激發極化法在新疆木壘縣某礦區的應用實例

蔣 康，謝名永

（新疆地礦局物化探大隊，新疆 昌吉 831100）

工作區所屬博格達銅、鐵、錳、硼成礦帶屬晚古生代弧后盆地，其演化過程：泥盆紀末至早石炭世末由東向西逐漸拉張，沉積陸緣碎屑巖夾玄武巖建造，拉張后期有大量順層侵入的席狀輝綠巖墻群生成；晚石炭世匯聚，沉積局部碎屑巖-碳酸鹽巖建造，隨即固結;早二疊世南北兩側發育成山前火山磨拉石坳陷。整個博格達地區花崗巖類極不發育，東部有少量晚石炭世末固結期的鉀長花崗巖侵入體。該帶為Cu 金屬省，該帶內已知成型銅礦主要有烏魯木齊銅溝銅礦床，黑溝鐵礦床及博紅托斯含銅砷礦床等，特別是烏魯木齊銅溝銅礦的成礦地質背景與工作區地質特征類似。

1 調查區基礎地質

通過剖面測制、路線填圖，基本確立了工作區內的不同巖組的巖性特征及構造特征，現簡述如下：

下石炭統七角井組第一巖性段（C1q1）：由南到北，出露巖性有灰綠色、灰黑色細砂巖，凝灰質粉砂巖，含砂礫灰巖，含礫粗砂凝灰質巖屑砂巖，灰黑色灰綠色玄武巖。其中含礫粗砂凝灰質巖屑砂巖層中，見有礫巖層，凝灰質粉砂巖層，灰黑色灰綠色玄武巖，氣孔狀，杏仁狀構造發育，針狀構造特征明顯。

下石炭統七角井組第二巖性段（C1q2）：由南到北，出露巖性有灰黑色凝灰巖，灰綠色凝灰質砂巖，灰綠色硅化凝灰質砂巖，在灰黑色凝灰巖中，層狀構造明顯的凝灰質砂巖層多次出現，并同時可見灰巖透鏡體。

上石炭統柳樹溝組第三巖性段（C2L3）：在工作區內出露的面積較小，僅在2 號工作區北西部出露。主要的巖性有灰黑色玄武巖，灰綠色凝灰巖，淺灰褐色礫巖，灰黑色凝灰質粉砂巖。

下石炭統柳樹溝組第二巖性段（C2L2）：地層走向近東西向，由南向北，主要巖性有灰色-灰綠色中細粒砂巖，灰黑色凝灰巖，紫紅色火山角礫巖，灰綠色、灰黑色凝灰巖，灰綠色礫巖，灰黑色凝灰巖，紫紅色晶屑凝灰巖，灰綠色-灰黑色玄武巖。

上石炭統祈家溝組（C2qj）：僅在工作區南西地段出露，主要巖性有紫紅色礫巖，灰色生物碎屑灰巖，灰黑色泥質粉砂巖、泥質細砂巖。在灰巖內，可見有腕足、珊瑚、雙殼類化石。

工作區的侵入巖主要為輝綠巖，分布于下石炭統七角井組第二巖性段中，輝綠巖順層侵入，接觸界線清楚，在接觸部位地層有蝕變和褪色現象。

2 調查區地球化學特征

從元素區域背景特征成果可知工作區As、Ag、Mn、Mo、Pb、Sb、Sn、W 等元素后期疊加強度較高，As、Ag、Pb、Sb、W 等元素變異系數較大，As、Bi、Cu、Mo、Sb、Zn 等元素富集系數比較高，As、Ag、Bi、Cu、Sb 等元素成礦有利度系數顯著。表明在工作區內，上述元素地球化學成礦特征顯著，該地區有利于銀、鉛等礦產的富集與成礦。

根據區內1/1 萬土壤地球化學測量工作，現就主成礦元素Ag、Pb、Zn 及伴生元素地球化學異常特征描述如下：

2.1 單元素異常特征

Ag 異常特征：Ag 異常主要分布于該鉛銀重點工作區中西部，呈帶狀分布，與地質情況較吻合，與地層走向基本一致，分布與下石炭統七角井組地層中。在重點工作區的西部和中部，異常呈串珠狀分布，具三級濃度分帶，異常與凝灰質粉砂巖的分布較吻合，在部分玄武巖地段亦有出露。

