激發極化法在華東某金礦勘探中的應用

廖曉峰

周亞東

彭青陽

（成都理工大學，成都610059）

0 引言

近幾十年我國黃金找礦和生產都取得了顯著成效。但是，目前我國保有黃金地質資源儲量和黃金產量，還遠遠滿足不了國民經濟的需要。因此，大力開展黃金地質找礦仍是迫切任務。在有經濟價值的金礦床中，金的含量也十分低。金具有強烈的親硫、親鐵性，因此金常常賦存在硫化物中。含硫化物的金礦石與圍巖在激電特性方面具有明顯的差異，硫化物含量愈多，其差異愈明顯。因此，具備了用激發極化法圈定硫化物礦化帶和礦化富集地段間接找金的良好地球物理前提。激發極化法（簡稱激電法）,是以地殼中不同巖、礦石的激電效應差異為物質基礎,通過觀測與研究人工建立激電場的分布規律進行找礦和解決地質問題的一組人工場源形式的勘查方法[1]。實踐證明，激發極化法不僅是銅、鉛、鋅、鉬等金屬礦產的重要勘查方法，而且在尋找地下水和探測石油、天然氣方面也頗有成效[1-2]。隨著礦產勘查和開發的力度不斷加強，地表礦、淺部礦日益減少，礦產勘查工作正朝著尋找隱伏礦、深部礦、難識別礦的方向轉變，大功率激電法在地質工作的“攻深找盲”中發揮了重要作用，并取得了良好的找礦效果[3-4]。

1 礦區地質概況

本區域位于中朝準地臺（Ⅰ級）東南緣，淮河臺坳（Ⅱ級），蚌埠臺拱（Ⅲ級）東段，郯廬斷裂帶西側。本區地下分布的地層主要為上太古界五河巖群，下元古界鳳陽巖群及白堊系下統新莊組、第四系。蚌埠臺拱為一近東西向展布復式背斜。整體來看，地層多向南傾。工作區地層因受郯廬斷裂帶長期活動影響，產狀較亂，顯得支離破碎，褶皺形態與臺拱整體不相協調，總體是軸面傾向南東的一系列形態比較復雜的褶皺。斷裂構造以近東西及北東—北北東向斷裂最為發育。近東西向斷裂其走向與蚌埠復背斜大致平行，在區內自北向南為主要控礦斷裂，有懷遠—黃家灣斷裂，馬頭城—臨淮關斷裂，官溝—下紀家斷裂，劉府—黃泥鋪斷裂等。北東—北北東向斷裂規模較大，自東至西有明光—池河斷裂，朱頂—石門山斷裂，五河—紅心鋪斷裂，霸王城—鹿塘斷裂，門臺子—棋盤路斷裂等。

區內巖漿巖活動主要有三期：蚌埠期主要由區域混合巖化、花崗巖化和重溶巖漿作用形成一系列沿蚌埠復背斜分布的混合花崗巖體。燕山期主要為超基性—中酸性脈巖和中、酸性小巖體的侵入，此外，尚有流紋巖、粗面巖、安山巖等火山巖出露。喜山期主要表現為大陸型堿性玄武巖的噴出，并伴隨一些脈巖和次火山巖的侵入。

2 區域地球物理特征

根據在該地區的的激電和視電阻率的中梯資料，斷裂構造控制的金屬礦及礦化具有低電阻率（ρs）—高極化率（ηs）的異常特征，石英脈穿插控制的金屬礦及其圍巖具有高電阻率（ρs）—低極化率（ηs）的異常特征，異常與正常場的電阻率（ρs）和極化率（ηs）有差異。根據這一電性特征，物探方法選擇投入激電中梯較為有效。

3 野外工作方法

本次激電中梯工作使用重慶地質儀器廠生產的DJF10-2型10kW發送機、DZ10-210kW整流電源和DSJ－8A接收機，中間梯度裝置的相關參數如下：供電極距為1800m，測量極距為40m；測點間距為20m，采用短導線工作方式。根據勘探任務、地形的影響、現有地質資料進行工區測線布置；正東-西方向布置測線6條，西北-東南方向布置測線3條，線距均為100m。測深工作采用MN/2=1、5、20米的施倫貝爾測深裝置，測深點距40～60米，其中最大AB/2=350米，測深點共29個。

