直流激电中梯剖面法在云南某矿区寻找铜矿中的应用

姜 磊,岳云宝 (成都理工大学地球物理学院，四川 成都 610059)

直流激电中梯剖面法在云南某矿区寻找铜矿中的应用

姜 磊,岳云宝 (成都理工大学地球物理学院，四川 成都 610059)

目前我国的铜资源日渐短缺，寻找铜矿床成为当务之急。在有色金属矿产勘查中，直流激电中梯剖面法具有经济、快捷、高效、方便等优点，能快速查明地质异常体的平面形态。介绍了该方法在直流激电中梯剖面法云南某矿区寻找铜矿中的应用。勘探发现该矿区有3个高极化异常区，并结合地质资料圈定出一个有利成矿区。

激发极化；中梯；浸染型；异常区

铜是国民经济发展中不可替代的重要原料，已经广泛应用于军事工业、电子电气、通讯、建筑、轻工、机械制造等各个领域。随着铜的需求不断增加，铜资源日渐短缺。从目前情况来看，要找到地表出露或浅部产出的铜矿床的可能性愈来愈小，因而通过物探方法寻找深部隐伏铜矿成为今后工作的重点[1]。激发极化法(简称激电法)是以地壳中不同岩、矿石的激电效应差异为物质基础，通过观测与研究人工建立的直流(时间域)或者交流(频率域)激电场的分布规律进行找矿和解决地质问题的一种电法勘探方法，其中基于中梯装置的直流激电中梯剖面法主要观测参数视极化率，具有经济、快捷、高效、方便等特点，是一种快速评价成矿靶区内是否存在有利矿体的有效手段[2]。通过剖面测量能快速发现区内的极化率异常，结合地质资料定性分析，可圈定地质异常体在平面上的大致位置和范围，从而为后续的测深、地质检查及钻探验证提供有利证据。下面，笔者对直流激电中梯剖面法在云南某矿区寻找铜矿中的应用进行了研究。

1 矿区地质概况

勘查区位于西南三江褶皱系南段的兰坪中新生代盆地中。区内出露的地层有上二叠统、上三叠统、侏罗系、白垩系、古近系、新近系、第四系等，以中生界最为发育。在勘查区内分布的重要褶皱自东向西主要有：朵谷向斜、紫金山复式背斜、龙街向斜、光山梁子倒转背斜及无量山复背斜,其中紫金山背斜与勘查区的成矿关系十分密切。结合现有的物探和地质资料分析认为，勘查区内铜矿带的赋矿层位为上三叠统歪古村组变质石英砂岩夹层，属热液蚀变含铜砂岩型(红层型)铜矿。区内铜矿带、铜矿体主要受地层控制，矿体呈层状、似层状、透镜状产出，其产状与地层产状大体一致；其顶底板为瓦多组中段紫红色、灰绿色板岩，底板为石英砂岩、绢云板岩。由于顶底板岩性特征明显，因而易于区分。区内铜矿石矿物结构主要为细粒状，矿石构造以纹层状、浸染状构造为主；矿物成分主要为黄铜矿、铜蓝、孔雀石，同时可见少量辉铜矿化、黄铜矿化，矿化不均匀。脉石矿物主要为长石、石英、绢云母和绿泥石等。

2 矿区地球物理特征

对区内主要岩(矿)石采集标本并进行电性参数测量，分类统计结果如表1所示。从表1可以看出，炭质板岩及蚀变岩极化率最高，含铜矿石极化率次之(平均，而围岩(包括绿泥绢云母板岩、含孔雀石砂岩、砂岩和灰岩)的极化率最低，由于铜矿石与围岩的极化率差异明显，因而在理论上可通过相对高极化率特征圈定出铜矿床。值得注意的是，炭质板岩及蚀变岩呈现出高极化特征，这会对铜矿床的判定产生干扰，因而要结合地质资料对高极化率异常进行解释。

表1 矿区各类岩(矿)石电性参数表

3 野外工作方法

图1 视极化率等值线平面图

野外测量采用重庆奔腾数控技术研究所研制的WDFZ-5大功率激电测量系统，该系统包含发射部分(WDFZ-5型)和接收部分(WDJS-2型)。中间梯度装置的相关参数如下：供电极距大约1500m(受接地条件限制实际极距视具体情况确定),测量极距为20m，测点间距为20m，采用短导线工作方式。根据勘探任务及现有地质资料进行工区测线布置：北东-西南方向布置测线9条，线距为160m；西北-东南方向布置测线6条，线距320m。

4 应用效果

将利用直流激电中梯剖面法在野外观测的数据进行预处理，然后绘制视极化率等值线平面图(见图1)。

从图1可以看出，该矿区视极化率背景值一般在 1.60%～2.20%左右，最大可达 5.80%。以视极化率2.80%为异常下限来圈定异常区[3]，共圈定出3个明显的高视极化率异常区，分别编号为Cu-1号异常区、Cu-2号异常区和Cu-3号异常区，具体分析如下。

1)Cu-1号异常区 该异常区尚未完全封闭(未封闭处地处悬崖边，无施工条件)，呈耳朵状，异常区的东南部及东部向周围呈缓慢降低，异常范围较宽。该异常区内的视电阻率表现为相对低阻。从地质资料上看，有多条断裂构造在在该异常区交汇，因而是较为有利的成矿部位。实地勘验在地表未发现矿化现象，也未见碳质地层出露。因此，该异常区是有利异常区。

2)Cu-2号异常区 该区视极化率值较高但不稳定，并且视电阻率也表现为相对低阻。实地勘验发现有零星的炭质板岩及其破碎残积岩石出露。分析认为可能是炭质板岩地层产生的高极化异常，且河流、地形切割剧烈等引起电场畸变严重而造成数据测量不稳定。因此，不能确认该异常区是有利异常区，应用其他物理方法进一步验证。

3)Cu-3号异常区 该异常区范围较小且未圈闭，视极化率值比Cu-1号异常区低，视电阻率表现为中高电阻率。实地勘验该区主要为灰岩及灰紫色板岩出露，风化较严重，地处山脊，地表干燥，地表露头亦未见铜矿化迹象，因而确定该区异常性质需要进一步开展勘探工作。

5 结论与建议

1)Cu-1号异常区是有利成矿区，可进一步开展测深工作以确定其地质体埋深和空间赋存状态。

2)Cu-2号异常区异常有可能炭质板岩及蚀变岩引起，因而不能确认该异常区是有利异常区，应选用多种物探方法进行组合勘探来进一步验证。

3)Cu-3号异常区范围较小且未圈闭，视极化率值低，视电阻率表现为中高电阻率，因而对该区异常性质需要通过进一步勘探来确认，建议对该区增加剖面测量予以圈闭。

[1]傅良魁.体极化介质激发极化法理论研究[J].地球物理学报,1987,30(1)：82-92.

[2]李金铭.地电场与电法勘探[M].北京:地质出版社,2005.

[3]雒志峰.激发极化法在寻找斑岩型铜矿中的应用[J].地质找矿论丛,2003,18(1):149-151.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.017

P631.324

A

1673-1409(2012)08-N055-03

2012-04-12

姜磊(1981-)，男， 2004年大学毕业，硕士生，现主要从事大地电磁理论与应用方面的研究工作。

[编辑] 李启栋