激电中梯测量在胶东修家金矿找矿中的应用

王 娜

(山东省鲁南地质工程勘察院，山东 兖州 272100)

胶东龙口市修家金矿位于区域性丰仪成矿断裂带的北部，以往的地质工作成果已证实了丰仪断裂为一金矿化带，已经发现了部分金矿体。在此基础上，通过激电中梯测量，圈定了激电异常，缩小了找矿靶区，然后对圈定的激电异常部位进行激电测深工作，进一步了解高极化体的空间分布特征，结合已知矿床的物探异常特征，对所获得的资料进行综合分析研究，并经工程验证，新发现了8个金矿体。

1 矿区地质概况

图1 修家金矿区地质矿产简图Fig 1.Sketch Map of Geology and Mineral Resouces in Xiujia Au Orefield1-砾石砂、亚砂土； 2-石榴矽线黑云片岩 ；3-中细粒二长花岗岩 ；4-片麻状斑状中粗粒二长花岗岩；5-巨斑状中粗粒含黑云二长花岗岩；6-片麻状中粒黑云母英云闪长岩；7-片麻状中粒角闪石英二长闪长岩；8-含斑粗中粒二长花岗岩；9-片麻状细粒黑云英云闪长岩；10-金矿体及编号；11-碎裂状硅化斑状中粒二长花岗岩；12-地质界线；13-实测断层；14-推测断层；15-视极化率异常；16-激电剖面

区内出露地层主要有古元古代陡崖组(Htd)、第四纪更新统大埠组(Qpdb)松散堆积物。区内岩浆岩发育、分布较广，出露面积占研究区的80%以上。从新太古代至中生代都有发育，具有多期活动的复杂演化历史。岩体主要有新太古代片麻状细粒黑云英云闪长片麻岩(Ar3γδοQh)，古元古代斜长角闪岩(HtνLx)；中生代燕山早期片麻状粗中粒二长花岗岩(J3ηγLd)，燕山晚期片麻状中粒角闪石英二长闪长岩(K1ηδοGq)、片麻状斑状中粒角闪石英二长岩(K1ηοGz)及玲珑-招凤顶脉岩带；巨斑状中粗粒含黑云二长花岗岩(K1ηγWh)、片麻状斑状中粗粒二长花岗岩(K1ηγWr)、营盘单元中细粒二长花岗岩(K1ηγWyp)。

2 激电中梯测量工作方法

龙口市修家金矿区开展的激电中梯测量(100m×20m)面积15.34km2，物理点7317点；检查点271个，占总工作量7317物理点的3.7%，激电测深(最大AB/2=1000m)，完成8条剖面，99个测深物理点，检查3个测深物理点，占测深工作量99个物理点的3%。根据野外采集的数据，经处理检查无误后，绘制了各参数的相应图件，根据等值线平面图圈出激电异常6处，断裂构造2条，对异常进行了推断解释，提出了下一步找矿建议。

本测区使用仪器为重庆奔腾地质仪器厂生产的WDFZ-10大功率智能发射机及配套的WDZ-10整流电源，选用日本本田生产的10千瓦发电机作供电电源。重庆奔腾数控技术研究所研究、重庆万马物探仪器有限公司制造WDJS-2型数字直流激电接收机接收，仪器工作参数为：供电周期为16s，断电延时时间为100ms，采样宽度40m，叠加次数3次。野外工作采用双向短脉冲，供电时间为4s×4s。

本区激电中梯装置采用AB=1500m，MN=40m，点距=20m，旁测100m、200m，观测段为各测线中间2/3AB段(即不超过1000m)。

野外施工采用双极性短脉冲供电方式，供放电时间为4×4s，工作中延时采用100ms，第一子样采样宽度为40ms，观测3个周期。

施工前对所有导线进行了整理和漏电检查。施工中每日开、收工及更换装置时，均对供电、测量导线进行漏电检查。A、B绝缘电阻均大于2.0MΩ/km。

每天对不极化电极进行极差测量，测量结果极差在0.1～0. 8mv之间，内阻在170～350Ω之间。工作时测量电极按规范要求挖坑埋设，使其与土壤接地良好，以减少测量电极接地电阻。

