頻譜激電法（CR法）在礬母山地區找礦中的應用研究

［關鍵詞］礬母山地區；頻譜激電法；找礦

廬江縣礬母山地區位于廬樅中生代陸相火山盆地西部，廬樅火山巖盆地處于特殊的大地構造環境，斷裂構造發育，巖漿活動頻繁，具備了優越的成礦條件，蘊藏了豐富的礦產資源，是長江中下游重要的成礦區之一[1]。在盆地的內部及其周邊先后發現了羅河、龍橋鐵礦，大包莊、黃屯、小嶺硫鐵礦，井邊銅礦，岳山鉛鋅銀礦等，取得了地質找礦的巨大突破，將盆地地質找礦工作推向了新的高度[2]。該地區西北側羅河鐵礦、大包莊硫鐵礦，地質研究程度高。查明了該地區成礦地質條件，對區內控礦因素、深部閃長玢巖體、賦礦層位進行了系統研究，豐富了玢巖鐵礦模式[3]。但限于當時的勘探深度，查區的重、磁低緩異常綜合關聯研究不足，鉆探查證深度尚顯不夠。本文在前人勘探成果的基礎上，在礬母山地區開展頻譜激電法（CR）勘探，目的是進一步查明物探異常，為找礦工作提供依據。

1. 區域地質特征

廬樅火山巖盆地地處滁州一廬江構造帶之東，盆地北東端與和縣、含山、巢湖地區及滁州火山巖盆地相接，南西端與懷寧火山巖盆地斷續相接，呈北北東向延伸[4]。該帶北西以滁州斷裂為界，南東以和縣斷裂，黃陂斷裂為界，其中又被一系列北西西向斷裂分割成隆凹相間，呈菱形塊體分布的構造帶，并與廬江浮祥山一桐城平坦航磁界常帶，滁州一廬江構造帶，共同構成揚子地塊北東緣前陸褶皺帶（可簡稱三帶）[5，6]。區內因多期構造變形，巖漿活動，以及不同巖相的地層系統的相互作用，形成了豐富的金屬及非金屬礦產。廬江縣礬母山地區則位于廬樅火山盆地西部，受盆地多期次蝕變相互疊加和改造，形成了豐富的礦產資源。

2. 區域地球物理特征

激電異常顯示南部桂花井—王莊—楊家榜一帶及其以東第四系覆蓋區存在一個寬大的激電異常帶，長1000m，寬750m，長軸走向近南北，進一步可圈出兩個東西平行的激電異常中心，西側異常中心位于桂花井—王莊一帶，內帶異常呈北北東走向長750 m，寬150 m，視極化率ηs 達6％。東側異常（G1）中心位于楊家榜以東青山水庫上游第四系覆蓋區，內帶呈南北走向，長600 m，寬300 m，視極化率ηs達6％，極大值10.9％，極小值1.4％，白家凹、徐凹、查家洼與正長巖脈有關的蝕變礦化帶上激電異常較小，視極化率為4％～5％，且寬度亦小。總體來說，雖然脈狀蝕變礦化帶上具有銅礦化，但激電異常不明顯，說明其礦化強度不大，面狀退色蝕變礦化帶上激電異常強度大，范圍廣，預示著較大強度的金屬礦化存在的可能性．

3. 工作方法

頻率激電法（簡稱CR法）是一種采用以多極距的偶極-偶極裝置測量激電效應的地球物理勘探方法，在0.0001～1000 Hz范圍內，通過分析地下極化體與視復電阻率和相位曲線的對應關系，從而反演出目標地質體異常的大小、埋深等參數，達到尋找目標體的目的[7，8]。

CR法測量參數較多，在解釋分析中，主要使用了電磁電阻率、視充電率、時間常數和頻率相關系數四個參數。在鉆孔控制的剖面上開展CR法試驗測量，結果表明已知礦體對應位置具有中等電磁電阻率、高視充電率、高時間常數、中等頻率相關系數特征。礦體與圍巖的電阻率和充電率差別不明顯，但通過控礦斷裂可以有效識別。

本次工作運用頻率激電法，結合已知鉆探資料，試驗方法的深部探測能力，根據該地區電性特征與極化特征，大致了解區域異常引起的地質原因，為中深部（500～1000 m）找礦提供依據。布設頻譜激電法（CR法）測線2條，即16 線、20 線，28 個偶極-偶極排列（含1 個質檢排列），剖面總有效長度5.0 km（圖1）。

4. 頻譜激電法（CR）解釋原則

頻譜激電法（CR法）是一種利用偶極源激發地下地質體，在地面上采集地下地質體對激發反應的電法，其參數主要有兩類：一是電阻率類（相位極值比、視幾何電阻率等），反映地下電極排列空間內的電阻率變化特征；另一類是極化類（視充電率ms、視時間常數τs、視頻率相關系數Cs、結構參數CT），反映地下電極排列空間內的極化特征。

