激電中梯與激電測深法在多金屬礦勘探中的物探響應特征研究與礦化異常圈定

潘語錄 謝小虎 趙平 周鈺邦 馬常勇

摘? 要：查明青海省都蘭縣溝里鄉南多金屬礦（化）體激電特征，可以為鉆探布置提供依據。該研究首先采用激電中梯法對勘探區進行掃面工作，圈定5處（M1、M2、M3、M4、M5）低阻高極化異常，并在現有電物性特征和探槽揭露礦體地質資料的基礎上，采用短極距激電測深進一步精細查明礦化異常區的空間展布和埋深情況等。研究發現，激電異常與探槽揭露具有良好的對應性，表明激電中梯和激電測深在多金屬礦勘查中有較好的找礦效果。

關鍵詞：激電中梯；激電測深；多金屬礦勘探；地質特征；電阻率

中圖分類號：TD85? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）19-0090-05

Abstract： Finding out the IP characteristics of the poly metallic ore body in Gouli Township， Dulan County， Qinghai Province can provide a basis for drilling layout. Firstly， the IP medium ladder method is used to sweep the exploration area to delineate 5 medium-low resistivity and medium-high polarization mineralization anomalies （M1， M2， M3， M4， and M5）. On the basis of the existing electrical and physical properties and the geological data of the ore body exposed by the exploration trough， the spatial distribution and burial depth of the mineralization anomaly area are further identified by using short pole distance IP sounding. It is found that there is a good correspondence between IP anomaly and trough exposure， indicating that IP ladder and IP sounding have a good prospecting effect in poly metallic ore exploration.

Keywords： IP ladder; IP sounding; poly metallic ore exploration; geological characteristics; resistivity

隨著新一輪找礦突破的持續深入，對地質找礦提出了更高標準和精度的要求，朱偉等從方法原理到工程實踐全過程施工的角度討論了“三極測深法”在礦產勘查中的應用價值，為精準高效找礦提供了遵循。激電測深在找礦中優勢明顯，尤其在多金屬礦勘探中獨具一格。國內不少學者通過激電測深或多種物探組合開展了大量的應用研究。郭潤平等通過激電中梯和激電測深的聯合應用在銅多金屬礦化異常圈定等方面的研究，最終獲得了較好的鉆探驗證；王娜采用激電中梯測量異常在膠東地區發現8個金礦體，表明該方法在尋找金礦中效果較好；婁佰信等和田秦飛等先通過激電中梯圈定了電阻率變化較大、極化率相對較高的區域，然后在對該類異常區進行激電測深，表明2種方式所得的異常結果基本吻合，說明該種物探組合方法在鉛鋅礦找礦中效果較好，能為工程驗證提供充分的物探依據；朱生鵬通過激電測量方法在甘肅省徽縣劉家溝銅金礦上的應用，經工程驗證表明了該方法找礦效果明顯。同時，李忠等將激電中梯和激電測深與音頻大地電磁測深進行方法組合，該類組合方法在多金屬礦勘查中有效。呂翔分析了激電中梯及激電測深物探方法在地形復雜、切割劇烈地區的可行性及實用性，認為該種組合方法在復雜地區找礦應用效果較好。

本次勘探區位于青海省都蘭縣溝里鄉南得爾龍溝兩側，屬典型的高海拔無人區，區內植被稀疏，基巖裸露程度高，根據前人在多金屬礦勘探的豐富經驗，研究采用激電中梯與激電測深法進行多金屬礦勘探應用研究。

1? 工作方法

為查明溝里鄉南多金屬礦的礦化異常特征和地下埋藏情況，在勘探區首先采用激電中梯方法進行地質掃面，尋找電阻率變化較大，極化率相對較高的區域，快速查找并圈定激電異常區域。本次激電中梯剖面裝置供電極距AB=1 000 m，在AB中間小于2/3段觀測（600 m范圍內），測量點距為20 m，測量極距MN=40 m。供電電流大于1 000 mA時，供電時間為5 s。

通過解譯激電中梯異常，結合探槽情況，在礦化異常點（區域）開展激電測深測量，進一步探明地下地質情況和探槽深部礦體賦存情況。本次短極距激電測深最大AB/2=115 m。

2? 地質與地球物理特征

2.1? 地質特征

勘探區地層為一單斜構造，構造以斷裂為主，斷裂構造為北東向斷裂，以F21、F22為代表。F21斷裂為逆斷層，位于得爾龍溝的南東側，呈北東向縱貫全區，為區域性大斷裂的一部分，區內走向長大于4 650 m，斷層面傾向南東，傾角約57°；F22斷裂為壓扭性逆斷層，位于F21斷裂以北，走向長大于4 650 m，斷層面傾向北東，傾角為60～77°。

區內出露有下石炭統中性火山巖組（C2a）、下石炭統碳酸鹽組（C2b）、下石炭統含鐵砂頁巖組（C2c）和第四系（Q）；巖漿活動頻繁，以侵入為主，噴發為次。侵入巖巖性為酸性巖，侵入時代為華力西期。噴出巖呈近東西向展布，構成下石炭統中性火山巖組。

