物探電法在某銅鎳礦勘查中的應用

李 佳，劉 陽

（河南省地質礦產勘查開發局第一地質勘查院，河南 鄭州 450000）

銅、鎳礦種是目前國民經濟發展的戰略資源，是目前國家地質勘查的導向礦種。在勘查區前期的地質工作中，取得了一定的找礦成果，反映出該區具良好的成礦條件和巨大的找礦潛力，在該區開展銅鎳礦勘查工作，對于增加礦產資源儲備，促進地方經濟發展，支援國民經濟建設，具有重要的現實意義。本次物探工作就是此次勘查的一部分。物探工作的目的是通過激電中梯和激電測深，了解工作區內極化體的位置、傾向和埋深，為下一步工作提供依據。

1 工作方法及原理

在工作區的重點部位主要采用了激發極化法；激發極化法是在向地下巖（礦）石供電及斷電過程中，由于電化學作用引起的隨時間緩慢變化的附加電場的現象，簡稱激電效應。激電法是尋找各類金屬礦產最常見的一種地球物理方法。

本次電法工作主要采用激電中梯剖面和激電測深兩種方法。野外生產采用DWFZ-10型大功率智能發射機，WDJS-2型數字激電接收機。

激電中梯剖面采用中梯裝置，激電中梯測量測線垂直于礦化體的走向及地質構造方向，采用雙向短脈沖供電方式進行供電，短導線方式測量，供電時間4秒，周期16秒，斷電延時100 ms。供電極距AB=1500 m，MN=40 m，剖面測量點距20 m。

激電測深采用對稱四極裝置。點距20-40 m，電極距AB/2max=1000m，MN/AB的比控制在1/3～1/30。

2 激電法在勘查中的應用

2.1 勘查區地質特征

勘查區位于秦嶺復雜構造帶東段，桐柏－大別隆起西部，南陽斷陷盆地東緣。該區地貌形態由桐柏山系西部余脈的剝蝕低山丘陵及山前沖、洪積傾斜平原組成。岀露地層為中元古界朱家山巖群大雀山巖組，部分地段出露第四系。總體表現為以大理巖為主、大理巖與片巖互層產出、局部見石榴斜長角閃巖的特點。

K1礦化帶位于勘查區內，長約 400m，寬 1～10m，傾向200～220°，傾角 55°～75°，含礦巖石為蝕變白云石英片巖，地表具硅化、褐鐵礦化，局部見孔雀石化，鉆孔中金屬礦物以硫化物為主，具硅化、黃鐵礦化、鎳黃鐵礦化、黃銅礦化等蝕變，銅含量 0.12%～1.52%，鎳含量 0.17%～2.11%。

2.2 地球物理特征

通過收集以往鉆孔資料和物探解釋結果及實測標本成果，統計出區內各類巖性物性特征見表1。

表1 物性參數統計表

由表1可以看出，測區內白云石英片巖、二云石英片巖、榴輝巖、蛇紋石大理巖、斜長角閃片巖等極化率較低，一般在3.0%以下，電阻率較高，一般在2000歐姆·米以上，為中高電阻率低極化率的物性特征；黃銅礦化、鎳黃鐵礦化白云石英片巖極化率較高，一般在10%以上 ，電阻率值較低，為低阻高極化的物性特征。說明礦化巖石與非礦巖石物性差異非常明顯，具備了物探電法找礦的地球物理前提。

2.3 數據處理與解釋

在工作區重點部位共布置了5條激電中梯剖面，對剖面數據進行處理后，繪制了視極化率ηs、視電阻率ρs剖面平面圖（見圖1)。

圖1 ηs、ρs剖面平面圖

根據剖面平面圖和等值線平面圖分析，測區內視極化率背景值選定為6.0%，通過整體比較和計算，以視極化率異常下限8.0%圈出了Dη-1、Dη-2、Dη-3共3個激電異常，異常主要位于測區東南部。其中Dη-1、Dη-2異常為測區主要異常，兩個異常均呈似矩形帶狀異常，走向約310°，走向和構造走向基本一致。

Dη-1異常位于0～7線148～158號點之間，視極化率ηs極大值為14.75%，大部分在9.0～13.0 %之間，其中異常中心區位于3線的152點左右，視極化率ηs值大部分在11.0 %以上，激電異常處的視電阻率為相對低阻異常，視電阻率ρs值在16～174ΩM之間。

Dη-2異常緊臨Dη-1異常，在其南部。位于測區0～7線的130～148號點之間，視極化率ηs極大值為14.745%，大部分在9.0～13.0 %之間，其中異常中心區位于3線的136～142號點之間，視極化率ηs值為大部分在11.0 %以上。對應于此位置的為相對低阻異常，視電阻率ρs值在18～325ΩM之間。

綜上，結合已有地質資料和物性測定結果分析研究，激電異常區內出露地層為朱家山巖群大雀山巖組，主要巖性為斜長角閃片巖、大理巖、絹云石英片巖和榴輝巖，且激電異常和銅鎳化探異常對應關系較好，礦及礦化巖石具有低阻高極化的物性特征，推斷該兩處激電異常為礦致異常。

為了進一步了解該區電性地質體的產狀和埋深，在3線激電異常上布置了激電測深工作，繪制了綜合剖面圖。

根據3線激電中梯剖面圖（見圖2），ηs背景值6.0%左右，激電異常ηs值一般在8.0～14.9%之間，視極化率整體南高北低，曲線南側較緩，北側較陡。在118～158號點之間極化率相對較高，對應的視電阻率為相對低阻反映，視極化率剖面曲線不圓滑，出現多個峰值現象，可能由多個極化體引起，ηs極大值為14.946%，ρs在16～360ΩM左右，為相對低阻反映。根據已有地質資料和物性測定結果可知，K1礦化帶穿過此異常，且礦化巖石具有低阻高極化的物性特征，因此推測該異常為礦致異常。

圖2 中梯剖面圖

由激電測深等值線斷面圖（見圖3、圖4）可以看出，118號點AB/2=25米左右往下出現等值線突變現象，呈現高極化反映，異常中心在AB/2=400米左右，對應視電阻率為相對低阻。在132號點附近AB/2=25米左右往下出現等值線密集反映，為高極化異常，異常中心在AB/2=500米左右，對應視電阻率為相對低阻，在148號點AB/2=35米左右往下出現等值線密集反映，為高極化異常，異常中心在AB/2=700米左右，ρs在16～85ΩM左右，為相對低阻。結合測深曲線，在118號和132點下方極化體的頂板埋深在15米左右，148號點下方極化體頂板埋深在35米左右。該異常范圍出露地層為朱家山巖群大雀山巖組變質巖，主要巖性為斜長角閃片巖、大理巖、絹云石英片巖和榴輝巖，且激電異常和銅鎳化探異常對應關系較好，該區地層和成礦帶關系密切，處于成礦有利部位，又具有明顯的物探綜合異常，推斷該激電異常為礦（化）體引起。

圖3 激電測探ηs斷面等值線圖

圖4 激電測深ρs斷面等值線圖

3 結論

通過本次物探工作，在有化探異常的成礦有利地帶發現了兩個較有價值的激電異常Dη-1、Dη-2，通過地物化遙綜合研究，建議在激電異常Dη-1處進行工程驗證。后經鉆孔驗證見礦較好，圈出了K1-1 銅鎳礦體，與物探推測結果基本吻合，物探成果得到了很好驗證。通過本次物探電法工作，再次說明激電法是勘查金屬礦產的重要方法，特別是含硫化物金屬礦。