金多金屬礦床中電法的應(yīng)用方法研究

王唯存，王守興

（吉林省勘查地球物理研究院，吉林 長(zhǎng)春 130012）

金屬礦產(chǎn)通常伴生很多金屬硫化物，且存在明顯的激發(fā)極化效應(yīng)。所以金屬硫化物可以通過(guò)激發(fā)極化法進(jìn)行尋找，達(dá)到間接勘查金屬礦產(chǎn)的目的。通常而言，構(gòu)造破碎帶以及巖漿侵入和巖性特征等因此和金屬礦體有著密切的聯(lián)系，電阻率差異明顯存在于礦體及其圍巖和侵入巖之間。斷裂破碎帶以及良導(dǎo)體主要表現(xiàn)為低阻特征。通過(guò)激發(fā)極化法的應(yīng)用，可以對(duì)電阻率及極化率等兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行觀測(cè)，所以應(yīng)用激發(fā)極化法尋找隱伏于深部的礦體具有重要意義[1]。下文結(jié)合實(shí)踐，對(duì)綜合電法勘探在金屬礦產(chǎn)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討，旨在為相關(guān)工作提供參考。

1 工作方法選擇

根據(jù)工作需要，開(kāi)展面積普查或剖面測(cè)量，快速查明區(qū)內(nèi)是否存在和礦體有關(guān)的極化率異常，確定異常在平面上的位根據(jù)極化率和電阻率異常分布情況，開(kāi)展進(jìn)一步找礦工作。依據(jù)極化率、電阻率異常形態(tài)及地質(zhì)條件布置測(cè)深工作。偶極偶極裝置的相位激電測(cè)深方法具有工作速度快，分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，可以快速確定激電異常源的大致深度。相位激電測(cè)量能夠選頻測(cè)量，抗干擾能力較強(qiáng)。但是該測(cè)量方法得到的視電阻率、相位斷面圖結(jié)果比較復(fù)雜，直觀解釋難度大，要通過(guò)反演給出較精確的模型結(jié)果[2]。可控源音頻大地電磁測(cè)深法具有勘探深度大、橫向分辨率高、經(jīng)濟(jì)快速等優(yōu)點(diǎn)，可以勘查更深處的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)深處的隱伏礦體。由于該方法勘探深度大，能夠發(fā)現(xiàn)深部斷裂構(gòu)造及侵入巖體，不僅可以直接找礦還能對(duì)找礦前景進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2 應(yīng)用實(shí)例

（1）地質(zhì)概況。工作區(qū)位于北山造山帶中西部，大地構(gòu)造位置屬于塔里木古陸東北部敦煌地塊（塔里木前陸基底）北緣早古生代裂谷型被動(dòng)陸緣帶內(nèi)的中元古生代裂谷中。地形地貌屬于低山丘陵戈壁區(qū)，南高北低，海拔高度為1900m～2000m。曾在此做過(guò)大量的研究工作，如探槽揭露，原生暈、自電和激電工作，完成ZK8410和ZK8406。在ZK8410孔深250m和360m處發(fā)現(xiàn)16.6m和15.0m厚低品位銅鉬礦體，在ZK8406孔深40m和100m附近發(fā)現(xiàn)21.1m和55.3m厚低品位銅鉬礦體，礦體產(chǎn)于花崗斑巖巖體接觸帶附近。

（2）成礦預(yù)測(cè)。1：20萬(wàn)化探在該區(qū)發(fā)現(xiàn)3處異常，自南向北出現(xiàn)斑巖型銅礦化（Cu、Mo），接觸交代型銅礦化（Cu、Pb、Zn），巖漿期后熱液型銅礦化（Pb、Zn、Cu、Au、Ag）的似帶狀分布格局。銅礦化的前緣元素As、Ag異常規(guī)模比銅異常規(guī)模大，銅的尾部元素Mo、W、Sn異常規(guī)模小，含量低，表明該區(qū)具有尋找隱伏銅多金屬礦產(chǎn)的潛力。

圖1 充電率異常

圖2 視電阻率擬斷面(Ω·m)