2.2? 區內地球物理特征

本次勘探前，我們對所挖探槽內和外圍采集測定34塊巖（礦）石標本進行了電阻率和極化率等參數的電物性測定。測量結果表明，礦化輝長巖的電阻率最小1 395 Ω·m，最大8 699 Ω·m，平均電阻率3 942 Ω·m；極化率最小7.34%，最大值26.2%，平均極化率14.32%；矽卡巖的電阻率在500～1 500 Ω·m，極化率在10%左右；含碳灰巖的電阻率在1 000 Ω·m左右，極化率在20%左右；石炭系灰巖的電阻率在4 000 Ω·m左右，極化率在2%左右；大理巖的電阻率在1 500 Ω·m，極化率在3%左右；花崗巖的電阻率在3 000 Ω·m，極化率在2%左右；閃長巖的電阻率在3 000 Ω·m，極化率在3%左右。

由上述電物性測量結果可知，礦化輝長巖和矽卡巖顯示高極化率特征，而所測礦化輝長巖和矽卡巖標本中均含有磁鐵礦、黃鐵礦等其他金屬礦物質，是引起有意義激電異常的主要地質體；含碳灰巖是主要的干擾異常源；其他巖石顯示低極化率特征，不足以引起明顯的激電異常。由此可見，本區具備開展激電工作的地球物理前提。

3? 物探解釋

3.1? 激電中梯剖面異常解釋

在探槽分布一帶的激電測量結果顯示，視極化率在2.5%～3.5%、電阻率在1 000 Ω·m左右，激電異常呈中等強度特征，探槽揭露存在低品位礦體。

對所獲得的11條激電中梯剖面（圖1）分析可知，本區激電異常以中低阻中高極化特征為主，尤其測區中部主要表現為低阻高極化特征，結合本區電物性特征和已知地質特征，推斷激電異常主要為含礦帶所引起，由探槽工程的揭露情況看，激電異常與含礦帶具有較好的對應性。

由平面圖（圖1）分析可知，北部僅施工了DP1線（圖1（a）），DP1線在6—11號點、23—25號點極化率相對較高，達5%～6%，電阻率相對較低，說明有二段可能存在礦化體，值得進一步工作；中部施工了DP3—DP9共7條測線（圖1（b）），根據中部的探槽資料，探槽一帶有薄層鐵多金屬礦體存在，對應的極化率在2%～3.5%；在中部北段存在一個視極化率大于6%、長度大于1 200 m、寬度約1 000 m的近東西向的激電異常帶，該異常帶由2條視極化率高值帶（M1、M2）復合而成，東西兩端尚未完全封閉；在中部南段的DP4—DP7，存在視極化率大于5%、長度大于600 m、寬度約300 m的激電異常帶（M3），異常向西尚未封閉；這2處激電異常帶內視極化率高值區對應的視電阻率相對較低。根據異常特征、電物性特征及本區地質特征，這2處激電異常帶可能為多條厚度相對較大的與黃鐵礦化、磁鐵礦化密切相關的礦化帶有關，為較好的尋找鐵多金屬礦的區域。另外，該區3處異常區要注意由含碳灰巖引起異常的可能性，尤其是在M3激電異常帶西側存在含碳灰巖層的可能性較大；南部施工了DP15、DP16、DP17 3條激電剖面測線（圖1（c）），DP15線、DP16線的北段存在極化率在3.5%～5%的視極化率異常（M4），DP17線14號點附近存在5%的視極化率異常（M5），對應的視電阻率在500～600 Ω·m，根據激電異常特征和電物性特征，這2處激電異常可能為鐵多金屬礦化帶的反映。

圖2為DP6線激電中梯剖面，由圖2可知，4號點以南視極化率呈高值反映，最高達9.51%，視電阻率在500 Ω·m，左右21—35號點視極化率在2%～3%，根據探槽資料，該部位淺部含有金屬礦脈；50號點以北視極化率曲線呈上升狀態，60號點極化率達9.37%。視電阻率在300～900 Ω·m，比探槽部位的極化率高3倍，說明在6線南北兩側可能存在較好的礦體。圖3為DP8線激電中梯剖面，由圖3可知，該剖面線南0—4號點視極化率在3%左右，5—12號點視極化率上升到4%左右，之后視極化率呈下降趨勢，在44號點以北極化率開始上升，達6%左右，視電阻率在100～1 000 Ω·m，說明該段可能含有較好的多金屬礦體。圖4為DP17線激電中梯剖面，由圖4可知，剖面曲線中段9—15號點為高視極化率異常（4%～5%），兩側視極化率相對較低，視電阻率在2 000～3 000 Ω·m，表現為高阻高極化的激電異常特征，推測在9—15號點之間可能存在浸染狀的鐵多金屬礦化帶。

3.2? 激電測深異常解釋

為了解探槽深部礦體賦存情況，結合激電中梯法解釋的礦化異常，沿著TC4和TC6旁共作了7個短極距激電測深。TC4旁作了3個為1線，TC6旁作了4個為2線，最大AB/2=115 m。圖5為激電測深斷面圖。

