激發(fā)極化法在廣西那佰礦區(qū)找礦中的應(yīng)用

歐后峰

摘要：本文結(jié)合鉛鋅多金屬礦床的礦物組成及巖、礦石的電性參數(shù)分析了那佰鉛鋅多金屬礦利用電法勘探圈定成礦靶區(qū)的可行性，根據(jù)已知礦體上的視電阻率、視極化率特征，總結(jié)出那佰鉛鋅多金屬礦不同類型礦床的激發(fā)極化和電阻率異常的規(guī)律。利用這些規(guī)律推斷的異?；镜玫阶C實(shí)。激發(fā)極化法勘探的效果表明，在礦區(qū)采用物探方法圈定找礦靶區(qū)可以得到較好的地質(zhì)效果。

關(guān)鍵詞：鉛鋅多金屬礦;激發(fā)極化法;廣西;那佰礦區(qū)

1.前言

那佰礦區(qū)經(jīng)過多年各階段的地質(zhì)勘查工作一般采用地質(zhì)與地球化學(xué)的方法進(jìn)行找礦，物探方法應(yīng)用較少。該礦區(qū)的礦物組成大多數(shù)是硫化礦物，一定量的硫化礦物則可以產(chǎn)生激電異常。因此礦體和圍巖有明顯的物性差異，在這樣的條件下，則可以快速準(zhǔn)確地確定異常區(qū)，提出找礦靶區(qū)。

為了配合地質(zhì)勘查工作、加快勘查進(jìn)度，進(jìn)一步擴(kuò)大礦區(qū)找礦成果，應(yīng)用物探技術(shù)手段，采用對鉛、鋅等金屬硫化物礦產(chǎn)探測效果較好的激發(fā)極化法，采用激電中梯掃描和對稱四級測深工作，目的是探測200m深度范圍內(nèi)的激發(fā)極化異常體，為礦區(qū)下步地質(zhì)勘查找礦工作的部署提供指導(dǎo)方向及依據(jù)。

2.礦區(qū)地質(zhì)概況及地球物理特征

2.1礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)出露的地層主要為寒武系和泥盆系。寒武系是本區(qū)出露的最老地層，分布于復(fù)背斜的核部，構(gòu)成西大明山復(fù)式背斜基底地層。巖性主要為一套海相復(fù)理石建造的碎屑巖，化石稀少，總厚度大于2851m，以灰黑色泥頁巖及灰色、灰綠色中厚層狀長石石英砂巖、不等粒砂巖夾泥頁巖為主。泥盆系為碳酸鹽巖臺地邊緣相沉積，分布于寒武系四周，構(gòu)成西大明山復(fù)式背斜的圍翼。泥盆系下統(tǒng)：底部為灰色中厚層狀含礫不等粒石英砂巖、含礫砂巖。中上部為紫紅色泥質(zhì)粉砂巖、灰白色中厚層狀石英砂巖、石英雜砂巖夾灰色紫紅色薄層狀含粉砂泥巖，紫紅色薄—中層狀含粉砂泥巖、含鐵泥巖夾灰色中層狀粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖與粉砂質(zhì)泥巖互層。泥盆系下統(tǒng)蓮花山組是本區(qū)鉛鋅礦體的含礦層位之一。泥盆系中統(tǒng)：為灰-淺灰色中厚層狀石英砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，局部為深灰色中薄層狀泥巖夾泥質(zhì)灰?guī)r、微晶灰?guī)r、微晶-泥晶灰?guī)r夾硅質(zhì)泥巖。泥盆系上統(tǒng)：為深灰色-灰黑色薄-中層狀礫屑白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、生物碎屑微晶灰?guī)r夾硅質(zhì)泥巖、深灰色中薄層狀含燧石團(tuán)塊微晶灰?guī)r、扁豆?fàn)顥l帶狀微晶灰?guī)r、泥灰?guī)r。

那佰礦區(qū)位于西大明山復(fù)背斜的南翼東段西側(cè)。構(gòu)造以斷裂為主，巖石總體上呈傾向東南、傾向南的單斜巖層出現(xiàn)，次級褶皺不甚發(fā)育。礦帶內(nèi)的斷裂按走向可分為北東向、北西向、東西向3組。北東向斷裂是區(qū)內(nèi)的主要斷裂，貫穿全礦區(qū)，斷裂規(guī)模大;東西向斷裂規(guī)模較小，但與礦化關(guān)系較密切。北東向斷裂中規(guī)模最大、與礦化關(guān)系較密切的為淥渭—那蒙斷裂（F3）?，F(xiàn)將F3斷裂特征描述如下：

