大功率直流激電法測量在老撾波寧錫礦的找礦實踐

韓志偉 趙振華 郭豪坤

（①天津華勘礦業投資有限公司 天津 300171 ②天津華北地質勘查總院 天津 300171）

波寧錫礦區屬南巴坦錫礦田的一部分，南巴坦錫礦田位于老撾甘蒙省他曲市北西方向約70 km處。行政區劃屬老撾甘蒙省新奔縣管轄，礦田面積約230 km2，是老撾最大的錫礦產地，該礦田采礦活動有近百余年歷史，包含50多個錫礦點和若干個小-中型礦山，波寧錫礦即為其中之一，具有有利的成礦地質背景，為探測該區深部砂錫礦以及原生錫礦存在的可能性，確定礦化體埋深、產狀及規模等，本次工作在波寧錫礦區開展了大功率直流激電法測量，用以指導深部找礦工作。

1 地質概況

1.1 礦區地質特征

礦區出露地層包括志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、第四系地層。志留系地層含千枚巖、板巖及片巖等。泥盆系頂部為灰巖，下部為泥巖。石炭系地層上部主要為砂巖；下部主要為粉砂巖、炭質頁巖及板狀頁巖。二疊系地層主要為厚層狀灰巖、泥晶灰巖，易形成陡峭地形。第四系主要為含礫亞粘土、粘土、含礫亞砂土、砂礫層組成。

礦區位于欣本地壘背斜位置，褶皺和斷裂構造極為發育，除新生界以外的沉積序列均已褶皺。背斜軸向330°，北東翼有明顯的沉積間斷和重復，與北西向逆沖斷層關系密切；南西翼在礦區出露不多。斷裂構造是本區脈狀原生錫多金屬礦的控礦構造，主要包含北東和北西兩組。

礦區內巖漿巖主要為海西期和印支期侵入巖。在礦區北西部大面積出露海西期巖漿巖，巖性主要為黑云母花崗巖、花崗閃長巖等；印支期巖漿巖主要表現為小的花崗巖株（脈）的侵入，一般沿背斜軸部或NW向斷層侵入，目前與礦化關系不明。

1.2 礦體及礦石特征

礦區共圈出砂錫礦體24條，原生錫礦體8條。斷裂構造和地形地貌控制了礦體的展布，礦體主要發育在NW向NE構造的山麓及緩坡地帶，形態呈條帶狀、正方形狀等，深度隨地形的起伏而變化。

砂錫礦體為含褐鐵礦、鐵錳結核的第四系松散沉積物，礦石礦物組分較簡單，主要重礦物有錫石、鋯石、白鈦石、赤褐鐵礦、磁鐵礦等。錫品位一般在0.05%～0.15%。基本分析結果顯示，局部礦石中除含錫之外，還含有Pb、Ag等伴生礦物。

原生礦體主要有三種類型：接觸帶型、蝕變巖型、斷裂構造帶型。錫主要以石英-錫石形式存在。錫石主要分布于硅化脈、褐鐵礦等細微裂隙中。裂隙中金屬礦物主要是褐鐵礦，其次有少量赤鐵礦、黃鐵礦等。

2 大功率直流激電法測量

2.1 測量儀器及參數

電法工作使用重慶地質儀器廠生產的DJF-10型大功率直流激電發送系統，配套的有發電機、整流設備和發送機，供電方式采用周期為8 s、占空比1∶1的雙向短脈沖制式，電流精度0.001 A；接收機為DJS-8型微機激電儀，工作參數設置為斷電延時200 ms，取樣寬度40 ms，測量疊加次數為2次。

2.2 激電中梯剖面測量

激電剖面測量采用中間梯度裝置形式，供電極距AB=1200～1600 m，測量極距MN=40 m，測量點距=20 m，測量線距100～200 m。測量時最大觀測范圍≤2/3AB，當觀測區段＞2/3AB時移動供電電極位置重新布極，且進行2～3個測點的重復觀測。

