大功率激電測深在銅多金屬礦勘查中的應用

朱洪瀟，周 鵬，賈世俊

（中國冶金地質總局第三地質勘查院，山西 太原 030002）

2014年，筆者在浙江省龍游縣靈山銅多金屬接替資源勘查工作中，開展時間域激發極化法對已知③和⑩礦化帶進行測量。采用中間梯度裝置進行面積測量，在③和⑩礦化帶取得較好的激電效果，然后在激電異常的有利部位布設單極-偶極裝置的測深剖面，確定礦（化）體的空間形態。文章重點介紹時間域激化極化法在銅多金屬礦查查中的應用效果。

1 地質概況

本區所處大地構造位置為陳蔡-遂昌隆起的西北部，大地構造單元屬于華南褶皺系（I2），浙東南隆起區（Ⅱ4），麗水-寧波隆起帶（Ⅲ8），龍泉-遂昌斷隆（Ⅳ10）的東北部，江山-紹興拼合帶南西段南東側，如圖1所示。

圖1 礦區礦產具體構造

礦區出露地層主要有下元古界八都群（Pt1bd）變質巖和第四系（Q）。

下元古界八都群變質巖（Pt1bd）為本區域的基底地層，中生代陸相、河湖相火山-沉積巖建造為上覆地層。八都群變質巖在礦區總體呈北東向展布，巖性組合特征為：上部以深灰-灰黑色含石榴子石黑云斜長片麻巖為主，含石榴子石黑云斜長變粒巖次之，夾1m～2m的石墨片巖，其原巖為一套韻律較弱的砂巖、凝灰質砂巖、泥巖等。

下部以灰-灰黑色斜長角閃巖、角閃變粒巖為主，次為黑云斜長變粒巖、黑云斜長片麻巖和含矽線石石榴子石黑云斜長片麻巖，其原巖為中基性、中酸性火山巖?；旌蠋r化發育程度不一，普遍為長英質脈體呈條帶狀、條紋狀產出。巖層普遍發生緊閉型褶皺，其兩翼均平行分布，并且局部有片理產生，走向以北東向為主。第四系（Q）主要分布在溝谷、河溪地帶。

礦區內侵入巖主要為花崗斑巖巖墻或巖脈均為燕山晚期侵入。礦區花崗斑巖墻或巖脈寬度一般5m～10m，其中以北鳳凰山花崗斑巖巖墻，向北延伸達幾千米，最大寬度可達百米。

巖石多為淺灰色，風化呈白色，斑狀結構，基質為顯微花崗結構，隱文象包含結構、微晶包含結構，塊狀構造，斑晶以板柱狀鉀長石為主，次為斜長石和渾圓狀石英，含量15%～20%，基質以斜長石、石英為主，鉀長石次之，斜長石一般呈柱狀小板條，石英和鉀長石呈它形粒狀。

礦區以NE30°左右和較晚期形成的NEE80°左右線性構造構成礦區基本構造格架，構造型式簡單，產狀較穩定。F1斷裂為多金屬硫鐵礦體容礦構造，斷裂走向30°，往西轉為60°，走向延伸長一千余米，傾向南南東，地表或近地表部分產狀較陡，局部北傾，向下漸緩為60°～70°。其中③和⑩礦化蝕變帶，均呈NEE80°方向延伸。

本區礦產均分布于古元古界八都群地層中，巖性主要為片麻巖、黑云斜長片麻巖和斜長角閃巖等，變質程度屬綠片巖相到角閃巖相；燕山晚期酸性巖脈（花崗斑巖）沿NNE向成群成帶分布，NNE向和NEE向構造是區內的主要容礦構造和控礦構造，礦床多沿這些構造產出。

2 地球物理特征

表1 靈山巖（礦）石電性統計表

從以表1中電性參數可以看出，而本區廣泛分布的八都群地層電性變化范圍較大，其中淺變質巖類(片巖、石墨片巖)主要表現為中低電阻率、中高極化率特征，而變質程度較深的巖石(片麻巖、變粒巖、斜長角閃巖)主要表現為中高電阻率、中低極化率特征。

主要的巖漿巖測試結果表明，早期混合花崗巖普遍含一定量的金屬硫化物，表現為中高電阻率、中等極化率，但電阻率變化范圍較大；燕山期巖漿巖電阻率變化范圍較大，可能與巖漿成分及后期是否蝕變有關，總體表現為中低電阻率、中低極化率特征。礦化蝕變帶采集標本顯示，鉛鋅礦石、黃銅礦石主要表現為極低電阻率、極高極化率特征，礦石的電阻率變化與金屬硫化物在礦石中的含量、分布特征等有關。