淥渭—那蒙斷裂（F3）：為區(qū)域性控巖、控相、控礦區(qū)域性斷裂，貫穿全礦區(qū)，其特征之一是使礦區(qū)范圍內(nèi)大部分的寒武系與泥盤系地層呈斷層接觸。斷裂呈北東—南西向展布，傾向南東，傾角65°左右，長約13km。斷裂西段被北西向（F5）斷裂切割并位移，中段沿寒武系與下泥盆統(tǒng)不整合面發(fā)育并使其呈斷層接觸，常表現(xiàn)為寬窄不一的破碎帶，破碎帶最大寬度可達(dá)20m，破碎帶主要由硅化構(gòu)造角礫巖組成，角礫呈棱角—次棱角狀，角礫間多由硅質(zhì)、鐵質(zhì)及泥質(zhì)充填膠結(jié)，膠結(jié)一般較緊密。破碎帶中常有硅化、黃（褐）鐵礦化、鉛鋅礦化等熱液蝕變，尤其是硅化蝕變較為普遍且強(qiáng)烈。在斷裂帶內(nèi)或斷裂帶兩側(cè)常存在一系列硅化帶，其規(guī)模大小不一，主要由硅化細(xì)砂巖、硅化粉砂巖和熱液石英巖組成，硅化帶中見有大量呈網(wǎng)狀、樹枝狀或放射狀的石英細(xì)脈，這些由熱液蝕變形成的硅化帶中，硅化、黃鐵礦化蝕變強(qiáng)烈，帶內(nèi)及旁側(cè)裂隙、節(jié)理發(fā)育，對成礦有利。

本區(qū)礦體主要受斷裂破碎帶及硅化破碎帶控制，礦體一般賦存于斷裂破碎帶內(nèi)、硅化破碎帶之中，礦體呈脈狀、似層狀，規(guī)模一般較小;或者分布于次級小背斜及小向斜過渡地段的剪切裂隙中（淥井鉛鋅礦）及寒武系與泥盆系接觸帶的角度不整合面中（長屯鉛鋅礦），礦床成因類型屬中低溫?zé)嵋毫严冻涮钚偷V床。礦石的礦物成分較簡單，礦石礦物為閃鋅礦和方鉛礦，其他金屬礦物有黃鐵礦、極少量黃銅礦等。礦體多數(shù)產(chǎn)于硅化構(gòu)造破碎帶中，因受到強(qiáng)烈硅化蝕變，礦石難氧化，主要為原生硫化礦。根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，可分為脈狀礦石、浸染狀礦石和角礫狀礦石，按含礦巖性特征可分為構(gòu)造角礫巖型礦石、熱液石英巖型礦石、硅化砂巖型礦石及褐鐵化粉砂巖型礦石。

2.2礦區(qū)內(nèi)巖礦石電性特征

由于鉛鋅礦石為硫化礦物，所以顯示主要為電阻率和極化率異常。在測區(qū)中采用小對稱四極法在巖石和礦體上獲得的電性參數(shù)如表1所示。

從表1中可知，各種礦石的極化率均大于不含礦巖石。根據(jù)測區(qū)巖礦石極化率特征將其分為三類，一類的巖石極化率小于1.5%;第二類巖石極化率在2.5%～3.5%之間;第三類巖石極化率大于3.5%。

除巖石中硫化礦物的存在使巖礦石有極化率異常外，含炭質(zhì)巖石也能產(chǎn)生極化率異常。如含炭質(zhì)砂泥巖，極化率為3.5%，在解釋中要識別出來。

同樣根據(jù)表1中所示的電阻率參數(shù)分析，各種含礦石的電阻率差異很大，而不含巖石的電阻率與礦石的電阻率類似，很難根據(jù)巖石的電阻率特征圈定找礦靶區(qū)。所以平常所說的低阻異常不一定就是礦致異常。但結(jié)合極化率，電阻率兩種參數(shù)來辨別，可把巖礦石的電阻率分為三類，一類為低阻巖石，電阻率小于500Ω·m，第二類為中等電阻率巖石，電阻率在1000Ω·m～3000Ω·m范圍內(nèi);第三類為高阻巖石，電阻率大于3000Ω·m。

