物探電法在趙家山金多金屬礦找礦中的應用

劉 陽，陳百彤，梁樹范

（河南省地質礦產勘查開發局第一地質勘查院，河南 鄭州 450000）

趙家山工作區位于河南省南部桐柏山西部余脈，區內地質構造復雜，巖漿活動頻繁，成礦地質條件有利。在前期地質工作的基礎上，為了進一步了解成礦地質體的埋深、礦體的空間分布特征，在成礦有利和化探異常反映較好的重點工作區進行了物探工作。

物探工作主要采用了直流激發極化法。激發極化法（簡稱激電法）是以地下巖、礦石在人工電場作用下發生的物理和電化學效應差異為基礎的一種電法勘探方法，是金屬礦床預測及找礦中最常見的地球物理方法。

1 區域地質背景

工作區位于區域上的北西向老公山～黑石山斷裂帶及其西北側，地質構造復雜，巖漿活動頻繁，變質、變形作用強烈，成礦地質條件較好。

1.1 地層

工作區在祁儀幅西北部趙家山一帶，帶內主要出露地層為震旦系。主要巖性為蝕變大理巖、云母石英片巖。巖石具有強硅化、褐鐵礦化、碎裂巖化。

第四系（Q）：巖性為砂礫石、流砂、砂質粘土，含鐵錳質結核，含礫粘土。

1.2 構造

該金多金屬礦帶受控于區域構造新市斷裂的次級斷裂帶。斷裂帶內發育碎裂巖、碎斑巖、構造角礫巖等，沿斷裂帶各類礦化和蝕變作用強烈。帶內可見小花崗斑巖體、蝕變基性巖體出露。

在該區發現了3條礦（化）體：K1礦（化）體：出露于趙家山南約1km，礦體受控于構造破碎帶。K2礦（化）體：產于構造破碎帶內，與K1近于平行展布。K3礦（化）體：產于構造破碎帶內。

1.3 圍巖蝕變

主要巖性為蝕變大理巖、云母石英片巖。巖石具有強硅化、褐鐵礦化、碎裂巖化。

基性巖：呈規模不大的巖體及巖脈，多已變質。主要有：大沖變輝石巖，分布在朱家山～小高山～綿羊店一帶；晉寧期變輝綠巖（脈）。

石英脈：區內石英脈發育，部分地段金礦化強烈。

1.4 地球化學特征

趙家山工作區內1：50000水系沉積物異常有金鎢鉍異常（4-乙3Au、W、Bi、As、Cd、Cu），異常組合好，強度高。

2 工作區巖礦石電性特征

在工作區的地表露頭采集了電性標本共55塊，測定前對標本進行了24h浸水處理，使用YXJC-1型激電模擬器提供雙向短脈沖供電信號，供電時間8s，供斷比1：1，用WDJS-2型激電接收機進行觀測，統計極化率的算術平均值和電阻率的幾何平均值。測定結果見下表。

表1 礦物的極化率的算術平均值和電阻率的幾何平均值

由上表可以看出，地表出露巖石極化率較低，在0.38%～3.81%之間，硅化褐鐵礦化蝕變巖最高為2.51%，對應的視電阻率高低阻起伏較大，石英大理巖（硅化褐鐵礦化鎢鉛礦石）最高位3.44%，對應的視電阻率平均值在6526歐姆Ω·m左右。

結合前人資料和物性成果，已知礦點或礦化點礦石多具有高極化率、高低阻過渡帶特征，非礦巖石一般具有低極化率、低電阻率或高電阻率特征。

在工作區開展電法找礦勘查工作具有明顯的地球物理前提。

3 野外激電數據采集與處理

3.1 工作方法

本次物探電法工作主要在重點工作區進行了激電中梯測量和激電測深測量工作。

激電中梯測量測線垂直于礦化體的走向及地質構造方向，采用雙向短脈沖供電方式進行供電，短導線方式測量，供電周期32s，斷電延時100 ms。供電極距AB=1500m，MN=40m，剖面測量點距20m。

