激發(fā)極化法在內(nèi)蒙古包力高銅多金屬礦勘查中的應(yīng)用

孫秀國，張志斌，齊 輝

（1.華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊，河北 承德 067000；2.內(nèi)蒙古赤峰地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

大興安嶺南段是我國北方著名的有色金屬基地和鉛鋅鎢鉬錫鐵多金屬礦集區(qū)，而黃崗梁-甘珠爾廟成礦帶是大興安嶺南段地區(qū)最重要的多金屬成礦帶[1]。內(nèi)蒙古自治區(qū)阿魯科爾沁旗包力高銅多金屬礦位于黃崗梁—甘珠爾廟成礦帶北東段（見圖1），屬白音諾爾—浩布高—甘珠爾廟鉛鋅銅多金屬成礦亞帶上[2]，該成礦帶上大中小型鉛鋅、銅、銀等多金屬礦點均有分布，例如白音諾爾鉛鋅礦、浩布高鉛鋅礦、敖腦大壩銅多金屬礦以及甘珠爾廟銀礦。由此可見本區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，成礦前景可觀。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

包力高銅多金屬礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于天山—內(nèi)蒙中部—興安地槽褶皺區(qū)、內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系晚華力西地槽褶皺帶。

華力西晚期構(gòu)造運動使本區(qū)形成線狀褶皺，并構(gòu)成北東走向的復(fù)式向斜，同時形成北東、北西向斷裂。

區(qū)內(nèi)最具有控制意義的構(gòu)造主要屬黃崗梁—甘珠爾廟褶皺帶，該褶皺帶呈北東向延伸，橫貫全區(qū)，展布長度在約300km以上，寬度約40km，總體軸向55°左右，褶曲兩翼的傾角多在60°左右或更陡，并且有同斜倒轉(zhuǎn)及褶礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北西向、北東向和近南北向斷裂構(gòu)造為主。

圖1 工作區(qū)區(qū)域礦產(chǎn)分布圖

區(qū)內(nèi)出露地層主要為二疊系下統(tǒng)大石寨組（P1d）、侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組（J3mk）及第四系（Q）。巖漿巖活動強烈，分布范圍廣泛。受構(gòu)造控制特征明顯，自華力西晚期到燕山期均有侵入活動。

其中燕山期巖漿活動最為強裂，形成的侵入巖分布較廣，形成了廣布區(qū)內(nèi)花崗巖類侵入體，燕山期巖漿活動與區(qū)內(nèi)多金屬礦的形成關(guān)系密切，燕山期花崗巖引起的圍巖蝕變比較普遍，主要有硅化、綠簾石化、綠泥石化、孔雀石化、角巖化和云英巖化。

表1 所采集礦石標本的極化率、電阻率參數(shù)測定結(jié)果

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

本區(qū)內(nèi)出露地層主要為侏羅系上統(tǒng)滿克頭鄂博組（J3mk）及第四系全新統(tǒng)(Qhal)。其主要巖性由酸性熔巖及其各種凝灰?guī)r組成，夾有花崗巖礫巖凝灰礫巖、凝灰砂巖及安山巖。

礦區(qū)內(nèi)北西向構(gòu)造、北東向及近南北向構(gòu)造較為發(fā)育，其中北西向構(gòu)造主要發(fā)育在礦區(qū)中部及北東部，方 向320°～350°，傾向北東，傾角60°～76°，帶寬200m～300m，長300m～1000m。該組構(gòu)造是區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造。

帶內(nèi)由多條斷層及礦化蝕變帶組成，一般規(guī)模寬度0.5m～2.5m，長20m～300m，分布密集，形成礦體帶；北東向斷裂構(gòu)造主要在礦區(qū)北部發(fā)育，走向30°～50°，傾向南東，傾角65°～75°，帶寬0.5m～3.0m，長100m～800m，帶內(nèi)具硅化、褐鐵礦化、孔雀石化；近南北向斷裂構(gòu)造方向350°～10°，傾向260°～280°，傾角70°～80°，帶寬0.5m～2.0m，斷面平直，破碎強烈，具硅化、綠泥石化、高嶺土化及孔雀石化。

