激電法與CSAMT法在內(nèi)蒙古興和縣曹四夭鉬礦勘查中的應(yīng)用

［關(guān)鍵詞］曹四夭；鉬礦；激電法；CSAMT法；內(nèi)蒙古

曹四夭超大型鉬礦是近年來在內(nèi)蒙古中部地區(qū)找到的最為重要的金屬礦床之一。有數(shù)據(jù)顯示，曹四夭鉬礦儲(chǔ)量大于200萬噸，其產(chǎn)出規(guī)模有望超過安徽沙坪溝鉬礦床和黑龍江岔路口鉬礦床而躍居中國鉬礦之最[1，2]。

本文對(duì)曹四夭鉬礦的地球物理特征進(jìn)行了初步分析總結(jié)，通過本次研究認(rèn)為，在電法勘探的基礎(chǔ)上配合重力、磁法測量可以圈定礦體的空間賦存范圍，為深部工程驗(yàn)證提供地球物理依據(jù)。

1. 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)地層主要為中太古界集寧群黃土窯巖組（Ar₂h），中生界侏羅系上統(tǒng)白音高老組（J₃b），地表基本被新生界地層覆蓋，黃土窯巖組為賦礦圍巖，黃土窯巖組與斑巖體接觸帶部位綠泥石化、硅化均較強(qiáng)，為本區(qū)鉬礦化主要賦存地段（圖1）。

礦區(qū)斷裂較為發(fā)育，以北東、北西向斷裂為主，近南北向斷裂次之。礦區(qū)內(nèi)北東向斷裂主要有6條，以發(fā)育在鉬礦段西北部曹四夭斷裂（F1）規(guī)模最大，是區(qū)內(nèi)的主要控巖控礦構(gòu)造。

巖漿巖主要出露早白堊世多斑花崗斑巖（K₁C¹γπ）、少斑花崗斑巖（K₁C²γπ）（圖1）。多斑花崗斑巖具較強(qiáng)的黃鐵絹英巖化，鐵錳礦化及鎢鉬礦化。巖體呈小巖株侵入中太古界集寧巖群黃土窯巖組。少斑花崗斑巖在礦區(qū)出露面積小，約0.02km²，但在深部呈隱伏巖體出現(xiàn)，在曹四夭南東有較多少斑花崗斑巖脈出露，多個(gè)鉆孔均見有垂厚不同的少斑花崗斑巖脈。少斑花崗巖屬磁鐵礦型花崗巖，巖漿來源可能為下地殼或上地幔1。本區(qū)鉬礦化主要受少斑花崗斑巖控制，斑巖體及其內(nèi)外接觸帶均具有較均勻蝕變礦化，鎢鉬礦化呈網(wǎng)脈狀及細(xì)脈狀分布，地表輝鉬礦已全部氧化呈鉬華[3]。

2. 礦體特征

礦區(qū)目前已發(fā)現(xiàn)的礦種有鉬、鉛鋅、鎢、金，均為異體共生礦（可分別圈出礦體）。根據(jù)其分布范圍、相互關(guān)系，劃分出五個(gè)礦段，編號(hào)為鉬礦段、鉛鋅礦段、鎢Ⅰ礦段、鎢Ⅱ礦段、金礦段。鉬礦規(guī)模最大，地處中部，其余規(guī)模均較小，鉛鋅礦段位于鉬礦段西側(cè)，鎢Ⅰ礦段位于鉬礦段西南部，鎢Ⅱ礦段位于鉬礦段北部，金礦段位于鉬礦段東側(cè)。

鉬礦段長軸方向近東西，東西長大于2000m，南北寬大于1600 m。共圈連隱伏鉬礦脈1條，編號(hào)Mo1；隱伏鉬礦體17條，編號(hào)Mo-1～Mo-17。主要鉬礦體Mo1平面形態(tài)為近等軸的橢圓形，剖面上呈近等厚的馬鞍狀，總體為一反扣的碗狀。鉬平均品位0.106%，厚度3.73～509.09 m，平均304.25 m[4]。

3. 礦區(qū)地球物理特征

主要巖石類型的典型特征幅頻率（F）：花崗巖類0.5%～2.2%，平均1.08%；淺粒巖類0.3%～3.5%，平均1.72%；片麻巖類0.2%～3.6%，平均2.45%；輝鉬礦化斜長角閃巖類1.8%～17.1%，平均8.24；輝鉬礦化花崗巖類1.5%～35.5%，平均5.69%；輝鉬礦化淺粒巖類1.4%～33.5%，平均5.32%；輝鉬礦化片麻巖類1.7%～52.4%，平均9.3%。電阻率（ρ）：花崗巖類94～2752Ω·m，平均665 Ω.m；淺粒巖類22～2185 Ω.m，平均346 Ω.m；片麻巖類34～324 Ω·m，平均92 Ω·m；輝鉬礦化斜長角閃巖類36～1886 Ω. m，平均370 Ω. m；輝鉬礦化花崗巖類192～2386 Ω·m，平均1206 Ω·m；輝鉬礦化淺粒巖類115～20986 Ω. m，平均2964 Ω. m；輝鉬礦化片麻巖類39～2617 Ω·m，平均178Ω·m。

