物探方法在盧氏-欒川-方城成礦帶隱伏礦尋找中的應(yīng)用研究

程娜娜，劉俊輝

（1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)勘查院；2.河南省金屬礦產(chǎn)深孔鉆探工程技術(shù)研究中心，鄭州 450000）

盧氏-欒川-方城成礦帶位于華北陸塊南緣與秦嶺造山帶的銜接部位，地處華熊臺(tái)隆區(qū)車村-魯山大斷裂北側(cè)，是一個(gè)貴金屬和有色金屬集中成礦區(qū)域，成礦帶展布方向?yàn)槲鞅薄獤|南，該區(qū)發(fā)育一系列燕山期鉬、鉛鋅、銀多金屬礦床。工作區(qū)位于盧氏-欒川-方城成礦帶中段的華熊臺(tái)隆外方山隆斷區(qū)，地殼具有明顯雙層結(jié)構(gòu)，基底為太古宙太華巖群，蓋層包括中元古界熊耳群火山-沉積建造，近東西向和東北向構(gòu)造發(fā)育，提供了良好的礦液運(yùn)移和儲(chǔ)存場(chǎng)所。巖漿活動(dòng)非常頻繁，從元古代到侏羅紀(jì)-白堊紀(jì)時(shí)期均有巖漿活動(dòng)，與成礦關(guān)系密切的燕山期中酸性巖體廣布。巖石蝕變十分普遍。工作區(qū)主要出露中元古界熊耳群玄武安山巖、凝灰?guī)r、杏仁狀安山巖夾英安巖。

1 工作區(qū)地球物理概況

多個(gè)礦區(qū)內(nèi)采樣結(jié)果顯示，鉛鋅礦石及其圍巖電阻率和極化率的測(cè)量值差異極大，如表1所示。安山巖的電阻率高，平均值為11 700 Ω·m，極大值達(dá)到130 000 Ω·m。凝灰?guī)r、構(gòu)造角礫巖、英安巖電阻率偏高，鉛鋅礦石電阻率最低。鉛鋅礦石極化率高，平均值為6.4%，極大值高達(dá)26%。周邊圍巖極化率則明顯偏低，多保持在2.6%～4.3%，最低的是凝灰?guī)r，只有0.7%～9.1%。

表1 工作區(qū)巖（礦）石電性參數(shù)

2 音頻大地電磁和大功率激電在找礦中的聯(lián)合應(yīng)用

下面利用激電中梯裝置找到礦化異常的點(diǎn)、區(qū)，利用天然音頻大地電磁場(chǎng)作為場(chǎng)源，對(duì)異常的地方進(jìn)行解剖，進(jìn)一步探索礦體產(chǎn)狀、埋深及連續(xù)性等特征。

2.1 音頻大地電磁法野外工作

本次野外工作采用美國(guó)Geometrics公司生產(chǎn)的EH4電磁成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)是部分可控源與天然源相結(jié)合的一種勘測(cè)系統(tǒng)，目前在市場(chǎng)上較為常用。區(qū)內(nèi)電磁干擾很小，便于采用天然源，采集頻率范圍為0.1～3 kHz，電極距為20 m，測(cè)點(diǎn)則用羅盤來(lái)定位，地形矯正用皮尺測(cè)量，點(diǎn)位差小于0.5 m，方位差小于0.2°。

2.2 大功率激電野外工作

激電中梯和激電測(cè)深使用的儀器為重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所研制的WDJD-3多功能直流電法儀，采用500 V鎳鉻充電電池供電，供電電極為鋼電極，測(cè)量電極為不極化電極。供電時(shí)間為8 s，正反向供電，觀測(cè)參數(shù)為電阻率ρ（Ω·m）和極化率η（%）。供電極距為800 m，線距為100 m，點(diǎn)距為20 m。野外工作時(shí)，在測(cè)量電極處堅(jiān)持澆水，這樣就減小了因接地不好引起的電極極化效應(yīng)，可以穩(wěn)定電位差，提高測(cè)量準(zhǔn)確度；條件允許時(shí)會(huì)多次觀測(cè)，使得信息更可靠。

