激电中梯和激电测深在浙江西部某铅锌矿勘查中的应用

侯嘉莉　李悦　刘泽丞

摘 要： 目前在铅锌矿等多金属矿勘查中，激电中梯和激电测深仍是最有效的物探方法之一，相较于电磁法，此种方法在直接找矿方面仍有无可替代的效果。本文以浙江西部某地区铅锌矿勘查为例，在分析勘查区的地质资料的基础上，选用激电中梯和激电测深的工作方法，合理布设测线，通过分析整理激电测深数据，大致查明区内激电异常的分布特征，了解可能与矿化蚀变带有关的激电异常特征以及其深部异常形态变化特征，并推断隐伏断裂构造的位置产状及其与矿化的关系，为钻探工程布设及矿区评价提供参考依据。

关键词： 铅锌矿勘查； 激电中梯； 激电测深； 激电异常特征

1. 概述

激发极化法是以不同岩、矿石激电效应之间差异为物质基础，通过观测和研究大地激电效应，来查明地下地质体的分布、范围、产状等。激发极化效应：在向地质体充电和放电过程中，产生随时间而缓慢变化的附加电场的现象。不同类别的岩矿体的激发极化效应是不一样的。激电中梯和激电测深是激发极化法的两种不同装置类型。

2. 勘查区地质概况

勘查区位于浙江省西部某地区，大地构造属扬子准地台（Ⅰ）、江南台隆（Ⅱ1）、苏庄抬拱带（Ⅲ1），成矿带位于浙西成矿带（Ⅲ2）西段，结蒙—杨林（Ⅳ5）铅、锌、铜、金、银、锑成矿区南西段北侧（Ⅴ15）成矿远景区内。

2.1 地层及构造特征

区域内出露地层自老至新有青白口系骆家门组、虹赤村组、上墅组，南华系休宁组、南沱组，震旦系陡山沱组、板桥山组，寒武系西阳山组，奥陶系印渚埠组、宁国组、胡乐组、砚瓦山岩组、黄泥岗组、长坞组和第四系鄞江桥组。总体呈北东向展布，与区域构造走向基本一致。

矿区处于北东向展布的毛坦—灶马坑向斜的核部，震旦系板桥山组呈核部，两翼依次南华系南沱组、休宁组，北西翼外侧青白口系骆家门组逆冲作用与休宁组断裂接触，南部的陡山沱组地层呈断块状出露。矿区发育北东向断裂，其次次生北西、东西向断裂。北西向断裂由F4、F5组成，F4断裂截切北东向断裂，显示左行位移，后又被南北向断裂（F6）所截切。北东向断裂由F1、F2、F3三条北东向平行的断裂组成，斜贯矿区东南部。经综合分析北东向断裂形成较早，被后期北西向、东西向、南北向断裂截切错位。

2.2 岩浆岩

区内见晋宁期侵入岩—麦坞口细粒斑状花岗岩（Qb1M）和东山细中粒花岗岩（Qb1D），出露于西北角，岩性为灰黄色细粒斑状花岗岩，局部为中细粒斑状花岗岩。脉岩比较发育。苏源头灰绿岩群由五至七条平行脉组成，长两百米至两公里不等，北东向45°，侵入于虹赤村组第二段。

2.3 围岩蚀变和矿化蚀变带特征

围岩为休宁组（Nh1x），为一套浅海相砂泥岩建造，岩性较单一，主要为浅灰绿色、灰黑色、灰白色粉砂泥质页岩、粉砂质页岩等。与矿关系较密切的围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化等。主要含矿蚀变带受北西向断裂控制，矿化、构造破碎强烈，主要蚀变有黄铁矿化、铅锌矿化等。

3. 勘查区电性参数特征

本次工作主要对矿区岩石的电性特征进行测定，了解区内主要岩性的视电阻率及视极化率状况，测量成果见表1。共测定了6处露头，测量装置采用对称小四极，装置参数为AB=1m，MN=0.2m，测量参数为电阻率和极化率。

