激發(fā)極化法在內(nèi)蒙某鉛鋅礦點(diǎn)成礦預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

王平康，冉 波，龍 鋒，董樹義，，顧雪祥

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037；2. 成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610059；3.江蘇油田物探技術(shù)研究院，江蘇 南京 210046 ；4. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083)

隨著找礦難度的增加、科技的進(jìn)步，地球物理儀器已被廣泛應(yīng)用到礦體勘查評(píng)價(jià)工作中。對(duì)處于預(yù)查、普查階段的礦區(qū)來說，地球物理方法發(fā)揮的作用更為突出。激發(fā)極化法在我國(guó)的應(yīng)用已有50多年[1]，是一較為傳統(tǒng)而有效的地球物理方法，基于裝置的不同，該方法可以滿足多種地質(zhì)條件和工作目的[1-4]。研究區(qū)采用中間梯度裝置評(píng)價(jià)面上成礦潛力，采用單極-偶極裝置評(píng)價(jià)深部成礦潛力，使用的儀器分別是DWJ-3B微型激電儀和GDP-32Ⅱ多功能電測(cè)系統(tǒng)。

DWJ-3B微型激電儀是近年在DWJ-2、DWJ-1型基礎(chǔ)上推出的換代產(chǎn)品，其最初版本DWJ-1型激電儀是80年代初在參考加拿大IPR-8基礎(chǔ)上，我國(guó)自主設(shè)計(jì)的[1]。DWJ-3B型是該系列儀器的最新產(chǎn)品，可用于電阻率法和時(shí)間域激發(fā)極化法測(cè)量。

與此同時(shí)，引進(jìn)國(guó)外大功率、多功能電法儀和大地電磁儀，也是我國(guó)目前礦產(chǎn)勘查工作的一個(gè)現(xiàn)狀[5]。GDP-32Ⅱ多功能電測(cè)系統(tǒng)是美國(guó)Zonge公司生產(chǎn)的第四代人工場(chǎng)源及天然場(chǎng)源的電法和電磁法勘探系統(tǒng)，幾乎具備所有的電法和電磁法探測(cè)的全部功能[6-11]。其主要方法包括：直流電阻率法(Res)、直流激發(fā)極化電法(TDIP)、交流激發(fā)極化電法(FDIP)、復(fù)電阻率法(CR)、可控源音頻大地電磁法(CSAMT)、諧波分析可控源音頻大地電磁法(HACSAMT)、音頻大地電磁法(AMT)、大地電磁法(MT)、瞬變電磁法(TEM)和超淺層瞬變電磁法(Nano TEM)等等。該儀器具有高穩(wěn)流精度、高精度相位測(cè)量和極強(qiáng)抗干擾的特點(diǎn)。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)在大地構(gòu)造上位于二連-賀根山斷裂以南、西拉沐倫斷裂以北，所在成礦帶為大興安嶺南段鉛鋅-銀-銅-錫-鐵成礦帶，成礦帶具有晚古生代(二疊紀(jì)為主)基底和燕山期蓋層雙層結(jié)構(gòu)，二疊紀(jì)地層為該成礦帶主要含礦地層，近90%礦床產(chǎn)于二疊紀(jì)地層中[12-14]。勘查區(qū)出露地層為二疊系林西組，主要巖性為泥質(zhì)、粉砂質(zhì)板巖和硅質(zhì)板巖，泥質(zhì)、粉砂質(zhì)板巖較為破碎，硅質(zhì)板巖相對(duì)完整。受后期構(gòu)造影響，在已知礦化露頭處板巖破碎強(qiáng)烈，形成一明顯破碎蝕變帶，破碎蝕變帶普遍褐鐵礦化，且存在硅化、方解石化等反映熱液活動(dòng)的蝕變標(biāo)志。硅化脈表面發(fā)育有褐鐵礦、鉛礬，新鮮斷面偶見少量方鉛礦。

2 平面測(cè)量與解譯

2.1 工作布置

區(qū)內(nèi)開展激發(fā)極化掃面測(cè)量的主要目的，是探測(cè)已知礦化露頭平面內(nèi)延伸，找尋其它隱伏異常體。區(qū)內(nèi)共布置測(cè)線17條，工作線距100m，點(diǎn)距40m，測(cè)線方向垂直于含礦破碎帶走向。采用機(jī)器為DWJ-3B型微機(jī)激電儀，裝置為中間梯度裝置(自同步方式即短導(dǎo)線方式)，MN=40m，AB=1500m，單條測(cè)線長(zhǎng)920m<1/3AB，測(cè)線旁距50～250m≤1/6AB，滿足裝置要求[2]。觀測(cè)參數(shù)有自然電位、一次電位、電流、電阻率、極化率，測(cè)量數(shù)據(jù)重復(fù)兩次以上。

