电磁综合方法在辽宁本溪白水地区钼矿勘查中的应用

辛良，郭轩，李元利，王鹏瑞

（1.辽宁省核工业地质局241大队，辽宁凤城 118100；2.辽宁省核工业地质局，辽宁沈阳 110032）

电磁综合方法在辽宁本溪白水地区钼矿勘查中的应用

辛良1，郭轩2，李元利1，王鹏瑞2

（1.辽宁省核工业地质局241大队，辽宁凤城 118100；2.辽宁省核工业地质局，辽宁沈阳 110032）

白水地区钼矿床埋藏深度较大，地表没有矿化露头.在这种情况下，对钼矿化体发现与勘查只能依据物化探方法.从已有的电、磁资料出发，与同时开展新的电磁法工作相结合，以多种方法优势互补与综合使用，较好地探测深部地质构造，为本区钼矿攻深找盲、外围扩大提供了有效技术手段.

钼矿化；高精度磁力测量；双频激电测量；瞬变电磁法；辽宁省

0 引言

白水地区处于辽东裂谷北部营口-桓仁多金属成矿带中部，该成矿带内分布有金、铅、锌、钼、铜、铀等矿产.矿区内已往开展过找铀矿工作，地质工作程度较高，地表分布大量山地工程与钻孔.本次普通物探工作区内的辽河群浪子山组地层大理岩中分布几处铅矿化点，有关部门曾经专门开展过激电测量找铅锌工作，由于含墨地层干扰，激电异常为非矿致异常，钻探设计孔深只局限在浪子山组地层中，没有打到铅锌矿.本次工作在以往开展高精度磁力测量资料基础上进行了深部地质构造研究，采用了双频激电与大功率瞬变电磁方法组合互补，找矿效果较好，克服了单方法效果的单一性.

1 地质概况

白水地区位于太子河-浑江台陷与营口-宽甸台拱的交接部位、连山关短轴复背斜东部倾没端、连山关岩体与白水寺岩体夹持区，按辽东裂谷构造分带则处于裂谷的北缘斜坡区与中央凹陷区的过渡部位.

区内主要出露有辽河群浪子山组地层、连山关古元古代混合杂岩体与白水寺中侏罗世花岗岩体（图1）.

2 矿床地质

辽河群浪子山组地层为二云片岩、含墨二云片岩、夹白云质大理岩与透闪大理岩，底部为石英岩，以含石墨为主要特征.

图1 本溪白水地区钼矿床地质图Fig.1Geologic of the Mo deposit in Baishui area

岩体主要为古元古代混合杂岩体与白水寺中侏罗世花岗岩体.

2.1 矿体围岩特征

矿体主要赋存于辽河群浪子山组地层与古元古代混合花岗岩接触带外带混合花岗岩中硅化、黄铁矿化与构造裂隙中.

岩石具中粒半自形粒状结构、交代残留结构、块状与碎斑状构造.主要矿物成分为长石、石英与黑云母.其中长石主要有钾长石和斜长石，钾长石普遍交代斜长石，形成交代残留结构、交代净边结构与交代蠕虫状结构，含量较高，占35%～40%；斜长石呈半自形板状，聚片双晶，被钾长石交代，含量20%～25%；石英呈不规则粒状，并具有石英交代长石形成交代穿孔结构，含量30%～25%；黑云母呈片状、鳞片状分布于长石、石英等矿物颗粒间，含量5%～10%.副矿物为锆石、磁铁矿、磷灰石等.

蚀变主要有绢云母化、高岭土化、绿泥石化等自生蚀变及后期硅化、碳酸盐化、绿帘石化.

2.2 矿体特征

钼矿化带的顶部为辽河群浪子山组地层.钼矿化多以细脉状、局部在钼矿化脉的边部见有浸染状产于混合花岗岩的构造裂隙中.在矿化的周围常伴有强烈的硅化和黄铁矿化，钼矿化脉多在低角度的构造裂隙中赋存，呈不规则的锯齿状.钼矿化的厚度为0.1～2 mm.

3 钼矿化区地球化学特征

次生晕测量以铅、锌、钼组合异常为主，其中钼异常分布范围较大，分布于物探测区北西与南东两处，中间错断，具有北西向成带特征.次生晕异常分布于辽河群浪子山组地层与古元古代混合花岗岩接触带附近，受磁法解译北西向断裂构造控制，推测次生晕异常可能与古元古代混合花岗岩与中侏罗世花岗岩体有关.中侏罗世花岗岩体在侵入过程中，含矿热液在断裂中通过不断运移和分异，在后期土壤中发生次生晕富集.根据上述次生晕测量地球化学特征建立本区铅、锌、钼成矿靶区.

