激電中梯與激電測(cè)深法在多金屬礦勘探中的物探響應(yīng)特征研究與礦化異常圈定

潘語(yǔ)錄 謝小虎 趙平 周鈺邦 馬常勇

摘? 要：查明青海省都蘭縣溝里鄉(xiāng)南多金屬礦（化）體激電特征，可以為鉆探布置提供依據(jù)。該研究首先采用激電中梯法對(duì)勘探區(qū)進(jìn)行掃面工作，圈定5處（M1、M2、M3、M4、M5）低阻高極化異常，并在現(xiàn)有電物性特征和探槽揭露礦體地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，采用短極距激電測(cè)深進(jìn)一步精細(xì)查明礦化異常區(qū)的空間展布和埋深情況等。研究發(fā)現(xiàn)，激電異常與探槽揭露具有良好的對(duì)應(yīng)性，表明激電中梯和激電測(cè)深在多金屬礦勘查中有較好的找礦效果。

關(guān)鍵詞：激電中梯；激電測(cè)深；多金屬礦勘探；地質(zhì)特征；電阻率

中圖分類(lèi)號(hào)：TD85? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2024）19-0090-05

Abstract： Finding out the IP characteristics of the poly metallic ore body in Gouli Township， Dulan County， Qinghai Province can provide a basis for drilling layout. Firstly， the IP medium ladder method is used to sweep the exploration area to delineate 5 medium-low resistivity and medium-high polarization mineralization anomalies （M1， M2， M3， M4， and M5）. On the basis of the existing electrical and physical properties and the geological data of the ore body exposed by the exploration trough， the spatial distribution and burial depth of the mineralization anomaly area are further identified by using short pole distance IP sounding. It is found that there is a good correspondence between IP anomaly and trough exposure， indicating that IP ladder and IP sounding have a good prospecting effect in poly metallic ore exploration.

Keywords： IP ladder; IP sounding; poly metallic ore exploration; geological characteristics; resistivity

隨著新一輪找礦突破的持續(xù)深入，對(duì)地質(zhì)找礦提出了更高標(biāo)準(zhǔn)和精度的要求，朱偉等從方法原理到工程實(shí)踐全過(guò)程施工的角度討論了“三極測(cè)深法”在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用價(jià)值，為精準(zhǔn)高效找礦提供了遵循。激電測(cè)深在找礦中優(yōu)勢(shì)明顯，尤其在多金屬礦勘探中獨(dú)具一格。國(guó)內(nèi)不少學(xué)者通過(guò)激電測(cè)深或多種物探組合開(kāi)展了大量的應(yīng)用研究。郭潤(rùn)平等通過(guò)激電中梯和激電測(cè)深的聯(lián)合應(yīng)用在銅多金屬礦化異常圈定等方面的研究，最終獲得了較好的鉆探驗(yàn)證；王娜采用激電中梯測(cè)量異常在膠東地區(qū)發(fā)現(xiàn)8個(gè)金礦體，表明該方法在尋找金礦中效果較好；婁佰信等和田秦飛等先通過(guò)激電中梯圈定了電阻率變化較大、極化率相對(duì)較高的區(qū)域，然后在對(duì)該類(lèi)異常區(qū)進(jìn)行激電測(cè)深，表明2種方式所得的異常結(jié)果基本吻合，說(shuō)明該種物探組合方法在鉛鋅礦找礦中效果較好，能為工程驗(yàn)證提供充分的物探依據(jù)；朱生鵬通過(guò)激電測(cè)量方法在甘肅省徽縣劉家溝銅金礦上的應(yīng)用，經(jīng)工程驗(yàn)證表明了該方法找礦效果明顯。同時(shí)，李忠等將激電中梯和激電測(cè)深與音頻大地電磁測(cè)深進(jìn)行方法組合，該類(lèi)組合方法在多金屬礦勘查中有效。呂翔分析了激電中梯及激電測(cè)深物探方法在地形復(fù)雜、切割劇烈地區(qū)的可行性及實(shí)用性，認(rèn)為該種組合方法在復(fù)雜地區(qū)找礦應(yīng)用效果較好。

本次勘探區(qū)位于青海省都蘭縣溝里鄉(xiāng)南得爾龍溝兩側(cè)，屬典型的高海拔無(wú)人區(qū)，區(qū)內(nèi)植被稀疏，基巖裸露程度高，根據(jù)前人在多金屬礦勘探的豐富經(jīng)驗(yàn)，研究采用激電中梯與激電測(cè)深法進(jìn)行多金屬礦勘探應(yīng)用研究。

