激電中梯測(cè)量在膠東修家金礦找礦中的應(yīng)用

王 娜

(山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東 兗州 272100)

膠東龍口市修家金礦位于區(qū)域性豐儀成礦斷裂帶的北部，以往的地質(zhì)工作成果已證實(shí)了豐儀斷裂為一金礦化帶，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了部分金礦體。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)激電中梯測(cè)量，圈定了激電異常，縮小了找礦靶區(qū)，然后對(duì)圈定的激電異常部位進(jìn)行激電測(cè)深工作，進(jìn)一步了解高極化體的空間分布特征，結(jié)合已知礦床的物探異常特征，對(duì)所獲得的資料進(jìn)行綜合分析研究，并經(jīng)工程驗(yàn)證，新發(fā)現(xiàn)了8個(gè)金礦體。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

圖1 修家金礦區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖Fig 1.Sketch Map of Geology and Mineral Resouces in Xiujia Au Orefield1-礫石砂、亞砂土； 2-石榴矽線黑云片巖 ；3-中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖 ；4-片麻狀斑狀中粗粒二長(zhǎng)花崗巖；5-巨斑狀中粗粒含黑云二長(zhǎng)花崗巖；6-片麻狀中粒黑云母英云閃長(zhǎng)巖；7-片麻狀中粒角閃石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；8-含斑粗中粒二長(zhǎng)花崗巖；9-片麻狀細(xì)粒黑云英云閃長(zhǎng)巖；10-金礦體及編號(hào)；11-碎裂狀硅化斑狀中粒二長(zhǎng)花崗巖；12-地質(zhì)界線；13-實(shí)測(cè)斷層；14-推測(cè)斷層；15-視極化率異常；16-激電剖面

區(qū)內(nèi)出露地層主要有古元古代陡崖組(Htd)、第四紀(jì)更新統(tǒng)大埠組(Qpdb)松散堆積物。區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育、分布較廣，出露面積占研究區(qū)的80%以上。從新太古代至中生代都有發(fā)育，具有多期活動(dòng)的復(fù)雜演化歷史。巖體主要有新太古代片麻狀細(xì)粒黑云英云閃長(zhǎng)片麻巖(Ar3γδοQh)，古元古代斜長(zhǎng)角閃巖(HtνLx)；中生代燕山早期片麻狀粗中粒二長(zhǎng)花崗巖(J3ηγLd)，燕山晚期片麻狀中粒角閃石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖(K1ηδοGq)、片麻狀斑狀中粒角閃石英二長(zhǎng)巖(K1ηοGz)及玲瓏-招鳳頂脈巖帶；巨斑狀中粗粒含黑云二長(zhǎng)花崗巖(K1ηγWh)、片麻狀斑狀中粗粒二長(zhǎng)花崗巖(K1ηγWr)、營(yíng)盤單元中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖(K1ηγWyp)。

2 激電中梯測(cè)量工作方法

龍口市修家金礦區(qū)開展的激電中梯測(cè)量(100m×20m)面積15.34km2，物理點(diǎn)7317點(diǎn)；檢查點(diǎn)271個(gè)，占總工作量7317物理點(diǎn)的3.7%，激電測(cè)深(最大AB/2=1000m)，完成8條剖面，99個(gè)測(cè)深物理點(diǎn)，檢查3個(gè)測(cè)深物理點(diǎn)，占測(cè)深工作量99個(gè)物理點(diǎn)的3%。根據(jù)野外采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理檢查無(wú)誤后，繪制了各參數(shù)的相應(yīng)圖件，根據(jù)等值線平面圖圈出激電異常6處，斷裂構(gòu)造2條，對(duì)異常進(jìn)行了推斷解釋，提出了下一步找礦建議。

本測(cè)區(qū)使用儀器為重慶奔騰地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的WDFZ-10大功率智能發(fā)射機(jī)及配套的WDZ-10整流電源，選用日本本田生產(chǎn)的10千瓦發(fā)電機(jī)作供電電源。重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所研究、重慶萬(wàn)馬物探儀器有限公司制造WDJS-2型數(shù)字直流激電接收機(jī)接收，儀器工作參數(shù)為：供電周期為16s，斷電延時(shí)時(shí)間為100ms，采樣寬度40m，疊加次數(shù)3次。野外工作采用雙向短脈沖，供電時(shí)間為4s×4s。

本區(qū)激電中梯裝置采用AB=1500m，MN=40m，點(diǎn)距=20m，旁測(cè)100m、200m，觀測(cè)段為各測(cè)線中間2/3AB段(即不超過(guò)1000m)。