4 钼矿化区地球物理特征

图2 本溪白水地区钼矿床区普通物探测量综合成果图Fig.2Comprehensive map of the ordinary geophysical survey result of the Mo deposit in Baishui area

表1为区内岩（矿）石电性参数.从表中可见，古元古代含钼矿混合花岗岩幅频率平均值为2.61%，与辽河群浪子山组地层含墨二云片岩相比较低，与古元古代混合花岗岩、中侏罗世花岗岩幅频率相近；含钼矿与不含钼矿混合花岗岩二者幅频率差异不明显，而含钼矿混合花岗岩电阻率略低于不含钼矿混合花岗岩，电阻率差异亦不大；中侏罗世花岗岩电阻率比古元古代混合花岗岩偏高；古元古代混合花岗岩其上覆盖的辽河群浪子山组地层由于含墨二云片岩幅频率较高，激电中梯测量钼矿体视幅频率叠加于地层之上，在地表开展中梯激电测量对二者很难区分.

表1 白水地区岩（矿）石电性参数统计表Table 1The electric parameters of rocks and ore in Baishui area

因此本区钼矿化与围岩电性差异不大.激电测量不具备物性前提.

4.1 高精度磁力测量

普通物探工作区ΔT化极原平面图中（图2b），磁场值变化平缓，一般在±100 nT之间变化，中部磁场为负磁区，其中分布一条北西走向负值低磁区，为深部断裂构造引起，反映在垂向500 m深二阶导数图上为零等值线分布位置［1］.磁法解译区内构造纲要图中大于500 m深断裂2条，分布于测区中南北两侧，局部被后期构造错断多处，2条断裂呈平行分布，走向北西，与地层和岩体接触带走向一致，为控制本区多金属成矿主断裂.断裂可能为中侏罗世花岗岩侵入到古元古代混合花岗岩中形成，断裂形成过程中使古元古代混合花岗岩中形成一系列的构造裂隙，富硅热液顺导矿构造充填于古元古代混合花岗岩的构造裂隙中形成多金属矿化.磁法解译大于200 m深分布北东向断裂为导矿构造，浅部分布构造为破坏岩矿石正常分布的破坏性构造.

高精度磁力测量对区内断裂构造分布特征反映明显，尤其是磁场特征为北西走向低磁区、垂向500 m深二阶导数零值线，为控制本区多金属矿主断裂引起.

4.2 中梯双频激电测量

按成矿靶区地球化学特征与磁法推测成矿条件，开展激电中梯测量扫面工作（在不具物性条件情况下，间接寻找其他物探异常特征）.

测量结果从激电中梯等值图（图2e、f）与剖面图（图3）可见，古元古代混合花岗岩中梯双频激电特征为低背景视幅频率、相对高视电阻率［2］，而辽河群浪子山组地层为高背景视幅频率、较低视电阻率.浪子山组地层较高视幅频率分布杂乱，呈锯齿状跳变，为含墨不均匀二云片岩引起.由于辽河群含墨地层覆盖于古元古代混合花岗岩之上，中梯视幅频率分布为从高向低梯度带，为辽河群浪子山组地层与古元古代混合花岗岩接触带在中梯激电剖面上的反映，中梯视幅频率与视电阻率梯度带为接触带分布位置，具体视幅频率在2.00%～4.00%范围之间为古元古代混合花岗岩在地表投影位置，而中梯视电阻率变化特征与中梯视幅频率变化特征相反，视电阻率750 Ωm等值线位置基本上为辽河群浪子山组地层与古元古代混合花岗岩接触带在近地表位置反映.

图3 本溪白水地区钼矿床区激电中梯剖面图Fig.3IP mid-gradient profile of the Mo deposit in Baishui area

4.3 瞬变电磁测量

按激电测量解译地层与岩体接触带地表分布情况，开展瞬变电磁测量工作.

为了确定辽河群浪子山组地层与古元古代混合花岗岩接触带在地下空间分布形态，在垂直于中梯激电测量区视电阻率与视极化梯度带处开展了100 m×50 m网度瞬变电磁测量.对0号勘探剖面瞬变电磁测量结果经过二维反演处理后（图4、5），反演电阻率低阻带为构造反映，电阻率梯度带为接触带分布，反演电阻率等值图较清晰地反映了地下不同标高地质分布情况［3］.