1? 工作方法

為查明溝里鄉(xiāng)南多金屬礦的礦化異常特征和地下埋藏情況，在勘探區(qū)首先采用激電中梯方法進(jìn)行地質(zhì)掃面，尋找電阻率變化較大，極化率相對(duì)較高的區(qū)域，快速查找并圈定激電異常區(qū)域。本次激電中梯剖面裝置供電極距AB=1 000 m，在AB中間小于2/3段觀測(cè)（600 m范圍內(nèi)），測(cè)量點(diǎn)距為20 m，測(cè)量極距MN=40 m。供電電流大于1 000 mA時(shí)，供電時(shí)間為5 s。

通過(guò)解譯激電中梯異常，結(jié)合探槽情況，在礦化異常點(diǎn)（區(qū)域）開(kāi)展激電測(cè)深測(cè)量，進(jìn)一步探明地下地質(zhì)情況和探槽深部礦體賦存情況。本次短極距激電測(cè)深最大AB/2=115 m。

2? 地質(zhì)與地球物理特征

2.1? 地質(zhì)特征

勘探區(qū)地層為一單斜構(gòu)造，構(gòu)造以斷裂為主，斷裂構(gòu)造為北東向斷裂，以F21、F22為代表。F21斷裂為逆斷層，位于得爾龍溝的南東側(cè)，呈北東向縱貫全區(qū)，為區(qū)域性大斷裂的一部分，區(qū)內(nèi)走向長(zhǎng)大于4 650 m，斷層面傾向南東，傾角約57°；F22斷裂為壓扭性逆斷層，位于F21斷裂以北，走向長(zhǎng)大于4 650 m，斷層面傾向北東，傾角為60～77°。

區(qū)內(nèi)出露有下石炭統(tǒng)中性火山巖組（C2a）、下石炭統(tǒng)碳酸鹽組（C2b）、下石炭統(tǒng)含鐵砂頁(yè)巖組（C2c）和第四系（Q）；巖漿活動(dòng)頻繁，以侵入為主，噴發(fā)為次。侵入巖巖性為酸性巖，侵入時(shí)代為華力西期。噴出巖呈近東西向展布，構(gòu)成下石炭統(tǒng)中性火山巖組。

2.2? 區(qū)內(nèi)地球物理特征

本次勘探前，我們對(duì)所挖探槽內(nèi)和外圍采集測(cè)定34塊巖（礦）石標(biāo)本進(jìn)行了電阻率和極化率等參數(shù)的電物性測(cè)定。測(cè)量結(jié)果表明，礦化輝長(zhǎng)巖的電阻率最小1 395 Ω·m，最大8 699 Ω·m，平均電阻率3 942 Ω·m；極化率最小7.34%，最大值26.2%，平均極化率14.32%；矽卡巖的電阻率在500～1 500 Ω·m，極化率在10%左右；含碳灰?guī)r的電阻率在1 000 Ω·m左右，極化率在20%左右；石炭系灰?guī)r的電阻率在4 000 Ω·m左右，極化率在2%左右；大理巖的電阻率在1 500 Ω·m，極化率在3%左右；花崗巖的電阻率在3 000 Ω·m，極化率在2%左右；閃長(zhǎng)巖的電阻率在3 000 Ω·m，極化率在3%左右。

由上述電物性測(cè)量結(jié)果可知，礦化輝長(zhǎng)巖和矽卡巖顯示高極化率特征，而所測(cè)礦化輝長(zhǎng)巖和矽卡巖標(biāo)本中均含有磁鐵礦、黃鐵礦等其他金屬礦物質(zhì)，是引起有意義激電異常的主要地質(zhì)體；含碳灰?guī)r是主要的干擾異常源；其他巖石顯示低極化率特征，不足以引起明顯的激電異常。由此可見(jiàn)，本區(qū)具備開(kāi)展激電工作的地球物理前提。

3? 物探解釋

3.1? 激電中梯剖面異常解釋

在探槽分布一帶的激電測(cè)量結(jié)果顯示，視極化率在2.5%～3.5%、電阻率在1 000 Ω·m左右，激電異常呈中等強(qiáng)度特征，探槽揭露存在低品位礦體。

對(duì)所獲得的11條激電中梯剖面（圖1）分析可知，本區(qū)激電異常以中低阻中高極化特征為主，尤其測(cè)區(qū)中部主要表現(xiàn)為低阻高極化特征，結(jié)合本區(qū)電物性特征和已知地質(zhì)特征，推斷激電異常主要為含礦帶所引起，由探槽工程的揭露情況看，激電異常與含礦帶具有較好的對(duì)應(yīng)性。

