高密度激電法在海豐老金山地區的應用

趙藝川

（廣東省核工業地質局二九三大隊，廣東廣州510800）

1 地質概況

海豐老金山地區位于長鋪礦區東北方向，處于閩粵坳褶帶與東南沿海火山巖帶的接觸部位，蓮花山構造帶東南側（圖1）。

圖1 工作區概況示意圖

區內地層主要出露了下侏羅統金雞群（J1）及第四系（Q）：

金雞群（J1）是本區主要的含礦地層，Sn、Pb、Zn等元素豐度為克拉克值的10～20倍，呈北東向條帶狀展布，出露面積最廣，自下而上分別為銀瓶山組（J1y）、上龍水組（J1s）、長埔組（J1c）、吉水門組（J1j），各組間呈整合接觸或斷層接觸（圖2）。巖性為長石石英砂巖、粉砂巖、粉砂質泥質巖、板巖、炭質頁巖等。水平層理發育。巖層走向北東，傾向南東，傾角42°～80°，局部發生褶曲，傾向北西。

第四紀（Q）巖性為淺灰、黃白、黃褐色砂礫、礫石、砂、砂土層，有時見灰黑色泥炭夾層。

區內構造以北東向斷裂構造為主，走向40°～60°。傾向南東，傾角40°～80°。構造沿走向及傾向呈波狀，出露寬數十厘米至幾米，主要表現為層間活動構造，斷層由前期的壓扭性轉為后期的張扭性，并經后期石英硅質脈充填，派生有多條北東向次級斷裂，具多期活動的特征。構造內石英破碎、裂隙發育，局部見有石英空洞，沿裂隙、空洞內充填有大量鐵錳質礦物，圍巖受構造影響具弱硅化、褐鐵礦化，局部形成有鐵（核）帽，經淋蝕形成有大量空洞。

圖2 金雞群地層剖面圖

區內巖漿巖主要為淺成酸性的石英斑巖（λπ），侵入于下侏羅統金雞群和上侏羅統高基坪群中。灰白色，變余斑狀結構、霏細結構，塊狀構造。產狀呈北東向展布，傾向南東，傾角42°～73°，脈體寬度變化較大，寬度5～40m不等。

根據長鋪礦區資料，錫礦體（化）體主要受北東向蓮花山斷裂帶的次級構造及層間滑動破碎帶和石英斑巖脈體控制，主要賦存在金雞群絹云千枚巖、炭質千枚狀板巖、泥質巖、炭質頁巖中（圖3）[1]，而工作區內成礦有利部位位于長鋪礦區成礦帶往北東延伸方向，均由第四系覆蓋，地表地質工作難度較大，因此本次工作采用高密度激電法探索第四系覆蓋下的隱伏構造及礦化情況，為鉆探工程部署提供依據。

圖3 長鋪礦區聯合剖面示意圖

2 方法簡介

高密度激電法是一種陣列式勘探方法，兼顧了“電阻率法”與“激電測深法”的功能[2]，是一種高效準確且方便實用的電法勘探方法，具有較強的理論研究和實踐應用價值。

在野外開展勘探工作時，儀器測量系統需要用戶提前設置的幾個參數通常為裝置類型、電極總數、起始電極號、使用電極數、電極間距、剖面總數、供電時間、斷電延時等，前6個參數是高密度電法通用的，后2個參數是高密度激電法特有的，是測量視極化率參數時，一次場的供電時間和二次電位的測量延遲時間。

高密度激電法與常規高密度電阻率法相比，主要有3個優點：

（1）不受傳統采集技術限制，采用多通道采集技術，所有電極可同時進行數據采集。

（2）不受固有采集模式限制，可采集除供電電極外該剖面電極間所有可能組合的數據信息，信息量是常規電法裝置的數十倍以上，確保了反演結果的精度。

（3）不受單一參數的限制，可進行視電阻率和視極化率2種參數的采集，2種參數的數據處理可以相互參照相互驗證，提高勘探的準確性[3]。

3 地球物理特征

工作區與長埔礦區同處于一個Sn、W、Mo、Pb、Zn水系沉積物異常暈圈中，且工作區的粵C-80-21航磁異常暈圈與受長埔礦床中硫化物—錫石建造影響形成的粵C-80-33航磁異常暈圈在形成位置及條件上具有一定的相似度（圖1），具有較好的找礦前景。