（3）綜合物探測(cè)量。本次物探工作使用多功能電法儀，首先用中梯裝置的時(shí)間域激發(fā)極化方法進(jìn)行普查測(cè)量，AB=2500m，MN=50m，測(cè)線長(zhǎng)1500m。測(cè)量結(jié)果在某線50點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了較好的充電率異常，充電率異常曲線呈微傾斜狀，傾向北西，幅值30ms，背景值10ms，對(duì)應(yīng)視電阻率為高阻異常，推測(cè)該異常對(duì)應(yīng)高阻高極化地質(zhì)體。針對(duì)中梯激電異常布置了偶極偶極裝置的相位激電測(cè)深工作，測(cè)量偶極距MN=50m，隔離系數(shù)n取2～8，測(cè)量頻率為f=0.25Hz。

由圖1、圖2可見(jiàn)，相位異常曲線呈不對(duì)稱的“M”形，異常中心在50點(diǎn)附近，表明極化地質(zhì)體頂面埋藏較淺，呈傾斜狀，傾向北西；視電阻率異常曲線同樣為不對(duì)稱的異常中心在40點(diǎn)。測(cè)量結(jié)果表明相位異常中心和視電阻率異常中心不重合，高極化地質(zhì)體位于高阻地質(zhì)體的邊部。

將相位反演結(jié)果和已知地質(zhì)鉆探斷面對(duì)比，發(fā)現(xiàn)ZK8406淺部見(jiàn)到的銅鉬礦層和96點(diǎn)反演發(fā)現(xiàn)的極化異常體延伸到淺部的位置相吻合，極化體傾向和鉆探結(jié)果一致，只是極化體反演深度比鉆探揭露的礦層淺一些，深部的高阻異常體與花崗斑巖巖體對(duì)應(yīng)；ZK8410在350m深處見(jiàn)到的銅鉬礦54點(diǎn)反演發(fā)現(xiàn)的極化異常體延伸到深部的位置相對(duì)應(yīng)。可見(jiàn)2個(gè)鉆孔均打在高極化體邊部上，偏離了主異常體位置。由反演電阻率斷面可見(jiàn)，和圍巖的接觸帶上，電阻率異常結(jié)果和實(shí)際地質(zhì)情況比較吻合。

依據(jù)反演結(jié)果，ZK8406如果向北西位移100m，或ZK8410向南東移動(dòng)15m，（可控源數(shù)據(jù)進(jìn)行了靜校正，反演使用Zonge公司軟件)。參照地質(zhì)斷面圖，見(jiàn)礦位置大致在反演電阻率等值線1600Ω·m上，該等值線大致對(duì)應(yīng)侵入巖體接觸帶，其下為花崗巖體。根據(jù)相位反演模型結(jié)果，推測(cè)接觸帶附近的高極化體是賦存礦層的反映。

為進(jìn)一步驗(yàn)證極化體的存在，指導(dǎo)鉆孔布設(shè)，以40點(diǎn)為中心布置了三極裝置的時(shí)間域激電測(cè)深勘探查，視電阻率斷面圖的形態(tài)和可控源反演電阻率結(jié)果相似，這樣就以另一種勘探方法驗(yàn)證了可控源音頻大地電磁測(cè)深反演電阻率的正確性。視充電率值50m以上為一均勻極化層，由40點(diǎn)向西50m向下視充電率值開(kāi)始逐漸升高，在52點(diǎn)300m深充電率達(dá)到最大值，由充電率異常形態(tài)分析，向西視充電率異常還有延伸趨勢(shì)，充電率異常基本位于高阻地質(zhì)體的接觸帶上。

綜合幾種勘查結(jié)果，推測(cè)40點(diǎn)附近的高阻地質(zhì)體以及深部的高阻地質(zhì)體為花崗斑巖體。該礦化體在56點(diǎn)頂面埋深約150m，寬約50m，向下延伸大于300m，推斷該高極化體可能為具有工業(yè)品位礦體。

3 結(jié)論

在金屬礦產(chǎn)勘探中選擇多種有效方法進(jìn)行組合勘查，從不同角度研究異常源，可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，互相驗(yàn)證，提高地質(zhì)解釋的準(zhǔn)確性；同時(shí)可以快速查明礦體與圍巖之間的相互關(guān)系、礦體在空間的賦存位置和形為鉆探驗(yàn)證提供了準(zhǔn)確信息，減少不必要的工程投入，加快找礦進(jìn)程。