从野外露头测定成果可以看出，区内休宁组粉砂质页岩为中等电阻率，一般在800Ω.m～1600Ω.m，极化率较低，均值为2.85%；骆家门组含砂泥岩为中高阻，一般在1000Ω.m～2200Ω.m，极化率较低，均值为2.36%；矿体露头、页岩（黄铁矿化）、硅化带黄铁矿化、含矿破碎带的电阻率较低，一般低于900Ω.m，其中含矿破碎带电阻率最低，一般在100Ω.m～400Ω.m之间，均值为250Ω.m，硅化带黄铁矿化、页岩（黄铁矿化）為中等极化率；含矿破碎带、矿体露头极化率较高，其中含矿破碎带极化率均值最高为6.36%，其次为矿体露头，极化率均值为5.56%。

表1 矿区物性测定成果表

[岩性＼&ρs（Ω.m）＼&ηs（%）＼&物性点＼&备注＼&平均值＼&平均值＼&休宁组粉砂质页岩＼&856＼&2.85＼&W1＼&露头＼&骆家门组含砂泥岩＼&1235＼&2.36＼&W2＼&露头＼&硅化带黄铁矿化＼&686＼&3.26＼&W3＼&露头＼&页岩（黄铁矿化）＼&810＼&4.17＼&W4＼&露头＼&含矿破碎带＼&250＼&6.36＼&W5＼&露头＼&矿体露头＼&898＼&5.56＼&W6＼&露头＼&]

骆家门组含砂泥岩为中高电阻率，极化率则分布范围较大，与其岩性不均匀有关；休宁组粉砂质页岩为中等电阻率、低极化率，但当存在黄铁矿化现象时，其电阻率极化率都较高，与其表面含铁锰质成份有关；矿体露头则表现为中等电阻率、高极化率特征，主要原因与其变质程度高、黄铁矿含量高及铅锌矿化有关。

综上所述：矿区视电阻率的差异可以很好地区别围岩和侵入岩体，矿体较高的极化率电性特征，可以认为相对低阻和高极化位置为矿体分布区，为该区开展激电工作提供了良好的地球物理前提。

4. 激电测量

4.1 工作方法

本次野外测量工作使用重庆地质仪器厂生产的WDJS-2数字直流激电仪和DZD-6A多功能直流电法仪。仪器启动一次同时测量一次电场Vp和视极化率ηs，ηs积分宽度比为1∶2∶4∶8，延迟时间可设置，重复测量次数任选。为确定工作装置参数，保证电法测量工作质量，野外正式开始前先在工作区对仪器进行了必要的试验，包括接收机一致性对比、不同发射极距实验、接收机不同延时极化率对比的仪器实验，均满足本次工作需求。本次工作先完成前期放样工作，用中间梯度法对整个工作区进行剖面测量，圈定极化率异常区，并在异常区开展激电测深工作。

根据区内情况，工作比例尺为1∶5000，共实测12条测线，基本测网为100m×20m。中间梯度装置采用AB=1500m，点距MN=40m，测线布置在AB的中间段，测线方位分别为NE90°和NE38°、NE90°测线由南往北（10、L、8、6、4、2、0）依次编号，NE38°测线由西北往东南（11、9、7、5、3）依次编号，测点由西南往北东依次编号。

图1 供电示意图

激电测深采用对称四极测深，供电示意图见图1。本次物探工作在位于中梯剖面L测线的中端、近似垂直矿化带方向布置一条激电测深测线（测线L1），测线布置14个测深点，测点间距20m，测线长为260m。激发极化法对称四极测深工作极距见表2。

表2 对称四极极化率测深极距表

[（AB/2）/m＼&150＼&210＼&230＼&340＼&500＼&750＼&（MN/2）/m＼&5＼&10＼&10＼&25＼&80＼&80＼&80＼&][（AB/2）/m＼&10＼&25＼&40＼&65＼&100＼&（MN/2）/m＼&3＼&3＼&5＼&3＼&5＼&5＼&5＼&10＼&]

