綜合物探法在某鉛鋅礦區勘查中的應用

李開鵬

(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊)

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綜合物探法在某鉛鋅礦區勘查中的應用

李開鵬

(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊)

伴隨社會經濟的快速發展，有色金屬礦產資源的市場需求量與日俱增，而可供開采的有色金屬礦產資源儲量與礦石品位均急劇下降。現階段，我國淺部及已探明的有色金屬相關資源都面臨枯竭，為進一步推動有色金屬礦產找礦工作，以內蒙古某鉛鋅礦區為例，詳細分析綜合物探法在有色金屬礦勘查中的應用流程，供類似礦產的勘查工作參考。

有色金屬 綜合物探法 礦產勘查

我國有色金屬礦產資源儲備量雖較豐富，但人均擁有量較低，僅為世界平均水平的50%。近年來隨著我國經濟的快速發展，對于有色金屬的需求量與日俱增。與此同時，可供開采的相關礦產資源卻面臨枯竭，礦石品位也下降明顯。近年來國內外礦產行業日漸關注覆蓋厚、埋藏深、地質條件復雜地區的找礦勘探，以期尋找出隱伏的礦產資源。綜合物探法是當前勘查隱伏礦產的重要手段，在礦產勘查找礦工作中取得了一定的成效[1]。為此，本研究以某鉛鋅礦區為例，采用綜合物探法進行勘查。

1 有色金屬礦區地球物理特性

(1)有色金屬礦(巖)石物理特性。有色金屬礦(巖)石的物性主要包括密度、磁性、電性，其中，圍巖中的變粒巖具有最高的密度。綜合物探技術可根據礦巖石的不同密度來勘查金屬礦。混合巖的磁性在有色金屬礦(巖)石中最強，一般較礦磁性高出1～2個級次，其他礦(巖)石間的磁性差異并不明顯。礦石的磁性較微弱，但含有磁黃鐵礦的礦石可能具有中—弱磁性。圍巖的典型特點是高電阻率、弱微極化[2]，相當一部分金屬礦石則具有高極化、中阻等特征。

(2)礦區地球物理場與有關異常特征。①礦區周圍剩余重力異常，在高密度的分度區域內存在大范圍的剩余重力異常，若礦體埋藏深度較淺，剩余重力可表現為規則性異常；②礦區周圍磁異常，若表現為正磁異常，說明可能存在大量的含有磁黃鐵礦的礦石，若為負磁異常，說明存在大量的不含或含有少量磁性礦物的礦石，若發現是正、負磁異常轉換帶，各碎巖層之間的閃巖相變粒巖系的接觸邊界是不整合的；③礦區周圍激電充電率異常，利用相關等值線來劃分局部異常或礦化區域，在成礦有利部位可發現等值線存在異常膨脹或異常彎曲的現象。

2 綜合物探技術

(1)大地電磁測深法。該方法誕生于20世紀60年代，并于1980年正式應用于礦產勘查領域。該方法是一種以天然交變電磁場為被動場源的電磁測深法，探測深度較大，且不受高阻層的干擾，可直接探測到上地幔，具有工作成本較低、野外裝備較輕便等特點，對于地下低阻層具有極強的敏感性，因此，非常適合于對金屬礦產資源進行勘探。

(2)音頻大地電磁法。音頻大地電磁測探技術是利用雷電活動產生的天然音頻大地電磁場，通過研究地電斷面的變化特點，探測有色金屬礦床。該法探測深度小于2 000 m，頻率小于10 000 Hz，因此，適用于中—淺層地質勘探。該法具有探測深度大、不易受地形干擾，裝備輕便等優點[3]。

(3)可控源音頻大地電磁法。該方法起源于20世紀80年代，是一種以主動場源頻率域為基礎的電磁勘探技術，勘探深度超過2 000 m，可通過變頻調整到相應的探測深度以測量深度，還可對剖面進行研究分析[4-6]。該技術在勘查隱伏礦體與深層地質構造方面效果明顯，在開展測量工作時僅需利用移動接收機進行面積性測深工作。

(4)激發極化法。該方法可根據不同巖石的激電效應差異來勘查地質狀況，可將600 m或700 m的供電線按照“II”型布局，點距設為20 m，接收機距設為40 m，根據探測礦區的地形與礦區范圍，測量極距激電中梯剖面，在此基礎上計算并整理相關原始數據，繪制出極化率平面圖并圈定激電異常點。

