電法勘探在某鉛鋅礦找礦預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究

毛天明

（甘肅省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741025）

以勘查區(qū)找礦預(yù)測(cè)理論和方法為指導(dǎo)，利用激電中梯測(cè)量、可控源音頻大地電磁測(cè)深測(cè)量，對(duì)成礦有利地段開(kāi)展礦產(chǎn)檢查或異常查證工作，優(yōu)選找礦靶區(qū)，為下一步開(kāi)展勘查工作提供依據(jù)[1，2]。

1 研究區(qū)內(nèi)典型礦床地質(zhì)特征

根據(jù)對(duì)研究區(qū)已知礦床（點(diǎn)）研究，本區(qū)內(nèi)賦礦巖石主要分為兩種：一種是泥質(zhì)巖和細(xì)粒碎屑巖為主夾薄層碳酸鹽巖；另一種是以碳酸巖為主[3]。泥質(zhì)巖類(lèi)有厚層塊狀或條帶狀泥巖，也有具薄層葉里的粉砂質(zhì)泥質(zhì)及灰泥質(zhì)頁(yè)巖，這類(lèi)巖石淺變質(zhì)時(shí)為絹云母綠泥石英千枚巖，除正常組成礦物外，常有鈉長(zhǎng)石、重晶石和碳酸鹽類(lèi)礦物[3]。第二種容礦的巖石是薄層灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r[3]。主要含礦的巖石并不是此類(lèi)巖石本身，而是產(chǎn)于其上部的硅質(zhì)巖，硅質(zhì)巖常含有一定量的鐵白云石，形成硅巖—鐵白“礁硅巖套”[3]。常見(jiàn)于南帶鄧家山、郭家溝等礦床[3]。硅質(zhì)巖根據(jù)地球化學(xué)研究，屬于熱水硅質(zhì)巖[3]。主體屬于熱液沉積巖[3]。這種巖石有的在含礦層內(nèi)呈層狀、透鏡狀產(chǎn)出，構(gòu)成礦體下盤(pán)或直接的容礦巖層，有的以礦層中薄層夾層或條帶出現(xiàn)[3]。

2 電法找礦思路

（1）電法找礦的前提條件是巖礦石物性的電阻率差異[4]。研究區(qū)內(nèi)不管是什么灰?guī)r，其電阻率值都遠(yuǎn)大于區(qū)內(nèi)千枚巖電阻率值，通過(guò)可控源音頻大地電磁測(cè)深二維反演的電阻率剖面圖，就大致可以確定碳酸鹽巖頂板（Ls），通過(guò)分析碳酸鹽巖高阻層和千枚巖（P）低阻層之間的界線形態(tài)，推測(cè)深部背斜的存在，確定背斜的軸部和其產(chǎn)狀，進(jìn)而厘定賦存在碳酸鹽和千枚巖之間的礦體的有利部位[4]。

（2）根據(jù)以往測(cè)定的物性資料，雖然鉛鋅礦石所測(cè)得的電阻率值相對(duì)較低，但是要探測(cè)含在千枚巖中的礦體是非常不容易的，因?yàn)榍稁r的電阻率也非常低，在同樣是低阻異常的情況下，很難區(qū)分礦致異常與非礦致異常，但是厚層焦溝層(D2a2)千枚巖中的礦體往往賦存在透鏡體灰?guī)r頂部，所以在低阻千枚巖中探測(cè)高阻透鏡體灰?guī)r是間接找礦的思路[5]。

（3）根據(jù)本次對(duì)研究區(qū)的巖礦石電性參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，鉛鋅礦石極化率高值達(dá)到7.8%，相比較圍巖表現(xiàn)為低阻高極化特征，故在激電低阻高極化異常區(qū)，結(jié)合可控源音頻大地電磁測(cè)深法推測(cè)的地質(zhì)構(gòu)造，可較為可靠的圈定鉛鋅成礦有利部位[5]。

3 研究區(qū)巖石電性特征

根據(jù)研究區(qū)巖礦石物性統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，鉛鋅礦石極化率明顯高于其它圍巖，最高值達(dá)到7.8%，平均值為6.34%，炭質(zhì)千枚巖極化率為次高，最大值為6.24%，平均值為3.89%，為主要的干擾異常，但其極化率還是低于鉛鋅礦石，其余巖石極化率大致在1%～2%范圍內(nèi)變化，其極化率明顯低于鉛鋅礦石。由電阻率統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，灰?guī)r類(lèi)明顯高于其它巖石，砂巖類(lèi)最低，其它巖石相差不是很大，但千枚巖與灰?guī)r類(lèi)比較表現(xiàn)為低阻特征。綜合分析巖礦石極化率和電阻率變化特征，確定鉛鋅礦石表現(xiàn)為低阻高極化異常，故本次工作采用激電中梯法，重點(diǎn)關(guān)注低阻高極化異常來(lái)進(jìn)一步圈定鉛鋅礦致異常，對(duì)找礦有較大的指導(dǎo)意義。

4 電法勘探成果

4.1 激電中梯

在研究區(qū)布設(shè)激電中梯剖面，點(diǎn)距20m。經(jīng)測(cè)定，剖面極化率最大值為16.96%，最小值為0.44%。電阻率最大值為7377Ω·M，最小值為84Ω·M。極化率按照異常下限6%，圈定了2處異常。