4.2 测量成果

所有野外数据均经过质量验收后转入室内进行数据处理，绘制视电阻率、极化率剖面图、断面激电测深图等图，将图形结合该区地质资料来进行具体解释推断。

从剖面图上（图2）看，视电阻率和视极化率异常走向与测区构造走向基本一致，整体上，测区西北部呈相对高阻、高极化特征，测区东南部表现为低电阻率特征。

测区西北部出露的地层岩性主要为骆家门组含砂泥岩以及推测沿F4分布的硅化带、破碎带。3、5线电阻率均在1000Ω·m以上，最高点达3000Ω·m，11线在8-18号测点间相对低阻，在1000Ω·m以下，7、9测线在中部呈相对低阻，两端呈高阻特征，推测与岩性和破碎带相关。9、11线极化率异常明显，两测在12～21测点均显示高极化，极化率均在4%以上，最高达15.7%，11线在该测点呈相对低阻高极化特征，根据已知露头电性特征，11线13点、9线16点、7线12点等处的相对低阻、高极化异常为找矿有利地段。

测区东南部视电阻率值基本都小于1000Ω·m，视极化率通常小于3%。此区域出露的地层岩性主要为休宁组粉砂质页岩和骆家门组含砂泥岩。测区南部边缘10线、L线、8线的13点，沿F6构造走向低阻高极化特征明显，与物性测试结果基本吻合。0线、2线、6线、8线异常点分布沿F6构造走向大体一致。两者电阻率都在800Ω·m以下，极化率在4%以上，根据已知矿脉的电性特征，推测沿F6构造走向的低阻高极化异常有较好的找矿前景，该异常主要位于休宁组页岩上。测区4线、6线范围内测点也显示高极化特征，推测与F1断裂构造的倾向相关，根据物性测量结果，与F6构造的露头测定结果比较接近，对本区找矿具有一定意义。

图2 测区激电中梯平面剖面图

在中梯剖面表现为低阻、高极化异常的L测线的中端布置电测深测线L1。从L1断面激电测深解释图上（图3）看，在测线里程0m～260m范围、深度150m～300m之间存在视极化率异常，在激电中梯剖面上该区域为相对低阻体，综合推断该异常为矿化蚀变带所致，该矿化蚀变带倾向东，倾角约为66°。在测线里程100m～200m范围、高程150m～250m之间存在低阻体产状变陡趋势，推测与F6错切F4断裂、右行扭动造成矿化体截切错位相关。高极化体在构造的右侧沿构造发育，左侧极化体与相对应矿化位置（电阻率呈100～300Ω·m部分）大体重合，错断的极化体可能由于构造或者地表水下渗导致硫化物氧化，而表现为相对低阻高极化。

电阻率反演断面上还显示了另一倾向西，倾角约为73°小型构造，将在测线里程100m～260m范围、高程230m～300m之间的低阻体切错开，造成了低阻体的不連续。极化率反演断面上所示，主矿化体与上部小极化体有构造穿插，同时也造成了高极化体的不连续。

综合地质来看，L线激电测深断面上已知F6有较为明显地反映，F6构造在高程270m～320m的浅部呈相对高阻低极化特征，推测与地表风化呈低极化，且与地表覆盖层地层岩性变质成硅化高阻相关，在高程270m以下低阻高极化特征明显，推测向下延伸与裂隙带相交。

图3 L1断面激电测深解释图

5. 结论和建议

（1）本次激电工作大致查明了工区激电异常的分布特征，发现与矿体相关的激电异常。整个工作区，西北部呈相对高阻高极化特征，东南部为低阻高极化。通过激电中梯工作，在矿区西北部3、5、7、9、11号线的13、14号点有一条走向北西向的断裂构造F4，东南部异常点展布方向与构造走向相一致，F6断裂表现明显的低阻高极化特征。综合测区地质及地球物理异常，推测断面上显示极化体异常至高极化体为同一矿化蚀变异常带，但受地质构造影响，在构造切错处出现错断。测区开展激电测深工作有好的物性差异前提，L线测深对构造以及矿化蚀变带电性异常反应明显。

（2）建议对8线8点～23点的中梯剖面异常开展激电测深工作，进一步了解L线低阻高极化体的走向以及裂隙带的倾向。此处极化率异常较高，同时地表化探显示晕圈高值，露头矿化信息明显，应为重点揭露地段。对测区4线、6线18点～21点异常处开展激电测深工作，以及通过适当的地质调查和地表工程揭露（主要是槽探），对上述推测地球物理异常进行进一步的查证。根据本次地球物理勘探资料，建议钻孔穿过高极化体和构造，钻孔倾角76°±。

参考文献：

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