激發極化法在內蒙古阿榮旗礦產遠景調查中的應用

趙維俊，閆國磊，徐英奎，高 飛，金 鑫，孫中任

（沈陽地質礦產研究所，遼寧沈陽110032）

0 前言

近年來，國內能源需求日益增加，中國地質調查局為此開展了一批地質大調查項目.作為“內蒙古莫力達瓦旗庫如奇地區礦產遠景調查”項目一部分，在1∶1萬土壤測量和地質調查后確定的異常區內，開展1∶1 萬激發極化法［1-4］調查.本工作是以尋找硫化物金屬礦床為主要目的，對重點異常區進行檢查，對異常的含礦性進行評價，結合地質、化探和磁法成果圈定找礦靶區，同時為礦產普查找礦提供綜合資料.

本文首先介紹激電中梯掃面工作，目的是利用視極化率Ma和視電阻率ρa劃分激電異常的分布范圍，為部署激電測深點位置提供重要依據.然后介紹激電測深工作，目的是圈定潛在礦（化）體的埋藏深度和賦存空間位置信息，為槽探工程提供準確位置.在一處異常區，槽探工程揭露為銅鋅礦.

1 地質概況

測區主要為志留—泥盆紀淺變質碎屑巖、光華組酸性火山巖及沉積火山碎屑巖.南側分布侏羅紀中細粒二長花崗巖，北側及東側分布有鉀長花崗巖及花崗巖脈，并且發育石英脈，可見蜂窩狀的黃鐵礦化.在泥鰍河組斑點板巖中可見黃鐵礦化，有較大的找礦前景.

2 地球物理特征

考慮到工區出現的巖石類型，主要從內蒙古地區電法勘探發表的文章［5-8］中，選擇同樣巖石類型，其電性測量值見表1.從極化率上看，這些巖石類型值都不高，基本都小于5%.從電阻率來看，變質細砂巖與硅化角礫巖的值比較低.激發極化法勘探主要是從極化率值來判斷激電異常，輔助以電阻率值來劃分激電異常.地球化學勘查表明測區是以 Cu、Au、Mo、Pb、Zn 為主的組合異常區.硫化金屬礦（化）體的高極化率低電阻率特征，提供了激發極化法地球物理勘探的物理前提.

表1 巖礦石物性參數表Table 1 Physical parameters of rocks and ores

3 工作方法

3.1 激電中梯

3.1.1 激電中梯測量

激電中梯工作布置在內蒙古阿榮旗，共敷設32條南北向剖面，從西線X31開始，到東線X93結束，測線的長度不等.測線的最北端點號是159，最南端點號是1.測網密度為100 m×40 m.工作布置和地質簡圖如圖1所示.

激電中梯采用重慶地質儀器廠生產的DJS-8時間域直流激發極化儀，YAMAHA EF60010 kW發電機，WDFZ-5A型5 kW大功能智能發射機，WDZ-5整流電源.供電電極AB 1800 m，測量電極MN 40 m.1線供電5線同時測量.雙極短脈沖供電，周期為8 s，占空比為1∶1.采樣延時為200毫秒，采樣4 s.

3.1.2 激電異常解釋和評價

激電中梯數據成圖后，需要對激電異常按照一定的規則進行劃分和編錄.激電異常的解釋和評價是整個工作中重要的環節.在定性解釋中參考形態解釋方法［9］和激發極化異常的快速解釋方法［10］.在解釋過程中，也考慮地質與化探調查成果.這樣才能提高激發極化法調查結果的地質解釋水平［11］.

工區實測的Ma值范圍從0.16%到15.01%，背景值為4.77%，均方差為2.21%.整個工區來看，超過背景值視極化率區主要在測區中間沿東西向展布（圖2a）.工區 ρa范圍為 141.3～1953.6 Ωm，平均值為 627.1 Ωm（圖2b）.整體上看，低阻帶在測區中間呈現東西走向，與高極化率帶的走向是一致的.測區內共劃分M1到M5共5個激電異常.

M1激電異常位于X53與X57線之間，光華二組與泥鰍組接觸帶上，走向為東西向.Ma異常強度最大值為 10.27%.ρa范圍為 541～842 Ωm.異常寬度約為80 m，長度約為300 m.這個異常屬于低電阻率高極化率異常.

