天然源音頻大地電磁測深在四川雅江某礦區尋找隱伏偉晶巖體中的應用

李照寰，黃雪林

（四川省冶金地質勘查局六0五大隊，四川 眉山 620860）

雅江縣位于青藏高原東南隅，雅礱江東側的深切割區。地形坡度40°～60°，海拔2811m～3330m（附近最高峰4500m）。在開展地質工作時往往由于地形陡峭，構造發育很難發現隱伏礦體。由于構造作用會造成地球物理物性發生差異變化，采用地球物理方法尋找隱伏礦體是常用的手段，而被廣泛應用的是地震、電法。而高山地區的特殊地理環境及惡劣的氣候條件，使這些方法的測量變得相對復雜、費用較高。

由于構造形成過程中不同性質基巖、不同巖性物質的填充，會存在不同電性差異，因此利用音頻大地電磁測深法發現、研究這些電異常，并進行一定數據處理和分析，總結構造地質體的電性特征，提高成果解譯水平，將電法應用于尋找隱伏礦體具有非常重要的意義。

1 區域地質背景

礦區處于四川西部石渠—九龍花崗偉晶巖帶南段，礦區東部約10km處為已知的鋰礦成礦構造——甲基卡背斜，東北部約12km處為容須卡背斜，這兩處是典型的甲基卡式鋰礦帶。甲基卡鋰礦的分布受大地構造和區域巖漿活動控制，成礦條件包括：穹窿構造體（甲基卡短軸背斜及斷層）；二云母花崗巖（印支晚期）；三疊系西康群復理石建造圍巖；圍繞巖體分布的十字石、紅柱石、石榴石、黑云母低壓角閃石蝕變帶；巖體頂部及周圍發育的層間剝離構造及剪切構造。

2 測區地球物理特征

本次物探工作測定各類巖石標本共計63塊，巖石標本電參數統計結果列于表1。

表1 巖石電參數統計表

根據地質資料，上表中“砂巖”實際包含變質粘土巖、變砂巖、粉砂巖、細砂巖、片巖等，因質變、褶皺擠壓等因素，導致彼此間混雜交錯，難以細分，通過與地質人員溝通，并結合以往物性工作經驗，認為上述巖性間物性差異較小（明顯小于與偉晶巖之間的物性差異），故將此類物性標本統一定義為砂巖，實質并非單純的砂巖，特此說明。

由表1可知本區巖石具有如下特征：偉晶巖電阻率的幾何平均值為14644Ω·m；砂巖電阻率的幾何平均值為1159Ω·m。砂巖為測區地層的主要圍巖以及花崗偉晶巖的上覆巖體，兩者的電阻率差異在10倍以上，實質要求是在低阻中尋找高阻體。

高密度電阻率法工作的前提條件，是要求各巖類之間有較明顯的電阻率差異，特別是目標巖體與其他圍巖之間電阻率差異越顯著，效果越好。通過本次物性測試工作，了解了目標巖體——偉晶巖與其圍巖和上覆巖體之間具有明顯的電阻率差異。

音頻大地電磁測深主要依據各巖類的卡尼亞視電阻率差異來劃分不同的地質單元，本區目標巖體——偉晶巖與其圍巖和上覆巖體之間具有明顯的電阻率差異，通過音頻大地電磁測深來了解含礦層的空間分布特征是有效的。

3 測區電性異常特征研究及礦體推測

通過對測區AMT數據的處理，在東西兩個礦帶上均發現了顯著的高阻異常帶。東部礦帶的三條AMT剖面切片見圖1。由圖1可知，該區域的三條AMT剖面在里程約0.12km附近都存在一陡立的帶狀高阻異常，向深部延伸超過500m，其傾角＞80°，異常中心寬度約25m，中心區域阻值約為104Ω·m。三條AMT剖面在該位置的高阻帶連貫性較好，具有相似的形態、產狀和埋深，推測為同一高阻體引起的。結合地質資料，發現P50號剖面更靠近高阻體的中心位置（高阻帶范圍較大、阻值較高），向P54線方向，高阻體范圍逐漸收窄，產狀由傾斜變為陡立。