2.2 測(cè)量結(jié)果

激電中梯測(cè)量可同時(shí)獲得視極化率、視電阻率特征。表明區(qū)內(nèi)存在一結(jié)構(gòu)清晰、規(guī)模較大極化率異常，長(zhǎng)1600m，主體寬約200m。異常自西向東走向由NNE向變?yōu)镹E向，異常東部較為完整，西部有分支趨勢(shì)，且極化率相對(duì)較低。

2.3 地質(zhì)解譯

區(qū)內(nèi)引起高極化率異常的因素，可能有地層中含少量黃鐵礦、含礦硅化體。高極化體西側(cè)走向與地層走向夾角較小，東側(cè)走向與地層走向夾角較大，即高極化體非順層產(chǎn)出，地層引起高極化可能降低。

區(qū)內(nèi)可引起高電阻率異常的地質(zhì)體，可能有結(jié)構(gòu)較為完整硅質(zhì)、砂質(zhì)板巖、含礦硅化體。1號(hào)高電阻率異常與高極化率異常對(duì)應(yīng)較好，而2、3號(hào)高電阻率異常與高極化率異常無對(duì)應(yīng)關(guān)系，說明3個(gè)高電阻率異常反映的地質(zhì)體不同。推測(cè)2、3號(hào)高電阻率異常為地層引起，而1號(hào)高電阻率異常為含礦硅化體引起。實(shí)際地質(zhì)檢查發(fā)現(xiàn)，1號(hào)高阻異常(極化率異常)西側(cè)地層中發(fā)育有多條寬度較小、走向復(fù)雜的細(xì)小石英脈，證實(shí)了上述推斷。

區(qū)內(nèi)已知礦化露頭位于高極化率、1號(hào)高電阻率異常內(nèi)。綜合極化率與電阻率特征，認(rèn)為高極化率異常反映的是隱伏礦化體。

3 深部測(cè)量與解譯

3.1 工作布置

在確定研究區(qū)平面上具有高極化率異常后，為了進(jìn)一步確定礦區(qū)成礦潛力，利用GDP-32Ⅱ多功能電測(cè)系統(tǒng)開展激電測(cè)深工作。使用該儀器布線時(shí)，可同時(shí)完成16道測(cè)線布置(17個(gè)MN極)，效率較高。測(cè)量時(shí)，采用方法為時(shí)間域直流激發(fā)極化法，應(yīng)用裝置為單極-偶極裝置。該裝置要求供電無窮遠(yuǎn)極布置在測(cè)量斷面中心(O)的垂直方向；為加大測(cè)量深度，常在測(cè)線兩端增加供電電極。剖面共布置測(cè)線14道(15個(gè)MN極)，MN=40m，剖面長(zhǎng)560m，無窮遠(yuǎn)極到斷面中心距離1000m，AOmax=600m，測(cè)量方向同中梯掃面測(cè)線方向。具體布線原則前人已有報(bào)道[7-10]，不再重復(fù)。GDP-32Ⅱ表征極化率強(qiáng)度的參數(shù)是視充電率(Ms)，測(cè)深線實(shí)施在經(jīng)過已知礦化露頭的1500線上。

3.2 測(cè)量結(jié)果與解譯

充電率測(cè)量結(jié)果表明，深部存在一規(guī)模較大高充電率異常體，異常位于水平590～990m之間，寬400m，從近地表延伸至標(biāo)高100m。GDP-32Ⅱ測(cè)量結(jié)果反映的深度大于中梯平面測(cè)量反應(yīng)的深度，中梯掃面測(cè)量高極化異常在1500線上，位于650～850m，在測(cè)深結(jié)果范圍內(nèi)，二者對(duì)應(yīng)較好。高充電率異常由3個(gè)中-高值異常中心組成。A異常中心距離地表約45m，該位置對(duì)應(yīng)地表礦化露頭；B、C異常中心埋藏較深，充電率值較高，是下一步工作驗(yàn)證的重點(diǎn)。圖1為1500線視充電率反演斷面圖。

圖1 1500線視充電率反演斷面圖

4 結(jié) 語

(1)地質(zhì)方面，礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)少量鉛鋅礦原生露頭，表明存在礦化作用。此外，地層為二疊紀(jì)地層，是所在成礦帶內(nèi)較為有利的含礦地層，應(yīng)具有一定成礦前景。

(2)地球物理方面，研究區(qū)平面及深部均存在較成規(guī)模極化率異常，進(jìn)一步說明礦區(qū)成礦前景較好，值得展開進(jìn)一步的工程查證工作。

(3)激發(fā)極化法裝置較多，應(yīng)用較廣，積累的成功實(shí)例較多，隨著高精度、高穩(wěn)定性儀器的問世，在現(xiàn)今的成礦預(yù)測(cè)工作中，該方法將發(fā)揮出更加積極作用。

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