激電中梯和激電測深在上坪礦區鉛鋅礦勘查中的應用

李旭明，李 廣，曾美強

（湖南省核工業地質局三一一大隊，湖南 長沙 410100）

上坪礦區位于湖南省平江縣幕阜山巖體南緣，處于欽行成礦帶北帶與江南成礦帶南緣結合部位，區內斷裂構造發育，燕山期巖漿巖活動頻繁，成礦地質條件有利，通過對礦區西南部主要含礦構造進行揭露，其地表鉛鋅礦化不理想，多見蜂窩狀構造發育，為探索深部找礦潛力，本次選擇在礦區成礦有利地段，開展激電中梯和激電測深工作，為深部鉆孔揭露提供依據。

1 礦區地質概況

上坪礦區大地構造位置屬揚子準地臺(Ⅰ級)江南地軸(Ⅱ級)中段之湘東臺拱區(Ⅲ級)，處于欽行成礦帶北帶與江南成礦帶南緣結合部位，是一個受北東向區域性深大斷裂控制的巨型金、銅、鈷、鉛、鋅、鈾多金屬成礦區，成礦地質條件有利[1]。

（1）地層。上坪礦區處于幕阜山花崗巖體南部，區內除沿河溝分布的第四系沉積物外，無其他地層出露。

（2）構造。區域性秦家坊～五福斷裂貫穿全區，在礦區西南角區內由區域性深大斷裂所派生的次級斷裂構造發育，已發現大小斷裂構造11條，規模、產狀不盡相同，按照構造走向可分為北北西向、北北東向及近南北向三組，其中近南北向及北北西走向構造與鉛鋅成礦關系密切[2]。

（3）巖漿巖。區內巖漿巖出露廣泛，主要為燕山早期第一次侵入的中～中細粒二（黑）云母二長花崗巖，呈巖基產出，主要分布在礦區中部；燕山早期第二次侵入的細～中細粒二（黑）云母二長花崗巖，呈小巖基、巖株、巖枝產出，主要分布在礦區北邊及南邊，中部有少量出露。

（4）礦體特征。區內主要含礦構造主要集中于礦區西南角，鉛鋅礦化嚴格受區內北北西向及近南北的次級斷裂構造控制，礦體多呈透鏡狀、脈狀賦存于構造帶內，地表礦化一般以方鉛礦為主，閃鋅礦較少見，地表多被氧化流失形成蜂窩狀空殼，逐漸往深部閃鋅礦含量增高，形成鉛鋅共生。

2 工作方法

激電中梯采用SQ-3C型雙頻道激電儀。中間梯度裝置進行測量。供電極距AB為1500m，線距為100m，點距為20m。激電測深采用對稱四極裝置，AB為1000m，點距20m。在野外測量過程中為盡可能減小電磁耦合的干擾，供電導線與測量導線采用“門”字型敷設。

1：1萬激電中梯測量遵循“點→線→面→點”的原則部署，首先在已知礦化構造帶上開展激電中梯剖面測量，然后在剖面上進行追蹤，確定異常平面位置，再在異常兩側向面上擴展，圈定激電中梯異常在平面上的分布和延伸范圍，再在平面異常重點地段開展對稱四極測深工作，進一步確定激電異常在空間上的延伸方向、埋深等，根據礦區含礦構造特征，結合物性參數綜合分析，推斷鉛鋅礦化的賦存部位，為下一步地質工作提供依據[3]。

3 物性參數測試方法選擇及特征

物性差異是衡量一個地區是否具備地球物理勘查前提的重要標志，而激發極化法是以巖（礦）石的激發極化效應差異為前提條件，從而根據巖（礦）中所含硫化物的激發極化特性來進行找礦的一種物探方法[4]。硫化物的含量高，其激發極化效應強，儀器所測的參數就大，反之則小。為了使物性參數測試得更準確和切合實際，通過對物性測試方法的反復試驗，最終得出使用SQ-3C雙頻輕便型激電儀、采用“泥團法”進行測量，測量結果見表1。

