物探電法在豫西盧氏北溝金礦中的應用

王文慶 李 佳 袁 穎

（河南省地礦局第一地質勘查院，河南 鄭州 450000）

受探礦權方委托，河南省地質礦產勘查開發局第一地質勘查院承擔了豫西盧氏北溝金礦區的物探工作任務，以尋找金等多金屬礦床為目的，用物探方法圈定具有進一步工作價值的靶區，為下步工作提供依據。

激電法在尋找金屬礦的電法勘探方法中是比較有效果的[1]。把工作區的地質實際和成礦因素綜合起來加以分析，選擇激電法作為基本的勘探方法，勘探的主要目的是對1：10 000 中間梯度法掃面進行分析，找到激電異常區，并在這個異常區域布設綜合剖面，分析和確定礦體的分布范圍和規模大小。

1 工區地質概況

工作區位于秦嶺褶皺系北秦嶺褶皺區，區域上出露的是一套中深變質巖系地層，斷裂構造復雜巖漿熱液活動頻繁，巖石變形變質強烈。

1.1 構造

這一地區具有復雜的地質結構，斷裂構造發育，總體呈現北西西向展布，斷裂帶顯示多次變形的特征。

在朱陽關—夏館斷裂與南部的獅子坪斷裂之間發育有背斜褶皺，由峽河巖群地層組成，軸向300°，傾角40°～70°，受斷裂影響，背斜褶皺發育不完整。

1.2 地層

該區成礦地層主要為中元古界峽河巖群、中元古界寬坪巖群、下古生界二郎坪群。

中元古界峽河巖群為一套中淺變質的陸源碎屑巖、鈣硅酸鹽巖夾雜質大理巖及中基性火山巖組合，分為寨根巖組（Pt2z.）和界牌巖組（Pt2j.）。巖性為石英巖、含云母長石石英巖、云母石英片巖、云母片巖等。界牌巖組的銻元素含量是區域巖石平均含量十幾倍，是金、銻多金屬礦的成礦源巖。

中元古界寬坪巖群主要分布在瓦穴子——喬端斷裂以北，南側與二郎坪群斷層接觸，為一套變質碎屑巖—基性火山巖—碳酸鹽巖組合，為層狀無序構造巖石地層單位，是區內貴金屬礦的成礦源巖。

下古生界二郎坪群主要分布于朱陽關—夏館斷裂帶以北，為一套沉積—火山巖系，是區內多金屬礦的成礦源巖。分為大廟組、火神廟組。火神廟組是區內金多金屬礦主要含礦層位。

1.3 侵入巖

本地區巖漿很活躍，主要是中酸性侵入巖，分布于晉寧期至燕山晚期。巖漿巖規模不均，其主要特征是加里東期黑云母二長花崗巖，并且分布面積較大。頻繁的巖漿活動，促進了本區礦產的形成。

晉寧期以二長花崗巖體為主，加里東期大部分是二長花崗巖體，其次還有石英閃長巖體、輝長巖體。

燕山期主要出露為黑云母二長花崗巖體和花崗斑巖體，與成礦關系密切，為成礦提供了熱源與礦源。燕山期花崗巖類巖石經微量元素分析表明，金、銻含量普遍比區域巖石平均含量高4～5 倍，說明區內金、銻礦化與燕山期花崗巖緊密相關。

2 礦產分布情況

區域上礦產比較豐富，屬北秦嶺金銅銀等成礦帶，伏牛山金銻多金屬成礦區。主要有銻、金、砷、銅、稀有金屬（鈮、鉭、鋰、鈹、銫）、鉛、鐵、花崗石等礦產，以銻、金等礦產的工業意義較大。

區內主要礦（床）點有：澗北溝金礦、銀洞山、王莊、大紅溝、大河溝、掌耳溝、慶家溝等銻礦、正溝金礦點、栗樹坪金礦點、南陽山鈮鉭礦、七里溝鈮鉭礦等。除銀洞山和王莊銻礦為中型礦床外，其他則規模較小。

3 工作區巖石電性特征

3.1 區域電性特征

由資料可知，第四、三系的電阻率和極化率很低。主要圍巖中含堇青石云母石英片巖、斜長角閃巖為中低電阻、中低極化。石英巖電阻次高，中高極化；炭質頁巖、炭質板巖顯示低電阻、高極化。而區內含金、銀硅化黃鐵礦化綠泥石片巖及石英脈為高電阻、高極化。分析可知，電阻率和極化率在本區內的礦（化）體與圍巖之間存在一定的差別，這就是使用電法勘查的一個首要條件。

表1 巖（礦）石電性參數統計

3.2 工作區巖（礦）石電性特點

電性標本取自重點工作區的地表露頭和采坑內，一共采集測定標本38塊，測定結果見表1：

從上表可以看出，工區黃鐵礦化綠泥石化石英片巖、硅化黃鐵礦化綠泥石片巖、硅化石英雜砂巖、黑色石英脈電性呈現高極化率、高電阻率特征，極化率大部分在4.0%～10.0%之間，最大值為18.11%，電阻率一般在2 500～7 000ΩM，炭質頁巖電性呈現稍高極化率、低電阻率特征，極化率在4.0%～4.5%之間，最大值為4.57%，電阻率較低，一般在100～400ΩM，斜長角閃巖、閃長巖、變細碧巖、花崗閃長巖極化率較低，一般在1.5%～2.5%之間，電阻率不太高，一般在500～2 000ΩM 之間，而含黃鐵礦變石英雜砂巖、變砂巖，具有高電阻率特征，一般在5 000ΩM以上。

