激發(fā)極化法在內(nèi)蒙某鉛鋅礦點成礦預測中的應(yīng)用

王平康，冉 波，龍 鋒，董樹義，，顧雪祥

(1.中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037；2. 成都理工大學地球科學學院，四川 成都 610059；3.江蘇油田物探技術(shù)研究院，江蘇 南京 210046 ；4. 中國地質(zhì)大學(北京)地球科學與資源學院，北京 100083)

隨著找礦難度的增加、科技的進步，地球物理儀器已被廣泛應(yīng)用到礦體勘查評價工作中。對處于預查、普查階段的礦區(qū)來說，地球物理方法發(fā)揮的作用更為突出。激發(fā)極化法在我國的應(yīng)用已有50多年[1]，是一較為傳統(tǒng)而有效的地球物理方法，基于裝置的不同，該方法可以滿足多種地質(zhì)條件和工作目的[1-4]。研究區(qū)采用中間梯度裝置評價面上成礦潛力，采用單極-偶極裝置評價深部成礦潛力，使用的儀器分別是DWJ-3B微型激電儀和GDP-32Ⅱ多功能電測系統(tǒng)。

DWJ-3B微型激電儀是近年在DWJ-2、DWJ-1型基礎(chǔ)上推出的換代產(chǎn)品，其最初版本DWJ-1型激電儀是80年代初在參考加拿大IPR-8基礎(chǔ)上，我國自主設(shè)計的[1]。DWJ-3B型是該系列儀器的最新產(chǎn)品，可用于電阻率法和時間域激發(fā)極化法測量。

與此同時，引進國外大功率、多功能電法儀和大地電磁儀，也是我國目前礦產(chǎn)勘查工作的一個現(xiàn)狀[5]。GDP-32Ⅱ多功能電測系統(tǒng)是美國Zonge公司生產(chǎn)的第四代人工場源及天然場源的電法和電磁法勘探系統(tǒng)，幾乎具備所有的電法和電磁法探測的全部功能[6-11]。其主要方法包括：直流電阻率法(Res)、直流激發(fā)極化電法(TDIP)、交流激發(fā)極化電法(FDIP)、復電阻率法(CR)、可控源音頻大地電磁法(CSAMT)、諧波分析可控源音頻大地電磁法(HACSAMT)、音頻大地電磁法(AMT)、大地電磁法(MT)、瞬變電磁法(TEM)和超淺層瞬變電磁法(Nano TEM)等等。該儀器具有高穩(wěn)流精度、高精度相位測量和極強抗干擾的特點。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)在大地構(gòu)造上位于二連-賀根山斷裂以南、西拉沐倫斷裂以北，所在成礦帶為大興安嶺南段鉛鋅-銀-銅-錫-鐵成礦帶，成礦帶具有晚古生代(二疊紀為主)基底和燕山期蓋層雙層結(jié)構(gòu)，二疊紀地層為該成礦帶主要含礦地層，近90%礦床產(chǎn)于二疊紀地層中[12-14]?？辈閰^(qū)出露地層為二疊系林西組，主要巖性為泥質(zhì)、粉砂質(zhì)板巖和硅質(zhì)板巖，泥質(zhì)、粉砂質(zhì)板巖較為破碎，硅質(zhì)板巖相對完整。受后期構(gòu)造影響，在已知礦化露頭處板巖破碎強烈，形成一明顯破碎蝕變帶，破碎蝕變帶普遍褐鐵礦化，且存在硅化、方解石化等反映熱液活動的蝕變標志。硅化脈表面發(fā)育有褐鐵礦、鉛礬，新鮮斷面偶見少量方鉛礦。

2 平面測量與解譯

2.1 工作布置

區(qū)內(nèi)開展激發(fā)極化掃面測量的主要目的，是探測已知礦化露頭平面內(nèi)延伸，找尋其它隱伏異常體。區(qū)內(nèi)共布置測線17條，工作線距100m，點距40m，測線方向垂直于含礦破碎帶走向。采用機器為DWJ-3B型微機激電儀，裝置為中間梯度裝置(自同步方式即短導線方式)，MN=40m，AB=1500m，單條測線長920m<1/3AB，測線旁距50～250m≤1/6AB，滿足裝置要求[2]。觀測參數(shù)有自然電位、一次電位、電流、電阻率、極化率，測量數(shù)據(jù)重復兩次以上。

