激電中梯測(cè)量在龍灣套銅礦找礦中的應(yīng)用

王繼芳，王 娜，黃坤朋

(山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東 兗州 272100)

龍灣套銅礦床為位于山東省泗水縣城東南約9km處，屬泗水縣濟(jì)河街道辦事處管轄。通過(guò)對(duì)礦區(qū)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的物探工作，初步了解了地球物理場(chǎng)和局部異常特征，結(jié)果表明，激電中梯測(cè)量對(duì)角閃輝長(zhǎng)巖分布區(qū)硫化物礦床的找礦效果較好。共發(fā)現(xiàn)9個(gè)小型銅礦體。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

龍灣套地區(qū)大地構(gòu)造位置處于華北板塊(Ⅰ)魯西隆起(Ⅱ)魯中隆起區(qū)(Ⅲ)尼山斷隆(Ⅳ)之尼山凸起(Ⅴ)的北緣。區(qū)域性尼山斷裂和獨(dú)角斷裂分別由本區(qū)西南部和東北部穿過(guò)。由這兩條主干斷裂及其派生的次級(jí)斷裂構(gòu)成了本區(qū)的構(gòu)造格架，控制了區(qū)內(nèi)地層及巖漿巖的展布。

礦區(qū)地層主要出露古生界寒武系及奧陶系，新太古代地層僅于局部零星出露，第四系沿現(xiàn)代河流及溝谷分布。研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造形式以斷裂為主，按其走向可分為近東西向、北西向、北東向三組。以近東西向斷裂最為發(fā)育。主要斷裂為近東西向的踞龍山斷層。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為新太古代、古元古代侵入巖，其巖性主要為花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖和角閃輝長(zhǎng)巖等，并發(fā)育少量古元古代和中生代脈巖。其中太古代侵入巖百草房單元角閃輝長(zhǎng)巖(Ar3νNb)為本區(qū)銅礦賦存巖體(圖1)。

圖1 泗水龍灣套銅礦床平面地質(zhì)草圖

2 激電中梯測(cè)量

2.1 工作方法

龍灣套地區(qū)所做的激電中梯測(cè)量包括1∶1萬(wàn)激電測(cè)量和激電測(cè)深，主要目的是圈定激電異常，縮小銅礦找礦靶區(qū)，為探礦工程施工提供依據(jù)。激電中梯掃面測(cè)量累計(jì)完成物理點(diǎn)4 496個(gè)，控制面積10km2；激電測(cè)深完成測(cè)深點(diǎn)43個(gè)，控制長(zhǎng)度760m。

激電中梯裝置采用AB=1 200m，MN=20m，點(diǎn)距20m，旁測(cè)距離最大200m，觀(guān)測(cè)中間2/3AB段，測(cè)線(xiàn)以10°方位角布置。異常研究采用激電測(cè)深法，激電測(cè)深采用常規(guī)對(duì)稱(chēng)四極，最大AB=1 000m。激電中梯采用的儀器是重慶地質(zhì)儀器廠(chǎng)生產(chǎn)的DJF10/10-2型大功率激電測(cè)量系統(tǒng)，主要設(shè)備包括DJF-1010千瓦發(fā)射機(jī)1臺(tái)，DJS-8B型接收機(jī)3臺(tái)，DJZ-10假負(fù)載，DMF-1微功率檢測(cè)發(fā)射機(jī)，DZ-210千瓦整流電源，供電電源采用EC6500CX型5.5千瓦發(fā)電機(jī)1臺(tái)，手持GPS定位儀6臺(tái)。本測(cè)區(qū)激電測(cè)深使用儀器為重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所生產(chǎn)的WDJS-2型直流激電儀，供電電源選用10千瓦發(fā)電機(jī)和整流裝置作為供電電源。野外工作中供電采用雙向短脈沖，供放電時(shí)間為8S×8S，接收機(jī)采用延時(shí)200ms，采樣寬度40ms，重復(fù)觀(guān)測(cè)次數(shù)為2次。