野外施工采用雙極性短脈沖供電方式，供放電時(shí)間為4×4s，工作中延時(shí)采用100ms，第一子樣采樣寬度為40ms，觀測(cè)3個(gè)周期。

施工前對(duì)所有導(dǎo)線進(jìn)行了整理和漏電檢查。施工中每日開、收工及更換裝置時(shí)，均對(duì)供電、測(cè)量導(dǎo)線進(jìn)行漏電檢查。A、B絕緣電阻均大于2.0MΩ/km。

每天對(duì)不極化電極進(jìn)行極差測(cè)量，測(cè)量結(jié)果極差在0.1～0. 8mv之間，內(nèi)阻在170～350Ω之間。工作時(shí)測(cè)量電極按規(guī)范要求挖坑埋設(shè)，使其與土壤接地良好，以減少測(cè)量電極接地電阻。

野外觀測(cè)時(shí)經(jīng)常對(duì)接收機(jī)進(jìn)行自檢，電池電壓均大于10V。觀測(cè)中突變點(diǎn)隨時(shí)進(jìn)行退檢和重復(fù)觀測(cè)，重點(diǎn)檢查畸變點(diǎn)、干擾點(diǎn)。

為了提高橫向分辨率，本區(qū)激電測(cè)深采用梯度不等比裝置形式：MN/2=0.3m、0.6 m、1 m、1.5 m、2.5m、3.5m、5m、7.5m、10m、15m、25m、35m、50m、75m、100m，AB/2=3m、6m、10m、15m、25m、35m、50m、75m、100m、150m、250m、350m、500m、750m、1000m。共布設(shè)了8條激電剖面。99個(gè)測(cè)深物理點(diǎn)。完成激電測(cè)深質(zhì)檢點(diǎn)3個(gè)，占測(cè)深總物理點(diǎn)數(shù)99個(gè)的3%，激電測(cè)深總均方誤差Mηa=±0.86%、Mρa(bǔ)=±2.93%。

野外施工嚴(yán)格按《時(shí)間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)程》DZ/T0070—93要求執(zhí)行，開工前對(duì)所有儀器設(shè)備進(jìn)行全面系統(tǒng)的檢查、調(diào)試和標(biāo)定，確保儀器工作正常。在開工前和結(jié)束后進(jìn)行一致性較正。野外觀測(cè)中經(jīng)常對(duì)儀器“復(fù)位”，進(jìn)行儀器自檢。每天開工前都對(duì)不極化電極進(jìn)行檢查。激電中梯、測(cè)深大極距時(shí)，增大供電電流，增加電極根數(shù)，改善接地條件，減少接地電阻。在觀測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有明顯的干擾、視極化率異常的突變點(diǎn)、畸變點(diǎn)，可疑點(diǎn)均進(jìn)行重復(fù)觀測(cè)，并以各項(xiàng)合格觀測(cè)結(jié)果的數(shù)學(xué)平均值作為最終觀測(cè)結(jié)果。

3 地球物理場(chǎng)特征

3.1 視極化率異常

研究區(qū)內(nèi)圈出了DJH1、DJH2、DJH3、DJH4、DJH5、DJH6號(hào)6個(gè)視極化率異常，其中DJH2、DJH3號(hào)異常為本次工作的主要異常(圖1)。

(1)DJH2異常：位于工作區(qū)的中西部，ηa背景場(chǎng)值一般在1.5%～2.0%左右，以2.6%異常下限圈定的異常帶總體走向北東。異常有四個(gè)峰值中心，最高能達(dá)到6.21%。該異常南北長(zhǎng)約1200m，寬度在15m～200m，對(duì)應(yīng)在電阻率平面圖上表現(xiàn)為高低阻變化梯度帶上，在平面上與②、③、④號(hào)礦體位置對(duì)應(yīng)。DJH2號(hào)異常沿礦化蝕變帶產(chǎn)出，規(guī)律性好，異常幅值高，引起異常的原因可能是金礦化體富集所致。

極化率和電阻率平面圖上顯示，極化率異常在平面上有扭動(dòng)現(xiàn)象，在該點(diǎn)附近電阻率等值線有東西錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象，DJH2號(hào)異常平面等值線在平面上位于豐儀斷裂內(nèi)，位移的原因可能是受東西斷裂帶黃山館大辛店斷裂帶錯(cuò)斷豐儀斷裂所致，該異常帶位于斷裂交匯部，成礦條件十分有利。