M2激電異常位于X47與X55線之間，光華二組與石英脈的接觸帶上，是面積最大、強度最大的異常.異常走向為東西向.Ma最大強度為13.57%.ρa范圍為441～541 Ωm.異常寬度約為260 m，長度約為300 m.這個異常屬于低電阻率高極化率異常，具有硫化金屬礦物的激電特征.為了查明極化異常體地下分布，在M2異常選4點做激電測深.

M3激電異常位于X57到X63線之間，光華二組與泥鰍組的接觸帶上，異常形狀不規則，包含兩個封閉.Ma最大強度為 11.37%.ρa范圍為 341～441 Ωm.異常寬度約為240 m，長度約為300 m.這個異常屬于低電阻率高極化率異常.

M4激電異常位于X65到X71線之間，光華二組與泥鰍組的接觸帶，走向為南北向.Ma最大強度為10.27%.ρa范圍為 441～541 Ωm.異常寬度約為 200 m，長度約為200 m.異常屬于低電阻率高極化率異常.這個異常區具有成礦有利條件，選6點做激電測深.

M5激電異常位于X79到X83線之間，泥鰍組與石英脈的接觸帶上，走向為南北向.Ma最大強度為10.27%.ρa范圍是 241～ 341 Ωm.異常寬度約為 210 m，長度約為200 m.這個異常屬于低電阻率高極化率異常.為了查明異常極化體的地下分布，在異常區內X81線上選6點做激電測深.

3.2 激電測深

3.2.1 激電測深測量

激電中梯掃面工作后，在異常較好的M2、M4和M5異常區內共選擇16個點做激電測深.激電測深采用重慶地質儀器廠生產的DZD-6A型多功能直流電法儀.測量裝置采用|AB|∶|MN|=5∶1 等比排列的對稱四極.AB/2最小2.5 m，最大2000 m.布極方向為南北向.供電周期為16 s，延時80 ms，采樣寬度為100 ms.

3.2.2 激電測深反演結果與解釋

激電測深數據使用吉林大學的VESIP軟件處理，然后用Surfer軟件繪制等值線斷面圖.下面按測線對它們進行解釋與評價.

X51線電阻率反演斷面（圖3b）顯示淺部地層成層性比較好，隨著深度增加，電阻率緩慢增加，然而淺部地層極化率變化不均勻（圖3a）.在圖3a中258～361 m區間顯示一個直立橢圓狀高極化率異常區C2，在電阻率斷面上對應中等電阻率.異常區C2具有中等電阻率高極化率地球物理特征.圖3a中133～221 m區間存在一個未封閉高極化率異常區C1.C1在電阻率斷面顯示電阻率劇烈變化的區域.C1和C2異常存在硫化礦物的可行性不大，但可作為備用考察.

在X69線選擇6個測深點.在地層淺部存在一個盆狀高極化率異常區C1，從頂部15 m深延伸到底部116 m深.在圖4b上對應350 Ωm的相對低阻區.C1異常區具有低電阻率高極化率地球物理特征.在287～666 m深度存在一個高極化率異常區C2，在南邊沒有封閉，局部有3個圈閉，向右下方傾斜.這個高極化異常區在圖4b上對應為相應低阻區.所以異常區C2也具有低電阻率高極化率地球物理特征，具有硫化礦物的特征，很可能存在礦化.

X81線激電測深顯示地層淺部極化率和電阻率都不均勻.在極化率斷面圖5a上高極化率異常區C1對應圖5b中電阻率由高向低快速過渡區，極有可能是硫化礦物所致.在圖5b中高電阻率異常區R1表示有陡狀高阻脈體向上侵入.R1極化率在10%～11%，異常R1具有高阻高極化特征.在極化率斷面圖中高極化率異常區C2沒有封閉，向南部延伸.C2異常區電阻率值在700～900 Ωm，異常具有低電阻率高極化率特征.

在M5異常槽探工程揭露：主體巖性為斑點板巖.刻槽樣結果鋅元素含量較高，連續性較好，銅元素具有異常顯示.泥鰍河組地層板巖銅鋅含量高.礦床成因推斷為海相火山巖型銅鋅礦.

4 總結

激電中梯和激電測深方法組合運用在內蒙古阿榮旗礦產遠景調查中，根據激電中梯快速圈定激電異常5個.結合地質、化探信息，在3個激電異常內選定16點做激電測深.激電測深反演結果詳細刻畫地下極化體的埋深和形態.M5異常槽探工程揭露，這是一個銅鋅礦床.

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