激電測深法在寨背山銅礦勘查中的應用

艾比布拉·玉散，阿卜杜熱合曼·麥麥提，洪江法

(新疆大學地質與礦業工程學院，新疆 烏魯木齊 830047)

電法勘探是地球物理勘探的主要方法之一，它是以地下巖（礦）石的電性或電磁性質差異為基礎的，利用直流或交流電（磁）場來研究地質結構和尋找有用礦產的一種物理勘探方法[1]。在近年來的金屬礦產勘查中，特別是在尋找隱伏礦和深部礦的新一輪找礦中，激電方法發揮了重要作用并取得了良好的找礦效果[2]。寨背山銅礦本次物探野外工作，2017年8月進入礦區，對該礦區進行60個點的測深工作，探測深部礦床范圍內極化體引起的異常信息，并結合區內地質特征、礦床特征、物性特征分析推測了礦體空間展布形態及其可能賦存位置。

1 區域地質概況

1.1 地層與巖體

1.1.1 元古界—長城系星星峽群（Chxn）

主要分布于沙泉子深大斷裂的南部，該地層主要由眼球狀黑云母斜長片麻巖、混合巖、貫入片麻巖、大理巖、石英巖等組成，與上覆下石炭統雅滿蘇組呈斷裂接觸。

1.1.2 中下泥盆統（D1-2）

分布于康古爾深大斷裂的北部，該套地層為一套中—酸性及中基性凝灰巖、凝灰砂巖，夾中及酸性熔巖組成。

1.1.3 石炭系

區域內石炭系有石炭系下統阿齊山組(C1a)、干墩組(C1g)和雅滿蘇組(C1y)，石炭系上統(C2，未分)。

1.1.4 二疊系下統阿其克布拉克組（P1a）

為磨拉石建造，主要巖性為底礫巖、紅色砂巖、粉砂巖，夾少量玄武巖、玄武玢巖等。與上覆侏羅系下統煤溝窯組為斷層接觸，與下伏下中泥盆統為不整合接觸。

1.1.5 侏羅系下統煤溝窯組（J1mg）

為陸相湖相含煤建造。主要巖性為深灰綠色、黃綠色砂巖、粉砂巖、砂礫巖夾炭質頁巖、鋁質頁巖及煤層。

1.1.6 第三系中新統桃樹園組（N1t）

主要分布在山間凹地。為橙紅色泥質粉砂巖、鈣質粉砂細砂巖夾少量礫巖。

1.2 斷裂構造與礦化蝕變

研究區位于銀幫山—野馬山復背斜的北翼的中部，并且斷裂構造發育，研究區中部發育一條走向約130°的斷裂，西北部發育一條走向40°左右的斷裂，主構造線方向為北東向、北西向及南北向。

總體顯示為一走向北東、向北西傾斜、具中等傾角、東寬西窄的火山穹窿構造，它以安山玢巖為核心，外側被凝灰巖包圍，在較寬地段呈現格狀、菱格狀斷裂，為礦體的賦存部位。通過鉆孔驗證礦體呈脈狀向深部延深大于500m。

研究區內巖漿巖發育，以小巖體、巖脈產出。巖體主要有：安山玢巖體（次火山巖），位于該區域的中部，是本區黃銅礦的含礦巖體，走向北東30°～40°，其產狀向南傾，傾角40°～60°；花崗巖體分布于研究區的東南側，其出露面積較大，其產狀向北緩傾，巖體與石英角斑質凝灰巖的接觸部位見有孔雀石化及鉛鋅礦化。

1.3 礦床地質特征

研究區位于阿齊山-雅滿蘇晚古生代島弧帶的東段，沙泉子深大斷裂與苦水斷裂之間，出露地層主要為第四系殘坡積與下石炭統雅滿蘇組。

第四系殘坡積主要分布于研究區東南部與西南部，厚度約幾米至數十米，少量植被覆蓋，地表散落大量巖石碎塊，巖性種類較多，主要為含角礫凝灰巖、晶屑凝灰巖與晶屑巖屑凝灰巖，少量凝灰質粉砂巖、安山巖、安山玢巖與閃長巖。

下石炭統雅滿蘇組從新到老劃分為：下石炭統雅滿蘇組第一巖性段第二巖性亞段（C1y1-2）的上段與下段，地層總厚度為1035.02米。其中：

上段（C1y1-2b）主要巖性為砂巖、粉砂巖和凝灰質砂巖夾英安質凝灰巖，總厚度231.48米。

下段（C1y1-2a）主要巖性為石英角斑質凝灰巖、石英角斑質含角礫凝灰巖、安山質凝灰巖夾安山玢巖、霏細斑巖、流紋斑巖、粗面斑巖、英安斑巖等，總厚度803.54m，其中安山玢巖為黃銅礦的主要含礦巖石。