由平面圖（圖1）分析可知，北部?jī)H施工了DP1線（圖1（a）），DP1線在6—11號(hào)點(diǎn)、23—25號(hào)點(diǎn)極化率相對(duì)較高，達(dá)5%～6%，電阻率相對(duì)較低，說(shuō)明有二段可能存在礦化體，值得進(jìn)一步工作；中部施工了DP3—DP9共7條測(cè)線（圖1（b）），根據(jù)中部的探槽資料，探槽一帶有薄層鐵多金屬礦體存在，對(duì)應(yīng)的極化率在2%～3.5%；在中部北段存在一個(gè)視極化率大于6%、長(zhǎng)度大于1 200 m、寬度約1 000 m的近東西向的激電異常帶，該異常帶由2條視極化率高值帶（M1、M2）復(fù)合而成，東西兩端尚未完全封閉；在中部南段的DP4—DP7，存在視極化率大于5%、長(zhǎng)度大于600 m、寬度約300 m的激電異常帶（M3），異常向西尚未封閉；這2處激電異常帶內(nèi)視極化率高值區(qū)對(duì)應(yīng)的視電阻率相對(duì)較低。根據(jù)異常特征、電物性特征及本區(qū)地質(zhì)特征，這2處激電異常帶可能為多條厚度相對(duì)較大的與黃鐵礦化、磁鐵礦化密切相關(guān)的礦化帶有關(guān)，為較好的尋找鐵多金屬礦的區(qū)域。另外，該區(qū)3處異常區(qū)要注意由含碳灰?guī)r引起異常的可能性，尤其是在M3激電異常帶西側(cè)存在含碳灰?guī)r層的可能性較大；南部施工了DP15、DP16、DP17 3條激電剖面測(cè)線（圖1（c）），DP15線、DP16線的北段存在極化率在3.5%～5%的視極化率異常（M4），DP17線14號(hào)點(diǎn)附近存在5%的視極化率異常（M5），對(duì)應(yīng)的視電阻率在500～600 Ω·m，根據(jù)激電異常特征和電物性特征，這2處激電異?？赡転殍F多金屬礦化帶的反映。

圖2為DP6線激電中梯剖面，由圖2可知，4號(hào)點(diǎn)以南視極化率呈高值反映，最高達(dá)9.51%，視電阻率在500 Ω·m，左右21—35號(hào)點(diǎn)視極化率在2%～3%，根據(jù)探槽資料，該部位淺部含有金屬礦脈；50號(hào)點(diǎn)以北視極化率曲線呈上升狀態(tài)，60號(hào)點(diǎn)極化率達(dá)9.37%。視電阻率在300～900 Ω·m，比探槽部位的極化率高3倍，說(shuō)明在6線南北兩側(cè)可能存在較好的礦體。圖3為DP8線激電中梯剖面，由圖3可知，該剖面線南0—4號(hào)點(diǎn)視極化率在3%左右，5—12號(hào)點(diǎn)視極化率上升到4%左右，之后視極化率呈下降趨勢(shì)，在44號(hào)點(diǎn)以北極化率開(kāi)始上升，達(dá)6%左右，視電阻率在100～1 000 Ω·m，說(shuō)明該段可能含有較好的多金屬礦體。圖4為DP17線激電中梯剖面，由圖4可知，剖面曲線中段9—15號(hào)點(diǎn)為高視極化率異常（4%～5%），兩側(cè)視極化率相對(duì)較低，視電阻率在2 000～3 000 Ω·m，表現(xiàn)為高阻高極化的激電異常特征，推測(cè)在9—15號(hào)點(diǎn)之間可能存在浸染狀的鐵多金屬礦化帶。

3.2? 激電測(cè)深異常解釋

為了解探槽深部礦體賦存情況，結(jié)合激電中梯法解釋的礦化異常，沿著TC4和TC6旁共作了7個(gè)短極距激電測(cè)深。TC4旁作了3個(gè)為1線，TC6旁作了4個(gè)為2線，最大AB/2=115 m。圖5為激電測(cè)深斷面圖。

