五極縱軸電測深法在香格里拉縣拉巴銅鉬礦的找礦應用

向龍洲，汪金明，張 林，劉文偉，朱能剛

(云南省地質調查院物化探所，云南 昆明 650216)

1 前 言

近年來，隨著深部隱伏金屬礦體的尋找越來越受關注。因此，以地質資料為基礎，開展相應的地球物理勘查方法就顯得越來越重要。五極縱軸電測深法是找礦中一種常用的地球物理勘查方法，屬于電阻率法的范疇，它以地層中圍巖和目的物的導電性差異為物質基礎，反映測點下方不同深度的巖性變化，對于查明巖溶裂隙、確定有限規模的金屬礦體都有很好的實用價值。作者在成礦理論指導深部找礦的基礎上，利用五極縱軸電測深方法，綜合解釋推斷出4個具有一定規模和強度的礦化異常體，并進一步推斷了周圍可能存在礦體。最終經鉆孔驗證，取得了良好的找礦效果。

2 礦區地質、地球物理特征

(1)礦區地質特征

拉巴礦區銅鉬礦位于小金河—三江口深斷裂交匯部位，拉巴村與聯辦社間近南北向的洛吉(拉巴)河東西兩側山坡上。

地層：地層總體走向近東西向，傾向北北東，出露地層以三疊系中統北衙組(T2b)為主，第四系有少量分布(如圖1)。

圖1 拉巴礦區地質圖

三疊系中統北衙組(T2b)分三段：

北衙組一段(T2b1)：淺灰—灰色薄—中厚層狀灰巖、夾泥灰巖、白云質灰巖。在礦區為一套白—淺灰色細粒變晶方解石大理巖夾紫灰—灰綠色層狀矽卡巖，厚度53m～210m。

北衙組二段(T2b2)分為三層：

第一層(T2b2～1)：青灰色、灰黃色厚層狀，角礫狀白云質灰巖，角礫成分為灰巖，角礫呈棱角狀，礫徑0.5cm～5cm，膠結物為鐵質、泥質、鈣質，厚71.5m。

第二層(T2b2～2)：灰—灰白色厚層狀大理巖化灰巖、白云質灰巖，厚度131.6m。

第三層(T2b2～3)：灰色角礫狀灰巖，角礫成分為灰巖，呈棱角狀，礫徑大多小于5cm，膠結物為淺紫紅色鐵泥質，厚183m。

北衙組三段(T2b3)：灰白—淺灰色白云質灰巖、灰巖，厚層狀致密灰巖。局部受接觸變質作用影響，巖石具大理巖化及矽卡巖化，厚度80m～210m。

第四系全新統(Qh)：沖積、洪積、坡積及冰磧砂礫和粘土，厚度0～5m。

(2)測區物性參數特征

本次物探工作，共測定電性參數108組，基本涵蓋了測區內出露的主要巖性。測定結果見下表1。

表1 電性參數測定結果統計表

由電性測定結果可見，蝕變灰巖(大理巖化、矽卡巖化灰巖)普遍具有較高的極化率，而電阻率很低，具明顯的“低阻高極化”特征，部分標本極化率值不高，這與測定的標本氧化，極化效應低有關。

北衙組灰巖普遍顯示“高阻低極化”特性，極化率幾何平均值2.43%，電阻率幾何平均值4274Ω·m，少數物性點測定的極化率(η)值稍高，分析其原因是灰巖裂隙內存在的少量金屬硫化物引起。

綜上所述，測區內具有找礦意義的目標體應該是有明顯“低阻高極化”特征的蝕變灰巖，其電性特征與圍巖具有明顯差異，采用激電測深探測目標體具有了物性前提。

3 五極縱軸測深方法與技術

以地面測深點位A為原點設置直角坐標系(圖2)，以供電電極A極為中心，供正電，在A極兩側分設等距(L)負極供電電極B1、B2，三個供電電極成同一直線且固定不動；在垂直供電電極方向上設置測量電極M、N，測量過程中，電極M、N沿縱軸Y逐點向外移動觀測。

圖2 五極縱軸電測深法原理圖

在本次物探工作開展前，在地質工作較為有利的地段進行了方法技術有效性試驗，以確定方法技術的有效性以及適合工作區域內的工作參數。經過試驗，確定了有效的工作參數：

供電周期16s，斷電延時50ms，采樣寬度40ms，供電極距L=AB1=AB2=600m，測量極距MN=20m。

4 五極縱軸電測深的應用效果

在本次物探工作中，共布置激電測深剖面測線3條(圖 1)。在本次研究中，選取20號測深剖面進行分析。由圖1中可以看出，20號剖面東端出露北衙組二段第二亞段白云質灰巖(T2b2-2)，西端出露北衙組二段第三亞段角礫狀灰巖(T2b2-3)，剖面線很大部分被第四系全新統(Qh)沖、洪積物所覆蓋，F3、F4斷層在剖面附近交錯。其綜合剖面圖如圖3所示。