(2)DJH3異常：位于工作區(qū)的南部，異常北部位于大松頂附近，該異常帶有三個(gè)局部異常組成，分別編號(hào)為DJH3-1、DJH3-2、DJH3-3號(hào)異常，異常帶向南在工作區(qū)內(nèi)封閉。DJH3號(hào)異常帶在平面上呈北北東向展布，峰值中心ηa能達(dá)到5.12%。以2.6%為異常下限圈定的異常帶南北長(zhǎng)約1700m，寬度在150m～300m之間變化，該異常的南部邊界有分叉現(xiàn)象，異常寬度變寬，有兩個(gè)局部異常，編號(hào)為DJH3-2、DJH3-3異常，兩異常交匯在平面上呈“人”字型。該異常對(duì)應(yīng)電阻率平面上表現(xiàn)為高、低阻特征，該高、低阻帶推測(cè)為豐儀斷裂通過(guò)的位置。DJH3號(hào)異常在平面上電性特征表現(xiàn)為高、低阻、高極化，走向與控礦構(gòu)造一致。

3.2 激電測(cè)深剖面

為研究DJH2異常體的深部變化情況，對(duì)該異常開展了激電測(cè)深工作，完成激電測(cè)深剖面三條，分別編號(hào)為490、480、410號(hào)剖面。

(1)490號(hào)激電測(cè)深剖面圈定的異常體：在平面上位于豐儀斷裂附近，激電中梯測(cè)量結(jié)果顯示，在164～180號(hào)點(diǎn)之間有明顯的高極化異常顯示，異常寬度約160m，異常變化較為平穩(wěn)，異常峰值中心位于174號(hào)點(diǎn)附近，達(dá)到4.45%，對(duì)應(yīng)在ρa(bǔ)剖面上顯示為高、低阻相間出現(xiàn)，高低阻梯度變化明顯。176號(hào)點(diǎn)異常在AB/2極距15m～1000m之間均有異常顯示，異常隨著極距的增加，異常體積有膨大現(xiàn)象出現(xiàn)，在AB/2極距150m～750m異常峰值達(dá)到最大，相應(yīng)的體積也最大，等值線顯示該異常傾向較陡，向東傾斜，對(duì)應(yīng)高極化率異常在電阻率測(cè)深斷面圖上ρa(bǔ)等值線呈高、低阻梯度變化顯示。低阻為斷裂破碎帶的反映，高阻帶為斷裂構(gòu)造內(nèi)充填石英脈的反映。

(2)480號(hào)激電測(cè)深剖面圈定的異常體：該剖面是沿DJH2異常體布設(shè)的，激電中梯測(cè)量結(jié)果顯示，在164～182號(hào)點(diǎn)之間有明顯的高極化異常顯示，異常寬度約180m，異常變化較為平穩(wěn)，異常峰值最高3.19%，對(duì)應(yīng)在ρa(bǔ)剖面上顯示為高、低阻相間出現(xiàn)。激電測(cè)深擬斷面上顯示，166、174號(hào)點(diǎn)附近有明顯的高極化率異常顯示。166號(hào)點(diǎn)異常在AB/2極距3m～25m之間為最大值，異常形態(tài)為囊狀，等值線顯示該異常傾向較陡(圖2)，向東傾斜，推測(cè)高極化率異常體基本出露地表，對(duì)應(yīng)高極化率異常在電阻率測(cè)深斷面圖上ρa(bǔ)等值線呈高阻異常顯示。174號(hào)點(diǎn)異常在AB/2極距3m～150m之間，異常形態(tài)為長(zhǎng)條狀，等值線顯示該異常近乎直立，微向東傾斜。高極化率異常體基本出露地表，對(duì)應(yīng)高極化率異常在電阻率測(cè)深斷面圖上ρa(bǔ)等值線顯示為高、低阻梯度變化帶上，低阻為斷裂破碎帶的反映，高阻帶應(yīng)為斷裂構(gòu)造內(nèi)充填石英脈的反映。

圖2 480號(hào)剖面綜合斷面圖Fig 2.Comprehensive Section of Line 480

480激電測(cè)深剖面圈定的高極化、低阻異常體在平面上位于⑤礦體的北部，與豐儀斷裂帶大致重合，推測(cè)為石英脈中較多硫化物富集引起該異常。

(3)410線激電測(cè)深剖面圈定的異常體：位于DJH2號(hào)異常南部，激電中梯測(cè)量結(jié)果顯示，在174～188號(hào)點(diǎn)之間有明顯的高極化異常顯示，異常寬度約140m，異常變化較為平穩(wěn)，184號(hào)點(diǎn)處異常峰值最高3.43%，對(duì)應(yīng)在ρa(bǔ)剖面上顯示為高、低阻梯度變化帶上。激電測(cè)深擬斷面上188號(hào)點(diǎn)異常在AB/2極距25m～750m之間均有異常顯示，異常形態(tài)近似為球形，在AB/2極距50m～75m之間異常峰值達(dá)到最大，等值線顯示該異常向東傾斜，對(duì)應(yīng)高極化率異常在電阻率測(cè)深斷面圖上ρa(bǔ)等值線呈高、低阻梯度變化顯示。