圖1 AMT剖面切片圖

3.1 P50號剖面

P50號剖面位于東部礦帶中段P50號地質勘探線上，該剖面上的AMT測深點點距20m，長180m，方位325°；高密度電法測深剖面的最小極距為10m，野外測量時測線全長1200m，資料解釋僅截取居中的500m數據段（里程號300m～800m），該剖面所處地層巖性由小號到大號點依次為：粘土巖、偶夾條紋狀粘土質細砂巖（Txj2a）；粘土巖夾條紋狀粉砂巖、細砂巖（Txj2b）；粘土巖、粉砂巖、粘土質細砂巖互層（Txj2c）。根據地質資料，東部礦帶仍以尋找高阻偉晶巖為主，但與西部礦帶的區別是：西部礦帶偉晶巖以鈮鉭礦為主要礦種；東部礦帶偉晶巖以鋰礦為主要礦種。在AMT斷面圖中，高阻異常帶呈條帶狀由淺部向深部延伸，視電阻率ρs值由淺到深逐漸增大（從N×102Ω·m增大至N×104Ω·m），延伸深度超過500m。高密度斷面圖中，與AMT高阻帶對應的位置，其視電阻率ρs值也明顯高于相鄰圍巖（異常區阻值均大于3000Ω·m，周邊圍巖視電阻率的常見值在2000Ω·m以下）。參考地質資料，推斷物探成果斷面圖中的高阻帶是由高阻偉晶巖引起的，圈定的高阻異常區域即為偉晶巖所處的位置，并推斷其為陡立層狀、類層狀產出，傾向向南，傾角約75°。

3.2 P52號剖面

P52號剖面位于P50號剖面東側，相距約40m，物探剖面各測量參數設定與后者相同，剖面所處地層巖性也與P50類似。在AMT斷面圖中，與P50號剖面類似的，高阻異常帶呈條帶狀由淺部向深部延伸，視電阻率ρs值由淺到深逐漸增大（從N×102Ω·m增大至N×104Ω·m），延伸深度超過500m。高密度斷面圖顯示，與AMT高阻帶對應的位置，在淺部的視電阻率也明顯高于相鄰地質體：中心異常區阻值均大于3000Ω·m，根據地質資料及現場踏勘，高阻帶南側為完整或較完整的變質粘土巖、砂巖、片巖等混合巖體，其阻值大約在1000～2000Ω·m之間；高阻帶北側為褶皺擠壓形成的破碎帶，其阻值普遍＜1000Ω·m，都明顯小于中心高阻異常區。對比地質資料，推斷物探成果斷面圖中的高阻帶是由高阻偉晶巖引起的，圈定的高阻異常區域即為偉晶巖所處的位置，并推斷其為陡立層狀、類層狀產出，傾向向南，傾角大于80°。

3.3 P54號剖面

P54號剖面位于P52號剖面東側，相距約40m，物探剖面各測量參數設定與后者相同，剖面所處地層巖性也與P52類似。在AMT斷面圖中，與P52號剖面類似的，高阻異常帶呈條帶狀由淺部向深部延伸，視電阻率ρs值由淺到深逐漸增大（從N×102Ω·m增大至N×104Ω·m），延伸深度超過500m。高密度斷面圖顯示，與AMT高阻帶對應的位置，在淺部的視電阻率也明顯高于相鄰地質體：中心異常區阻值均大于3000Ω·m，根據地質資料及現場踏勘，高阻帶南側為完整或較完整的變質粘土巖、砂巖、片巖等混合巖體，其阻值大約在1000～2000Ω·m之間；高阻帶北側為褶皺擠壓形成的破碎帶，其阻值普遍＜1000Ω·m，都明顯小于中心高阻異常區。

對比地質資料，推斷物探成果斷面圖中的高阻帶是由高阻偉晶巖引起的，圈定的高阻異常區域即為偉晶巖所處的位置，并推斷其為陡立層狀、類層狀產出，傾向向南，傾角大于80°。

將東部礦帶上3條物探剖面推斷的高阻偉晶巖范圍投影到平面上，可得一條走向北東的偉晶巖高阻帶(見圖2)，將該高阻異常帶命名為D2，該異常直線長度超過80m（貫穿3條物探剖面），異常寬度在25m左右。由圖推測，D2號異常是由高阻的花崗偉晶巖引起的，推測P50號剖面更靠近偉晶巖體的中心位置（高阻帶范圍較大、阻值較高），向P54線方向，高阻體范圍逐漸收窄，產狀由傾斜變為陡立。

圖2 P54號剖面高祖異常帶示意圖

物探剖面推斷之高阻異常基本為高阻的偉晶巖體引起的，在東西兩個礦帶各探得一條花崗偉晶巖帶（編號D1、D2），其形態與產狀基本相似：呈陡立條帶狀，向南傾角普遍大于80°，向下延伸幅度較大。D1號異常帶在向D2延伸的方向上出現尖滅的趨勢，且東西兩礦帶主要賦礦類型不同，故推測兩者之間的偉晶巖體并不連續。在礦帶的東西兩端，因整個礦區與北東方向的容須卡、東方的甲基卡穹窿距離10km以上，其處于同一礦脈的可能較小，但不排除其處于一個新的甲基卡式的穹窿之內，這需要地質方面做進一步工作加以查明。

4 結論

通過天然源音頻大地電磁測深法我們發現了兩條偉晶巖帶，巖帶總體走向為60°，傾向南傾，傾角大于80°。天然源音頻大地電磁測深解譯結果與鉆探成果相吻合，這進一步證明了資料的準確性。說明天然源音頻大地電磁測深在地質結構的探測中是一種行之有效的地球物理勘探方法。