通過激電異常分析圈定找礦靶區(qū)
——以承德龐家溝銀多金屬礦區(qū)為例

甄廣偉

(中礦資源勘探股份有限公司，北京 100089)

通過激電異常分析圈定找礦靶區(qū)
——以承德龐家溝銀多金屬礦區(qū)為例

甄廣偉

(中礦資源勘探股份有限公司，北京 100089)

承德龐家溝銀多金屬礦主要與中生代早白堊世大北溝期陸相火山活動有關(guān)，火山管道相附近構(gòu)造有利部位和巖性物性差異界面為成礦有利部位。通過對研究區(qū)的物探異常特征進(jìn)行研究，重點(diǎn)分析了該區(qū)域巖(礦)石電性特征、激電中梯異常特征和激電測深剖面異常特征，并結(jié)合該區(qū)域地質(zhì)背景與資料，綜合圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū)。研究結(jié)果表明： 研究區(qū)巖(礦)體之間物性差異明顯，電阻率與極化率異常可作為重要的地球物理找礦間接標(biāo)志； 研究區(qū)內(nèi)以近EW向構(gòu)造為主，同時(shí)發(fā)育NS、NE和NW向斷層?；诩る姰惓７治龇椒?，在該區(qū)域共圈定6個(gè)靶區(qū)，IP1南段異常是尋找金礦的有利地段， IP6異常存在于銀鉛鋅礦體中，為該區(qū)域的進(jìn)一步找礦提供參考。

銀多金屬礦區(qū); 激電; 電阻率; 極化率

0 引言

研究區(qū)位于承德市東北部，20世紀(jì)80年代末至90年代初，曾有過零星的采掘； 雖進(jìn)行過多次礦點(diǎn)踏勘、檢查，但一直未開展過詳細(xì)的地質(zhì)工作。1991年4月—1994年3月，華北有色地質(zhì)勘查局對該地區(qū)進(jìn)行了較為詳細(xì)的勘探工作[1]。特別近年來，多次組織專家組深入現(xiàn)場調(diào)研考察，認(rèn)為沿?cái)嗔褞驏|、西兩側(cè)仍有較大的找礦潛力。本文在野外地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，綜合該區(qū)域地質(zhì)特征，通過對該區(qū)域的激電異常情況分析，圈定找礦靶區(qū)，為進(jìn)一步找礦提供參考[2-3]。

1 成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)位于豐(寧)—隆(化)深斷裂東段、龐家溝—溫家溝—東山斷陷帶內(nèi)[4]，受近EW、NE、NW向多組構(gòu)造巖漿帶的復(fù)合控制。斷陷帶寬為80～600 m，斷陷帶內(nèi)出露地層為中元古界長城系碎屑巖和碳酸鹽巖； 斷陷帶以北為太古宙片巖、片麻巖、斜長角閃巖、變粒巖和混合巖、混合花崗巖； 斷陷帶南緣局部有太古宙片麻巖、混合花崗巖以及白堊系下統(tǒng)大北溝組火山巖、火山碎屑巖。

礦區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，主要有燕山期花崗巖、花崗斑巖、堿性花崗巖和石英正長巖等，次為元古宙斜長巖，其中花崗斑巖、堿性花崗巖和石英正長巖等與成礦關(guān)系較密切。

礦區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)以銀多金屬為主，主要分布于某東山斷陷帶內(nèi)及其兩側(cè)，已發(fā)現(xiàn)的中小型礦床有姑子溝、東山、龐家溝銀多金屬礦床、煙筒山、劉營銀鉛礦床和橫道子金礦床和一批金銀鉛鋅礦化點(diǎn)(圖1)。區(qū)域成礦主要與中生代早白堊世大北溝期陸相火山活動有關(guān)，火山管道相附近、構(gòu)造有利部位以及巖性物性差異界面為成礦有利部位。