每天開工前及收工后均進行漏電檢查，保證導線絕緣良好，供電導線電阻要求小于17 Ω/km，實測為15.6 Ω/km。供電電極長度大于50 cm，入土深度大于40 cm，澆充足水后用土壓實，以保證長時間供電不出現電流衰落現象。測量電極采用不極化電極，開工前對不極化電極進行測定，要求極差＜2 mV、內阻＜2 kΩ才可進行數據采集，實測極差為0.3 mV，內阻為1 kΩ，收工后對不極化電極進行短接平差。

2.3 激電測深測量

激電測深點位置根據地質項目組要求及物探異常情況決定，測深點間隔一般選擇為20 m，供電極距與測量極距的布設見表1。

表1 激電測深測量電極距排列變化表 m

2.4 質量評述

本次工作在礦區Ⅰ區、Ⅲ區內共施工1∶2000激電中梯剖面測量18.8 km，其中Ⅰ區8.4k m，Ⅲ區10.4 km；完成激電測深測量共計264個測深點，其中Ⅰ區8條測深剖面135個點，Ⅲ區8條測深剖面129個點。電法工作執行國家行業規范DZ/T0070-1993《時間域激發極化法技術規定》，視極化率ηs和視電阻率ρs的誤差用均方相對誤差衡量，巖(礦)石電參數測量采用平均相對誤差來衡量。工作區電法測量質量檢查結果見表2。

表2 波寧錫礦區電法測量質量檢查結果

由觀測質量統計表2可知，電法工作各方法的檢查量及誤差結果均達到行業規范要求，質量可靠。

3 激電異常特征及推斷解釋

3.1 巖礦石電參數特征

此次激電法測量工作，在區內共采集不同巖性標本165塊，標本經清水浸泡后晾干，進行了電性參數測定，測定和統計結果見表3。

表3 波寧錫礦區巖性標本電性參數統計表

從表3中可以看出，區內各類巖石的極化率算術平均值差異不大，變化范圍從1.2%～2.5%，其中灰巖的極化率值略高一些；各類巖石的電阻率從高到低依次為蝕變灰巖、灰巖、泥巖、褐鐵礦和砂巖，電阻率值范圍6 956.1～998.6 Ω·m。在該區進行激電法測量，極化率異常有可能對深部原生多金屬礦化體進行圈定，電阻率異常對地層巖性以及硅化蝕變帶進行區分，因此，激電異常對本區地質找礦工作可以提供有效指導信息。

3.2 激電測量異常

3.2.1 激電中梯異常

Ⅰ區：從繪制的視極化率、視電阻率等值線平面圖上看，視極化率場值相對較低，一般為3.0%～4.0%，區內弱極化率高值異常整體呈南北向展布，往外兩側異常仍未封閉，局部個別高值點零散分布，場值高達9.0%～11.0%，主要分布在80線的238點和266-274測點上；視電阻率場值北部較低、南部略高，等值線總體有南北向延伸的趨勢，局部地段從西到東電阻率梯度變化大，推測為由地層巖性接觸帶或構造帶引起的電性特征。

Ⅲ區：從視極化率、視電阻率等值線平面圖上看，視極化率場值一般為4.0%～5.5%，異常等值線形態較零亂，相對高值區在北西角和南東角，局部單點異常主要集中在30線、36線和38線上，對應視極化率值在9.5%左右；區內視電阻率值一般為100～500 Ω·m，呈中低阻特征，其分布規律不甚明顯。

3.2.2 激電測深異常

以Ⅰ區的80線異常特征及Ⅲ區的38-1、36線異常特征為例。

⑴ 80線共布設21個測深點，在激電測深等值線斷面圖上，出現多個點狀、條帶狀極化率異常，場值在5%～10%；對應視電阻率為中低阻。

在反演處理斷面圖1上，地表及淺部有多個局部小極化率異常，深部則分布兩處范圍較大的面狀高極化異常區，形態產狀近乎直立，場值為8%～16%；反演的電阻率等值線斷面圖上地表是高阻層，往下高低阻互層現象明顯，在60～140 m深度上主要是高阻層顯示，在170～200 m深度上是場值很低的較明顯的低阻層。經ZK80-1孔驗證在209.8～210.5 m段存在鉛鋅礦化體鉛品位0.97%、鋅品位0.45%、銀品位39 g/t，深部硫化物含量較高。

