激电中梯测量在龙湾套铜矿找矿中的应用

王继芳，王 娜，黄坤朋

(山东省鲁南地质工程勘察院，山东 兖州 272100)

龙湾套铜矿床为位于山东省泗水县城东南约9km处，属泗水县济河街道办事处管辖。通过对矿区进行了较为系统的物探工作，初步了解了地球物理场和局部异常特征，结果表明，激电中梯测量对角闪辉长岩分布区硫化物矿床的找矿效果较好。共发现9个小型铜矿体。

1 矿区地质概况

龙湾套地区大地构造位置处于华北板块(Ⅰ)鲁西隆起(Ⅱ)鲁中隆起区(Ⅲ)尼山断隆(Ⅳ)之尼山凸起(Ⅴ)的北缘。区域性尼山断裂和独角断裂分别由本区西南部和东北部穿过。由这两条主干断裂及其派生的次级断裂构成了本区的构造格架，控制了区内地层及岩浆岩的展布。

矿区地层主要出露古生界寒武系及奥陶系，新太古代地层仅于局部零星出露，第四系沿现代河流及沟谷分布。研究区内构造形式以断裂为主，按其走向可分为近东西向、北西向、北东向三组。以近东西向断裂最为发育。主要断裂为近东西向的踞龙山断层。区内岩浆岩主要为新太古代、古元古代侵入岩，其岩性主要为花岗闪长岩、二长花岗岩和角闪辉长岩等，并发育少量古元古代和中生代脉岩。其中太古代侵入岩百草房单元角闪辉长岩(Ar3νNb)为本区铜矿赋存岩体(图1)。

图1 泗水龙湾套铜矿床平面地质草图

2 激电中梯测量

2.1 工作方法

龙湾套地区所做的激电中梯测量包括1∶1万激电测量和激电测深，主要目的是圈定激电异常，缩小铜矿找矿靶区，为探矿工程施工提供依据。激电中梯扫面测量累计完成物理点4 496个，控制面积10km2；激电测深完成测深点43个，控制长度760m。

激电中梯装置采用AB=1 200m，MN=20m，点距20m，旁测距离最大200m，观测中间2/3AB段，测线以10°方位角布置。异常研究采用激电测深法，激电测深采用常规对称四极，最大AB=1 000m。激电中梯采用的仪器是重庆地质仪器厂生产的DJF10/10-2型大功率激电测量系统，主要设备包括DJF-1010千瓦发射机1台，DJS-8B型接收机3台，DJZ-10假负载，DMF-1微功率检测发射机，DZ-210千瓦整流电源，供电电源采用EC6500CX型5.5千瓦发电机1台，手持GPS定位仪6台。本测区激电测深使用仪器为重庆奔腾数控技术研究所生产的WDJS-2型直流激电仪，供电电源选用10千瓦发电机和整流装置作为供电电源。野外工作中供电采用双向短脉冲，供放电时间为8S×8S，接收机采用延时200ms，采样宽度40ms，重复观测次数为2次。

野外施工严格按《时间域激发极化法技术规程》DZ/T0070—93要求执行，开工前对所有仪器设备进行全面系统的检查、调试和标定，确保仪器工作正常。在开工前和结束后进行一致性较正。野外观测中经

常对仪器“复位”，进行仪器自检。每天开工前都对不极化电极进行检查。激电中梯、测深大极距时，增大供电电流，增加电极根数，改善接地条件，减少接地电阻。在观测过程中发现有明显的干扰、视极化率异常的突变点、畸变点，可疑点均进行重复观测，并以各项合格观测结果的数学平均值作为最终观测结果。同时根据生产情况安排在整个野外工作过程中进行系统质量检查，对异常地段要重点检查。经检查，9线、10线、11线激电中梯视极化率均方相对误差分别为±2.4%、±1.5%、±1.8%，工区激电中梯视极化率总均方根误差为±1.94%，满足规范要求。

2.2 地球物理场特征

(1)极化率(ηa)特征

区内各类岩石的视极化率背景值较低，一般不大于2%，仅二长花岗岩的视极化率略为偏高，局部可达3.9%，并伴有视电阻率的同步起伏。角闪辉长岩体的极化率背景值一般在1.5%左右，矿区北部寒武系极化率一般在1%左右变化。表明矿区为视极化率低值区，若有一定规模原生硫化物富集体存在，就会形成较为明显的视极化率局部异常，并常与一定的视电阻率低阻反映相对应。