(1)由激電測深視電阻率(ρs)擬斷面圖可以看出，在剖面135號點以東為低阻區域，以西則為高阻區域，高低阻接觸帶附近存在一條向西傾斜的低阻異常帶，依據視電阻率展布規律以及地質、物性資料綜合分析，推測低阻異常帶是F4斷層穿過剖面，斷層形成的斷裂破碎帶內被地下水侵入或深部含礦巖體侵入而呈低阻。斷層左側視電阻率(ρs)值達上萬Ω·m，且比較穩定，推測高阻體應該是完整的灰巖；右側上部則為低阻區域，視電阻率(ρs)值<1000Ω·m，推測形成低阻的主要是第四系沖、洪積物。

(2)由激電測深視極化率(ηs)擬斷面圖可以看出，按視極化率(ηs)分布規律及連續性，圈出了4個具有一定規模大小的視極化率(ηs)異常，對4個極化體分別進行解釋推斷。

極化體1、2位于135～155號點之間，最小埋深約80m，ηs極大值21%左右，整體異常值較高，具有一定規模。極化體位于推斷的F4斷裂破碎帶及上下盤，與之對應的電阻率(ρs)值為數百Ω·m，同時，極化體具有明顯的“低阻高極化”特征。根據已知的地質規律及所掌握的物性特征綜合分析，推測高極化異常是由沿斷裂帶上侵的含礦巖體與碳酸鹽巖產生接觸交代作用，蝕變灰巖內金屬硫化物引起異常，同時，巖體(脈)礦化也會引起極電異常。

極化體3大致位于160～185號點之間，整體幅值稍弱，但連續性稍好。受方法技術所限，極化體深部尚未揭穿，僅從揭示的部分大致可看出，極化體西傾，與上述之低阻異常帶傾向一致。依據地質及物性特征綜合分析，推測極化體是含礦巖體(脈)上侵，使白云質灰巖蝕變礦化，蝕變巖內所含金屬硫化物引起激電異常。

極化體4位于剖面東端205～210號點之間，埋深約200m，極化體未完整揭示，揭示部分異常幅值相對較低，ηs極大值大約7%。對應位置視電阻率(ρs)值大約為300Ω·m，為典型的低阻高極化體。極化體位置接近銅廠斷裂帶，其南部大約400m位置出露正長斑巖，根據地質規律，推測極化體4是沿銅廠斷裂帶上侵的含礦巖體(脈)侵入灰巖中發生蝕變，蝕變巖石中所含金屬硫化物引起激電異常。

綜合以上推測，對20號剖面的地質解釋為：淺部110～135號點之間，為北衙組二段第三亞段角礫狀灰巖(T2b2-3)地層，地層比較完整，裂隙不發育；125～210號點，淺部被第四系全新統坡積、沖積、洪積、砂、礫及粘土層所覆蓋，之下為北衙組二段第二亞段白云質灰巖(T2b2～2)。F4斷層由160號點至130號點深部，傾向西。圈出的4個極化體推測皆與含礦巖體有關，含礦巖脈(株)沿斷裂破碎帶或灰巖裂隙侵入，巖體內所含金屬硫化物引起了激電異常，極化體賦存位置是找礦的有利部位。

5 工程驗證

在圈定的4個礦化異常體中，極化體3#異常經工程鉆探驗證(鉆孔位置如圖3)，結果表明在標高2 487m～2 391m段見到了孔雀石化、弱黃鐵礦化大理巖，其中孔雀石可能為原生硫化物礦氧化而成，極化弱；在標高2 391m～2 196m段主要為褐鐵礦化、輝鉬礦化、矽卡巖化大理巖，與推斷的極化體3對應，說明該方法找礦效果好。

6 結 論

(1)測深工作對深部找礦具有較好指導意義。通過對激電測深視極化率(ηs)異常的綜合解釋，推斷出了具有一定強度及規模的極化體，并對引起極化異常的地質體進行了推測，初步甄別出了成礦有利異常，對下一步開展地質工程有一定幫助。

(2)在推斷出4個具有一定規模和強度的礦化異常體中，有1個極化體經鉆孔得到了驗證。這為該礦區外圍及深部找礦提供了有利依據，確定了五極縱軸電測深法在該礦區是一種有效的地球物理勘查技術方法。

參 考 文 獻

[1]黃蘭珍，方興付.五極縱軸直流電測深法的理論研究及應用[J].物化探電子計算技術，1980，02：3～26.

[2]劉國興.電法勘探原理與方法[M].北京：地質出版社，2005.

[3]李麗，張富貴，張宇，等.五極縱軸測深裝置在非層狀地層中找礦的應用[J].地質裝備，2011(02)：20～22.

[4]董學山.云南香格里拉拉巴鐵多金屬礦礦床成因[J].云南地質，2012(04)：464～467.

[5]袁桂琴，熊盛青，孟慶敏，等.地球物理勘查技術與應用研究[J].地質學報，2011(11)：1744～1805.