激電測深點距20m～40m，電極距AB/2max=2000m，采用對稱四極裝置，相鄰AB距符合《時間域激發極化法技術規定》（DZ/007—2016）。

3.2 數據處理與成圖

采集的激電數據，電阻率經簡單地形改正，極化率未進行地形改正。

本次物探工作使用武漢中地信息工程有限公司開發的MAPGIS軟件繪制了圖件。

4 激電異常解釋推斷

由工作區視極化率ηs平面等值線圖、視電阻率ρs平面等值線圖分析，以視極化率ηs高于6.0%為異常區，以此在工作區圈出了Dη-1激電異常。以下對此異常進行剖析。

4.1 Dη-1異常詳述

該異常區位于工區中南部，在0線到4線的118號點-156號點之間，長約400m，寬250m，東西未封閉，走向300°，極化體向北傾。

由激電中梯剖面可以看出，ηs背景值為5.5%，極大值為9.51%，大部分在2.0%～5.5%之間，該異常帶受控于區域構造新市斷裂的次級斷裂帶，斷裂帶內發育碎裂巖、碎斑巖、構造角礫巖等，小型的構造斷層較多，因此對應的視電阻率高低阻起伏較大。

礦化帶K1、K2、K3位于Dη-1視極化率異常區中，依次自南向北平行展布，異常區主要巖性為蝕變大理巖、云母石英片巖，巖石具有強硅化、褐鐵礦化、碎裂巖化。

該異常附近有金化探異常顯示，成礦地質條件優越，推測本處異常為礦致異常，目前，地表礦（化）體得到初步控制。

4.2 解釋推斷

為進一步了解該區異常地質體的產狀、埋深，在激電中梯剖面3線上布置了激電測深工作，繪制了綜合剖面圖。

圖1 中梯剖面圖

圖2 激電測探ηs斷面等值線圖

圖3 激電測探ρs斷面等值線圖

圖4 極化率曲線類型圖

圖5 電阻率曲線類型圖

由3線綜合剖面圖可以看出，在118號點～150號點出現高視極化率異常，是Dηs-1異常的反映，中梯曲線有多個峰值，可能由多個極化體疊加引起。視極化率異常范圍在6.0%～9.5%之間，對應的視電阻率起伏較大。礦化帶K1及K2位于此異常內，異常區主要巖性為蝕變大理巖、云母石英片巖，巖石具有強硅化、褐鐵礦化、碎裂巖化。

由激電測深等值線斷面圖可以看出，116號點～160號點AB/2=120m向下出現高極化率異常，等值線南部密集北部稀疏，可知極化體向北傾。異常中心分別位于132號點～136號點AB/2=230m～340m處，對應的視電阻率為高低阻過渡帶，以及128-134號點AB/2=1000m處，對應的視電阻率為高低阻過渡帶。

綜上所述，該處有多個極化體，134號點下方極化體頂板埋深在70m左右，130號點下方極化體頂板埋深在300m左右。該異常位于礦化帶K1、K2內，主要出露巖性為蝕變大理巖、云母石英片巖，巖石具有強硅化、褐鐵礦化、碎裂巖化。初步分析該異常為礦致異常，建議進行鉆探工程驗證。

5 結語

在工作區圈出了一個激電異常Dη-1，為高極化率、高低阻過渡帶，與化探金異常套和較好，K1、K2、K3礦化帶位于此異常區內。從區域地質背景，成礦地質特征，激電異常，元素的地球化學組合異常特征分析，趙家山多金屬成礦帶具有高中低溫元素異常套合較好的特征。成礦地質條件優越。推測本處異常為礦致異常，且具有一定的成礦規模。有較大的找礦潛力。

通過本次物探工作，對以往物探工作資料總結研究，在地球物理條件具備時，激發極化法找金礦是有效可行的，大大便利了金礦的找礦工程，提高了找礦效率。