礦有利和化探異常反映較好的重點工作區(qū)進(jìn)行了物探工作。

物探工作主要采用了直流激發(fā)極化法。激發(fā)極化法（簡稱激電法）是以地下巖、礦石在人工電場作用下發(fā)生的物理和電化學(xué)效應(yīng)差異為基礎(chǔ)的一種電法勘探方法，是金屬礦床預(yù)測及找礦中最常見的地球物理方法。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

工作區(qū)位于區(qū)域上的北西向老公山～黑石山斷裂帶及其西北側(cè)，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動頻繁，變質(zhì)、變形作用強烈，成礦地質(zhì)條件較好。

1.1 地層

工作區(qū)在祁儀幅西北部趙家山一帶，帶內(nèi)主要出露地層為震旦系。主要巖性為蝕變大理巖、云母石英片巖。巖石具有強硅化、褐鐵礦化、碎裂巖化。

第四系（Q）：巖性為砂礫石、流砂、砂質(zhì)粘土，含鐵錳質(zhì)結(jié)核，含礫粘土。

1.2 構(gòu)造

該金多金屬礦帶受控于區(qū)域構(gòu)造新市斷裂的次級斷裂帶。斷裂帶內(nèi)發(fā)育碎裂巖、碎斑巖、構(gòu)造角礫巖等，沿斷裂帶各類礦化和蝕變作用強烈。帶內(nèi)可見小花崗斑巖體、蝕變基性巖體出露。

在該區(qū)發(fā)現(xiàn)了3條礦（化）體：K1礦（化）體：出露于趙家山南約1km，礦體受控于構(gòu)造破碎帶。K2礦（化）體：產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶內(nèi)，與K1近于平行展布。K3礦（化）體：產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶內(nèi)。

1.3 圍巖蝕變

主要巖性為蝕變大理巖、云母石英片巖。巖石具有強硅化、褐鐵礦化、碎裂巖化。

基性巖：呈規(guī)模不大的巖體及巖脈，多已變質(zhì)。主要有：大沖變輝石巖，分布在朱家山～小高山～綿羊店一帶；晉寧期變輝綠巖（脈）。

石英脈：區(qū)內(nèi)石英脈發(fā)育，部分地段金礦化強烈。

1.4 地球化學(xué)特征

趙家山工作區(qū)內(nèi)1：50000水系沉積物異常有金鎢鉍異常（4-乙3Au、W、Bi、As、Cd、Cu），異常組合好，強度高。

2 工作區(qū)巖礦石電性特征

在工作區(qū)的地表露頭采集了電性標(biāo)本共55塊，測定前對標(biāo)本進(jìn)行了24h浸水處理，使用YXJC-1型激電模擬器提供雙向短脈沖供電信號，供電時間8s，供斷比1：1，用WDJS-2型激電接收機進(jìn)行觀測，統(tǒng)計極化率的算術(shù)平均值和電阻率的幾何平均值。測定結(jié)果見下表。

表1 礦物的極化率的算術(shù)平均值和電阻率的幾何平均值

由上表可以看出，地表出露巖石極化率較低，在0.38%～3.81%之間，硅化褐鐵礦化蝕變巖最高為2.51%，對應(yīng)的視電阻率高低阻起伏較大，石英大理巖（硅化褐鐵礦化鎢鉛礦石）最高位3.44%，對應(yīng)的視電阻率平均值在6526歐姆Ω·m左右。

結(jié)合前人資料和物性成果，已知礦點或礦化點礦石多具有高極化率、高低阻過渡帶特征，非礦巖石一般具有低極化率、低電阻率或高電阻率特征。

在工作區(qū)開展電法找礦勘查工作具有明顯的地球物理前提。

3 野外激電數(shù)據(jù)采集與處理

3.1 工作方法

本次物探電法工作主要在重點工作區(qū)進(jìn)行了激電中梯測量和激電測深測量工作。

激電中梯測量測線垂直于礦化體的走向及地質(zhì)構(gòu)造方向，采用雙向短脈沖供電方式進(jìn)行供電，短導(dǎo)線方式測量，供電周期32s，斷電延時100 ms。供電極距AB=1500m，MN=40m，剖面測量點距20m。