野外施工嚴(yán)格按《時(shí)間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)程》DZ/T0070—93要求執(zhí)行，開(kāi)工前對(duì)所有儀器設(shè)備進(jìn)行全面系統(tǒng)的檢查、調(diào)試和標(biāo)定，確保儀器工作正常。在開(kāi)工前和結(jié)束后進(jìn)行一致性較正。野外觀(guān)測(cè)中經(jīng)

常對(duì)儀器“復(fù)位”，進(jìn)行儀器自檢。每天開(kāi)工前都對(duì)不極化電極進(jìn)行檢查。激電中梯、測(cè)深大極距時(shí)，增大供電電流，增加電極根數(shù)，改善接地條件，減少接地電阻。在觀(guān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有明顯的干擾、視極化率異常的突變點(diǎn)、畸變點(diǎn)，可疑點(diǎn)均進(jìn)行重復(fù)觀(guān)測(cè)，并以各項(xiàng)合格觀(guān)測(cè)結(jié)果的數(shù)學(xué)平均值作為最終觀(guān)測(cè)結(jié)果。同時(shí)根據(jù)生產(chǎn)情況安排在整個(gè)野外工作過(guò)程中進(jìn)行系統(tǒng)質(zhì)量檢查，對(duì)異常地段要重點(diǎn)檢查。經(jīng)檢查，9線(xiàn)、10線(xiàn)、11線(xiàn)激電中梯視極化率均方相對(duì)誤差分別為±2.4%、±1.5%、±1.8%，工區(qū)激電中梯視極化率總均方根誤差為±1.94%，滿(mǎn)足規(guī)范要求。

2.2 地球物理場(chǎng)特征

(1)極化率(ηa)特征

區(qū)內(nèi)各類(lèi)巖石的視極化率背景值較低，一般不大于2%，僅二長(zhǎng)花崗巖的視極化率略為偏高，局部可達(dá)3.9%，并伴有視電阻率的同步起伏。角閃輝長(zhǎng)巖體的極化率背景值一般在1.5%左右，礦區(qū)北部寒武系極化率一般在1%左右變化。表明礦區(qū)為視極化率低值區(qū)，若有一定規(guī)模原生硫化物富集體存在，就會(huì)形成較為明顯的視極化率局部異常，并常與一定的視電阻率低阻反映相對(duì)應(yīng)。

(2)視電阻率(ρa(bǔ))特征

區(qū)內(nèi)各類(lèi)巖石的視電阻率除北孫徐村東側(cè)部分花崗閃長(zhǎng)巖高達(dá)數(shù)千歐姆·米，礦區(qū)北部寒武系地層低于200～ 300歐姆·米外，其它巖石一般在500～800歐姆·米之間。硫化物在角閃輝長(zhǎng)巖中多呈細(xì)粒浸染狀分布，礦化帶視電阻率變化不太明顯，僅表現(xiàn)為一定程度的低阻反映。因此，視電阻率曲線(xiàn)在本區(qū)內(nèi)僅作為劃分礦致異常和非礦異常的參考曲線(xiàn)。

2.3 龍灣套激電中梯異常特征

異常位于北孫徐村西北龍灣套水庫(kù)東側(cè)，異常形態(tài)不規(guī)則，其長(zhǎng)軸呈北西西向(圖2)。異常東部寬度較大，梯度相對(duì)較小，峰值較低，呈跳躍鋸齒狀，反映下部原生硫化物分布不均勻的特征。異常西部寬度相對(duì)較小，梯度大，峰值高，視極化率最大峰值為4.2%，異常產(chǎn)狀穩(wěn)定，形態(tài)較好，中心明顯。并與一定的低阻反映相對(duì)應(yīng)，具有明顯的礦致異常特征。變換極距檢查驗(yàn)證，異常梯度明顯增加，峰值可達(dá)5%以上。(圖3)