2.2 測量結(jié)果

激電中梯測量可同時獲得視極化率、視電阻率特征。表明區(qū)內(nèi)存在一結(jié)構(gòu)清晰、規(guī)模較大極化率異常，長1600m，主體寬約200m。異常自西向東走向由NNE向變?yōu)镹E向，異常東部較為完整，西部有分支趨勢，且極化率相對較低。

2.3 地質(zhì)解譯

區(qū)內(nèi)引起高極化率異常的因素，可能有地層中含少量黃鐵礦、含礦硅化體。高極化體西側(cè)走向與地層走向夾角較小，東側(cè)走向與地層走向夾角較大，即高極化體非順層產(chǎn)出，地層引起高極化可能降低。

區(qū)內(nèi)可引起高電阻率異常的地質(zhì)體，可能有結(jié)構(gòu)較為完整硅質(zhì)、砂質(zhì)板巖、含礦硅化體。1號高電阻率異常與高極化率異常對應(yīng)較好，而2、3號高電阻率異常與高極化率異常無對應(yīng)關(guān)系，說明3個高電阻率異常反映的地質(zhì)體不同。推測2、3號高電阻率異常為地層引起，而1號高電阻率異常為含礦硅化體引起。實際地質(zhì)檢查發(fā)現(xiàn)，1號高阻異常(極化率異常)西側(cè)地層中發(fā)育有多條寬度較小、走向復雜的細小石英脈，證實了上述推斷。

區(qū)內(nèi)已知礦化露頭位于高極化率、1號高電阻率異常內(nèi)。綜合極化率與電阻率特征，認為高極化率異常反映的是隱伏礦化體。

3 深部測量與解譯

3.1 工作布置

在確定研究區(qū)平面上具有高極化率異常后，為了進一步確定礦區(qū)成礦潛力，利用GDP-32Ⅱ多功能電測系統(tǒng)開展激電測深工作。使用該儀器布線時，可同時完成16道測線布置(17個MN極)，效率較高。測量時，采用方法為時間域直流激發(fā)極化法，應(yīng)用裝置為單極-偶極裝置。該裝置要求供電無窮遠極布置在測量斷面中心(O)的垂直方向；為加大測量深度，常在測線兩端增加供電電極。剖面共布置測線14道(15個MN極)，MN=40m，剖面長560m，無窮遠極到斷面中心距離1000m，AOmax=600m，測量方向同中梯掃面測線方向。具體布線原則前人已有報道[7-10]，不再重復。GDP-32Ⅱ表征極化率強度的參數(shù)是視充電率(Ms)，測深線實施在經(jīng)過已知礦化露頭的1500線上。

3.2 測量結(jié)果與解譯

充電率測量結(jié)果表明，深部存在一規(guī)模較大高充電率異常體，異常位于水平590～990m之間，寬400m，從近地表延伸至標高100m。GDP-32Ⅱ測量結(jié)果反映的深度大于中梯平面測量反應(yīng)的深度，中梯掃面測量高極化異常在1500線上，位于650～850m，在測深結(jié)果范圍內(nèi)，二者對應(yīng)較好。高充電率異常由3個中-高值異常中心組成。A異常中心距離地表約45m，該位置對應(yīng)地表礦化露頭；B、C異常中心埋藏較深，充電率值較高，是下一步工作驗證的重點。圖1為1500線視充電率反演斷面圖。

圖1 1500線視充電率反演斷面圖

4 結(jié) 語

(1)地質(zhì)方面，礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)少量鉛鋅礦原生露頭，表明存在礦化作用。此外，地層為二疊紀地層，是所在成礦帶內(nèi)較為有利的含礦地層，應(yīng)具有一定成礦前景。

(2)地球物理方面，研究區(qū)平面及深部均存在較成規(guī)模極化率異常，進一步說明礦區(qū)成礦前景較好，值得展開進一步的工程查證工作。

(3)激發(fā)極化法裝置較多，應(yīng)用較廣，積累的成功實例較多，隨著高精度、高穩(wěn)定性儀器的問世，在現(xiàn)今的成礦預測工作中，該方法將發(fā)揮出更加積極作用。

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