Q.第四系； K1d.下白堊統(tǒng)大北溝組； Ch.元古宇長城系； Ardn.太古宇單塔子群； .燕山晚期花崗斑巖； .燕山早期花崗巖； Bhγ.斑狀混合花崗巖； 1.正斷層； 2.逆斷層； 3.性質(zhì)不明斷層； 4.銀多金屬礦床； 5.銀-鉛礦床； 6.金礦床； 7.研究區(qū)圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖[5]Fig.1 Regional geological map of the study area[5]

2 成礦地質(zhì)條件

2.1 地層

研究區(qū)內(nèi)可見太古宇七家組(Arq)和太古宇上平房組(Arsh)。七家組僅在工作區(qū)南端出露小部分，上平房組分布在工作區(qū)東部。

太古宇單塔子群(Ardn)在區(qū)內(nèi)可見有南店子組(Arn)和太平莊組(Art),分布在工作區(qū)中部和北部。

下震旦統(tǒng)(Z1)在區(qū)內(nèi)呈NE向條狀展布，因受構(gòu)造破壞，各組巖性殘缺不全。區(qū)內(nèi)可見有常州溝組、團(tuán)山子組、大紅峪組和高于莊組。巖性下部為一套變質(zhì)石英礫巖、石英砂巖。中部為含泥砂質(zhì)的石灰?guī)r—白云巖。上部為含角礫的鈣質(zhì)白云巖，淺肉紅色長石石英砂巖及硅質(zhì)白云巖。該段巖性在龐家溝礦區(qū)屬控礦巖性。

上侏羅統(tǒng)(J3)分布于工作區(qū)北西、南東及中東部。區(qū)內(nèi)可見有白旗組(J3b2)、張家口組(J3z2)和大北溝組(J3d)。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造極為復(fù)雜，主要以斷裂構(gòu)造為主，表現(xiàn)有近EW、NE、NW、SN向4組，走向延長數(shù)百米至數(shù)公里以上； 褶皺構(gòu)造次之，整體表現(xiàn)為一向北傾斜的單斜構(gòu)造。近EW向的次級斷裂構(gòu)造、巖性界面的虛脫空間、層間破碎帶構(gòu)造為區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造。

3 物探異常特征

3.1 巖(礦)石電性特征

由表1可知，同類巖礦石間極化率、電阻率變化范圍較大，表明不同地段的同種巖礦石的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造存在著較大差異。所測巖礦石的極化率平均值<2%，最大值只有5%； 電阻率平均值介于100 ～ 400 Ω·m, 均處于同一級次上,可知5類巖礦石同屬于低阻低極化類。特別值得提到的是，本區(qū)銀鉛鋅礦石的電阻率較低，極化率也很低。35件標(biāo)本的電阻率的變化范圍為 1～417 Ω·m，平均值只有164 Ω·m； 極化率最大值僅2.0%，平均值為1.12%； 無論電阻率還是極化率，均低于其他類巖石。礦石明顯的物性差異，是物探找礦工作的基礎(chǔ)[6-8]。而在實(shí)際工作中，低電阻率(<450 Ω·m)可以作為重要的地球物理找礦標(biāo)志。

表1 巖礦石標(biāo)本極化率、電阻率(測定)統(tǒng)計(jì)

3.2 激電中梯異常特征

本區(qū)實(shí)測560個(gè)物理點(diǎn)，極化率變化范圍為2.35%～4.86%，算術(shù)平均值為3.32%，極大值僅是平均值的1.5倍，是極小值的2倍，根據(jù)本區(qū)確定的極化率異常下限3.7%圈定出6處具有一定規(guī)模的高極化率局部異常IP1—IP6。IP1—IP5位于測區(qū)南部，呈EW向排列，IP6位于測區(qū)北部(圖2)。電阻率變化范圍126～5 322 Ω·m，算術(shù)平均值844 Ω·m，異常上限是平均值的6倍，是異常下限的40倍。小于800 Ω·m的低阻異常主要分布在測區(qū)中部和東部，呈NW向帶狀分布。大于1 200 Ω·m的高阻異常主體位于測區(qū)中部，呈NW向串珠狀排列，東北部高阻異常呈NE向帶狀排列(圖3)。電阻率異常為區(qū)內(nèi)存在NW向構(gòu)造提供了佐證，同時(shí)為判斷IP1—IP5的性質(zhì)提供了依據(jù)。