在不同地區、不同類型礦產上，這些參數反應不一樣，有些參數對目標體反應靈敏，有些反應不好，且參數背景值（地層響應）、異常強弱也不一樣。因此，對不同地區、不同類型礦產上應根據CR法異常特征（特別是已完工鉆孔上的）進行判斷，哪些參數反應好，哪些不好，利用反應好的參數對其他異常進行類比解釋。

對于金屬礦來說，一般存在“高極化、低電阻率、高時間常數、低頻率相關系數”的共同特征，但在不同地區這些參數響應的靈敏度不同，甚至有些參數沒有反應。本區這些參數皆有反應，但反應靈敏度差異明顯，給CR法異常的解釋帶來較大的困難，需要更多的其他物化探、地質資料加以甄別。經過處理，CR法剖面成果如圖2a、圖2b所示。

5. 頻譜激電法剖面電性特征

頻譜激電法實測剖面圖上，地層激電異常總體特征為東部高、西部低。剖面中部極化性最強，東部發育了幾個局部極化強異常，根據其他資料對比，與本區的成礦有關。

從上到下電阻率由低到高。地層層狀分布明顯，反映了本區地層的電性特征。在下部高電阻地層背景下發育了幾個局部電阻異常區，與極化異常對應，應是重點關注的。

從兩條頻譜激電法測線成果結合地質、重力資料對比，認為本區CR法眾參數中，視極化率ms是的最主要參數，其指示著本區極化物質富集部位，異常解釋與評價中以ms為主，配合其他參數。

6. 頻譜激電法異常評價

結合已有資料，對兩條CR法剖面深入細致地研究，共劃分出4個異常區塊（見圖1），其異常位置及編號見表1。

6.1 F-④異常（已知ZK1801、ZK1601）

16線從已知井ZK1801、ZK1601附近穿過，在CR法控制測段內，在102～110 點間，視充電率斷面上有ms 大于16%的異常，局部有大于18%的零星異常，異常強度不大；在視充電率ms異常區內視電阻率ρs處于大片低值區，無相對異常存在，視時間常數τs值較低，視頻率相關系數Cs較低（圖2a）。在異常平面圖上（圖1），視充電率ms異常區內也有弱重力異常。綜合評價該異常為Ⅱ類異常，由下部的弱礦（化）體引起，主體異常深度約為600 m。

據了解，在該異常上已鉆了ZK1601孔，但該孔未打到主體異常深度，僅見到一些礦化。在離剖面約210 m處的ZK1801孔（圖1）在異常深度上見到大片黃鐵礦化，與CR法結果一致。

6.2 F-①異常

該異常位于16線111～115點，在異常區內視充電率ms異常較強，并且有高視時間常數τs、低視頻率相關系數Cs、低視電阻率ρs相對應（圖2a）。在20線上，該異常位于109～116點，視充電率ms異常向下開口，未封閉，對應有高視時間常數τs、低視頻率相關系數Cs、低視電阻率ρs 異常（圖2b）。F-①異常與重力異常吻合，由于只做了兩條CR 法測線，F-①異常在異常平面圖上向南向北均未封閉（圖1）。

F-①異常符合“低電阻率、高極化率、高時間常數、低頻率相關系數”的二高二低特征，綜合評價該異常較好，為I類異常，是較好靶區，應見到較好的礦體。在平面上表現為：異常體西傾，在16線上其主體埋深大概在700 m ，向20線有變深變厚的趨勢（圖2）。

6.3 F-②異常

由于工作量不夠，在兩條測線上，該異常向東均未封閉，但仍然符合“低電阻率、高極化率、高時間常數、低頻率相關系數”的二高二低特征（圖2）。F-②異常區也有重力異常（圖1）。綜合評價該異常為I類異常，異常主體埋深為500～900 m，是較好靶區，推測在該異常上應見到較好的礦體。

6.4 F-③異常

該異常位于16線117～124點，視充電率ms異常較強，對應ms異常，視電阻率ρs表現為低值，視頻率相關系數Cs較低，視時間常數τs有弱高值存在，符合“低電阻率、高極化率、高時間常數、低頻率相關系數”的二高二低特征（圖2a）。綜合評價該異常為I類異常，異常主體埋深為500～900 m，是較好靶區，推測可見到較好礦體。

7. 結論

綜上所述，經CR測量，發現的4個異常中，I類異常3個，認為是成礦致異常，建議對其進行鉆探驗證，證實CR法異常的可靠性。先鉆探F-①號異常，若取得較好找礦成果，再按F-②、F-③的順序進行鉆探。