Pb、Zn 異常特征：Pb、Zn 異常主要分布于本次鉛銀重點工作區中部，部分分布在西部，異常形態呈不規則狀，總體呈帶狀分布，與巖層走向基本一致，主要分布下石炭統七角井組的凝灰質砂巖和凝灰質粉砂巖中。Pb 異常規模較大，主要分布與工作區中部，具三級濃度分。Pb、Zn 異常與Ag 異常具有較好的套合性，因此后續工作應擴大工作區的找礦工作，注意凝灰質砂巖中的蝕變帶特征。

2.2 綜合異常特征

以前年度在重點工作區開展1 ∶1 萬土壤測量，圈定綜合異常多處。其中H-1 異常與本次物探工作聯系較為緊密，異常以Ag、Pb 為主，伴生有W、Zn、Mn、Sb、As、Cu、Mo 等元素異常，異常封閉較好，呈不規則狀分布，元素套合較好，濃集中心明顯。其中，Ag 異常規模較大、異常強度高，異常濃度清晰，達三級濃度分帶；Pb 異常規模一般，強度高，具有三級濃度分帶；W 異常面積較小，濃度分帶清晰，；Mn、Sb、As 具有二級濃度分帶，其余異常規模及強度均偏小，都為一級濃度分帶，應與鉛銀有關的蝕變帶有關。

3 調查區物探工作成果及推斷

3.1 激電剖面工作成果及推斷

根據剖面工作成果，測區內各測線的視極化率普遍值1.2%～2%之間，極個別值在0.8%以下及2.4%以上，在個別線間中北部表現為相對高極化異常特征，視電阻率異常對應為中低-中高異常特征。

激電異常在區內的異常分布特征不甚均勻，特別是對于南部鉛鋅礦點附近異常并不明顯，造成這一特點的原因有可能與硫化物在巖石中由于強烈的風化作用所造成，而激電方法主要是尋找硫化物有關礦床（特別是銅）的有效手段。

北部銅礦化點位于激電異常邊部的次級異常上，該處在化探異常中表現為高Ag 元素化探異常，可發現該異常大致與呈鼻狀北東向延展的凝灰質粉砂巖地層較為對應，綜合認為化探異常與地層有關，本次物探工作成果較為支持這一觀點，通過異常曲線特征，認為極化體應為與地層傾向吻合的南傾形態，說明了硫化物熱液與地層關系密切。

在其中存在一次級異常，這與化探極值中心較為對應，視極化率極大值約2%，視電阻率變化范圍在1000Ω·m 以下，對于該次級異常附近根據視極化率異常曲線特征，判斷應當是巖性接觸帶或斷層的激電成果反映，此類次級異常根據以往工作經驗，含礦可能性不可忽視，推斷應當為含礦熱液中硫化物的富集引起，是后期值得特別關注的區段。

3.2 對稱四級測深工作成果及推斷

3.2.1 1#線對稱四極測深成果

通過在露頭礦體上進行的測量成果，埋深越大視極化率呈不斷遞增趨勢，視電阻率則表現為中低阻異常特征，對于其中露頭部位在深部上表現出有極化體上侵至近地表并局部富集特征，結合地質成果認為測深深部低阻異常應當是斷層或巖石破碎為地下水充填所致，含礦熱液沿裂隙發育引起的硫化物局部富集，高視電阻率成因與裂隙的關系較為密切，也是成礦的重要部位。而對于近地表部位表現出相對高極化異常特征，認為是由于與地表褐鐵礦化、綠泥石化蝕變等關系密切，而高阻異常則與在此采集的玄武巖高阻異常特征較為吻合，工作成果中視極化率對地質體傾向表征并不明顯，而通過視電阻率曲線綜合判斷礦體所在高阻體部位為北傾。而對于地層南傾而探槽內礦體北傾這一問題，認為一方面由于探槽位處山尖頂峰地表揭露寬度及深度明顯不足而礦體又賦存于石英脈中，存在熱液上侵過程中的轉向、扭曲可能。

綜合分析認為：該測線進行的工作成果反映了成礦熱液的活動規律，根據不同深度視電阻率及視極化率曲線示意圖，視極化率曲線對于地質體在深度上反映一般，并無較為明顯的分層等斷面異常表現，在此主要以視電阻率曲線為依據進行分析，并可將其進一步細分為三層不同電性層：

第一層為地表～-7.5m，視極化率異常范圍在0.3%～0.81%之間，視電阻率異常在76Ω·m ～106Ω·m 之間，相對高阻主要與地表風化破碎等有關，在該層位內的高極化異常特征與地表探槽內所見礦化富集伴生的硫化物組分增高有直接關系。