圖2 龐家溝銀多金屬礦區(qū)激電中梯視極化率等值線平面圖Fig.2 Gradient polarizability isoline of induced polarization in Pangjiagou silver polymetallic ore

圖3 龐家溝銀多金屬礦區(qū)激電中梯視電阻率等值線平面圖Fig.3 Gradient resistivity isoline of induced polarization in Pangjiagou silver polymetallic ore

3.3 激電測深剖面異常特征

為了解平面高極化率異常的空間分布特征，在通過IP3、IP4異常地段各布設(shè)了點(diǎn)距40 m的對稱四極激電測深剖面600 m，即L500和L510，并進(jìn)行了反演處理。在2條激電測深擬斷面圖上反演之后的激電測深成果反映最大深度為350 m。在極化率擬斷面圖上，極化率均在AB/2>200 m時(shí)開始出現(xiàn)明顯的異常，直至AB/2=1 000 m，但獲得的極化率最大幅值較低，有向深部延伸的趨勢。L500剖面上(圖4)，極化率最大值為4.76%(1 000 m/350點(diǎn)、800 m/600點(diǎn))； L510剖面上(圖5)，極化率最大值為3.8%(1 000 m/0點(diǎn)、1 000 m/50點(diǎn))表明高極化異常體有一定延深。在電阻率擬斷面圖上，電阻率開始出現(xiàn)明顯的柱狀或橢圓狀高異常，其分布沒有明顯的規(guī)律性。

L500剖面大于3.0%的極化率異常位于埋深100 m的330～600號點(diǎn)地段，延伸至剖面之外，該異常地段的電阻率呈小于800 Ω·m的低阻。L510剖面左側(cè)大于3.0%的異常位于埋深180 m的0～170號點(diǎn)地段，左側(cè)延伸之剖面之外，該地段電阻率呈小于800 Ω·m的低阻； 右側(cè)大于2.4%的異常位于埋深260 m的530～600號點(diǎn)地段，右側(cè)延伸至剖面之外，該地段電阻率呈大于1 000 Ω·m的高阻。

圖4 L500激電測深斷面圖剖面Fig.4 Profile of L500 induced polarization sounding section

圖5 L510激電測深斷面圖剖面Fig.5 Profile of L510 induced polarization sounding section

4 綜合分析

通過上述分析可知，本區(qū)高極化率值與電阻率值沒有明顯的相關(guān)性。IP1和IP6異常地段為大于1 000 Ω·m的高阻； IP2—IP5異常地段為小于1 000 Ω·m的低阻。結(jié)合地質(zhì)資料綜合分析，IP1南段異常分布于蝕變較深的太古宇南店子組片麻巖地段，IP1北段和IP2—IP5異常分布于白堊系大北溝組具有微弱礦化的火山巖地段，IP6異常位于正在采掘礦體北側(cè)的太古宇單塔子群片麻巖和長城系高于莊組白云巖斷裂接觸帶上。根據(jù)區(qū)域成礦規(guī)律分析初步認(rèn)為： IP1南段異常是尋找金礦的有利地段； IP6異?？赡芘c銀鉛鋅礦體關(guān)系密切。

本區(qū)極化率異常場呈南高北低之勢，中間梯度變化較大，推測區(qū)內(nèi)存在的EW向斷層為斷距較大的逆斷層； IP2—IP5異常的不連續(xù)反映了它們之間可能存在SN向斷層； 測區(qū)中部電阻率異常呈NW向分布的特征反映區(qū)內(nèi)還存在NW向斷層。

