大功率激电测量在辽宁鸡冠山铅锌矿勘查中的应用

李　洋，徐　涛，袁　昆

(辽宁省地质矿产研究院，辽宁 沈阳　110010)

0　前　言

大功率激电测量是以地质体导电性和极化率差异为基础，在外电场作用下研究被探测岩土体电流传导分布规律的一种电探方法[1]，以其探测深度大、精度好、效率高等优点在隐伏矿体和硫化物矿床中应用广泛[2-3]。通过于辽宁鸡冠山铅锌矿开展激电测量工作，大致查明矿区电场特征、极化异常体的形态和规模，为下一步地质工作提供物探依据。

1　成矿地质背景

鸡冠山铅锌矿地处辽东—吉南成矿带中部[4]，位于辽宁省凤城市西部与岫岩县东部交界处，区域上古元古代(辽河群)老变质岩和二叠纪板岩、砂岩较为发育，北东向断裂构造广布，印支期和燕山期岩浆活动强烈，多金属矿床(点)密布[5]，成矿地质条件较为优越。

矿区范围内大面积出露辽河群高家峪组黑云母片岩和含墨大理岩，其为区内重要铅锌矿主含矿层，其次为辽河群里尔峪组变质杂岩；中部褶皱构造发育，轴向近东西，核部为大石桥组，翼部为高家峪组，辽河群变质层状岩系组成的复式褶曲构造，对铅锌矿富集作用明显；南东部发育断裂构造，在成矿有益组分活化、迁移、富集过程中，断裂构造提供了运移通道，褶皱构造提供了有利聚集空间；褶皱转折端与断裂交汇处，往往产出规模较大的铅锌工业矿体。局部出露燕山期二长花岗岩，为区内含矿热液形成和运移提供了充足的热源和热动力条件。

2　激电测量

2.1　岩矿石电性参数

区内出露地层以辽河群大石桥组大理岩、高家峪组黑云母片岩和含墨大理岩以及里尔峪组变质岩为主，其中高家峪组为区内铅锌矿重要含矿建造。对区内80块不同岩矿石标本进行电性参数统计分析(表1)，本区各类岩(矿)石间存在着电性差异，硫化物矿的极化率比大理岩和变粒岩都要高、电阻率表现为低阻，所以本区各类岩(矿)石间存在着电性差异，采用大功率电法可以有效的探测目标体，该区中低阻高极化可以作为圈定异常的主要地球物理特征；此外，若岩性接触带上存在可引起强激发极化效应的黄铁矿、方铅矿或闪锌矿等硫化物，常表现为条带状高极化异常，为异常解译的重要地球物理依据。

表1　鸡冠山铅锌矿岩矿石电性参数

2.2　激电测量工作

本次激电测量工作采用激电中梯扫面方法，依据《时间域激发极化法技术规程》(DZ/T0070-1993)规范中对1∶5 000激电中梯剖面测量工作网度的基本要求，网度选择50×20 m；在区内2个测区垂直于矿体共布设测线11条和10个测深点(图1)。为保障测量工作精度，根据已知点实际坐标以及RTK定位仪对GPS坐标进行校正，并开展4台DWJ-2型大功率发射机的仪器一致性试验。

1 测线位置及编号；2 测深点位置及编号；3 测区位置及编号

3　异常解译与推断

3.1　激电扫面异常解释与推断

从整体上看，全区视极化率值较高，激电圈定异常下限的值为4%左右，区内大多为高家峪组地层，测量时地表视电阻率值相对较小、大理岩区电阻率较大，区内共圈定6条高极化激电状异常带(图2)，其电阻率特征呈中低阻(图3)。

图2　激电剖面测量视极化率等值线图

3.1.1M-1-1异常

M-1-1异常位于1区内南侧位置，异常走向南西，呈条带状，异常长约350 m，宽平均120 m，视极化率变化范围在4%～6.5%之间，视电阻率值在200～500 Ω·M，从该区的整体视电阻率值来看呈相对低阻。根据地质资料，M-1-1位于高家峪组含铅锌矿的岩层中，地表出露一些铅锌矿层，结合物性资料，推断该异常为金属硫化物引起的，由于视极化率异常幅值较高，推断该处铅锌矿相对富集程。

图3　激电剖面测量视电阻率等值线图

3.1.2M-1-2异常

M-1-2异常位于1区内北侧位置，异常走向北东，呈条带状，异常长约220 m，宽平均70 m，视极化率变化范围在5%～5.6%之间，视电阻率值在300～800 Ω·M，从该区的整体视电阻率值来看呈相对低阻，左侧为高阻的大理岩脉。根据地质资料，M-1-2位于高家峪组含铅锌矿的岩层中，结合物性资料，推断该异常为金属硫化物引起的，由于视极化率异常幅值较高，推断该处铅锌矿相对富集程。