根據(jù)表1可知，礦區(qū)的構(gòu)造角礫巖型礦體，電阻率為3280Ω·m，極化率為2.5%，其特征為高阻中等極化體;根據(jù)表1可知，層間破碎帶型礦體，位于硅化帶及其附近的破碎砂巖的電阻率為888Ω·m～486Ω·m，極化率為5.5%～3.5%。其特征為低阻高極化礦體;那些無硅化作用且距離斷裂帶較遠(yuǎn)的砂、泥巖，雖然極化率較高，但成礦的可能性較小。

3.激電中梯掃面測量異常分析

根據(jù)1∶1萬激電中梯掃面測量成果，礦區(qū)東部存在一個面狀激電異常，表現(xiàn)為低-中阻中高極化特征;礦區(qū)中部至西部存在一個北西向的不規(guī)則線狀激電異常，中部異常寬大，西部異常未封閉，表現(xiàn)為低-中阻中高極化特征;礦區(qū)南部存在東西向和南北向的線狀激電異常，表現(xiàn)為中高阻中高極化特征。

激電異常主要沿硅化蝕變帶（斷層）斷續(xù)分布，所處地層為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組，是工作區(qū)找礦的主要層位，地表見硅化、礦化，主要為鉛鋅多金屬礦化，部分已有已知見礦鉆孔或民隆，對應(yīng)異常情況較好，是有利的找礦靶區(qū)。

4.測深異常分析

根據(jù)激電中梯掃描測量成果，布置了激電對稱四極測深工作，進(jìn)一步研究激電異常的深部情況。結(jié)合地質(zhì)情況、物性條件，分析視極化率、視電阻率在不同類型礦床的激發(fā)極化異常規(guī)律為：

4.1中等電阻高極化礦體

位于00測線的已知礦體從200—320段，這是典型的在斷層附近生成的礦體。巖性不統(tǒng)一，電性特征也會隨著巖性的變化而變化。在測線上寬度約70m的范圍內(nèi)有明顯的視極化率和視電阻率異常，電阻率按巖性順序由小變大，極化率由大變小。從圖1中可看到：視極化率極大值大于5%，以4%的視極化率等值線范圍圈定的范圍基本與礦體位置吻合。視極化率異常主要由硅化破碎砂巖（礦體）引起。視電阻率極大值約為2300Ω·m，參見圖2。這種視極化率和視電阻率特征可以指導(dǎo)在斷層附近尋找類似的礦體。

4.2高阻中等極化率礦體

位于2測線的已知礦體穿過硅化帶的膨大部位，硅化帶內(nèi)的礦體巖性為硅化構(gòu)造角礫巖。如圖3、圖4所示，2.5%極化率等值線、2800Ω·m電阻率等值線所圈定的范圍與礦體基本一致，礦體在測線上的寬度約為70m。這種高阻中等極化率異常為硅化構(gòu)造角礫巖型礦石的特征。在礦體外側(cè)的硅化構(gòu)造角礫巖，極化率為1.5%左右，與礦體的極化率差異較小。因此，在此礦區(qū)應(yīng)注意高阻中等極化率特征。

4.3中等電阻率高極化率的地層異常

在測線上發(fā)現(xiàn)中等電阻率高極化率異常，較典型的剖面8線400—640段。如圖5、圖6所示，480—560段極化率在淺部達(dá)到最大值，然后急劇減小至1%左右。即極化體僅存在于地表附近，從地形上看，異常主要在山頂，參見圖4。異常附近沒有斷裂或硅化帶存在，巖石為炭質(zhì)泥砂巖。巖層極化率雖然高，但電阻率與4.1節(jié)所述的礦體相差較大，結(jié)合地質(zhì)資料，這種異常推斷為殘留在山頂?shù)奶抠|(zhì)泥砂巖地層的反映。

5.成果

根據(jù)前述總結(jié)的礦體的異常規(guī)律，在測區(qū)找到2個激發(fā)極化異常帶。

結(jié)合地質(zhì)特征可分為：（1）硅化帶異常，其特征為高阻中等極化率，可能為硅化構(gòu)造角礫巖型礦，類似與2測線的異常。（2）斷裂帶異常特征為中等電阻率高極化率異常。可能為破碎砂巖型礦，類似于00線的礦體異常。以上2個異常帶，推斷為含礦異常帶，鉆探驗(yàn)證為礦（或礦化）體;（3）地層異常特征為中等電阻率高極化率異常，巖性為炭質(zhì)巖層。這種異常為非礦異常，類似于00線400—640段。

6.結(jié)論

在此礦區(qū)開展激發(fā)極化法勘探工作取得了較好的物探效果，表明激發(fā)極化法在那佰礦區(qū)的預(yù)測、勘探靶區(qū)的選定及礦體范圍圈定中具有良好的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)：

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