地層總體走向為北東、北西向，300°～30°，傾角20°～40°，西北緩南東陡。沉積巖由凝灰質砂巖過渡到正常沉積的砂巖、粉砂巖，其中夾有英安質凝灰巖。火山巖以酸性為主，夾有中性火山巖，其成分相對復雜。凝灰巖主要分布于研究區西北部與中東部，在西北部凝灰巖的南部與安山巖接觸的部位發育一條硅質巖帶，寬約100m，北西向延伸較遠；安山巖、安山玢巖（次火山巖）及熔巖（英安斑巖、粗面斑巖、霏細斑巖、石英鈉長斑巖、流紋斑巖等）主要出露于研究區中部與南部。

2 巖礦石物性參數特征及工作方法

2.1 巖礦石物性參數測試

礦體與圍巖具有足夠大的物性差異是物探工作的充分必要條件[1]。測區內所有巖礦石物性標本共采集267件。無論是視電阻率還是視極化率參數，數值上均具有較明顯的差異。其中，黃銅礦石視極化率最高，平均值為4.095%，視電阻率平均值850Ω·M；而閃長巖、凝灰巖、閃長玢巖、石英斑巖、花崗巖視極化率較低，變化范圍在0.434%～0.772%之間，這些表明在該區具備開展激電測深工作的物性基礎。

2.2 工作方法

根據工作目的及要求，激電測深采用非等比對稱四極裝置類型。滿足AB=3-30MN，控制深度3m～750m范圍內，測深拉線方向垂直于礦體走向。測深點點距根據需要取40m，以達到工作目的為原則。

測區內，質量檢查按相同點位、不同時間、不同儀器、不同操作員（一同三不同）原則進行檢查，部分測點采用改變供電電流的方法進行觀測。

區內共完成激電測深點60個，抽取5條測線進行重復觀測，完成質檢點5個，總質檢量為8.33%。因測區視極化率≤3%，采用均方誤差進行評價，公式如下：

n——參加統計計算的測點數。

視電阻率采用均方相對誤差進行評價，公式如下：

n——參加統計計算的測點數。

按照上述公式，得出的計算結果為：εηs=1.41；Mρs=1.707%，滿足《時間域激發極化法技術規程DZ/T0070—2016》以及《物化探工程測量規范DZ/T0153-2014》技術要求。

激電測深測量工作，供電電流最大7460 mA，平均為2244.7mA；一次場強度最大為15228.3mV，最小為1.33mV，平均為962.99mV。其中小于3mV的數據點有12個，占測深數據點的0.68%，符合規范要求，質量可靠。

3 激電測深異常特征分析

寨北山銅礦激電測深測量工作共圈定IP1、IP2異常體兩個，分別位于測區的南部及北部。

IP2異常位于測區南部，呈北東～南西向展布，顯示“高極化率、高電阻率”的激電特征，視極化率值最高達到1.55%。從南西到北東方向，視極化率有降低的趨勢，視電阻率值變化不大，基本處于高電阻率異常區。異常體層位相對穩定，形態吻合較好，埋深大致相同。結合實地異常查證結果，異常體對應巖性為安山巖及巖屑晶屑凝灰熔巖，經布鉆驗證，IP2異常為鉛鋅礦體，可初步推測該異常為鉛鋅礦致異常。

不過，在IP2異常區內發現含有鏡鐵礦化安山巖，通過物性比對分析，鏡鐵礦化安山玢巖能夠引起“高電阻率高極化率”的電性特征。為此，不排除是鏡鐵礦化的影響，在后期的工程布設中，可加以驗證。

4 結論

（1）通過本次研究，大致掌握了研究區主要巖礦石的視極化率和視電阻率特征，為進一步解釋激電異常和視電阻率異常提供了理論依據。

（2）IP2異常呈“高阻、高極化”的異常特征，沿走向方向，從西到東視極化率值明顯降低，視電阻率值變化不大，基本處于高電阻率異常區。146線激電測深剖面在480-600號點，深度在-60米以下，顯示有一處激電異常，與150線南段、154線異常體位置向對應，安山巖為IP2異常區內主要含礦巖體。由此推斷該異常可能由含礦安山巖引起。但是，地表發現鏡鐵礦化，綜合物性特征分析，不排除該異常為鏡鐵礦化所引起，在后續工程控制上，可進行異常驗證。