3.1.3M-2-1异常

M-2-1异常位于2区内南侧位置，异常走向南西，呈条带状，异常长约280 m，宽平均120 m，视极化率变化范围在6%～10%之间，视电阻率值在300～500 Ω·M，从该区的整体视电阻率值来看呈相对低阻，异常南侧为高阻的大理岩脉。根据地质资料，M-2-1位于高家峪组含铅锌矿的碳质岩层中，结合物性资料，推断该异常为金属硫化物引起的，由于视极化率异常幅值较高，推断该处铅锌矿相对富集程。

3.1.4M-2-2异常

M-2-2异常位于M-2-1北侧位置，异常走向北东，呈条带状，异常长约180 m，宽平均80 m，视极化率变化范围在6%～10%之间，视电阻率值在300～500 Ω·M，从该区的整体视电阻率值来看呈相对低阻。根据地质资料，M-2-2位于高家峪组含铅锌矿的碳质岩层中，结合物性资料，推断该异常为金属硫化物引起的，由于视极化率异常幅值较高，推断该处铅锌矿相对富集程。

3.1.5M-2-3异常

M-2-3异常位于M-2-2东侧位置，异常走向北东，呈条带状，异常长约180 m，宽平均80 m，视极化率变化范围在6%～10%之间，视电阻率值在300～500 Ω·M，从该区的整体视电阻率值来看呈相对低阻。根据地质资料，M-2-3位于高家峪组含铅锌矿的碳质岩层中，结合物性资料，推断该异常为金属硫化物引起的，由于视极化率异常幅值较高，推断该处铅锌矿相对富集程。

3.1.6M-2-4异常

M-2-4异常位于2北侧位置，异常走向北东，呈条带状，异常长约140 m，宽平均80 m，视极化率变化范围在6%～9%之间，视电阻率值在3 000～8 000 Ω·M，从该区的整体视电阻率值来看呈高阻。根据地质资料，M-2-3位于高家峪组含碳值大理中，结合物性资料，推断该异常为大理岩中的石墨化物引起的，由于视极化率异常幅值较高，但是电阻率相对较大，推断该处异常是由含碳质大理岩引起的。

3.2　激电测深异常解释与推断

1区测深点位于M-1-1异常上并垂直于其走向，从激电测深断面图(图4)可以看出地表10 m以上为第四纪盖层，极化率0.5%～1%。下覆高极化区为含矿岩层，1-250号点处埋深最浅，1-50号点处埋深大约200 m左右，可以看出二者为一条高极化带，另外其视电阻率断面图(图5)上存在一条与之对应的低阻异常，结合该处实际地质条件，推断该处向北倾的低阻高极化带为铅锌矿的赋存带。

图4　大功率测深1区视极化率断面图

图5　大功率测深1区视电阻率断面图

2区测深点位于M-2-1、M-2-2异常上并垂直于其走向，从激电测深断面图(图6)可以看出地表10 m以上为第四纪盖层，极化率0.5%～1%。下覆高极化区为高家峪组含矿岩层，由于该处岩层含有石墨造成该区极化率很大(10%以上)，并且对于铅锌矿的异常提取带来一定困难。M-2-1异常处2-150号点处存在一条垂直于矿体走向方向北倾埋深约200 m，倾角为70(°)左右的低阻高极化体(图7)，M-2-2异常处2-100号点处存在一条埋深约100 m左右与上条异常带平行左右的低阻高极化带。结合该区实际地质资料，推断该2处向北倾的低阻高极化带为铅锌矿的赋存带。

图6　大功率测深2区视极化率断面图

图7　大功率测深2区视极化率断面图

4　结　论

1)通过岩石标本测量看出，本区各类岩(矿)石间存在着电性差异，硫化物矿的极化率比大理岩和变粒岩都要高、电阻率表现为低阻，采用大功率电法可以有效的探测目标体，中低阻高极化可以作为圈定异常的主要地球物理特征。

2)本次工作圈定6个高视极化率异常，根据异常的规模、形态及所处的地质环境，推断两个区圈定的M-1-1、M-2-1、M-2-2、M-2-3 、M-2-4五处异常区为工作区的重点异常区。

3)建议在重点异常上布置槽探和钻探等地质勘查工程，以验证激电异常是否由硫化物矿(化)体所引起。