對IP1及IP6 這2個(gè)異常段進(jìn)行了深部鉆探驗(yàn)證，確定IP1存在金礦化體，金品位0.3 g/t； IP6存在銀鉛鋅礦體，產(chǎn)于控礦斷裂與巖性界面的復(fù)合部位次級背斜鞍部虛脫部位的條帶狀白云質(zhì)灰?guī)r中，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。礦體走向NWW270°～300°，礦體長100～180 m，延深大于150 m，厚2.9～4.78 m，平均真厚度為3.84 m。銀品位42.10～168.30 g/t； 鉛品位0.47%～4.21%； 鋅品位0.71%～7.07%。

5 結(jié)論

(1)巖(礦)體之間物性差異明顯，電阻率與極化率異?？勺鳛橹匾牡厍蛭锢碚业V間接標(biāo)志。

(2)根據(jù)異常分布判斷,本區(qū)以近EW向構(gòu)造為主，同時(shí)發(fā)育SN、NE和NW向斷層。

(3)初步預(yù)測IP1—IP6為靶區(qū)，其中IP1南段異常區(qū)是尋找金礦的有利地段， IP6異常存在銀鉛鋅礦體。

[1] 華北有色地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì).河北省承德縣兩家鄉(xiāng)某銀多金屬礦勘探地質(zhì)報(bào)告[R].1994.

[2] 王金貴,張鑫全,李典,等.綜合方法在內(nèi)蒙古杭蓋音渾迪淺覆蓋區(qū)尋找隱伏礦床中的應(yīng)用[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2016,3(4):69-75.

[3] 張英梅,孟祥偉,陳昆明.激電中梯和激電測深在車輞銅鉛多金屬礦中的應(yīng)用[J].山東國土資源,2016,32(4):56-59.

[4] 河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局.河北省北京市天津市區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1989.

[5] 王榮全,葛之亮,賈繼標(biāo).龐家溝銀多金屬礦地質(zhì)特征及成因淺析[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2007,21(3):270-274.

[6] 吳國學(xué),尹學(xué)義,李鳳友,等.黑龍江團(tuán)結(jié)溝金礦成礦地質(zhì)條件分析及電法勘查評價(jià)[J].世界地質(zhì),2008,27(2):183-187.

[7] 劉光鼎,郝天珧.應(yīng)用地球物理方法尋找隱伏礦床[J].地球物理學(xué)報(bào),1995,38(6):850-854.

[8] 嚴(yán)加永,滕吉文,呂慶田.深部金屬礦產(chǎn)資源地球物理勘查與應(yīng)用[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2008,23(3):871-891.

(責(zé)任編輯： 常艷)

Analysis of induced polarization anomaly for prospecting potentiality: A silver poly-metallic mine in Pangjiagou of Chengde

ZHEN Guangwei

(Sino-mineResourceExplorationCo.,LTD,Beijing100089,China)

The study area is a silver poly-metallic mine in Chengde, mainly related to volcanic activities which is continental facies in the Mesozoic Early Cretaceous Dabeigou period, and the mineralization areas are usually near volcanic pipes in favorable structural parts and lithology altered parts. In this paper, combined with the geological background and materials, the geophysical characteristics of the mine were studied and analyzed comprehensively. The results show that， resistivity and polarization anomalies are considered as important indirect geophysical prospecting signs. According to induced polarization anomaly, the EW structures exist widely in the study area, then NS, NE and NW structures. Six regions (IP1-IP6) are forecasted preliminarily as the target areas, of which the anomaly southern section of IP1 is the favorable region for gold mine, and the abnormalities of IP6 may have close relationships with the silver, lead and zinc ore bodies. Therefore, this research can be as a reference for prospecting in the future.

Silver poly-metallic mine; induced polarization; resistivity; polarization rate

10.19388/j.zgdzdc.2017.04.04

甄廣偉.通過激電異常分析圈定找礦靶區(qū)——以承德龐家溝銀多金屬礦區(qū)為例[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2017,4(4): 26-30.

2016-06-17；

2017-01-20。

甄廣偉(1985—)，男，工程師，主要從事野外地質(zhì)勘查工作。Email： 380583215@163.com。

P631.3; P618.52

A

2095-8706(2017)04-0026-05