兩種物探在蘭坪縣松子園銅礦勘查中的應用

姜永果，鄭義舟，王 艷，徐 恒，劉文佳

(云南省有色地質局，云南 昆明 650051)

大功率激電法和大地電磁法(EH-4)是金屬礦勘查中常用的兩種物探方法，對不同的地質背景和探測目標，兩種物探方法各有其特點。筆者根據在云南松子園銅礦區開展的大功率激電法和大地電磁法(EH-4)工作，結合本區的地質情況，對比分析了兩種方法的特點和應用效果，總結了兩種方法在云南松子園銅礦區勘查中的適用性。

1 礦區地質礦產特征

松子園銅礦區位于昌都-蘭坪-思茅地塊，蘭坪(陸相)拗陷盆地(云南省礦產資源潛力評價，2013)。礦區地層主要有：

(1)石炭系石登群(Csh3)灰綠色凝灰質安山巖夾凝灰片巖，半自形粒狀結構，塊狀構造；

(2)中侏羅統花開左組(J2h)為礦區主要含礦層，其下段(J2h1)巖性為紫紅色層狀、薄層狀泥質板巖夾砂巖，上段(J2h2)巖性為灰綠色、灰色白云質絹云千枚板巖夾砂巖、粉砂巖；

(3)上侏羅統壩注路組(J3b)為紫紅色、灰紫色砂質泥巖、板巖，變余結構，板狀構造[1]。

區內巖漿巖為三疊紀噴出巖(Tλπ)，以酸性熔巖之石英斑巖、流紋巖，霏細斑巖及相應的火山碎屑巖為主，中酸性熔巖及火山碎屑巖次之，另有少量中基性熔巖出現[2][3]。

礦區位于瀾滄江大斷裂與大山箐至白莽山斷裂挾持的南北向緊密褶皺斷裂帶-恩棋復背斜西翼，區內主要構造線方向為南北向，以逆沖推覆構造尤為顯著[4][5]。礦區范圍內發現8條近南北向斷層，傾向東，傾角78°～85°，斷層產狀與地層相近，為推覆斷層。受推覆作用影響，在巖層的巖性變化的交界處發育層間破碎帶，其產狀變化較大，有的破碎帶中可見孔雀石化、黃銅礦化。銅礦化體主要賦存于花開左組(J2h)紫紅色巖層與淺色巖層交界的層間走滑構造破碎帶中(圖1)。礦化體主要呈似層狀、透鏡狀，其產狀與地層相近，傾向70°～115°，傾角78°～85°。礦化體厚0.5m～2.6m，平均銅品位0.52ω%～5.59ω%[2]。

礦石礦物主要為孔雀石、黃銅礦，可見藍銅礦、斑銅礦及輝銅礦；脈石礦物主要為石英、長石，含少量綠泥石、云母及粘土礦物。礦石具變余細-中粒砂狀結構、不等粒結構和粒狀結構；具浸染狀構造、細脈構造及塊狀構造。圍巖蝕變較弱，以硅化、碳酸鹽化為主。

2 電法工作概況

2.1 巖礦石電性參數特征

礦區巖石、礦石標本電性參數測定結果表明(表1)，硫化物銅礦石是該區電阻率最低的，視電阻率在77～86Ω.m，幾何平均值為81Ω.m，具有較高充電率，視充電率在8.12%～12.15%，幾何平均值為9.93%，表現為低阻、高極化的特征；含礦石英脈表現為高阻、高極化的特征；孔雀石化石英脈及石英砂巖與其相應的無礦化巖石的電性特征基本一致，表現為高阻、低極化特征；灰白色砂質板巖、紫色砂質板巖均表現為低阻、低極化特征；地表覆土層由于含水量較大，呈現低阻特征。這為EH-4和大功率激電法在該區找礦提供了物性前提，富含水的構造破碎帶引起的低阻異常是EH-4找礦的干擾因素，可通過地質情況、激電異常及異常特征加以區分。