對工作區內主要巖石的巖性進行物性測試。測量結果如表1所示。

表1 勘查區巖石物性參數表

可以看出，凝灰巖較于其它巖性顯示出高阻低極化率的特征；炭質頁巖較于其它巖性顯示出低阻高極化率的特征；石英斑巖較其他巖性為中等電阻、低極化率的特點，勘查區內各類巖石的物性差異較大，為物探方法布設提供依據。但是，由于炭質頁巖含炭質較多，利用極化率數據分析礦化情況可能會受到一定影響。

4 方法應用效果

本次工作布設5條剖面，測線方位143°，線長1km，線距100m，點距10m。

從高密度激電法的探測結果來看（圖4、圖5），測區北部表層視電阻率比南部表層電阻率略高，符合測區北部基巖出露南部第四系殘積物覆蓋的地質特征；視電阻率異常呈南東傾向分布，與勘查區地層及構造的傾向一致，符合勘查區的地質特征；測區的視極化率總體偏高，且在3號測線南部發現有呈帶狀的高極化異常；0、1、2號測線的南部受地表水影響，相應的視電阻率和視極化率數據不穩定，視電阻率數據采集失真呈低阻盲區，視極化率數據呈散點狀的高極化異常。

圖4 視電阻率聯合剖面圖

圖5 視極化率聯合剖面圖

結合已知地質情況，發現在已知石英斑巖脈走向延伸方向（物探測線310～350m位置）上，在各測線均顯示為一條相對中低阻中極化的異常帶，呈東南傾向，傾角約50°～60°；對比發現，在各測線450～540m位置，存在一個高低阻交替的通道，呈中低阻中極化異常，推測可能存在一條隱伏的石英斑巖帶。

物探3、4號測線由于不受地表水影響，測得數據完整性高、可靠性高，為本次工作的主要成果分析剖面。以3號線為例（圖6），主要認識有以下幾個方面：

圖6 3號線物探剖面成果推斷圖

（1）從3號線視電阻率剖面圖可以看出，在測線南部近地表均有一層低阻異常帶，為該部位地表覆蓋的含水第四系所引起的，推測第四系覆蓋層約30～40m厚。

（2）已知石英斑巖脈（300m左右位置）推測延深方向的下盤，發現有呈帶狀的低阻異常體，對應相對的高極化異常，結合長埔錫礦體主要分布在石英斑巖帶下盤構造破碎帶內的特點，推測該低阻體可能為一條構造破碎帶，為找礦有利部位。

（3）在推測石英斑巖脈（500m左右位置）延深方向的下盤，發現有一個低阻異常體，對應相對的高極化異常，推測由含礦構造破碎帶引起。

（4）在測線南部600～800m范圍的深部，總體為視電阻率和視極化率均較高。視電阻率呈高低相間趨勢，呈東南傾向的帶狀分布，且對應視極化率剖面上發現2個高極化異常帶。推測可能存在一組石英斑巖脈，且在其下盤可能含有構造破碎帶，破碎帶內的金屬硫化物引起了帶狀的高極化異常反映。

5 結語

（1）采用高密度激電法能夠較精確地探測出淺層范圍內的電性結構特征，在劃分第四系覆蓋層厚度、推測控礦的石英斑巖脈、推斷構造破碎帶等方面效果明顯；

（2）老金山地區是長鋪礦區礦體往東北延伸的有利找礦部位，從物探斷面圖上看，顯示低阻高極化的有利異常，但因工作區地層有碳質頁巖的存在，對是否為礦致異常的判斷造成干擾，需進一步工程驗證，宜從已知到未知，優先對已知石英斑巖脈及其下盤低阻高極化異常進行驗證，逐步推進。