物探方法在冀西北找礦中的應用效果

段凌峰

摘要：河北省張家口蔡家營鉛鋅礦區南外圍，在原普查區的深邊部繼續開展綜合物探工作，通過大功率激電測量及CSAMT可控源音頻大地電磁法測深工作，圈定出綜合異常，提出了以深邊部為空間，以熱液構造帶、接觸帶為目標思路。根據本次綜合物探方法的應用效果，通過鉆探驗證發現了伴生硫化物的隱伏鉛鋅礦體，對擴大礦區遠景起到了一定作用。

關鍵詞：激電測量;電磁法;異常

隨著我國經濟建設的深入發展，地質勘探在礦區深邊部找礦成為了發展方向。筆者主要闡述綜合物探方法在張家口蔡家營外圍找礦中的實際應用，多種方法手段避免了單一工作方法的多解性。本區激電異常“低阻高極化”電性特征在尋找隱伏伴生硫化物的鉛鋅礦中找礦效果顯著。通過鉆探驗證，發現了工業品位的鉛鋅礦體，構建了找礦模型。物探多種方法的應用模式在冀西北地質找礦中可推廣借鑒。

1.地質概況

工作區位于華北地臺北緣內蒙古地軸中部之蔡家營凸起，尚義～赤城深斷裂的北部邊緣，康保～圍場深斷裂的南部，華北地臺北緣青羊溝～蔡家營～蘭閆鉛鋅礦大型多金屬成礦帶中部，蔡家營鉛鋅大型多金屬礦床的南部外圍。

區內出露的地層主要有下元古界紅旗營子群變質巖系、中生界侏羅系白旗組、張家口組火山碎屑巖及火山熔巖，白堊系砂礫巖及新生界第三系及第四系等（見圖1），由于本區地處壩上高原，大面積被第四系覆蓋，基巖出露零星。通過眾多科研成果表明，紅旗營子群變質巖系老地層，其Zn微量元素豐度值較高，Zn平均值為345.21×10-6，是地殼平均值的4倍～5倍，是本區公認的鉛鋅等多金屬礦形成的初始礦源之一。

由于本區特殊的地域優勢，其構造活動頻繁劇烈，并且呈現多期迭加改造的態勢。首先，其南緣為近EW向的尚義～赤城深大斷裂，其北部為近EW向康保～圍場深大斷裂，NNE向的烏龍溝～上黃旗深斷裂從本區東南部穿過，受這些深斷裂的影響，其派生的NE向斷裂構造較為發育，不同方向、不同期次構造變動，為本區成礦熔液的運移及沉淀提供了良好的空間。

2.地球物理特征

根據表1可知：區內變粒巖、蝕變正長斑巖呈現“中極化、中電阻”電性特征;石英斑巖具有“低極化、高電阻”的電性特征;含黃鐵礦化蝕變巖具有“高極化、低電阻”的電性特征。

綜上所述，礦體與圍巖電性差異明顯，具備開展電法勘探的物性前提。結合本區礦床類型、圍巖蝕變及外圍深邊部找礦的要求，確定大功率激電測量及可控源音頻大地電磁法（CSAMT）測深作為本次的勘探手段。

3.物探方法的應用效果

3.1大功率激電中梯

在蔡家營外圍測區進行了激電中梯掃面。共完成4.2km2的激電中梯掃面工作。全區視電阻率曲線圓滑，數值一般在500Ω·m左右，大部分為中低電阻率，為第四系覆蓋;西部高視電阻率多為黑云斜長片麻巖、混合巖出露區。

視極化率異常明顯，ηs異常值較高，且較規律。異常總體為近南北走向“半弧”型展布，根據異常特征及分布位置，圈定四個異常，編號為D1、D2、D3、D4。

D1異常位于測區北端。視極化率以3%勾出的等值線為橢圓狀，長軸方向近南北，長約200m，寬約100m。視極化率最大值4.9%。與其對應為中低視電阻率;D2異常位于測區中段，視極化率等值線為紡錘狀，長330m，寬約100m～200m。視極化率最大值4.9%。與其對應為中低視電阻率;D3異常視極化率等值線為橢圓狀，長軸方向近東西，視極化率最大值4.9%。與其對應為中低視電阻率。

D4異常位于測區東端，視極化率以3%勾出的等值線為楔狀，長330m，寬200m，與其對應為中低視電阻率。中梯異常的電性特征為“中低阻高極化率”。

3.2可控源音頻大地電磁測深（CSAMT）

可控源音頻大地電磁測深布設在D4異常上，剖面方向南北。

從CSAMT反演電阻率斷面上看，縱向上電阻率大部呈現由低到高的變化趨勢。共分兩個電性層，0～60m，相對低阻區，電阻率30Ω·m～200Ω·m，推斷為第四系（Q4）殘坡積、亞砂土;60m以下，相對高阻區為下元古界紅旗營子群片麻巖（Arh）。從水平1280～1450點之間，高阻區內出現了一個寬緩的相對低阻凹陷帶，為斷層F，南傾，向下延伸250m至完整基巖（Arh）。結合地質剖面，建議鉆孔施工在1400點位置。鉆孔ZK1驗證情況：0～31m為第四系亞砂土，65m以下為片麻巖（Arh）地層，在152m～168m為構造破碎帶，充填浸染狀黃鐵，見星點狀細脈狀閃鋅礦，發育于破碎巖石裂隙中，目估品位含量達1%。

3.3主要認識

鉆探驗證，在152～168m處存在構造帶，發現了伴生硫化物的鉛鋅礦體，達到了工業品位。主要認識如下：

（1）本區海西期巖漿活動劇烈、頻繁，呈多期次、多旋回的特點，巖漿活動是本區內多金屬礦產形成的一個重要的內在因素，不僅在漫長的地質演變過程中提供熱源和動力，同時，在成礦過程中與其他地層進行重熔、交代，使成礦溶液中的有益元素濃度再次富集。（2）對于本區的含硫化物鉛鋅礦而言，可以通過與其伴生的黃鐵、黃銅的激發極化效應，利用激電中梯掃面圈定出礦體的平面位置;然后結合電磁測深，確定礦體的空間分布特征及產狀要素。對于該區埋深較大的礦體探測，由于斷裂構造是鉛鋅礦的導礦容礦通道，可以應用可控源音頻大地電磁測深法（V8），來確定構造發育情況，從而為該區工程施工提供物探理論依據。（4）本區鉛鋅礦物探模型為：激電中梯測量“中低阻高極化”電性特征;CSAMT測量構造裂隙為“中低阻”特征，可以推廣借鑒。

4.結論

（1）測區共圈定了四處激電異常（D1、D2、D3、D4），為成礦有利地段。異常由裂隙充填黃鐵礦伴生鉛鋅化引起。（2）通過鉆探驗證，發現了鉛鋅礦體，激電中梯測量+電磁法測深來圈定“中低阻高極化”電性特征的金屬硫化物礦體效果較佳。（3）本次綜合物探認為，蔡家營鉛鋅礦外圍找礦前景較好，為冀西北地質找礦確立了物探模型。對擴大礦區遠景起到了一定作用。

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