4 應用效果

將野外觀測所獲得的數據進行預處理，然后繪制聯合剖面圖、電測深斷面圖等圖形。依據礦床的地球物理特征及激電中梯4至6線、9線綜合剖面圖（圖1）、5線和9線激電測深斷面圖（圖2）和地質資料，來具體解釋說明。

圖1 激電中梯4至6線綜合剖面圖

圖2 5線激電測深斷面圖（左為5線視極化率圖，右為5線視電阻率圖）

在剖面圖上（圖1），三條剖面在湖泊及以西地段ρs值呈低阻反映，粗線為視極化率，細線為視電阻率。ρs值在100Ωm～300Ωm之間平緩變化。高阻都出現在大號點方向：4線的1160～1700號點，5線的1200～1700號點，6線的1380～1700號點。三條剖面在高阻中異常比較明顯，異常幅度大，4線的1300號點、5線的1340號點、6線的1480號點的電阻率在100Ωm左右，與兩側的300Ωm～500Ωm相差太大，推測為斷裂構造異常，走向近似北東向的弧形。三條剖面的ηs曲線多數呈單峰值鋸齒狀跳躍，大多為地表的電性不均勻干擾所造成的。局部的ηs異常在5線的1500號點，對應ρs曲線為高低阻接觸帶，為相對低阻—高極化異常類型。

在5線斷面（圖2）上ρs斷面等值線與激電中梯剖面基本對應，以1330號點為中心的ρs=40～160Ωm等值線呈低阻凹陷形狀，為斷裂構造的反映；小號點ηs異常變化平緩，ηs值普遍偏低，在0.2～0.7%之間，異常最好的在1500號點的下部，ηs=0.7～1.0%的等值線呈高值閉合圈異常，與中梯異常相對應。由于其深部的ρs等值線呈低阻。推測在1500號點下部的裂隙構造發育，金屬硫化物相對較為富集。

在綜合剖面圖（圖3）上，9線的ηs曲線變化較大一點，呈單峰值鋸齒狀跳躍，幅值最高在1.5%～2.0%之間。ρs曲線在三條剖面上除局部地段呈高阻隆起反映外，沒有出現斷裂構造異常。

圖3 9線綜合剖面圖

圖4 9線激電測深斷面圖

在9線斷面上ρs斷面等值線與激電中梯剖面基本對應，以980號點為中心的ρs=100～375Ωm等值線呈低阻凹陷形狀，為高阻中的小斷裂構造的反映；對應的ηs等值線在980號點下部ηs=0.7～0.8%的等值線呈相對高值閉合圈異常和半閉合圈異常，兩側的ηs異常變化平緩，ηs值普遍偏低，在0.2～0.6%之間。推測在980號點下部的裂隙構造發育，金屬硫化物相對較為富集。

5 結論及建議

①通過地面激電中梯工作，在4線的1300號點、5線的1340號點、6線的1480號點有一條斷裂構造，走向近似北東向的弧形。本區的激電異常較弱，結合激電測深工作，在5線的1500號點和9線的980號點出現相對低電阻率（ρs）—高極化率（ηs）的異常性質。向下延伸較大，綜合地質資料分析，推斷主要原因是斷裂內充填硫化物石英脈，脈體發育破裂，巖裂隙充填多金屬硫化物而構成多硫化物石英金礦脈和含金破裂絹石英。是尋找熱液充填型或石英脈型金礦的較為理想位置。②根據本次工作的在5線的1500號點和9線的980號點激電中梯、測深成果，異常類型近似相同，解釋推斷為崮堆組變質巖的構造裂隙中充填硫化物石英脈，脈體發育破裂，巖裂隙充填多金屬硫化物，向下延伸較大。這兩處異常皆有利于成礦。建議在加強地質論證的基礎上優先進行鉆孔驗證，初步設計孔深不低于300米。

[1]李金銘.激發極化法方法技術指南[M].北京:地質出版社，2004.

[2]傅良魁.激發極化法[M].北京:地質出版社，1982.

[3]劉國興，王喜辰，張小路等.大功率激電和瞬變電磁法在青海錫鐵山深部找礦中的應用[J].吉林大學學報:地球科學版，2003,133（4）:551-555.

[4]張宇峰，郭萬軍，吳國學等.黑龍江黑河八車力礦區及外圍隱伏礦體預測及查證[J].世界地質，2012,31（1）：85-92.

[5]萬仁虎.大鞏山金礦床構造控礦作用分析[J].北京：地質與資源，2004.