本區多金屬硫化礦具有低電阻率、高極化率的電性特征，其他變質巖、巖漿巖和沉積巖與多金屬硫化礦在電性上有顯著差異。

因而，在該區用電法尋找多金屬硫化礦有較好的地球物理物性基礎。

3 方法技術

本次激電中梯剖面和激電測深工作中所使用儀器為美國Zonge公司生產的GDP32 II型多功能電法工作站。發射系統為美國Zonge公司的GGT30，其最大功率為30kw，最大供電電壓1000V，最大發射電流20A；接收系統為美國Zonge公司的GDP32II型8通道接收機，采集視電阻率和視充電率兩個參數。

激電中梯和單極-偶極（P-D）裝置供電頻率采用0.063Hz（即供電周期16S）；

激電中梯剖面測量：測線方位角為350°方向，供電電極極距1600m，測量電極極距為40m。

激電測深測量：觀測方式擬采用單極-偶極(P-D)裝置，工作參數為：間隔系數：間隔系數：n=1,2，3，4,……，18（0.5，1.5,2.5,3.5……，18.5）。接收機采取7道測量方式，偶極距MN＝40m；單邊觀測方式，A0距最大1400m，無窮遠極AC極距3500m～4000m。

4 資料解釋

（1）激電中梯測量

礦區激電異常密集分布，激電異常JD2，呈條帶狀，北東東向，長1200，寬60m～200m,充電率極大值128ms，為低阻高極化異常，該異常位于八都群地層，對應③和⑩號礦化蝕變帶，激電異常與礦化帶及礦化蝕變帶分布范圍大致吻合，激電異常主要受構造帶及巖體接觸帶的控制，能較好的反映地質情況。

本區高電阻率異常主要分布在元古界八都群地層中，中阻主要在巖體分布區，主要的低阻帶分布嚴格受構造帶、巖體接觸帶以及巖性接觸界線的控制。

圖2 高電阻率異常分布

圖2所示為，本區激電中梯剖面成果能較好反映地質情況，視電阻率異常帶與巖性分界線、構造帶相吻合，充電率異常均有相對應的硫化物礦化現象，本次激電中梯剖面工作能達到相應的地質效果。

圖3 大功率激電測深充電二維反演斷面

（2）激電測深

針對平面激電JD2號異常，布設的P108線和P109線激電測深剖面，對其進行了重點解析，很好的反映了③和⑩礦化蝕變帶在空間的產狀和形態。

圖4 大功率激電測深充電二維反演斷面異常

P109線測深剖面共發現兩處低阻高充電率異常，其中第一處高充電率異常與視電阻率低阻異常吻合較好，位于1160號點值1280號點之間，最低阻值小于15Ω·m，充電率異常值在80msec～120msec，該異常往南都傾斜，頂端埋深較淺，異常延深較大，該異常位于③號、⑩號礦化蝕變帶下方,推測為③號、⑩號礦化蝕變帶往深部延深引起，推測③號、⑩號礦化蝕變帶規模較大，有一定的傾向延深，并且在深部可能合為一體，可能存在較好的找礦前景。位于1400號點值1520號點之間高充電率異常位于視電阻率異常梯度帶上，最低阻值小于100Ω·m，充電率異常值在80msec～110msec，該異常產狀較緩，傾向南，頂端埋深較淺，異常延深有限，為淺部地質體引起，推測為花崗斑巖蝕變引起，如圖3、4所示。

5 結論

（1）通過本次激電中梯裝置測量工作，圈定激電平面異常20處，圈定視電阻率梯度帶4處。通過布設P108和P109測深剖面，重點解析JD2異常（③號、⑩號礦化蝕變帶），確定礦（化）體的產狀、形態及空間分布。

（2）本區充電率異常展布與構造方向一致，主要受構造帶及巖體接觸帶的控制；而視電阻率異常帶的分布大致與巖性分界線、構造帶相吻合，激電中梯測量成果能較好反映礦區平面異常特征，且激電測深剖面成果與激電中梯剖面成果以及已知礦（化）體對應較好，說明本次激電工作能達到相應的地質效果，具有一定的參考價值。

[1]李金銘.激發極化法方法技術指南.北京：地質出版社，2004.

[2]傅良魁主編.電法勘探教程.北京：地質出版社，1983.

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