礦區(qū)內(nèi)目前所發(fā)現(xiàn)的脈巖有花崗斑巖脈、石英脈，多數(shù)均產(chǎn)出于燕山早期花崗巖巖體中，并伴有螢石、鎢、鉛、銅等礦化。

3 礦區(qū)地球物理特征及方法技術(shù)選擇

巖（礦）石物性參數(shù)使用泥團法進行測定，采用DJS-8B型激電接收機、WDYX-1巖樣測試信號源測定標本的極化率和電阻率。

本次工作在區(qū)內(nèi)采集巖（礦）石標本共計90塊，極化率、電阻率參數(shù)測定結(jié)果見表1。

巖（礦）石物性統(tǒng)計結(jié)果顯示，流紋質(zhì)含角礫晶屑凝灰?guī)r、中細粒鉀長花崗巖中高阻中低極化特征，含硅化、孔雀石化的蝕變流紋質(zhì)含角礫晶屑凝灰?guī)r呈現(xiàn)中高阻高極化特征，石英脈呈現(xiàn)高阻低極化特征，而礦化蝕變帶則呈現(xiàn)明顯的低阻高極化特征。由此可見，圍巖與礦化帶物性特征存在明顯的差異，說明采用激發(fā)極化法尋找多金屬硫化物具備物性前提[3]。

首先結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)特征，確定測線方向、測網(wǎng)網(wǎng)度及實測面積，開展時間域激電中梯掃面測量工作，根據(jù)實測數(shù)據(jù)，圈定物探激電異常。其次，重點優(yōu)選推測的礦致異常進行布設(shè)對稱四極測深剖面，剖面應(yīng)穿過異常中心并盡可能垂直地質(zhì)體走向，對于推測非礦致異常也要布置少量激電測深工作。

本次激電中梯掃面測量工作，供電極距AB、測量極距MN以及測網(wǎng)網(wǎng)度均按照設(shè)計要求，在開工前進行了試驗并結(jié)合地質(zhì)體特征綜合考慮來確定。最終確定，本次激動中梯掃面工作比例尺1：5000，供電極距AB=1800m，測量極距MN=40m，測網(wǎng)網(wǎng)度50m×20m（線距×點距），測線方位90°。

測量儀器采用DJS-8B型接收機以及配套的DJF10-2型大功率發(fā)射機、整流供電設(shè)備和10KW發(fā)電機。供電方式采用短導線雙向短脈寬供電工作方式，一線供電多線測量，測量范圍限于裝置中部2/3AB段。工作參數(shù)采用：供電周期16s、斷電延時100ms、第一取樣寬度40ms。疊加次數(shù)1次。

在激電中梯掃面測量工作圈地的優(yōu)選異常部位布置激電測深剖面工作，采用對稱四極裝[4]置形式。應(yīng)在異常區(qū)和背景場區(qū)域內(nèi)均要有測點布置，重點異常部位點距20m，其他異常部位點距30m。

供電極距AB/2取1.5、2.5、4、6、9、15、25、40、65、100、150、220、340、500、750、1000m，測量極距MN/2取0.5、3、12、70。

4 激電異常特征及找礦效果分析

4.1 激電異常平面特征

從激電中梯掃面測量成果來看，區(qū)內(nèi)視極化率總體變化平穩(wěn)，一般在1%～1.5%之間變化，局部出現(xiàn)視極化率高值異常區(qū)，視極化率值在2.0%～4.5%之間變化；整個測區(qū)視電阻率總體表現(xiàn)為北部、西部及西南部呈中低阻，視電阻率一般在1000Ω·m～3000Ω·m。測區(qū)中部南部及東部視電阻率則呈中高阻顯示，視電阻率一般在3000Ω·m～9000Ω·m。