圖1 松子園礦區地質簡圖

表1 松子園礦區巖礦石標本電性參數統計表

Tab 1.Electric Parameter of Rock and Ore Specimens in Songziyuan Orefield

巖(礦)石名稱視充電率(%)視電阻率(Ω·m)極大值極小值平均值極大值極小值平均值灰白色砂質板巖3.892.563.3020296118紫色砂質板巖4.003.013.4927575123石英砂巖(孔雀石化)3.612.713.12628127227石英砂巖3.522.693.19773126296石英脈3.252.853.041004904953含礦石英脈7.803.825.461271158425硅質巖3.823.233.401729300846銅礦石12.158.129.93867781

2.2 兩種物探方法工作原理

大功率激電法是以介質的激發極化效應差異為基礎，通過向地下供以大電流并觀測和研究二次電場的時間和空間變化規律來解決地質問題的物探方法[7]。相對于常規激電法有較大的探測深度。

大地電磁法(EH-4)，是以介質的電、磁性差異為基礎，通過觀測和研究人工或天然電磁場的時間和空間變化規律來解決地質問題的物探方法[8][9]。屬于部分可控源與天然源相結合的一種高頻大地電磁測深系統，可較好地解析被探測目標體的形態、規模、產狀變化[10]。

2.3 工作布置

礦區銅礦化點眾多，但礦體的連續性和規模有待查明。為了尋找大規模的礦體，指導探礦工程的布設，采用大功率激電測量與EH-4結合，開展綜合物探工作。共布設7條EH-4測量剖面，剖面長4.3km；布置8條大功率激電中梯測量剖面，剖面長3.5km。

圖2 地質物探綜合剖面圖

3 適用性分析

本區電法數據總體為低視電阻率、視高充電率背景，反映了含水泥巖、砂巖的廣泛分布。為了便于對比分析，選取礦化點分布較多，礦化體揭露程度相對較高的15號、16號、17號剖面線進行研究(圖2)。

3.1 大功率激電適用性分析

在15號剖面中，2個地表銅礦化點對應出現了高背景上范圍較窄的視充電率高值異常，寬度20m～40m，視充電率4.9%～6.1%(圖2a)；在17號剖面中，平硐PD2揭露的藍銅礦、黃銅礦礦體位置處對應出現了高背景上連續且平緩的視充電率高值異常(圖2c)，寬度約100m，視充電率4.7%～5.5%。可見，在松子園礦區大功率激電異常能較準確的反應出異常下方有銅礦化存在。視充電率出現范圍較窄的高值時，表明地下的礦化體規模較小，且埋深較小；視充電率出現連續而且平緩的高值時，表明地下有一定規模的礦化體存在，且埋深較大。

3.2 EH-4適用性分析

在17號剖面線中，平硐PD2揭露的藍銅礦、黃銅礦礦體位于低視電阻率與高視電阻率阻過度的部位(圖2i)。低阻部分對應破碎帶中的地下水，高阻部分對應透水性差的巖層，中阻部分對應含少量黃銅礦且透水性較差的巖層。富含地下水的構造帶，傾角較陡，一般為80°～90°，在EH-4剖面上表現為大規模的近似直立的形態，形成大面積的低阻區。含礦的構造帶傾角相對較緩，一般為61°～80°，且傾角變化范圍較大，局部最小傾角為47°，在EH-4剖面上表現為具有一定傾角，一般小于80°，分布于高阻向低阻過渡的區域。可見，該區大量分布的地下水致使EH-4剖面上出現較多的中低阻異常區，非礦異常與礦致異常的區分比較困難。

4 結論

(1)在松子園礦區，大功率激電測量能有效反映出銅礦化的存在，并能大致推測礦化體規模和埋深。

(2)礦區大量分布的地下水對EH-4測量找礦效果的影響很大，致使EH-4剖面上出現較多的中低阻異常區，非礦異常與礦致異常的區分比較困難。

(3)大功率激電測量對尋找隱伏的硫化物礦體效果較好。在地下水較為豐富且礦化較弱的地區，EH-4測量對尋找硫化物礦體效果較差。