表1 礦區視幅頻率、視電阻率物性參數統計表

由表1可知，礦區的鉛鋅礦石與花崗巖、偉晶巖、塊狀石英等圍巖具有明顯的物性差異，其中鉛鋅礦石為低阻高極化體，花崗巖、塊狀石英為中、高阻低極化體，結合礦區地質特征，可大致定性激電異常的性質，因此該區具備地球物理勘探前提，即利用激電中梯和激電測深測量在該區尋找和追蹤鉛鋅礦化體是可行的，方法是有效的。

4 激電異常特征及解釋推斷

4.1 激電異常特征

4.1.1 激電中梯剖面異常特征

測區激電中梯剖面測量數據整體服從正態分布，以背景值加三倍均方差結合物性參數確定異常下限為2.4%圈定激電異常，見圖1（a）。由圖1(a)可見，激電異常位于測區的中部，異常的中心位于355線的點280m處和367線的點180m處，異常主要 由347線、355線、367線、371線和375線控制，異常呈掃帚狀，上寬下窄，異常規模較大，視幅頻率值較高，最高視幅頻率達4.5%高于圍巖視幅頻率，異常的長軸方向為北北西向，與F8構造走向基本一致，且異?；痉植荚贔8構造上。由圖1（b）可見該激電異常區視電阻率以中、低阻為主，視電阻率范圍值為500Ω·m～1500Ω·m與地表出露的礦體特征相吻合，推斷該激電異常為鉛鋅礦化所引起。

4.1.2 激電測深異常特征

由圖2（a）可見：激電異常強度較高，視幅頻率最高可達3.9%。該激電異常以2.4%為等值線進行圈定，激電異常在斷面上總體為等軸狀。視幅頻率大于2.4%分布范圍較廣、有明顯的濃集中心，從地表一直延伸至100m標高延伸深度較大且異常延伸方向與斷裂構造F8傾向一致。由圖2（b）可見在測深點180m～240m處存在一低阻體，視電阻率500Ω·m～2000Ω·m，平均1200Ω·m。推斷此激電異常是鉛鋅礦化引起的激電異常。

4.2 激電異常驗證

通過激電剖面和激電測深圈定激電異常，激電異常規模較大，激電剖面視幅頻率最高達4.5%，激電測深最高達3.9%，而且具有明顯的濃集中心和梯度分帶，異常的長軸方向與區內已知含礦構造F8走向吻合良好（圖3a），且該異常規模大、視幅頻率高的地段恰好與礦區外圍緊鄰已知鉛鋅礦山吻合，因此推斷Ⅰ號激電異常具有良好的找礦潛力，為驗證異常，選擇在區內斷裂構造F8上成礦有利部位371線進行了鉆孔驗證，通過鉆孔揭露見到了厚度5.75m的工業礦體，Pb品位1.559%、Zn品位4.153%（圖3b）。這說明本次選擇的物探手段是有效的，異常規模大，Fs值高且與斷裂構造走向吻合良好的激電異常可作為本區的重要的找礦標志。

5 結論

圖1（a） 激電剖面Fs平面等值線圖；圖1（b） 激電剖面ρs平面等值線圖

圖2(a) 371線激電測深Fs反演剖面圖；圖2(b) 371線激電測深ρs反演剖面圖

圖3(a)上坪礦區地質簡圖 圖3(b)上礦區371線地質剖面圖

區域性北東向天寶山-石漿壓扭大斷裂構造貫穿上坪礦區，沿該斷裂構造南北均有已知鉛鋅礦床分布，本區內西南部由該斷裂構造所派生的次一級斷裂構造發育，形成了“入”字型或“帚狀”構造格架，為鉛鋅成礦提供了有利空間，該區地處中低山區，地表浮土覆蓋厚植被發育，找礦難度大，本次采用激電中梯剖面和激電測深方法的綜合利用取得較好的找礦效果，該手段可作為本區重要的找礦方法，為該區及外圍鉛鋅礦勘查具有一定的借鑒推廣意義。