第二層為-7.5m ～-50m，視極化率異常范圍在0.79%～1.13%之間，視電阻率異常在106Ω·m ～295Ω·m 之間，視極化率曲線緩慢下降，視電阻率則表現為鋸齒狀劇烈下降形態，這一層位內異常特征根據圖件推斷是由于礦致來源由深部向地表上侵，硫化物濃度下降，同時局部為地下水所充填引起低阻異常，對于該層位特別是頂底板附近熱液的含礦性存在較大潛力，但是需要通過與其它剖面成果資料進行研究判斷。曲線的陡直形態反映了熱液與圍巖的電性差異明顯。

第三層為-50m ～-250m，視極化率異常范圍在1.07%～1.57%之間，視電阻率異常在308Ω·m ～608Ω·m 之間，異常曲線特征表現為在體積效應基礎上“凹”型特征，反映了熱液活動下部邊界（或稱底板），僅根據激電測深成果推斷含礦可能性不大，但是對于深部曲線抬頭部位（埋深-170m）附近含礦性仍然不能排除。

3.2.2 2#線對稱四極測深成果

根據2 線激電測深擬斷面圖，表現為大致以112 點為界，其北部表現為視極化率與電阻率對應的高異常特征，本次成果質量較高，這與測點地形較好關系密切，其外接觸帶出現低阻、高極化特征，指示存在淺表部鉛鋅礦體；深部“剩余重力異常+ CSAMT 高阻異常”的疊合部位，指示存在深部隱伏鉛鋅礦體，雖然本項目未開展重力及CSAMT 工作，但通過查詢區內資料認為該異常屬于遠景較為優異區段。

根據重要點位的不同深度視電阻率及視極化率曲線示意圖，視極化率曲線對于地質體在深度上反映一般，并無較為明顯的分層等斷面異常表現，在此主要以視電阻率曲線為依據進行分析，并可將其進一步細分為三層不同電性層：

第一層為地表～-20m，相對低阻低極化異常特征應當與近地表圍巖蝕變等有關，視極化率的陡升可能與含硫化物礦化蝕變在地表附近的富集有關，對于該層位含礦性可通過地面探槽等即可初步查證。

第二層為-20m ～-75m，視極化率曲線表現為相對高異常特征，視電阻率曲線則反映為相對高阻特征，對于該層位內的組合特征認為應當是與含礦巖石與圍巖間電性差異引起，認為該層位頂底板見熱液活動造成的礦物元素富集存在較大潛力，對于該層位應當通過與地質成果進行比對分析，建議布設100 左右淺鉆進行深部驗證。

第三層為-75m ～-250m，異常曲線特征表現為在體積效應基礎上“凹”型特征，反映了熱液活動下部邊界（或稱底板），視電阻率、視極化率曲線增高，在體積效應影響下，該層位具備尋找深部隱伏礦產的潛力。

4 總結

（1）通過在工作區內開展1/10000 激電剖面工作，大致了解了各測制剖面上不同地質體的電性特征和地質體分布情況，多數化探異常、特別是東北部Ag 化探異常與激電視極化率異常較為對應，說明了賦存Pb、Zn 的凝灰質粉砂巖、凝灰質砂巖中硫化物較為富集，表現了深部火山熱液的運移特征，海相火山巖型礦床中普遍出現的黃鐵礦化在此區域內亦較為常見，總體特征較為吻合。

（2）通過在工作區內重點部位開展激電對稱四極測深工作，對已施工探槽進行縱向不同地質體電性差異了解，認為開展激電對稱四極測深工作，對探槽內礦體的空間展布形態有了進一步了解，為后期鉆孔布設提供了初步物探成果支持。

（3）綜合已有地物化成果，綜合研判認為地表礦體向深部延伸可能性較大，同時對位于索爾巴斯陶Ag 成礦遠景區的其他相應礦山進行分析研判，初步揭示出工作區北部銅礦點及南部鉛銀礦所處異常具有較好的成礦條件，后期應重點關注極化率異常邊部及次級異常邊部，對中低-中高阻及中高極化組合異常應當結合前期已有工作成果進行深入研究，適當配合鉆探槽探工作進行揭露，有望圈定具有一定規模的礦體，具備尋找Pb、Zn、Ag 等中低溫礦床的巨大前景。