結(jié)合地質(zhì)特征，共圈出兩處低阻高極化激電異常，編號分別為IP1、IP2，經(jīng)查證認為重點關(guān)注激電異常為IP1（見圖2）。

IP1異常：異常位于測區(qū)中部，形態(tài)近似橢圓狀，長軸約400m，短軸約150m，存在3處峰值中心，其中最高峰值視極化率為5.28%，對應(yīng)視電阻率值1013Ω·m，異常整體呈低阻高極化特征。該異常位于地層接觸帶上，周邊亦有花崗斑巖脈出露，斷層F1、F2分布于異常西側(cè)，這些成礦有利條件充分說明IP1異常很可能為礦致異常，經(jīng)實地查證、槽探揭露發(fā)現(xiàn)IP異常范圍內(nèi)可見孔雀石化、硅化等蝕變現(xiàn)象，綜上所述，IP異常具有很好的找礦前景。

圖2 地質(zhì)物探綜合平面圖

圖3 P1線激電測深視極化率、視電阻率實測及反演斷面圖

4.2 激電測深

為進一步查明IP1低阻高極化異常在激電測深斷面上分布特征、賦存狀態(tài)，在IP1異常兩處峰值中心布置了P1測深剖面（共計12個測深點）。P1測深剖面異常見圖3。

從實測斷面圖（a）上可以看出，以視極化率2.5%等值線圈定異常，異常主要位于1-11點下方，AB/2=9m～1000m之間，異常形態(tài)較規(guī)整，整體呈低阻高極化特征。異常高值部分集中在AB/2=25m～220m之間，對應(yīng)較低視電阻率（≤3000Ω·m）。

從反演斷面圖（b）上可以看出，在淺部、中部以及深部均有異常出現(xiàn)，結(jié)合視電阻率來看，中部異常表現(xiàn)為低阻高極化特征，與掃面、測深實測結(jié)果相吻合，而且最后經(jīng)鉆孔ZK4、ZK13驗證，在2～9號點300m以淺，發(fā)現(xiàn)多條厚度大小不等的銅礦（化）體，厚度約0.5m～5m，礦（化）體不連續(xù)，多呈局部富集。其中在160m～280m范圍內(nèi)可見厚大銅礦（化）體，ZK4揭露厚度約23.55m，Cu品位0.28%～2.36%，ZK13揭露厚度約28.44m，Cu品位0.22%～2.80%。礦化蝕變主要為黃銅礦化、黃鐵礦化、硅化、綠泥石化及碳酸鹽化等。

綜上所述，通過本次大功率激發(fā)極化法測量工作為該礦區(qū)新發(fā)現(xiàn)礦致異常一處，從而奠定了本區(qū)域找礦突破的樂觀前景。

5 結(jié)論

本礦區(qū)已經(jīng)查明分布有8條礦化體及7條礦化蝕變帶，礦化類型主要為黃銅礦化、黃鐵礦化、閃鋅礦化等，圍巖蝕變主要類型有孔雀石化、硅化、綠泥石化及碳酸鹽化等，經(jīng)槽探及鉆探驗證，這些礦化體及礦化蝕變局部品位較高，但厚度不大，不具規(guī)模。

從激電掃面結(jié)果也可驗證，礦化體及蝕變帶分布區(qū)域激電特征無明顯差異。

本區(qū)采用時間域激發(fā)極化法進行勘探，通過面積性工作圈定兩處激電異常IP1、IP2，其中IP2異常經(jīng)鉆探驗證為流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r中局部富集黃鐵礦所引起，而IP1異常經(jīng)鉆探驗證為礦致異常，本區(qū)應(yīng)重點關(guān)注的異常特征為低阻高極化特征，此類異常具有較好的找礦前景。

綜合研究分析結(jié)果顯示，本區(qū)激電中梯掃面實測結(jié)果、對稱四極測深推斷結(jié)果與鉆探驗證結(jié)果能夠吻合一致，說明本區(qū)開展時間域激發(fā)極化法尋找銅多金屬礦床是可行的、有效的。