激電測深點距20m～40m，電極距AB/2max=2000m，采用對稱四極裝置，相鄰AB距符合《時間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)定》（DZ/007—2016）。

3.2 數(shù)據(jù)處理與成圖

采集的激電數(shù)據(jù)，電阻率經(jīng)簡單地形改正，極化率未進(jìn)行地形改正。

本次物探工作使用武漢中地信息工程有限公司開發(fā)的MAPGIS軟件繪制了圖件。

4 激電異常解釋推斷

由工作區(qū)視極化率ηs平面等值線圖、視電阻率ρs平面等值線圖分析，以視極化率ηs高于6.0%為異常區(qū)，以此在工作區(qū)圈出了Dη-1激電異常。以下對此異常進(jìn)行剖析。

4.1 Dη-1異常詳述

該異常區(qū)位于工區(qū)中南部，在0線到4線的118號點-156號點之間，長約400m，寬250m，東西未封閉，走向300°，極化體向北傾。

由激電中梯剖面可以看出，ηs背景值為5.5%，極大值為9.51%，大部分在2.0%～5.5%之間，該異常帶受控于區(qū)域構(gòu)造新市斷裂的次級斷裂帶，斷裂帶內(nèi)發(fā)育碎裂巖、碎斑巖、構(gòu)造角礫巖等，小型的構(gòu)造斷層較多，因此對應(yīng)的視電阻率高低阻起伏較大。

礦化帶K1、K2、K3位于Dη-1視極化率異常區(qū)中，依次自南向北平行展布，異常區(qū)主要巖性為蝕變大理巖、云母石英片巖，巖石具有強硅化、褐鐵礦化、碎裂巖化。

該異常附近有金化探異常顯示，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，推測本處異常為礦致異常，目前，地表礦（化）體得到初步控制。

4.2 解釋推斷

為進(jìn)一步了解該區(qū)異常地質(zhì)體的產(chǎn)狀、埋深，在激電中梯剖面3線上布置了激電測深工作，繪制了綜合剖面圖。

圖1 中梯剖面圖

圖2 激電測探ηs斷面等值線圖

圖3 激電測探ρs斷面等值線圖

圖4 極化率曲線類型圖

圖5 電阻率曲線類型圖

由3線綜合剖面圖可以看出，在118號點～150號點出現(xiàn)高視極化率異常，是Dηs-1異常的反映，中梯曲線有多個峰值，可能由多個極化體疊加引起。視極化率異常范圍在6.0%～9.5%之間，對應(yīng)的視電阻率起伏較大。礦化帶K1及K2位于此異常內(nèi)，異常區(qū)主要巖性為蝕變大理巖、云母石英片巖，巖石具有強硅化、褐鐵礦化、碎裂巖化。

由激電測深等值線斷面圖可以看出，116號點～160號點AB/2=120m向下出現(xiàn)高極化率異常，等值線南部密集北部稀疏，可知極化體向北傾。異常中心分別位于132號點～136號點AB/2=230m～340m處，對應(yīng)的視電阻率為高低阻過渡帶，以及128-134號點AB/2=1000m處，對應(yīng)的視電阻率為高低阻過渡帶。

綜上所述，該處有多個極化體，134號點下方極化體頂板埋深在70m左右，130號點下方極化體頂板埋深在300m左右。該異常位于礦化帶K1、K2內(nèi)，主要出露巖性為蝕變大理巖、云母石英片巖，巖石具有強硅化、褐鐵礦化、碎裂巖化。初步分析該異常為礦致異常，建議進(jìn)行鉆探工程驗證。

5 結(jié)語

在工作區(qū)圈出了一個激電異常Dη-1，為高極化率、高低阻過渡帶，與化探金異常套和較好，K1、K2、K3礦化帶位于此異常區(qū)內(nèi)。從區(qū)域地質(zhì)背景，成礦地質(zhì)特征，激電異常，元素的地球化學(xué)組合異常特征分析，趙家山多金屬成礦帶具有高中低溫元素異常套合較好的特征。成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。推測本處異常為礦致異常，且具有一定的成礦規(guī)模。有較大的找礦潛力。

通過本次物探工作，對以往物探工作資料總結(jié)研究，在地球物理條件具備時，激發(fā)極化法找金礦是有效可行的，大大便利了金礦的找礦工程，提高了找礦效率。