通過以上數(shù)據(jù)對(duì)比分析，花崗斑巖表現(xiàn)為低磁特征，符合酸性侵入巖特征。含礦巖石表現(xiàn)為高磁特征，主要與巖石中含磁性金屬礦物有關(guān)。同時(shí)輝鉬礦化蝕變巖石具有高幅頻率、高阻特征，對(duì)尋找鉬多金屬礦具有一定指示作用。

3.2 1∶1萬激電異常特征及推斷解釋

通過1∶1萬激電中梯測量在礦體上形成明顯的激電異常，對(duì)應(yīng)視幅頻率Fs 大于5%，視電阻率ρs 介于50～200 Ω.m，呈高幅頻率相對(duì)低電阻率特征，見圖2。

同時(shí)激電異常分布范圍與1∶1萬化探綜合異常AP1-甲1相套合，與地表鉬礦化分布范圍也較吻合。通過鉆探工程驗(yàn)證，鉬礦體基本處于激電異常的中心部位。

3.3 激電中梯剖面及激電測深異常特征及推斷解釋

為了解引起異常的深部極化體的空間展布形態(tài)，研究極化體的性質(zhì)，根據(jù)激電中梯掃面測量成果，開展了中梯剖面、激電測深工作[5]。

3.3.1 激電中梯剖面

激電單剖面曲線顯示（圖3），在賦礦中心部位異常相對(duì)邊部較弱，即激電異常呈雙峰，其寬緩的鞍部，對(duì)應(yīng)鉬礦富集區(qū)。從前述礦床地質(zhì)特征可見，礦體中央輝鉬礦為主，黃鐵礦較少，礦體外圍邊部具較強(qiáng)的黃鐵礦化，以致形成雙峰視幅頻率剖面異常特征。

3.3.2 測深斷面

CS1、CS2測深剖面最大AB/2=600m，方位105°，擬斷面圖顯示自距地表50 m以下視幅頻率Fs即達(dá)2% 以上，（AB/2）600 m 以下Fs 仍大于10%，視電阻率80～110 Ω·m，高幅頻低電阻特征明顯，反映深部巖層硫化物含量較高，成礦可能性較大。施工的ZK0816鉆孔位于CS1段面東部視幅頻率Fs梯度帶，全孔均具很強(qiáng)網(wǎng)脈狀黃鐵礦化，Mo1礦脈賦存于389～951 m，厚度為463.77 m，單樣Mo品位最低0.009%，最高0.353%，單工程平均品位0.066%，見圖4。

3.4 CSAMT電磁測深剖面異常特征及推斷解釋

普查階段在橫08 及橫16 線勘探線剖面開展了CSAMT可控源音頻大地電磁測深工作，CSAMT電磁測深剖面與之重合，編號(hào)為K08及K16，測深點(diǎn)距為40 m，如圖5、圖6所示。

通過對(duì)K08及K16線CSAMT博斯蒂克反演，可以看出：

①兩剖面中西部深部均明顯存在隱伏巖體，大致以視電阻率對(duì)數(shù)值2.5～2.7為界，黃綠色—深紅色部分主要為隱伏中酸性巖體，局部淺黃綠色突起可能為深部巖體派生的小巖株或巖枝。

②西部淺部0～230 m視電阻率很低，為厚覆蓋區(qū)，與基巖邊界處有較大落差，顯示為曹四夭大斷裂引起的斷陷盆地，但K08線上該斷裂帶在450 m以下部位為隱伏中酸性巖體特征，實(shí)測范圍內(nèi)幾乎已完全被多期侵入的隱伏巖體灌入充填，說明燕山期成礦后構(gòu)造規(guī)模均較小，且錯(cuò)動(dòng)位移量很小，對(duì)鉬礦體不會(huì)造成大的破壞。

③鉬礦體低阻特征明顯，主要賦存于隱伏巖體上方約50 m處接觸帶。

④鉛鋅礦帶位于視電阻率曲線轉(zhuǎn)折部位，CZK03處小突起可為角礫狀流紋斑巖引起，其深部還存在其他隱伏巖體，厚覆蓋區(qū)深部在600 m、1300 m存在兩處相對(duì)低阻異常體，可能與局部硫化物含量較高有關(guān)，不排除為多金屬礦引起的可能性。

4. 結(jié)論

曹四夭斑巖型鉬礦為盲礦體，電法在該區(qū)找礦工作中效果顯著：較高視幅頻率異常是曹四夭鉬礦找礦的直接標(biāo)志，平面上賦礦區(qū)域形成明顯的面狀展布的高視幅頻率異常；剖面上存在雙峰高視幅頻率伴低緩電阻率異常，視幅頻率雙峰區(qū)域?qū)?yīng)礦體邊部與圍巖之接觸帶部位主要與黃鐵礦化有關(guān)，其間寬緩鞍部為輝鉬礦的主要賦礦區(qū)域；視電阻率具環(huán)狀分布的特點(diǎn)，賦礦區(qū)域外圍呈高視電阻率特征。在電法勘探的基礎(chǔ)上配合重力、磁法測量可以圈定礦體的空間賦存范圍，為深部工程驗(yàn)證提供地球物理依據(jù)[6]。