圖5（a）、（b）為1線激電測深斷面圖，從圖5（a）、（b）中可知，1、3號點電阻率為高阻，1號點淺部視電阻率大于1 000 Ω·m，深部視電阻率在500 Ω·m左右，3號點視電阻率在770～1 900 Ω·m，1、3號點的視極化率在1.15%～2.5%范圍內；2號點的視電阻率小于500 Ω·m，視極化率大多小于1%，呈低阻低極化率反映。從視電阻率斷面圖分析，2號點可能反映了局部斷層；從極化率斷面圖分析，2號點可能含礦性較差。圖5（c）、（d）為2線激電測深斷面圖，從圖5（c）、（d）可知，2線電阻率較高，尤其在中部均大于1 000 Ω·m，極化率也相對較高，大多大于2%，說明2線含礦性比1線含礦性較好。

綜合激電中梯和激電測深可知，1線、2線激電測深反映的極化率比激電剖面反映的極化率低，1線相鄰DP6線21—26號點的極化率在2.2%～3.2%，2線相鄰DP9線16—20號點的極化率在3.5%～3.9%，分析原因：激電測深因AB/2最大為115 m，探測深度淺，激電剖面AB=1 000 m，當在AB中點觀測時，探測深度大于激電測深探測深度，說明TC4和TC6深部存在著高極化率異常。

3.3? 物探綜合解釋

通過對激電剖面曲線，極化率平面圖，電阻率平面圖的分析推斷結合探槽和其他地質資料，初步劃分5個規模相對較大的可能與礦化有關的激電異常帶，分別用M1、M2、M3、M4、M5表示，現分述如下。

M1：勘探區中部DP3—DP9線北段電阻率小于1 000 Ω·m，極化率達6%～9%，呈低阻高極化率異常特征，可能為礦化異常帶。

M2：在DP7線50—53號點，DP8線50—53號點，DP9線46—48號點有一視極化率達6%的封閉圈，可能為礦化異常帶。

M3：在DP3—DP9線南段，存在一北東向的高視極化率半封閉圈異常，視極化率范圍為5%～9%，視電阻率小于500 Ω·m，可能為礦化異常帶。

M4：勘探區南部DP15線48號點一帶，存在一視極化率4.5%的半封閉圈，可能為礦體異常引起。

M5：在DP17線14號點附近有4%～5%的視極化率異常封閉圈，可能為礦體異常引起。

從極化率異常平面圖來看，中部DP3—DP9地表有探槽一帶視極化率2%～3.5%，根據探槽揭露，含有多金屬礦脈，巖性為凝灰巖、凝灰溶巖，凝灰溶巖頂底板含有輝長巖，輝長巖之中含有礦體；DP3—DP9的南北兩端呈高極化率反映，視極化率達6%～9%，視電阻率相對較低。

由激電測深結果可知，TC4和TC6部位深部可能礦化程度相對較高的鐵多金屬礦化體。

4? 結論

1）通過本次工作對激電剖面曲線、極化率、電阻率平面圖的分析，在勘探區內初步圈定5個與多金屬礦化有關的低阻高極化特征的激電異常帶，分別用M1、M2、M3、M4、M5表示，其中M1、M2、M3規模較大。

2）物探解譯表明，在多金屬礦（化）體勘探中，首先通過激電中梯掃面確定地質異常區域，然后在已確定的異常區域布設激電測深點，尤其在已知礦體露頭或探槽揭露的區域開展激電測深尋找礦體是有效的。

3）結果表明，激電中梯和激電測深2種物探組合方法在多金屬礦產勘查中物探響應特征明顯，對礦化異常帶的圈定和后去鉆探施工有著極好的指導作用。

參考文獻：

[1] 郭潤平，常鈺斌，張康，等.青海布茸西-溫泉三站銅多金屬礦激電異常及應用效果[J].礦產勘查，2021，12（6）：1378-1387.

[2] 王娜.激電中梯測量在膠東修家金礦找礦中的應用[J].云南地質，2021，40（3）：380-385.

[3] 婁佰信，李開朗，程文照，等.激電中梯及激電測深在某鉛鋅礦預查中的應用研究[J].能源與環保，2021，43（8）：100-105.

[4] 田秦飛，陳曉立，文亞松.激電中梯和測深在廣西牛浪坡鉛鋅礦勘查中的應用[J].云南地質，2021，40（4）：490-494.

[5] 呂翔.淺談激電中梯及激電測深物探方法在地形復雜、切割劇烈地區的實用性[J].世界有色金屬，2022（15）：226-228.

[6] 朱生鵬.激電測量在甘肅省徽縣劉家溝銅金礦上的應用[J].世界有色金屬，2022（7）：103-105.

[7] 李忠，張小兵，黃釗，等.激電中梯及音頻大地電磁測深（EH4）在鎮雄銀廠灣鉛鋅礦區勘查中的應用[J].云南大學學報（自然科學版），2023，45（S1）：22-29.

[8] 李忠，張小兵，黃釗，等.激電測深及音頻大地電磁測深（EH4）在魯甸旱谷地地區找礦中的應用[J].云南大學學報（自然科學版），2023，45（S1）：15-21.