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用IMAGEM軟件對(duì)EH4資料進(jìn)行處理，剔除異常測(cè)量數(shù)據(jù)，選擇最佳測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)入剖面曲線，形成電阻率斷面圖。對(duì)實(shí)測(cè)曲線進(jìn)行圓滑，在滿足探測(cè)深度的前提下，對(duì)有效時(shí)窗數(shù)據(jù)的波動(dòng)進(jìn)行趨勢(shì)圓滑處理。最后繪制成果圖，對(duì)預(yù)處理的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到電阻率，將其轉(zhuǎn)換成Surfer作圖軟件要求的格式，并由Surfer作圖軟件形成EH4電磁測(cè)深電阻率斷面圖。

2.4 測(cè)量結(jié)果及解釋

根據(jù)以往工作情況和目前觀測(cè)數(shù)據(jù)，附近礦體主要分布于近東西向斷裂破碎帶中。在測(cè)區(qū)西部覆蓋區(qū)布置了2條測(cè)線，測(cè)線長(zhǎng)度為480 m，激發(fā)點(diǎn)距定為20 m，測(cè)量點(diǎn)距定為20 m。測(cè)線方位設(shè)計(jì)為170°。2.4.1 電阻率分布特征

如圖1所示，測(cè)區(qū)電阻率基本呈兩高夾一低的分布態(tài)勢(shì)，圖中顏色過(guò)渡表示電阻率由高到低的變化過(guò)程。測(cè)區(qū)的東北部和南部電阻率相對(duì)較高，為650～5 600 Ω·m，其為構(gòu)造圍巖安山巖分布區(qū)；測(cè)區(qū)中部有一略呈西北-東南向的低阻條帶，電阻率為150～650 Ω·m，其為近東西向含礦構(gòu)造帶發(fā)育區(qū)。

圖1 工作區(qū)激電中梯測(cè)量電阻率等值線圖

2.4.2 極化率分布特征

如圖2所示，測(cè)區(qū)極化率基本呈南高北低、東高西低的分布形態(tài)，測(cè)區(qū)的南部、東部極化率相對(duì)較高，為1.8%～5.0%，測(cè)區(qū)北部極化率相對(duì)較低，為1.0%～1.8%。經(jīng)驗(yàn)證，測(cè)區(qū)中部為主要礦體分布區(qū)域。

圖2 工作區(qū)激電中梯測(cè)量極化率等值線圖

沿構(gòu)造走向，測(cè)區(qū)東部為低阻高極化異常區(qū)，呈近東西向帶狀分布，其為礦致異常，長(zhǎng)約為300 m，寬約為200 m，極化率為1.8%～5.0%，電阻率為150～650 Ω·m。異常總體呈帶狀延伸，展布方向與構(gòu)造帶一致；工作區(qū)內(nèi)含礦構(gòu)造電性特征表現(xiàn)為低阻高極化；異常中心與礦體分布范圍完全融合；礦體規(guī)模越大，礦石品位越高，異常強(qiáng)度越高；礦體埋深越大，激電異常強(qiáng)度減弱；一般極化率大于1.5%時(shí)，該異常屬于礦致異常，極化率越大越好。

1號(hào)勘探線剖面中部低阻高極化異常呈帶狀分布，異常北傾，傾角為75°～80°，電阻率為50～500 Ω·m，極化率為1.00%～1.75%。經(jīng)判斷，該異常為礦致異常。后通過(guò)鉆孔驗(yàn)證，1號(hào)勘探線深部低阻高極化為礦致異常，其間圈定了3條礦體。物探數(shù)據(jù)分析表明，東側(cè)礦化體出露區(qū)礦體傾向南傾，西側(cè)覆蓋區(qū)礦體傾向北傾，經(jīng)鉆孔驗(yàn)證，物探數(shù)據(jù)分析結(jié)果正確。2號(hào)勘探線為高阻高極化異常，異常北傾，傾角為75°～80°，電阻率為500～1 500 Ω·m，極化率為1.50%～2.25%。通過(guò)鉆探驗(yàn)證，該異常由安山巖引起，安山巖內(nèi)黃鐵礦含量較高。綜合分析發(fā)現(xiàn)，在勘查區(qū)西部礦體北傾，傾角為75°～80°，電阻率為50～500 Ω·m，極化率為1.75%～4.00%。

3 結(jié)語(yǔ)

音頻大地電磁和大功率激電是地球物理勘探的兩種方法，在地球物理勘探中發(fā)揮不同的作用。研究表明，這兩種方法可以聯(lián)合使用，既可保證找礦效果，又可降低找礦成本。