不同物探方法在錫林郭勒盟多金屬礦勘查中的應用

蘇永鋒，楊慶華，李志勛

（1.河南省地質研究院；2.河南省有色金屬深部找礦勘查技術研究重點實驗室；3.河南省金屬礦產深部控礦與成礦機制院士工作站，鄭州 450000）

錫林郭勒盟位于內蒙古自治區中部，是我國銅鉛鋅礦的主要產地，地表出露和化探異常也充分印證銅鉛鋅礦的存在。研究區位于西伯利亞板塊東南部大陸邊緣古生代陸緣增生帶上。早古生代陸緣增生帶在本區僅零星出露有中下奧陶統銅山組（O1-2t）淺海相碎屑巖建造；晚古生代陸緣增生帶主要由中下泥盆統泥鰍河組（D1-2n）碎屑巖夾碳酸鹽巖建造、上石炭統-下二疊統寶力高廟組（CPbl）陸相碎屑巖夾火山巖及碳酸鹽巖建造及晚泥盆世、石炭紀和二疊紀侵入巖構成。區域上斷裂構造發育，斷裂走向以北東向為主，已發現的中小型礦床、礦點、礦化點大部分為破碎帶或接觸帶中低溫熱液型[1-3]。因此，尋找破碎帶及接觸帶成為本次地質找礦的一個突破口，破碎帶或接觸帶一般在電阻率剖面上表現為低阻高極化特征[4-6]。利用激電測深及可控源大地電磁法相結合的組合方法，與要解決的問題相吻合，能達到解決問題的最佳效果。

1 研究區地質找礦潛力評價

研究區位于二連-賀根山板塊對接帶的西北側，屬西伯利亞板塊東南大陸邊緣古生代陸緣增生帶。中生代則處于濱太平洋構造域之大興安嶺中生代火山-巖漿巖帶的西部邊緣。區內總體斷裂構造走向為北東向，多為逆斷層，控制著地層和巖體的空間展布方向；其次為北西向斷裂，再次為近東西向和近南北向斷裂。斷裂長度一般長達數十千米，小者為數百米至數千米，主要形成于晚古生代-中生代。研究區內主要控礦構造為北東向和北西向斷裂構造，北東向斷裂為成礦物質運移提供通道；北西向、東西向次一級張扭性斷裂為礦體形成提供賦存空間。成礦巖體主要賦存在斷層下盤附近，受構造蝕變破碎帶控制。賦礦巖石為長石石英砂巖、蝕變構造角礫巖、火山碎屑巖及少量的花崗巖和閃長巖。值得一提的是，沿不同構造線方向發育大量的構造破碎帶，其中部分破碎帶礦化蝕變較好，并且與化探異常套合較好，具有一定找礦前景，而近南北向和北東向破碎帶是本區主要的成礦和儲礦構造，如圖1所示。

圖1 礦區地質圖

根據收集的資料，開展1∶5 萬比例尺區域地球化學勘查，圈定銅鉛鋅等綜合異常35 個，其中有5 處新發現礦（化）點、11 處已知礦（化）點與化探異常吻合好。經確定，礦床成因類型為巖漿氣液充填交代型礦床，礦床規模為中型。

2 礦區地球物理特征

在礦區內巖石出露區采集主要巖石樣品，每種巖石取30 塊左右，總共有199 塊。樣品測定采用泥團法，極化率直接測定，電阻率采用公式計算。如表1所示，礦區主要巖石表現為中等極化率和中等電阻率特性。其中，砂巖的極化率最低，只有0.96%，玄武巖相對較高，達4.92%；電阻率方面，砂巖最低，凝灰巖最高，但是差別較小。礦區主要巖石電阻率、極化率都和要尋找的目標礦物鉛鋅礦有極大的差異[7-8]，為開展激電測深提供很好的物性基礎。

表1 礦區巖石電性參數統計結果

3 典型剖面分析和推斷

如圖2所示，典型剖面長度為1 140 m，從電阻率反演斷面等值線看到，該剖面淺部70 m 以淺有一層低阻帶，幾乎覆蓋整條剖面，結合地質資料綜合分析，推斷該低阻層為玄武巖蓋層。在兩條三點虛線的中間區域（平距1 220～1 680 m、標高650～1 350 m），電阻率小于100 Ω·m，推測該低阻體為構造破碎帶，該構造向北傾，傾角約為80°，該構造帶可能是成礦構造，是重要的找礦靶區[9-10]。經推測，構造破碎帶上部區域為脈狀含礦層，與鉆孔揭露的礦脈相吻合。剖面左側平距1 000～1 200 m、標高600～1 200 m的區域有一高阻體存在；剖面平距1 800～1 950 m、標高1 100～1 350 m 的區域有一高阻體存在；剖面右側平距2 000～2 140 m、標高600～1 000 m 的區域有一高阻體存在。

圖2 激電測深綜合解釋圖

4 評價區綜合解釋

為了進一步確定區域構造發育情況，分別選取不同剖面計算不同深度范圍內的電阻率，提取標高700～1 200 m 的數據做切片處理，通過綜合分析得到不同深度激電測深綜合解釋推斷圖，如圖3所示。研究區淺部1 200 m 標高顯示電阻率中等，構造形態不夠完整；標高700～1 100 m 低阻構造破碎帶形態趨于完整，且低阻范圍呈不斷增大的趨勢，為后期成礦活動提供廣闊空間，根據地質圖推測該低阻構造破碎帶為變質砂巖，具有很好的找礦潛力。經推測，高阻巖體位于兩條虛線的中間區域。結合地質化探資料，經過鉆探驗證，研究區估算資源量為685.35 萬t，Pb 金屬量為9.75 萬t，Zn 金屬量為11.65 萬t，Ag 金屬量為295.5 t，礦床Pb 平均品位為1.42%，Zn 平均品位為1.69%，Ag 平均品位為43.11 g/t。

圖3 不同深度激電測深綜合解釋推斷圖

5 結論

研究表明，采用激電測深和可控源大地電磁法對錫林郭勒盟多金屬礦開展探測工作是切實可行的。化探資料顯示，該地區具有很好的找礦潛力。在化探的基礎上，采用激電測深和可控源大地電磁法開展探測工作?；绞且环N直接的找礦標志，在化探的基礎上開展物探工作，有助于更快地鎖定目標礦體，為未知地區快速找到找礦突破口，提高工作效率。本研究先在已知剖面開展工作，驗證方法的有效性，并總結規律，在未知區域開展工作，減少方法應用的不確定性，降低打鉆風險。在二維剖面的基礎上提取有效數據，進行三維成圖，了解構造空間分布范圍和規律，為鉆探施工提供很好的指導。本研究的總體思路是從已知到未知，從二維到三維，能更加全面地了解地下構造發育情況，更好地為地質鉆探服務。