(5)瞬變電磁法。該方法是一種基于電磁感應原理的勘探技術，通過對目標物產生的渦流場形成的二次電磁場變化響應特征進行分析，從而準確預測出對應的空間形態[7]。該技術探測深度大，并且對低阻覆蓋層具有較強的穿透力，因此，非常適合用于高導電性的大型礦體探測。若在斷層位置開采有色金屬礦產，可采用瞬變電磁法探測漏水斷裂，還可用鉆孔驗證法檢測漏水斷裂的存在。

3 應用實例

某鉛鋅礦區位于內蒙古錫林郭勒盟阿巴嘎境內，距中蒙邊境2 km。礦區基本為第四系風成砂覆蓋，極少量被第四系更新統灰黑色安山玄武巖覆蓋。出露地層包括二疊系中統寶力格組第二、第三巖性段凝灰巖、砂巖、角礫狀凝灰熔巖等。侵入巖主要為印支期的似斑狀花崗巖，并集中于礦區西北、西南部。礦脈主要呈網細脈狀，并受到NW向斷裂構造控制。礦脈厚度沿走向或傾向均不穩定。圍巖蝕變主要為硅化、綠泥石化、碳酸巖化等。

根據該礦區地質特征及巖礦石的物性特征，選用大功率激電法、可控源音頻大地電磁法、高精度磁法等進行探測，首先采用大功率激電法對礦區進行大范圍的普查測量，以便在短時間內探測到300 m以內的淺層是否存在高阻高極化異常；然后對于激電異常區域利用高精度磁法進行探測，以鑒別礦產與非礦產所造成的異常；最后通過可控源音頻大地電磁法對1 000 m以內的淺層進行探測，了解成礦規律。

(1)激電掃面。布線方位取60°，測網規格100 m×20 m，共處理15 km2。經勘測顯示，在該范圍內存在19個局部激電異常，其中，有4個異常構成NW走向，且各異常帶呈平行排列，寬約0.5 km。4個激電異常帶的極化率為0.8%～1.5%，表現為高阻、高極化特征。地表踏勘結果顯示，多數極化率異常與零星出露的礦化蝕變破碎帶位置基本一致。區內僅有個別由于視電阻率異常在風成砂與基巖裸露因素的作用下，局部出現畸變，其余大多數均與區內強硅化現象有關。綜上分析，礦區內可能有4條NW向的張性或壓扭性斷裂構造群，且與該區域內的礦化活動聯系緊密。

(2)剖面工作。剖面分析顯示，在中梯激電異常附近存在磁異常現象，兩者異常中心均有所偏移，表明磁異常與激電異常分別反映出2種不同的地質現象，進一步說明該區內礦化活動與輝綠巖脈存在較大關聯。

4 結 語

以內蒙古某鉛鋅礦為例，將大功率激電法、可控源音頻大地電磁法、高精度磁法相結合對該礦區進行綜合探測，取得了一定的成效。實踐表明，綜合物探法在勘查深部隱伏礦體方面具有較大的優勢，具有經濟、實用、有效等優點。根據區域地質調查及礦區綜合物探成果，區內找礦方向應為深部隱伏巖體和圍巖的外接觸蝕變帶，尤其是NE或NW向的激電異常帶。

[1] 孝希有，吳敬教.綜合物探方法在內蒙古宜里地區鉬多金屬礦普查中的應用[J].中國科技博覽，2010，37(18)：305-306.

[2] 王立群，劉國興，韓江濤，等.大功率激電和CSAMT法在敦化團北地區查找錫鉬礦的應用[J].吉林大學學報：地球科學版，2008(S)：4-7.

[3] 徐成杰.淺析綜合物探方法在銀鉛鋅多金屬礦中的應用[J].地球，2015，16(8)：227-228.

[4] 張前進，楊 進. 綜合電法在深部隱伏礦體勘查中的應用實例[J].物探與化探，2010，34(1)：40-43.

[5] 馬俊學，陳 劍，滕永波，等.金屬礦山巷道地球物理超前預報方法研究進展及發展趨勢[J].金屬礦山，2016(4)：1-12.

[6] 胡耀星，張 冰.黑龍江省鹿鳴鉬礦地球物理特征及異常模型[J].金屬礦山，2015(1)：82-85.

[7] 劉爭先.分析綜合物探在尋找有色金屬礦中的作用及其展望[J].低碳世界，2013，25(14)：136-137.

2016-04-08)

李開鵬(1982—)，男，工程師，558000 貴州省都勻市開發區旺福大廈7樓。