激发极化法在华东某金矿勘探中的应用

廖晓峰

周亚东

彭青阳

（成都理工大学，成都610059）

0 引言

近几十年我国黄金找矿和生产都取得了显著成效。但是，目前我国保有黄金地质资源储量和黄金产量，还远远满足不了国民经济的需要。因此，大力开展黄金地质找矿仍是迫切任务。在有经济价值的金矿床中，金的含量也十分低。金具有强烈的亲硫、亲铁性，因此金常常赋存在硫化物中。含硫化物的金矿石与围岩在激电特性方面具有明显的差异，硫化物含量愈多，其差异愈明显。因此，具备了用激发极化法圈定硫化物矿化带和矿化富集地段间接找金的良好地球物理前提。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激电场的分布规律进行找矿和解决地质问题的一组人工场源形式的勘查方法[1]。实践证明，激发极化法不仅是铜、铅、锌、钼等金属矿产的重要勘查方法，而且在寻找地下水和探测石油、天然气方面也颇有成效[1-2]。随着矿产勘查和开发的力度不断加强，地表矿、浅部矿日益减少，矿产勘查工作正朝着寻找隐伏矿、深部矿、难识别矿的方向转变，大功率激电法在地质工作的“攻深找盲”中发挥了重要作用，并取得了良好的找矿效果[3-4]。

1 矿区地质概况

本区域位于中朝准地台（Ⅰ级）东南缘，淮河台坳（Ⅱ级），蚌埠台拱（Ⅲ级）东段，郯庐断裂带西侧。本区地下分布的地层主要为上太古界五河岩群，下元古界凤阳岩群及白垩系下统新庄组、第四系。蚌埠台拱为一近东西向展布复式背斜。整体来看，地层多向南倾。工作区地层因受郯庐断裂带长期活动影响，产状较乱，显得支离破碎，褶皱形态与台拱整体不相协调，总体是轴面倾向南东的一系列形态比较复杂的褶皱。断裂构造以近东西及北东—北北东向断裂最为发育。近东西向断裂其走向与蚌埠复背斜大致平行，在区内自北向南为主要控矿断裂，有怀远—黄家湾断裂，马头城—临淮关断裂，官沟—下纪家断裂，刘府—黄泥铺断裂等。北东—北北东向断裂规模较大，自东至西有明光—池河断裂，朱顶—石门山断裂，五河—红心铺断裂，霸王城—鹿塘断裂，门台子—棋盘路断裂等。

区内岩浆岩活动主要有三期：蚌埠期主要由区域混合岩化、花岗岩化和重溶岩浆作用形成一系列沿蚌埠复背斜分布的混合花岗岩体。燕山期主要为超基性—中酸性脉岩和中、酸性小岩体的侵入，此外，尚有流纹岩、粗面岩、安山岩等火山岩出露。喜山期主要表现为大陆型碱性玄武岩的喷出，并伴随一些脉岩和次火山岩的侵入。

2 区域地球物理特征

根据在该地区的的激电和视电阻率的中梯资料，断裂构造控制的金属矿及矿化具有低电阻率（ρs）—高极化率（ηs）的异常特征，石英脉穿插控制的金属矿及其围岩具有高电阻率（ρs）—低极化率（ηs）的异常特征，异常与正常场的电阻率（ρs）和极化率（ηs）有差异。根据这一电性特征，物探方法选择投入激电中梯较为有效。

3 野外工作方法

本次激电中梯工作使用重庆地质仪器厂生产的DJF10-2型10kW发送机、DZ10-210kW整流电源和DSJ－8A接收机，中间梯度装置的相关参数如下：供电极距为1800m，测量极距为40m；测点间距为20m，采用短导线工作方式。根据勘探任务、地形的影响、现有地质资料进行工区测线布置；正东-西方向布置测线6条，西北-东南方向布置测线3条，线距均为100m。测深工作采用MN/2=1、5、20米的施伦贝尔测深装置，测深点距40～60米，其中最大AB/2=350米，测深点共29个。

4 应用效果

将野外观测所获得的数据进行预处理，然后绘制联合剖面图、电测深断面图等图形。依据矿床的地球物理特征及激电中梯4至6线、9线综合剖面图（图1）、5线和9线激电测深断面图（图2）和地质资料，来具体解释说明。

