豫西某多金屬礦區激發極化法的應用研究

趙修軍，倪云鵬

（河南省航空物探遙感中心，河南 鄭州 450000）

1 激發極化方法的特點和工作原理

1.1 特點

激發極化法是建立在物理原理理論基礎上的一種新的勘探方法。利用激電效應所反映出巖石和礦石的不同特征，收集激發極化數據，從而獲得相關數據為地質研究提供參考。采集內容主要包括中間梯度、對稱四極測深、聯合剖面和偶極等裝置[1]。

1.2 工作原理

激發極化法是在電阻率的基礎上形成的。由于電阻率的存在，研究者利用地下供電的方式，在電源電流不變的前提下，經過一段時間后，表面外的兩個測量電極的電位會不斷變化，且與時間成正比。經過一定程度的飽和，會出現小電位現象。當電源切斷時，存在于兩個電極電位迅速下降,但不會完全消失，仍有電位差,，其增長過程和電位差保持一致，增加電力供應時間后，電位差出現先快后慢的現象, 之后慢慢衰減, 最終恢復自然天然場，即激發極化效應。通過研究發現，不同類型巖石樣品的極化率是不同的，通過這一特征，可以區分地下巖體，為找礦提供參考。

2 工程概況

2.1 工程介紹

預查區位于盧氏縣南部，區內海拔最高標高1427 m，最低標高840 m，一般相對高差300m ～500 m，最高高差587 m，屬中低山區。溝谷多呈南北向展布，地形切割強烈，一般地形坡度30°～40°，山坡和山間平地灌木叢生。區內匯水支流水流量變化大，雨季水量大，干旱季節枯水，為間歇性流水，屬長江水系。

本區屬溫帶大陸性氣候，最低氣溫-25.3℃，最高27.7℃，年平均氣 溫12 ℃～13 ℃。7 ～9 月 份 為雨季，年 降水量429.2mm ～988.2 mm，日最大降水量84.9 mm，年平均降水量617.87 mm。11 月至來年3 月為冰凍期，凍結深度0.3m ～0.5 m。年蒸發量1048.3m ～1322.0 m，氣候干燥，春季多風。

2.2 地質概況

預查區位于北秦嶺構造帶，出露地層為寬坪巖群四岔口巖組下段（Pt2-3s1）和二郎坪群火神廟組(Pz1h)。其中火神廟組出露較少，主要出露地層為四岔口巖組下段。寬坪巖群與金成礦關系密切。區內有瓦穴子—小羅溝斷裂通過，呈北西西向延伸，該斷層具長期多次活動特征。侵入巖巖性主要為二長花崗巖。

2.3 地球物理特征

本次物性工作在區內采集了157 塊標本，測了其電性參數。根據相關參數可以判斷出，鉛銀礦化體的視極化率值最高，其次是含炭質鈉長二云石英片巖，然后是鈉長二云石英片巖，其它巖性的視極化率值都小于3%。鉛銀礦化體視電阻率值最低，石英脈視電阻率值最高，圍巖的視電阻率值中高。

從電性特征可以看出，礦化體與圍巖具有明顯的視極化率差異和視電阻率差異。因此，本區采用電法測量探測多金屬礦具備地球物理前提條件[2]。

3 找礦中激發極化方法應用

3.1 平面異常推斷

依據本次物性標本測定，選取圍巖視極化率值的3.2 倍（12%）為激電異常下限，在視極化率等值線平面圖上共圈出激電異常區（帶）4 處，編號JT-1、JT-2、JT-3、JT-4，見圖1。

圖1 激電中梯視極化率等值線平面圖

3.2 構造解釋推斷

本次激電中梯剖面測量推斷解釋了2 條斷裂構造（F1 和F2）。見圖2。

F1 斷裂：位于激電中梯測區中部，近東西走向。視電阻率值等值線反映為明顯高低阻梯級帶，F1 斷裂與地質上已知的斷裂構造帶（F2）位置基本一致。

F2 斷裂：位于東區最南端，區內長約500 m，北西走向。視電阻率值等值線反映為明顯高低阻梯級帶。

圖2 激電中梯視電阻率等值線平面圖

3.3 激電測深異常解釋推斷

依據本次物性標本測定，選取圍巖視極化率值的3.5 倍（13%）為激電異常下限，在視極化率、視電阻率等值線剖面圖上共圈出低阻高極化異常區（帶）3 處，編號JS-1、JS-2、JS-3-1，中高阻中極化異常2 處，編號JS-3-2、JS-3-3。

以激電測深3 線剖面為例。剖面上劃分3 個激電異常區，編 號 分別 為JS-3-1、JS-3-2、JS-3-3。JS-3-1 激 電 異 常位 于 剖面樁號150 ～450 號點，標高300m ～960 m 處，反映為高極化率激電異常。異常由3 個異常中心組成，視極化率異常中心峰值分別為21.0%、23.6%、21.0%，標高分別為820 m、530 m、110 m，距地表埋深約分別為62 m、263 m、520 m。異常形態似等軸狀，異常范圍較大。相對應的視電阻率異常為低值區（150Ω·m ～450Ω·m）；JS-3-2、JS-3-3 激電異常位于剖面樁號600 ～800 號點，標高分別位于200m ～400 m、550m ～700 m處，反映為中高極化率激電異常。視極化率異常中心峰值分別為10.8%、11.1%，標高分別為640 m、290 m，距地表埋深約分別為221 m、436 m。異常形態大致呈橢圓形。相對應的視電阻率異常分別位于高值區兩側中高值區（400Ω·m ～600Ω·m）。見圖4。

地質解釋：剖面樁號100 ～150 號點處視電阻率等值線反映為明顯高低阻梯級帶，產狀較陡，推測為F2 斷裂反映。剖面樁號400 ～450 號點處視電阻率等值線反映為明顯高低阻梯級帶，產狀較陡，推測為F1 斷裂反映。JS-3-1 激電異常位于F1、F2斷層之間，從淺到深分布3 個激電異常高值中心，規模大，埋藏深。依據電性特征，結合地質成礦規律分析研究，推斷激電異常為礦化體反映；JS-3-2、JS-3-3 激電異常位于F1 斷裂東側，電性異常反映為中高阻中高極化異常。視電阻率異常高值區域（600Ω·m ～800Ω·m），結合地質資料分析，推斷為酸性侵入巖反映。JS-3-2、JS-3-3 激電異常，結合地質成礦規律分析，推斷為礦化體反映[3,4]。

圖3 激電測深3 線綜合解釋剖面圖

4 結論

按照設計、合同要求，本次工作采用激電中梯、激電測深測量，完成了河南省盧氏縣崔家莊金多金屬礦預查工作。通過物探數據的處理，結合已知地質資料、化探異常，綜合分析研究，進行了初步地質解釋推斷，認為電法測量對本區找礦探測方法正確有效，解釋推斷成果與實際相符合，達到了預期效果，圓滿完成了本次勘查任務。

本次工作取得成果如下：

（1）激電中梯剖面測量，圈出激電異常區（帶）4 處，編號JT-1、JT-2、JT-3、JT-4。推測了2 條斷裂構造F1、F2。

（2）激電測深面測量，圈出低阻高極化異常區（帶）3 處，編號JS-1、JS-2、JS-3-1。中高阻中極化異常2 處，編號JS-3-2、JS-3-3。

（3）圈出成礦有利地段2處，編號JD-1（JS-3-1），JD-2（JS-3-2、JS-3-3）。