內蒙古阿巴嘎旗扎臘地區玄武巖覆蓋區激電異常特征及成因探討

時志興，易凱，張慶禮，黎勇，楊鎖，高明山

（1天津華北地質勘查局核工業二四七大隊，天津 寶坻301800；2河北省地礦局第五地質大隊，河北 唐山 063000）

內蒙古阿巴嘎旗扎臘工作區位于西伯利亞板塊東南大陸邊緣晚古生代陸緣增生帶，在二連—賀根山板塊對接帶的西北側，屬濱西太平洋成礦域內蒙-興安成礦帶，Ⅲ級成礦區帶屬二連—東烏旗晚古生代-中生代銅銀多金屬、鉻及鉑族元素成礦帶，Ⅳ級成礦遠景區屬阿巴嘎旗北部一帶銅多金屬成礦遠景區，Ⅴ級找礦遠景區屬白音寶力格-吉爾嘎朗圖銅、鉛、鋅、銀找礦遠景區[7]。工作區西北部約5km是高爾旗中大型鉛鋅礦床，鉛鋅銀礦體主要賦存于泥盆系泥鰍河組變質細粒長石石英砂巖的破碎帶中，地表大部分被第四系上更新統覆蓋，為半隱伏礦體 ；該礦激電異常均與礦化蝕變帶相吻合，在玄武巖覆蓋區找到了工業礦體，激電找礦效果十分明顯[4]。

1 地質概況

工作區內主要出露有上石炭-下二疊統寶力高廟組二段（CPbl2）：主要為角礫巖屑晶屑凝灰巖、巖屑晶屑凝灰巖和晶屑凝灰巖；第四系上更新統(Qp3a)：阿巴嘎組氣孔狀橄欖玄武巖；全新統(Qh)地層：坡積土色砂礫石與風成細沙土(Qhdl+eol)及沖積砂礫與湖積淤積堆積物(Qhal+l)。區內構造跡象不明顯，被第四系砂土和牧草覆蓋，南側新生代火山作用強烈，存在一馬蹄形火山口，火山噴發方式以裂隙中心式噴發為主，在火山口附近氣孔狀玄武巖基巖大面積出露，呈面狀展布[7]。

2 物性特征

工作區內氣孔狀玄武巖、致密狀玄武巖、角礫巖屑晶屑凝灰巖、巖屑晶屑凝灰巖視極化率較低，視電阻率相對較高，鉆孔內的含Fe、Mn質結核泥土呈現明顯的低阻高極化特征，是引起本次激電異常的主要原因。

圖1 工作區地質圖

3 激電異常特征分析

3.1 激電中梯面積性測量激電異常特征

圖2 物性特征

本次激電測量工作采用加拿大GDD大功率直流機電儀，該儀器具有儀器性能穩定、野外重復觀測一致性好，數據質量高等特點，其發射機穩流精度高，產品安全性好。激電中梯面積性測量AB極距1600m，MN極距40m，觀測段1000m；激電中梯剖面測量AB極距1600m(觀測段1000m)和800m(觀測段500m)，MN極距40m；對稱四極激電測深ABmax=1600m。

巖石名稱 件數 極化率（%） 電阻率(Ωm)最小值 最大值 算術平均值 最小值 最大值 幾何平均值氣孔狀玄武巖 13 0.16 1.75 1.25 35 5307 962致密狀玄武巖 24 0.56 2.24 1.16 175 7360 1362角礫巖屑晶屑凝灰巖 10 0.50 1.66 0.88 492 9919 1468巖屑晶屑凝灰巖 26 0.34 1.62 0.87 190 10260 2140含Fe、Mn質結核泥土(鉆孔) 8 1.21 5.45 3.55 28 2367 315

工作區完成1:10 000激電中梯測量7.40km2，以視極化率3.0%圈定3個激電異常，編號為DJⅡ-1、DJⅡ-2、DJⅡ-3。3個異常視極化率等值線較密集，梯度變化較大，值在大多在3.0%～5.47%之間，最高值為7.90%，視電阻率值在200-400Ω·m之間變化，異常顯示為低阻高極化特征。這3個異常有一個共同特點均分布在靠近測線兩端。