410激電測(cè)深圈定的異常體在平面上位于④礦體南，豐儀斷裂帶豐儀斷裂和黃山館-大辛店斷裂的交匯部位，斷裂交匯的部位巖石較為破碎，為地下熱液的上升提供了有利條件，斷裂交匯部位也為礦體的賦存提供了良好的空間，附近地質(zhì)成礦條件十分有利。

3.3 激電中梯測(cè)量工作成果

本次開展的激電中梯測(cè)量取得如下成果

(1)通過(guò)本次激電工作，在測(cè)區(qū)內(nèi)區(qū)推測(cè)了2條構(gòu)造斷裂帶，分別編號(hào)為F1、F2，2條構(gòu)造帶走向北東或北北東，與本區(qū)的控礦構(gòu)造走向一致，與本區(qū)成礦關(guān)系密切，是成礦的有利地段。

(2)通過(guò)面積性激電測(cè)量工作，在本區(qū)中圈定了六處高極化異常，分別編號(hào)為DJH-1、DJH-2、DJH-3、DJH-4、DJH-5、DJH-6，DJH-1、DJH-2、DJH-3處異常規(guī)律性好，異常特征明顯，推測(cè)三處異常是地質(zhì)成礦的有利地段，給下一步地質(zhì)驗(yàn)證奠定了基礎(chǔ)。

(3)在DJH-2、DJH-3異常段開展了激電測(cè)深工作，對(duì)其異常特征進(jìn)行評(píng)價(jià)，研究了異常的深部變化情況，對(duì)其成礦地質(zhì)條件進(jìn)行概略分析，提出了下一步地質(zhì)驗(yàn)證工作建議。

4 修家金礦礦床特征

經(jīng)過(guò)地質(zhì)工程驗(yàn)證，區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)了8個(gè)金礦體(編號(hào)分別為①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧)，礦體金品位為1.38×10-6～2.90×10-6，平均品位1.95×10-6，品位變化系數(shù)為58.69%，礦體厚度為1.43m～1.90m，平均1.80m。①號(hào)礦體賦存于破頭青斷裂帶內(nèi)，走向?yàn)楸睎|向；②～⑧號(hào)礦體賦存于豐儀斷裂帶內(nèi)，礦體總體走向?yàn)楸北睎|向，礦體總體呈透鏡狀產(chǎn)出。

礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、銀金礦、自然金等。主要非金屬礦物為石英、絹云母、斜長(zhǎng)石、微斜長(zhǎng)石、碳酸鹽等。礦石自然類型主要為原生礦石，近地表局部受風(fēng)化作用影響為氧化礦石；礦石成因類型為含金碎裂狀黃鐵絹英巖型，近地表礦體上部局部為含金黃鐵礦石英脈型；礦石的工業(yè)類型主要為低硫型金礦石。礦石結(jié)構(gòu)主要為晶粒結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)，構(gòu)造為致密塊狀，條帶狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造等。礦石中主要伴生有用組分為銀，銅、硫、鉛、鋅等含量較少。礦體賦存在構(gòu)造破碎帶中，礦體頂、底板圍巖為二長(zhǎng)花崗巖，礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

5 結(jié)論

在金礦體分布地段，可引起視極化率異常，激電中梯測(cè)量結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)ηa變化范圍在0.6%～4.0%，最大能達(dá)到6.21%，異常與礦體吻合較好。因此，視極化率異常是尋找金礦的重要標(biāo)志。

根據(jù)激電中梯測(cè)量工作，對(duì)在本區(qū)內(nèi)圈定的高極化異常DJH2、DJH3進(jìn)行了驗(yàn)證，兩異常均位于豐儀斷裂帶上，異常規(guī)律性好，與豐儀斷裂走向一致，異常特征明顯，且異常峰值較高，推測(cè)為成礦有利地段，是本次地質(zhì)查證、驗(yàn)證的重點(diǎn)區(qū)域。

激電中梯測(cè)量在修家金礦研究中取得了較好的找礦效果。因此在今后尋找同類型金礦時(shí)應(yīng)重視激電中梯測(cè)量這一找礦手段，利用地質(zhì)、物探、槽、井探和鉆探等綜合找礦方法和手段，按照“點(diǎn)面結(jié)合、從已知到未知，從地表到地下、區(qū)域展開、重點(diǎn)勘查和物探先行、鉆探驗(yàn)證、循序漸進(jìn)”的工作部署原則開展研究找礦工作，起到了事半功倍的找礦效果。