圖1 80線激電測深反演極化率、電阻率等值線斷面圖

⑵38-1線上共布設12個激電測深點，在測深斷面圖上100-122測點下方，地表及深部出現弱極化率異常，異常幅值4.0%～7.0%，形態不規則、產狀近于陡立；視電阻率淺部表現為高阻異常，曲線形態復雜，深部電阻率降低，為中低阻特征。

測深反演斷面圖2上，深部出現兩處明顯的高極化異常，場值較高、范圍略大；電阻率等值線斷面圖上，0～120 m深度的高中阻電性層明顯，推測可能與地層巖性分布或硅化發育有關，深部則是中低阻特征，電阻率多在200～1 000 Ω·m之間。經ZK38-1巖心鉆探孔驗證深部硅化強、黃鐵礦化較發育，在深部圈定了一條銅礦化體。

圖2 38-1線激電測深反演極化率、電阻率等值線斷面圖

⑶36線上測深點較多，在190-240測點間共布設26個測深點，測深斷面圖上地表淺部有弱異常顯示，深部當AB/2＞65 m時，在190-206、218-240測點下方出現多個高極化異常中心，幅值7.7%～13.0%，異常形態各異；視電阻率淺部為高阻，曲線形態復雜，深部電阻率逐漸降低。

反演測深斷面圖3上，高極化異常從淺到深廣泛分布，形態、大小和產狀各不相同；電阻率在0～150 m深度上為中高阻特征，互層現象明顯，在160 m以下主要為低阻特性，局部低阻異常明顯。經ZK36-1巖心鉆孔驗證整孔蝕變較強，石英砂巖與砂巖互層，黃鐵礦等金屬硫化物較發育，在26.48～27.6 m發現錫礦體，錫品位0.74%；在56.7～58.05 m發現錫礦化體，錫品位0.23%。

圖3 36線激電測深反演極化率、電阻率等值線斷面圖

4 結論

⑴巖礦（石）電參數測定結果表明，在該區進行激電法測量，極化率異常可對深部原生多金屬礦化體進行圈定，電阻率異常對地層巖性以及硅化蝕變帶進行區分，因此，激電異常對本區地質找礦工作可以提供有效指導信息。

⑵激電中梯剖面測量在Ⅰ、Ⅲ區發現多處視極化率異常，與地表出露的礦化蝕變帶基本吻合，對礦化異常體的追索、圈定作用明顯，效果顯著。

⑶在Ⅰ、Ⅲ區開展的激電測深結果顯示，深部發現多處明顯的激電異常，部分異常尚未封閉，判斷對應位置礦體具有較好的深部延伸，同時對已施工鉆探進行驗證的異常結果顯示，異常與實際鉆孔所見礦化蝕變位置吻合性較好，對礦區的深部找礦起到了很好的指導作用。

[1]李金銘.激發極化法方法技術指南［M］.地質出版社,2004.

[2]DZ/T0070-1993,時間域激發極化法技術規程［S］.

[3]王欣宇.綜合物探方法在東安巖金礦區的綜合運用［J］.科技傳播,2010,（9）：98-99.

[4]羅評委,王昌國.時間域激發極化法在某金屬礦勘查中的應用［J］.江漢石油科技,2013,（4）：21-25.

[5]謝捷生.時間域激發極化法尋找地下水方法及測量儀器［J］.國外地質勘探技術,1996,（3）：1-6.

[6]楊磊,蔡胤.時間域激發極化法在地下水資源勘查中的應用［J］.華北水利水電大學學報（自然科學版）,2008,29（4）：8-10.