对多条瞬变电磁测量剖面一维反演电阻率剖面进行三维电阻率切片（图6），图中反映不同标高平面岩性电性变化特征.图中低阻带为辽河群浪子山组地层中含墨片岩与构造破碎带分布，偏高电阻率为古元古代混合花岗岩引起，向深部电阻率逐渐偏高，为中侏罗世花岗岩引起.反演电阻率梯度带为古元古代混合花岗岩引起，局部电阻率曲线发生扭曲及错动，为构造破坏岩石正常分布.

瞬变电磁测量与中梯双频激电测量结果对比控制深度结果相近，但瞬变电磁测量结果更精细地反映岩性电性特征在地下三维空间分布情况.

图40 号勘探线TEM反演电阻率剖面Fig.4Profile of TEM inversion resistivity along No.0 exploration line

图50 号勘探线钻探地质剖面Fig.5Geologic profile of drilling along No.0 exploration line

电磁测量结果所具有的成矿条件具备，是否有矿主要结合土壤次生晕测量结果.设计钻孔依据是：沿电磁测量解译的接触带处布钻，钻孔穿透接触带至内带.

野外工作中按上述综合物探测量结果在0号勘探剖面分别布设了3个钻孔进行验证，钻孔位置及验证结果如图5所示.3个钻孔均在深部见到了构造裂隙发育的古元古代混合花岗岩，在构造裂隙发育的古元古代混合花岗岩中见到了厚度达数百米的钼矿体，找矿取得突破.

其中ZK0-7处钼矿化体厚度累计近200 m，钼矿化体顶界面标高在240 m附近；ZK07-2处钼矿化体厚度累计近150 m，钼矿化体顶界面标高在170 m附近；ZK07-1处钼矿化体厚度累计近100 m，钼矿化体顶界面标高在80 m附近.3个钻孔在构造裂隙发育的古元古代混合花岗岩中见到的钼矿体多为辉钼矿化混合花岗岩，平均钼含量0.04%～0.1%.

图6 TEM一维反演电阻率深度切片图Fig.6Section of TEM one-dimensional inversion resistivity by levels

根据普通物探测量综合结果推测，普通物探测量区向北西与南东两侧应分布北西走向钼矿化体.通过开展上述的普通物探方法，具备本区钼矿化体地球物理特征，可以用来确定本区钼矿体具体分布，进行钼矿深部钻探定位，有望在矿区外围增加已探明钼矿床储量.

5 结论

普通物探测量对多金属矿化体一般不是直接定位的，而是通过分析矿床形成过程中普通物探测量结果的物理场特征进行定位预测，受地形及埋藏深度的影响较大.只有充分掌握方法的原理及测量参数在不同地区的地球物理特征，才能达到预期目的.

本文所论述的实例中，高磁测量只对断裂进行解译，不能确定断裂中是否赋存钼矿化体；激电异常中并不赋存钼矿化体，激电测量视幅频率与视电阻率梯度带所反映岩性在本区往往赋存钼矿体.

大功率瞬变电磁测量具有效率高、勘探深度大、中浅层分辨率高和地形影响小等优点，能够准确测量含矿地下地电断面电性分布特征，对指导多金属矿预测及深部钻探很有意义.

［1］长春地质学院磁法教研室.磁法勘探［M］.北京：地质出版社,1979: 68—89.

［2］何继善.双频激电法［M］.北京：高等教育出版社,2006.

［3］王世称.综合信息矿产预测理论与方法［M］.北京：科学出版社,2002.

APPLICATION OF ELECTROMAGNETIC SYNTHESIS METHOD IN THE EXPLORATION FOR MOLYBDENUM IN BAISHUI AREA,LIAONING PROVINCE

XIN Liang1，GUO Xuan2，LI Yuan-li1，WANG Peng-rui2
（1.No.241 Team,Liaoning Bureau of Geology for Nuclear Industry,Fengcheng 118100,Liaoning Province,China; 2.Liaoning Bureau of Geology for Nuclear Industry,Shenyang 110032,China）

The molybdenum deposit in Baishui area is buried in deep,without outcrop of mineralization.In this case,the discovery and exploration of molybdenum ore body can only rely on geophysical and geochemical methods.Based on the existing electric and magnetic data,combined with new electromagnetic survey,the comprehensive methods are adopted to locate the deep geological structure and provide effective technics for blind and deep ore searching.

molybdenum mineralization;high-precision magnetic survey;dual-frequency IP measurement;transient electromagnetic method;Liaoning Province

1671-1947（2015）01-0045-06

P631.2；P631.3

A

2014－03－24；

2014-06-05.编辑：张哲．

辛良（1966—），男，高级工程师，从事普通物探地质找矿及工程物探研究工作，通信地址辽宁省凤城市凤铧街735号，E-mail//xl789222@163.com