图1 激电中梯4至6线综合剖面图

图2 5线激电测深断面图（左为5线视极化率图，右为5线视电阻率图）

在剖面图上（图1），三条剖面在湖泊及以西地段ρs值呈低阻反映，粗线为视极化率，细线为视电阻率。ρs值在100Ωm～300Ωm之间平缓变化。高阻都出现在大号点方向：4线的1160～1700号点，5线的1200～1700号点，6线的1380～1700号点。三条剖面在高阻中异常比较明显，异常幅度大，4线的1300号点、5线的1340号点、6线的1480号点的电阻率在100Ωm左右，与两侧的300Ωm～500Ωm相差太大，推测为断裂构造异常，走向近似北东向的弧形。三条剖面的ηs曲线多数呈单峰值锯齿状跳跃，大多为地表的电性不均匀干扰所造成的。局部的ηs异常在5线的1500号点，对应ρs曲线为高低阻接触带，为相对低阻—高极化异常类型。

在5线断面（图2）上ρs断面等值线与激电中梯剖面基本对应，以1330号点为中心的ρs=40～160Ωm等值线呈低阻凹陷形状，为断裂构造的反映；小号点ηs异常变化平缓，ηs值普遍偏低，在0.2～0.7%之间，异常最好的在1500号点的下部，ηs=0.7～1.0%的等值线呈高值闭合圈异常，与中梯异常相对应。由于其深部的ρs等值线呈低阻。推测在1500号点下部的裂隙构造发育，金属硫化物相对较为富集。

在综合剖面图（图3）上，9线的ηs曲线变化较大一点，呈单峰值锯齿状跳跃，幅值最高在1.5%～2.0%之间。ρs曲线在三条剖面上除局部地段呈高阻隆起反映外，没有出现断裂构造异常。

图3 9线综合剖面图

图4 9线激电测深断面图

在9线断面上ρs断面等值线与激电中梯剖面基本对应，以980号点为中心的ρs=100～375Ωm等值线呈低阻凹陷形状，为高阻中的小断裂构造的反映；对应的ηs等值线在980号点下部ηs=0.7～0.8%的等值线呈相对高值闭合圈异常和半闭合圈异常，两侧的ηs异常变化平缓，ηs值普遍偏低，在0.2～0.6%之间。推测在980号点下部的裂隙构造发育，金属硫化物相对较为富集。

5 结论及建议

①通过地面激电中梯工作，在4线的1300号点、5线的1340号点、6线的1480号点有一条断裂构造，走向近似北东向的弧形。本区的激电异常较弱，结合激电测深工作，在5线的1500号点和9线的980号点出现相对低电阻率（ρs）—高极化率（ηs）的异常性质。向下延伸较大，综合地质资料分析，推断主要原因是断裂内充填硫化物石英脉，脉体发育破裂，岩裂隙充填多金属硫化物而构成多硫化物石英金矿脉和含金破裂绢石英。是寻找热液充填型或石英脉型金矿的较为理想位置。②根据本次工作的在5线的1500号点和9线的980号点激电中梯、测深成果，异常类型近似相同，解释推断为崮堆组变质岩的构造裂隙中充填硫化物石英脉，脉体发育破裂，岩裂隙充填多金属硫化物，向下延伸较大。这两处异常皆有利于成矿。建议在加强地质论证的基础上优先进行钻孔验证，初步设计孔深不低于300米。

[1]李金铭.激发极化法方法技术指南[M].北京:地质出版社，2004.

[2]傅良魁.激发极化法[M].北京:地质出版社，1982.

[3]刘国兴，王喜辰，张小路等.大功率激电和瞬变电磁法在青海锡铁山深部找矿中的应用[J].吉林大学学报:地球科学版，2003,133（4）:551-555.

[4]张宇峰，郭万军，吴国学等.黑龙江黑河八车力矿区及外围隐伏矿体预测及查证[J].世界地质，2012,31（1）：85-92.

[5]万仁虎.大巩山金矿床构造控矿作用分析[J].北京：地质与资源，2004.