3.2 激電中梯剖面測量、激電測深激電異常特征

在DJⅡ-1異常上布設A號激電中梯剖面；在DJⅡ-2、DJⅡ-3異常上B、C號激電中梯、對稱四極測深剖面。

B線異常特征：當AB=1600m時，面積性測量發現的DJⅡ-2異常無顯示，視極化率在1.0%～3.0%左右變化，視電阻率小于250Ω·m；AB=800m，激電異常重現，視極化率在3.0%～5.0%之間變化，視電阻率在250-1000Ω·m之間變化。A、C線異常特征與B線相似。在B線、C線上布置激電測深剖面。B線在距離地表0-90m之間，視極化率值均小于3%，對應的視電阻率在1000-2000Ω·m之間，呈現出明顯的高阻低極化特征；在距離地表90-170m之間，存在一個近水平的高極化體，視極化率值均大于3%，最大值為4.39%，對應的視電阻率在200-700Ω·m之間，呈現出明顯的中低阻高極化特征(圖3)。C線激電測深異常特征與B線相似。

圖3 B線激電中梯、激電測深異常圖

4 鉆孔驗證情況

圖4 DJⅡ-2激電異常鉆探驗證示意圖

為了驗證激電異常，在B線上布設ZK01鉆孔，鉆孔深度350m。鉆探結果顯示阿巴嘎組玄武巖厚度約90m,寶力高廟組凝灰巖埋深約200米，玄武巖與凝灰巖中間夾雜一層厚度約60米的含Fe、Mn質結核的風化層，呈現低阻高極化特征，主要由風化礫石及粘土組成，引起本次激電異常。

5 激電異常成因探討

通過以上分析，本工作區激電異常分布特征如下：激電中梯面積性測量(AB=1600m)時，低阻高極化激電異常分布在觀測段兩端，中部無明顯激電異常。布設激電中梯剖面對面積性異常進行驗證：當AB=1600m時，面積性測量發現的低阻高極化激電異常消失，低阻高極化激電異常出現在觀測段兩端；當AB=800m時，面積性測量發現的低阻高極化激電異常重現，但是觀測段兩端有向高阻低極化過渡趨勢。通過對稱四極激電測深，在距離地表0-90m深度范圍內，存在一個近水平狀高阻低極化體；在距離地表90-170m深度范圍內，存在一個近水平狀低阻高極化體；170m深度以下，存在明顯的低阻低極化體。

筆者認真分析本次激電異常特征及鉆探驗證結果，認為阿巴嘎組玄武巖覆蓋層在工作區內呈近水平狀，其下部的含Fe、Mn質結核的風化層頂部呈近水平狀，構成一個由淺到深的“玄武巖(高阻低極化)-含Fe、Mn質結核的風化層(低阻高極化)-凝灰巖(低阻低極化)”地質地球物理模型。研究表明, 中梯裝置的異常幅值不是隨著供電電極距的增加而無限增大的，在無已知礦的情況下,通常根據任務要求的一般勘查目標體深度,按以下關系確定，AB=(4～10)h式中h為極化體的頂端埋深[2]。激電中梯裝置觀測段各點的勘探深度都不同，以裝置主剖面的中心點O點勘探深度最大，約等于AB/2，為100%；主剖面始末點最大勘探深度理論約等于AB/2的74.6%；旁剖面的始末點最大勘探深度理論約等于AB/2的63%；旁剖面觀測段的中心點最大勘探深度理論約等于 AB/2 的 91.6%[1]、[5]、[6]。因此在本次激電中梯測量中：AB=1600m，靠近觀測段始末點，探測深度較淺，為含Fe、Mn質結核的風化層，中部探測深度較大，為寶力高廟組凝灰巖；AB=800m,靠近觀測段始末點，探測深度較淺，為阿巴嘎組玄武巖，中部探測深度較大，為含Fe、Mn質結核的風化層。

6 結論

工作區內玄武巖覆蓋層下的低阻高極化激電異常由含Fe、Mn質結核風化層引起，并建立了該地區地質地球物理模型。激電中梯裝置觀測段各點的勘探深度都不同，裝置主剖面的中心點勘探深度最大。激電中梯裝置的異常幅值跟供電電極距長度有關，應根據勘查目標體深度估算AB 極長度。由于作者水平有限，此文章僅供在該地區或同類地質條件工作的同行參考。