評價綜合物探方法在新疆阿勒泰地區某鉛鋅礦區找礦的應用

萬啟華

（新疆地礦局第四地質大隊，新疆 阿勒泰 836500）

鉛鋅礦找礦是鉛鋅金屬資源開發的重點，找礦需要采用先進的技術方法，其中，以綜合物探法比較常用，該方法的應用能為找礦提供可靠的參考依據[1]。現結合新疆阿勒泰地區某鉛鋅礦區實際情況，對其找礦過程中綜合物探法的實際應用做如下深入分析。

1 礦區地質

礦區所在位置為準葛爾盆地以北，阿爾泰山以南。礦區范圍內地質條件比較簡單，僅有上石炭統出露，局部可見碳酸鹽沉積。礦區中部以平頂山組下亞組為主，其巖性主要是中基性熔巖。在礦區范圍內，可見北西向的斷層明顯發育。礦化體會受到沿北西向分布的斷層的影響與控制。礦區的東北部有侵入巖大量分布。

根據礦區現有資料可知，礦區范圍內磁異常強度相對較低，分散情況異常，實際形態并不規則，走向主要為北西向。礦區內的礦體大多分布于走向為北西向的負磁異常帶[2]。這一礦區范圍內的激電異常主要呈面狀分布，強度相對較低，并不突出，但含礦帶和激電異常梯度之間存在十分密切的關系。

通過對礦區內樣品的物性測定，有四種巖性實際極化率相對較低，這說明含礦巖體具有低極化的特點。對閃長巖和凝灰巖而言，其電阻率相對較高，但玄武巖和砂巖的電阻率卻較低，存在十分明顯的電性差異。

2 物探方法

根據現有資料，在礦區中的地質勘探線的基礎上布置1 條CSAMT 測線，同時設置2 條測深剖面。CSAMT 測線長8.3km，點距為40m，在礦脈的兩側，將其點距加密至20m，總測點數量為260 個。2 條測深剖面的長度也相等，均為1.5km，點距為40m，在礦脈的兩側，同樣將點距加密至20m。阿勒泰地區某鉛鋅礦CSAMT 視電阻率斷面圖如圖1 所示。

CSAMT 是指按照電磁感應基本原理對大地中可控場源電磁場實際分布情況進行觀測，進而研究確定地下電性與地質特征。由于天然電磁場自身信號強度相對較弱，所以可利用人工對發射源予以控制，借助發射電偶持續向地下發送頻率有所不同的交變電流，以此形成一個交變電磁場，在與場源相距足夠距離的位置通過對電場及磁場信號的準確測量，確定地下不同介質的阻抗相位與視電阻率。該方法最大的特點在于探測深度相對較大，采用標準公式可以對探測深度進行初步估計。根據標準公式，探測深度和視電阻率之間為正比關系，而探測深度則和頻率為反比關系，當頻率不變時，探測深度主要由電阻率決定。對于本次所用工作站，其頻率在0.125Hz～9600Hz 范圍內，有效發射功率為30kW，探測深度通常為2000m～3000m。另外，分辨率很高，垂直方向上的分辨率是探測目標厚度與埋深的比值的0.1～0.2倍，而水平方向上的分辨率則是接收電偶的長度。相較于直流電測深，其頻譜更加豐富，可以從電阻較大的屏蔽層中穿過，且等值范圍相對較小。

為避免受到近場干擾因素的影響，同時處在有效范圍之內進行觀測，獲取符合要求的信號強度，發射極距要達到5km 以上，并且還要測線的方向保持平行。有效工作頻率在1-9600Hz 范圍內，各頻點的發射時間相同，均為40s，然后按照1845s 的周期進行采樣。將鋁箔作為供電電極，兩極接地電阻和供電電流分別為40-50Ω、17-18A。

激電測深可以在不均勻體分布研究中使用，而電阻率測深則主要用于分析確定層狀構造沿垂直方向延伸的實際情況。本次所用系統主要由兩個部分構成，即發射部分與接收部分，以此對視極化率及視電阻率進行同時測量。

圖1 阿勒泰地區某鉛鋅礦CSAMT 視電阻率斷面圖

3 資料處理

對于可控源資料，主要由電法工作站進行預處理，地下各介質對應的視電阻率與阻抗相位可采用以下公式計算得出：

式（1）中，f 表示發射頻率，Hz；ρx表示視電阻率，Ωm；Ex表示x 方向上的電場場強，V/m；Hy表示y 方向上的磁場場強，A/m。

反演采用專門的軟件進行，在輸出數據基礎上加入高程，然后再將其輸入到軟件當中，以此對數據做各項處理，包括剔除非值、降噪和精校等，最后通過快速松弛完成反演，所得的反演結果可借助surfer 完成網格化成圖。研究區的巖礦石電阻率正態分布如圖2 所示。

圖2 研究區的巖礦石電阻率正態分布

通過一系列數據處理過程，可獲得包含阻抗相位與電阻率等在內的參數，根據這些參數能對地層實施橫縱方向的劃分，進而確定斷層所在位置與傾向[3]。因采用的是剖面測量，可完成二維解釋，所以在外部條件有利時，還能對斷裂空間實際展布形態予以準確劃分。

基于激電測深方法的數據處理可以分成以下四個部分：其一，在野外測量過程中，繪制每個點的測深曲線，然后連續觀測突變點，同時對地形地質情況進行記錄；其二，野外工作完成后，將數據傳輸至計算機，由計算機核對各項野外記錄，再用專門的軟件求取平均值，并進行圓滑處理；其三，用現有電法工作站開始數據反演，并借助surfer 為反演的數據實施白化或網格化的處理；最后，繪制專門的等值線圖。

4 資料解釋

在視電阻率方面，主要具有以下特征：

首先，在近地表約50m 的區域內，存在視電阻率在1000Ωm 以內的低阻帶，其等值線和地形線之間保持平行，在橫向沒有太大的變化。其次，在斷面的中部，分別有陡立低阻帶與高阻異常帶，其異常中心比較突出。最后，斷面深部是保持相對平緩的中、高阻帶。

通過綜合分析可知，淺部異常帶和第四系實際分布情況之間有密切關系，第四系地層實際厚度在50m 左右；在斷面的中部，橫向上電阻率有很大的變化，這說明存在斷裂等地質構造。另外，斷面深部是相對平緩的中、高阻帶，這是典型的老基底分布特征[4]。

在激電異常方面，對于視極化率，其異常強度相對較低，最大值在2%以內，是典型的低極化異常區。通過鉆孔未發現炭質，而且金屬硫化物實際含量也較少[5]。在整個剖面上，視極化率表現出明顯的臺階狀異常，這說明有地層分界存在，視電阻率有很大的變化；在縱向上，從淺到深視極化率不斷升高，其中，50m 以上部分的視極化率在1%以內，而50m 以下部分的視極化率明顯變大，但視電阻率發生的變化不均勻，對于視電阻率相對較低的情況，主要是由于存在斷層或礦化等現象。

5 結語

綜上所述，經綜合分析可知以上三種方法所得視電阻率基本吻合，在變化規律上也保持一致，高阻和低阻的所在位置基本相對應。

結合各異常特征，在成礦有利的地方進行鉆孔。通過鉆孔，在900m～2100m 和5300m～5700m 等位置發現了礦化帶，這在一定程度上印證了以上綜合物探方法在鉛鋅礦找礦中的合理性、可信性和有效性。