4 野外激電數據的采集與處理

4.1 工作方法

激發極化法（簡稱激電法），是指在人工電場控制下，分析地下巖石、礦石發生的物理和電化學效應之間的差異，是電法勘查法之一。

激電法的常用裝置有以下幾種：中間梯度裝置、偶極裝置、近場源裝置和聯合剖面裝置。此次勘測中使用的方法是激電中梯和對稱四極測深。

這次野外勘探采用雙向短脈沖供電方式，以短導線方式測量，供電時間為8s，周期為32s，斷電延時為100ms，最小供電電流為1.5A，激電中梯測量點距為20m，供電極距AB 為1 400m（綜合剖面為2 000m），測量極距為40m。

4.2 測線布置

這個地區的地質構造方向主要呈現北西西向，以垂直構造方向來布置測線，為北偏東。測線間距100m，網格為100m×20m，后根據測量結果，在中部布置了綜合研究剖面。

因該區雨水較多，供電和接收條件都良好，用多根鋼質電極組供電釆，接收用不極化電極。

4.3 數據處理與成圖

這些被采集來的激電數據，僅把電阻率經過簡單地形改正，極化率不進行地形改正，使用武漢中地信息工程有限公司開發的MAPGIS 軟件繪制圖形。

5 激電異常的識別和推斷

5.1 異常的判識

經過對工區視極化率ηs 平面等值線圖的解析，根據（表1）所測的標本極化率值，作者確定工作區極化率大于3.5%（經驗值）為異常，為此在工作區確定出2個激電異常，編號為Dη-1、Dη-2。

5.2 工作區異常分述;

Dη-1 異常出現在測區中部，其異常呈現條帶狀，走向約80°～90°，并且和構造帶的走向大體相同，長約200m，寬約100m，曲線南緩北陡，具體位置在測區14 線至18 線的232～244 號點之間，視極化率ηs 極大值為6.3%，大部分在4.5%～5.0%之間，和此位置相對應的高阻很異常，視電阻率ρs 值在1 500～2 500ΩM 之間。出露地層巖性為小寨組（PzX2）黑云石英片巖變質巖，激電異常和金銀化探異常吻合很好，經過分析可得出，激電異常是含黃鐵礦化金銀礦化體引起的，建議進行進一步驗證。

測區主要的異常是Dη-2，處于勘測區的中南部，是似矩形的帶狀異常，走向約100°，和構造帶的方向大體相同，長約600m，寬約200m，曲線呈現南緩北陡形態，具體位于測區14線至26線的202-224號點之間，這個異常面積較大，是高值視極化率異常，視極化率ηs 極大值為10.4%，大部分在6.0-8.0%之間，這個異常的中心區在14線至18 線的206-220 號點之間，視極化率ηs 值大部分在6.5%以上。和這個位置相對的是高阻異常表現，視電阻率ρs 值在1 500～3 000ΩM 之間。出露地層為小寨組（PzX2）黑云石英片巖，激電異常和金銀化探異常呈現良好的對應狀態，可以初步得出激電異常是因為金銀礦化體的原因，為礦致異常，建議進一步鉆探加以驗證。

5.3 為更深入地了解工作區電性地質體的產狀和埋深，在基本控制主要異常Dη-1、Dη-2位置上布置了14線激電中梯和測深工作，繪制了綜合剖面圖。

圖1 綜合剖面圖

分析綜合剖面圖（見圖1）能夠得出，激電中梯ηs 背景在3.5%左右，在206-226 號點中間有高視極化率異常情況，對應位置為Dη-2 激電異常，在232-238 號點中間有次高視極化率異常情況，對應位置為Dη-1 激電異常，激電異常ηs 值一般在5.0%以上，對應的視電阻率為高阻，ρs在1 000～2 000ΩM左右。

由激電測深等值線斷面圖（見圖2、3）可以看出，198-216號點中間深部有高極化情況呈現，234號點附近有高極化情況呈現，190-216號點之間和230-236號點之間有高阻地質體的呈現。

圖2 激電測深ηs等值線斷面圖

圖3 激電測深ρs等值線斷面圖

把測深的數據通過計算機反演（帶地形高密度電法二維反演軟件）得出極化率模型（見圖4）、電阻率模型（見圖5），通過對結果的分析可知，極化率模型在196-206號點之間120～250m 深處有極化體存在，在216-226 號點之間80～150m深處有極化體存在，極化體呈現南傾狀態，北部頂板埋深大約100 米，南部約250m，238 號點附近深50～70m 左右有極化體。電阻率模型可以分析看出，在198-208號點之間80～250m深度有高阻體，在230-236號點之間50～80m深度有高阻體，這也相互印證了這個區域有高極化高阻地質體。

圖4 極化率ηs模型解釋結果

圖5 電阻率模型解釋結果

6 結論與建議

這次應用物探電法在勘測區域里發現了較有價值激電異常2個，分別為Dη-1、Dη-2，提供了新的找礦信息。部分地區及剖面上出現的性質不明異常，需要進一步查證；激電Dη-1、Dη-2、異常，與構造帶的走向基本一致，位于區內成礦有利部位，推斷為礦致異常，建議在14線對激電Dη-1、Dη-2主異常進行鉆探工程驗證，工程布置位置考慮在14線220號點和199號點。2014年1月，根據此次物探成果，對地質、物探、化探進行綜合研究，在該線220 號點施工鉆孔一個，在130m 見礦，和物探結果吻合較好。

［1］武漢地質學院金屬物探教研室.電法勘探教程［M］.北京：地質出版社，1980.