①JD1異常極化率極大值為16.96%，對(duì)應(yīng)電阻率為1073Ω·M，為相對(duì)高阻高極化異常，異常帶走向近東西向。該剖面位于西漢水群紅嶺山組、黃家溝組結(jié)晶灰?guī)r夾變粉砂巖和千枚狀鈣質(zhì)砂巖夾砂質(zhì)灰?guī)r中，異常區(qū)出露的巖石主要為細(xì)晶灰?guī)r、灰質(zhì)千枚巖和絹云母化灰質(zhì)千枚巖，經(jīng)測(cè)定極化率相對(duì)較低，不足以引起該異常。②JD2異常極化率極大值為12.2%，對(duì)應(yīng)電阻率為370Ω·M，為低阻高極化異常，異常帶走向東西向。剖面位于西漢水群紅嶺山組、黃家溝組結(jié)晶灰?guī)r夾變粉砂巖和千枚狀鈣質(zhì)砂巖夾砂質(zhì)灰?guī)r中，異常區(qū)出露的巖石主要為細(xì)晶灰?guī)r、灰質(zhì)千枚巖和絹云母化灰質(zhì)千枚巖，經(jīng)測(cè)定極化率相對(duì)較低，不足以引起該異常。

4.2 可控源音頻大地電磁測(cè)深 （CSAMT）

在研究區(qū)內(nèi)依據(jù)激電中梯測(cè)量成果，布設(shè)可控源音頻大地電磁測(cè)深剖面[6-10]。為保證采集數(shù)據(jù)質(zhì)量，本次工作選取較大收發(fā)距布設(shè)場(chǎng)源，剔除近區(qū)及過(guò)渡區(qū)數(shù)據(jù)，利用遠(yuǎn)區(qū)數(shù)據(jù)做2D反演。在1500m的勘探深度范圍內(nèi)，各地電斷面均較為清晰的反映了地層構(gòu)造特征。

（1）電阻率斷面特征。電阻率斷面中按電學(xué)性質(zhì)大致可以分為3個(gè)電性層，在地表以下K1線以上為第一電性層，電阻率整體呈現(xiàn)為中高阻特征，局部有低阻電性帶，電阻率整體變化在1500Ω·M～158000Ω·M之間，層厚在220m～410m之間。在K1線與K2線之間為第二電性層，表現(xiàn)為低阻電阻特征，電阻率變化在2Ω·M～2500Ω·M之間，層厚在150m～480m之間。在K2線以下為第三電性層，表現(xiàn)為高阻特征，電阻率變化在2500Ω·M～40000Ω·M之間，延伸較大。在圖的右下角明顯可以看到一個(gè)“喇叭狀”高電阻率異常，電阻率異常值大于4000Ω·M，高阻異常由淺至深形態(tài)連續(xù)且穩(wěn)定，異常值向深部增高。

圖1 激電中梯、CSAMT測(cè)量成果圖

（2）異常解釋及地質(zhì)推斷。結(jié)合地質(zhì)資料及物性統(tǒng)計(jì)結(jié)果，推測(cè)地表以下K1線以上的第一電性層的中高阻異常主要為鈣質(zhì)砂巖、厚層灰?guī)r類(lèi)反映，低阻電性層主要為粉砂巖及絹云千枚巖的反映。在K1線與K2線之間的第二電性層，推測(cè)主要為千枚巖及砂巖的反映。在K2線以下的第三高電阻率電性層，推測(cè)主要是厚層灰?guī)r的反映。

由此推測(cè)，K1線為中高阻的灰?guī)r類(lèi)與低阻的千枚巖、粉砂巖類(lèi)的接觸界面，K1界面形態(tài)大體呈非對(duì)稱(chēng)拋物線狀，開(kāi)口朝下，頂部較為寬緩，兩側(cè)也較為對(duì)稱(chēng)，從地表至該界面埋深約220m～410m之間不等。K2線為低阻的千枚巖、粉砂巖類(lèi)與中高阻的灰?guī)r類(lèi)的接觸界面，形態(tài)與K1線相似，從地表至該界面埋深約370m～890m之間不等。

5 含礦空間推測(cè)

根據(jù)上述研究成果，可劃分A、B、C三類(lèi)含礦空間。A類(lèi)含礦空間是背斜的兩翼及頂部有明顯低阻異常的凹陷部位，并且同時(shí)與激電低阻高極化異常部位疊合，A類(lèi)含礦空間圈出1個(gè)。B類(lèi)含礦空間是賦存在泥盆系千枚巖中的透鏡體灰?guī)r頂部低阻區(qū)，B類(lèi)含礦空間圈出2個(gè)。C類(lèi)含礦空間是主礦體賦存在高阻大理巖、石英片巖和石英巖中的低阻異常區(qū)，C類(lèi)含礦空間圈出2個(gè)。

6 結(jié)論

研究區(qū)鉛鋅礦體主要分布在灰?guī)r與千枚巖接觸面周?chē)氖r中[11-14]?；?guī)r與千枚巖具有明顯的電性差異，生物灰?guī)r表現(xiàn)為高阻特征，千枚巖表現(xiàn)為低阻特征，并且鉛鋅礦體及伴生礦物相比圍巖具有高極化率特征，因此采用激電中梯測(cè)量圈定高極化異常，再通過(guò)可控源音頻大地電磁測(cè)深（CSAMT）測(cè)量識(shí)別巖性界面，在電阻率斷面中含礦部位顯示為高低阻接觸帶。可控源音頻大地電磁測(cè)深（CSAMT）測(cè)量電阻率斷面較為清晰的反映了地層特征。綜合分析處于成礦有利部位的巖性接觸帶附近的高極化異常，推測(cè)為礦致異常的可能性較大。本次研究共圈定類(lèi)似成礦有利區(qū)6處，其中A類(lèi)含礦空間圈出1個(gè)，B類(lèi)含礦空間圈出2個(gè)，C類(lèi)含礦空間圈出2個(gè)。