圖5（a）、（b）為1線激電測(cè)深斷面圖，從圖5（a）、（b）中可知，1、3號(hào)點(diǎn)電阻率為高阻，1號(hào)點(diǎn)淺部視電阻率大于1 000 Ω·m，深部視電阻率在500 Ω·m左右，3號(hào)點(diǎn)視電阻率在770～1 900 Ω·m，1、3號(hào)點(diǎn)的視極化率在1.15%～2.5%范圍內(nèi)；2號(hào)點(diǎn)的視電阻率小于500 Ω·m，視極化率大多小于1%，呈低阻低極化率反映。從視電阻率斷面圖分析，2號(hào)點(diǎn)可能反映了局部斷層；從極化率斷面圖分析，2號(hào)點(diǎn)可能含礦性較差。圖5（c）、（d）為2線激電測(cè)深斷面圖，從圖5（c）、（d）可知，2線電阻率較高，尤其在中部均大于1 000 Ω·m，極化率也相對(duì)較高，大多大于2%，說(shuō)明2線含礦性比1線含礦性較好。

綜合激電中梯和激電測(cè)深可知，1線、2線激電測(cè)深反映的極化率比激電剖面反映的極化率低，1線相鄰DP6線21—26號(hào)點(diǎn)的極化率在2.2%～3.2%，2線相鄰DP9線16—20號(hào)點(diǎn)的極化率在3.5%～3.9%，分析原因：激電測(cè)深因AB/2最大為115 m，探測(cè)深度淺，激電剖面AB=1 000 m，當(dāng)在AB中點(diǎn)觀測(cè)時(shí)，探測(cè)深度大于激電測(cè)深探測(cè)深度，說(shuō)明TC4和TC6深部存在著高極化率異常。

3.3? 物探綜合解釋

通過(guò)對(duì)激電剖面曲線，極化率平面圖，電阻率平面圖的分析推斷結(jié)合探槽和其他地質(zhì)資料，初步劃分5個(gè)規(guī)模相對(duì)較大的可能與礦化有關(guān)的激電異常帶，分別用M1、M2、M3、M4、M5表示，現(xiàn)分述如下。

M1：勘探區(qū)中部DP3—DP9線北段電阻率小于1 000 Ω·m，極化率達(dá)6%～9%，呈低阻高極化率異常特征，可能為礦化異常帶。

M2：在DP7線50—53號(hào)點(diǎn)，DP8線50—53號(hào)點(diǎn)，DP9線46—48號(hào)點(diǎn)有一視極化率達(dá)6%的封閉圈，可能為礦化異常帶。

M3：在DP3—DP9線南段，存在一北東向的高視極化率半封閉圈異常，視極化率范圍為5%～9%，視電阻率小于500 Ω·m，可能為礦化異常帶。

M4：勘探區(qū)南部DP15線48號(hào)點(diǎn)一帶，存在一視極化率4.5%的半封閉圈，可能為礦體異常引起。

M5：在DP17線14號(hào)點(diǎn)附近有4%～5%的視極化率異常封閉圈，可能為礦體異常引起。

從極化率異常平面圖來(lái)看，中部DP3—DP9地表有探槽一帶視極化率2%～3.5%，根據(jù)探槽揭露，含有多金屬礦脈，巖性為凝灰?guī)r、凝灰溶巖，凝灰溶巖頂?shù)装搴休x長(zhǎng)巖，輝長(zhǎng)巖之中含有礦體；DP3—DP9的南北兩端呈高極化率反映，視極化率達(dá)6%～9%，視電阻率相對(duì)較低。

由激電測(cè)深結(jié)果可知，TC4和TC6部位深部可能礦化程度相對(duì)較高的鐵多金屬礦化體。

4? 結(jié)論

1）通過(guò)本次工作對(duì)激電剖面曲線、極化率、電阻率平面圖的分析，在勘探區(qū)內(nèi)初步圈定5個(gè)與多金屬礦化有關(guān)的低阻高極化特征的激電異常帶，分別用M1、M2、M3、M4、M5表示，其中M1、M2、M3規(guī)模較大。

2）物探解譯表明，在多金屬礦（化）體勘探中，首先通過(guò)激電中梯掃面確定地質(zhì)異常區(qū)域，然后在已確定的異常區(qū)域布設(shè)激電測(cè)深點(diǎn)，尤其在已知礦體露頭或探槽揭露的區(qū)域開(kāi)展激電測(cè)深尋找礦體是有效的。

3）結(jié)果表明，激電中梯和激電測(cè)深2種物探組合方法在多金屬礦產(chǎn)勘查中物探響應(yīng)特征明顯，對(duì)礦化異常帶的圈定和后去鉆探施工有著極好的指導(dǎo)作用。

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