(2)视电阻率(ρa)特征

区内各类岩石的视电阻率除北孙徐村东侧部分花岗闪长岩高达数千欧姆·米，矿区北部寒武系地层低于200～ 300欧姆·米外，其它岩石一般在500～800欧姆·米之间。硫化物在角闪辉长岩中多呈细粒浸染状分布，矿化带视电阻率变化不太明显，仅表现为一定程度的低阻反映。因此，视电阻率曲线在本区内仅作为划分矿致异常和非矿异常的参考曲线。

2.3 龙湾套激电中梯异常特征

异常位于北孙徐村西北龙湾套水库东侧，异常形态不规则，其长轴呈北西西向(图2)。异常东部宽度较大，梯度相对较小，峰值较低，呈跳跃锯齿状，反映下部原生硫化物分布不均匀的特征。异常西部宽度相对较小，梯度大，峰值高，视极化率最大峰值为4.2%，异常产状稳定，形态较好，中心明显。并与一定的低阻反映相对应，具有明显的矿致异常特征。变换极距检查验证，异常梯度明显增加，峰值可达5%以上。(图3)

图2 龙湾套铜矿激发极化ηa等值线图

图3 龙湾套铜矿激电中间梯度剖面图

在联合剖面图(图4)上，视极化率(ηa)曲线呈典型的高值反交点，交点两侧分离带明显。与工程揭露情况对比，异常交点较矿体露头向北偏移10～15m，反映矿体向北倾斜，且倾角较缓。可见激电测量既可反映矿体的存在，又可反映矿体的产状、形态等特征。

图4 龙湾套铜矿激电联合剖面图

3 龙湾套铜矿床特征

矿区内共圈定小型铜矿体9个(图1)，分别为①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨，规模一般较小，仅①、②、④号矿体规模相对较大。矿体呈脉状、透镜状，产于角闪辉长岩过渡相内，局部产于内部相中，严格受岩体控制，随岩体向北西侧伏，南东端矿体最小延深仅5m，北西端可达100余米。矿体近于平行展布，走向北西300°左右，倾向北东，倾角22°～84°。矿床共由20个钻孔、15条探槽和5个浅井控制。矿床赋存标高+180.58m～+87.86m；矿体直接裸露地表。区内矿体最长445m，控制最大斜深110m。矿床平均厚度为6.56m，厚度变化系数57.16%，厚度较稳定。矿床内单样品Cu最高品位2.72ω%，最低品位0.20ω%；矿床Cu平均品位0.55ω%，品位变化系数Cu52.64%。矿床铜矿石资源量36.74万t，其中①矿体为主矿体，铜矿石资源量13.69万t，占总资源量的37%。②、④矿体为次要矿体；其余的③、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨矿体为零星矿体。

4 结 论

根据激电中梯资料本地区铜矿体特征分析，在角闪辉长岩岩体内，当局部极化率异常对应着一定的电阻率低阻反应时，而且地质条件又有利应为矿致异常；在变质老地层中当局部异常伴随着电阻率的同步起伏时为干扰异常；当局部异常仅在单一方法中有反映，改用其他方法对此异常进行检查时，则无异常，这种异常成矿性不大。

总体来看，龙湾套地区圈定的激电中梯异常和目前发现的9个小型铜矿体对应较好，而且激电中梯异常南西侧梯度相对较密，向北东撒开，显示出异常较陡立，向北东略有倾斜，激电异常的规模和矿体的规模也吻合较好。而且激电中梯资料对其后的浅井和钻探施工也起到了关键的指导作用。激电中梯测量在龙湾套地区的铜矿普查中取得了较好的找矿效果。因此在今后寻找同类型铜矿，尤其岩浆熔离型铜镍硫化物矿床时应重视激电中梯测量这一找矿手段，利用地质、物探、槽、井探和钻探等综合找矿方法和手段，按照“点面结合、从已知到未知，从地表到地下、区域展开、重点勘查和物探先行、钻探验证、循序渐進”的工作部署原则开展普查找矿工作，一定会起到事半功倍的找矿效果，因为该类型矿床激电异常和铜、镍、钴等化探异常明显，具有明显的矿致异常特征，是重要的铜矿找矿标志。

参 考 文 献

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