圖2 龍灣套銅礦激發(fā)極化ηa等值線(xiàn)圖

圖3 龍灣套銅礦激電中間梯度剖面圖

在聯(lián)合剖面圖(圖4)上，視極化率(ηa)曲線(xiàn)呈典型的高值反交點(diǎn)，交點(diǎn)兩側(cè)分離帶明顯。與工程揭露情況對(duì)比，異常交點(diǎn)較礦體露頭向北偏移10～15m，反映礦體向北傾斜，且傾角較緩。可見(jiàn)激電測(cè)量既可反映礦體的存在，又可反映礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)等特征。

圖4 龍灣套銅礦激電聯(lián)合剖面圖

3 龍灣套銅礦床特征

礦區(qū)內(nèi)共圈定小型銅礦體9個(gè)(圖1)，分別為①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨，規(guī)模一般較小，僅①、②、④號(hào)礦體規(guī)模相對(duì)較大。礦體呈脈狀、透鏡狀，產(chǎn)于角閃輝長(zhǎng)巖過(guò)渡相內(nèi)，局部產(chǎn)于內(nèi)部相中，嚴(yán)格受巖體控制，隨巖體向北西側(cè)伏，南東端礦體最小延深僅5m，北西端可達(dá)100余米。礦體近于平行展布，走向北西300°左右，傾向北東，傾角22°～84°。礦床共由20個(gè)鉆孔、15條探槽和5個(gè)淺井控制。礦床賦存標(biāo)高+180.58m～+87.86m；礦體直接裸露地表。區(qū)內(nèi)礦體最長(zhǎng)445m，控制最大斜深110m。礦床平均厚度為6.56m，厚度變化系數(shù)57.16%，厚度較穩(wěn)定。礦床內(nèi)單樣品Cu最高品位2.72ω%，最低品位0.20ω%；礦床Cu平均品位0.55ω%，品位變化系數(shù)Cu52.64%。礦床銅礦石資源量36.74萬(wàn)t，其中①礦體為主礦體，銅礦石資源量13.69萬(wàn)t，占總資源量的37%。②、④礦體為次要礦體；其余的③、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨礦體為零星礦體。

4 結(jié) 論

根據(jù)激電中梯資料本地區(qū)銅礦體特征分析，在角閃輝長(zhǎng)巖巖體內(nèi)，當(dāng)局部極化率異常對(duì)應(yīng)著一定的電阻率低阻反應(yīng)時(shí)，而且地質(zhì)條件又有利應(yīng)為礦致異常；在變質(zhì)老地層中當(dāng)局部異常伴隨著電阻率的同步起伏時(shí)為干擾異常；當(dāng)局部異常僅在單一方法中有反映，改用其他方法對(duì)此異常進(jìn)行檢查時(shí)，則無(wú)異常，這種異常成礦性不大。

總體來(lái)看，龍灣套地區(qū)圈定的激電中梯異常和目前發(fā)現(xiàn)的9個(gè)小型銅礦體對(duì)應(yīng)較好，而且激電中梯異常南西側(cè)梯度相對(duì)較密，向北東撒開(kāi)，顯示出異常較陡立，向北東略有傾斜，激電異常的規(guī)模和礦體的規(guī)模也吻合較好。而且激電中梯資料對(duì)其后的淺井和鉆探施工也起到了關(guān)鍵的指導(dǎo)作用。激電中梯測(cè)量在龍灣套地區(qū)的銅礦普查中取得了較好的找礦效果。因此在今后尋找同類(lèi)型銅礦，尤其巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床時(shí)應(yīng)重視激電中梯測(cè)量這一找礦手段，利用地質(zhì)、物探、槽、井探和鉆探等綜合找礦方法和手段，按照“點(diǎn)面結(jié)合、從已知到未知，從地表到地下、區(qū)域展開(kāi)、重點(diǎn)勘查和物探先行、鉆探驗(yàn)證、循序漸進(jìn)”的工作部署原則開(kāi)展普查找礦工作，一定會(huì)起到事半功倍的找礦效果，因?yàn)樵擃?lèi)型礦床激電異常和銅、鎳、鈷等化探異常明顯，具有明顯的礦致異常特征，是重要的銅礦找礦標(biāo)志。

參 考 文 獻(xiàn)

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