野外观测时经常对接收机进行自检，电池电压均大于10V。观测中突变点随时进行退检和重复观测，重点检查畸变点、干扰点。

为了提高横向分辨率，本区激电测深采用梯度不等比装置形式：MN/2=0.3m、0.6 m、1 m、1.5 m、2.5m、3.5m、5m、7.5m、10m、15m、25m、35m、50m、75m、100m，AB/2=3m、6m、10m、15m、25m、35m、50m、75m、100m、150m、250m、350m、500m、750m、1000m。共布设了8条激电剖面。99个测深物理点。完成激电测深质检点3个，占测深总物理点数99个的3%，激电测深总均方误差Mηa=±0.86%、Mρa=±2.93%。

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。

3 地球物理场特征

3.1 视极化率异常

研究区内圈出了DJH1、DJH2、DJH3、DJH4、DJH5、DJH6号6个视极化率异常，其中DJH2、DJH3号异常为本次工作的主要异常(图1)。

(1)DJH2异常：位于工作区的中西部，ηa背景场值一般在1.5%～2.0%左右，以2.6%异常下限圈定的异常带总体走向北东。异常有四个峰值中心，最高能达到6.21%。该异常南北长约1200m，宽度在15m～200m，对应在电阻率平面图上表现为高低阻变化梯度带上，在平面上与②、③、④号矿体位置对应。DJH2号异常沿矿化蚀变带产出，规律性好，异常幅值高，引起异常的原因可能是金矿化体富集所致。

极化率和电阻率平面图上显示，极化率异常在平面上有扭动现象，在该点附近电阻率等值线有东西错动现象，DJH2号异常平面等值线在平面上位于丰仪断裂内，位移的原因可能是受东西断裂带黄山馆大辛店断裂带错断丰仪断裂所致，该异常带位于断裂交汇部，成矿条件十分有利。

(2)DJH3异常：位于工作区的南部，异常北部位于大松顶附近，该异常带有三个局部异常组成，分别编号为DJH3-1、DJH3-2、DJH3-3号异常，异常带向南在工作区内封闭。DJH3号异常带在平面上呈北北东向展布，峰值中心ηa能达到5.12%。以2.6%为异常下限圈定的异常带南北长约1700m，宽度在150m～300m之间变化，该异常的南部边界有分叉现象，异常宽度变宽，有两个局部异常，编号为DJH3-2、DJH3-3异常，两异常交汇在平面上呈“人”字型。该异常对应电阻率平面上表现为高、低阻特征，该高、低阻带推测为丰仪断裂通过的位置。DJH3号异常在平面上电性特征表现为高、低阻、高极化，走向与控矿构造一致。

3.2 激电测深剖面

为研究DJH2异常体的深部变化情况，对该异常开展了激电测深工作，完成激电测深剖面三条，分别编号为490、480、410号剖面。

(1)490号激电测深剖面圈定的异常体：在平面上位于丰仪断裂附近，激电中梯测量结果显示，在164～180号点之间有明显的高极化异常显示，异常宽度约160m，异常变化较为平稳，异常峰值中心位于174号点附近，达到4.45%，对应在ρa剖面上显示为高、低阻相间出现，高低阻梯度变化明显。176号点异常在AB/2极距15m～1000m之间均有异常显示，异常随着极距的增加，异常体积有膨大现象出现，在AB/2极距150m～750m异常峰值达到最大，相应的体积也最大，等值线显示该异常倾向较陡，向东倾斜，对应高极化率异常在电阻率测深断面图上ρa等值线呈高、低阻梯度变化显示。低阻为断裂破碎带的反映，高阻带为断裂构造内充填石英脉的反映。

(2)480号激电测深剖面圈定的异常体：该剖面是沿DJH2异常体布设的，激电中梯测量结果显示，在164～182号点之间有明显的高极化异常显示，异常宽度约180m，异常变化较为平稳，异常峰值最高3.19%，对应在ρa剖面上显示为高、低阻相间出现。激电测深拟断面上显示，166、174号点附近有明显的高极化率异常显示。166号点异常在AB/2极距3m～25m之间为最大值，异常形态为囊状，等值线显示该异常倾向较陡(图2)，向东倾斜，推测高极化率异常体基本出露地表，对应高极化率异常在电阻率测深断面图上ρa等值线呈高阻异常显示。174号点异常在AB/2极距3m～150m之间，异常形态为长条状，等值线显示该异常近乎直立，微向东倾斜。高极化率异常体基本出露地表，对应高极化率异常在电阻率测深断面图上ρa等值线显示为高、低阻梯度变化带上，低阻为断裂破碎带的反映，高阻带应为断裂构造内充填石英脉的反映。

图2 480号剖面综合断面图Fig 2.Comprehensive Section of Line 480

480激电测深剖面圈定的高极化、低阻异常体在平面上位于⑤矿体的北部，与丰仪断裂带大致重合，推测为石英脉中较多硫化物富集引起该异常。

(3)410线激电测深剖面圈定的异常体：位于DJH2号异常南部，激电中梯测量结果显示，在174～188号点之间有明显的高极化异常显示，异常宽度约140m，异常变化较为平稳，184号点处异常峰值最高3.43%，对应在ρa剖面上显示为高、低阻梯度变化带上。激电测深拟断面上188号点异常在AB/2极距25m～750m之间均有异常显示，异常形态近似为球形，在AB/2极距50m～75m之间异常峰值达到最大，等值线显示该异常向东倾斜，对应高极化率异常在电阻率测深断面图上ρa等值线呈高、低阻梯度变化显示。

410激电测深圈定的异常体在平面上位于④矿体南，丰仪断裂带丰仪断裂和黄山馆-大辛店断裂的交汇部位，断裂交汇的部位岩石较为破碎，为地下热液的上升提供了有利条件，断裂交汇部位也为矿体的赋存提供了良好的空间，附近地质成矿条件十分有利。

3.3 激电中梯测量工作成果

本次开展的激电中梯测量取得如下成果

(1)通过本次激电工作，在测区内区推测了2条构造断裂带，分别编号为F1、F2，2条构造带走向北东或北北东，与本区的控矿构造走向一致，与本区成矿关系密切，是成矿的有利地段。

(2)通过面积性激电测量工作，在本区中圈定了六处高极化异常，分别编号为DJH-1、DJH-2、DJH-3、DJH-4、DJH-5、DJH-6，DJH-1、DJH-2、DJH-3处异常规律性好，异常特征明显，推测三处异常是地质成矿的有利地段，给下一步地质验证奠定了基础。

(3)在DJH-2、DJH-3异常段开展了激电测深工作，对其异常特征进行评价，研究了异常的深部变化情况，对其成矿地质条件进行概略分析，提出了下一步地质验证工作建议。

4 修家金矿矿床特征

经过地质工程验证，区内新发现了8个金矿体(编号分别为①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧)，矿体金品位为1.38×10-6～2.90×10-6，平均品位1.95×10-6，品位变化系数为58.69%，矿体厚度为1.43m～1.90m，平均1.80m。①号矿体赋存于破头青断裂带内，走向为北东向；②～⑧号矿体赋存于丰仪断裂带内，矿体总体走向为北北东向，矿体总体呈透镜状产出。

矿石中主要金属矿物为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、银金矿、自然金等。主要非金属矿物为石英、绢云母、斜长石、微斜长石、碳酸盐等。矿石自然类型主要为原生矿石，近地表局部受风化作用影响为氧化矿石；矿石成因类型为含金碎裂状黄铁绢英岩型，近地表矿体上部局部为含金黄铁矿石英脉型；矿石的工业类型主要为低硫型金矿石。矿石结构主要为晶粒结构、粒状变晶结构和碎裂结构，构造为致密块状，条带状构造、细脉浸染状构造等。矿石中主要伴生有用组分为银，铜、硫、铅、锌等含量较少。矿体赋存在构造破碎带中，矿体顶、底板围岩为二长花岗岩，矿体内部结构简单。

5 结论

在金矿体分布地段，可引起视极化率异常，激电中梯测量结果表明，区内ηa变化范围在0.6%～4.0%，最大能达到6.21%，异常与矿体吻合较好。因此，视极化率异常是寻找金矿的重要标志。

根据激电中梯测量工作，对在本区内圈定的高极化异常DJH2、DJH3进行了验证，两异常均位于丰仪断裂带上，异常规律性好，与丰仪断裂走向一致，异常特征明显，且异常峰值较高，推测为成矿有利地段，是本次地质查证、验证的重点区域。

激电中梯测量在修家金矿研究中取得了较好的找矿效果。因此在今后寻找同类型金矿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研究找矿工作，起到了事半功倍的找矿效果。