浅析激电中梯剖面测量在八浪井晶质石墨矿找矿中的应用

郭 勇，赵大燊，应方业

（中国建筑材料工业地质勘查中心甘肃总队，甘肃天水741000）

八浪井晶质石墨矿位于已知典型矿床唐家鄂博山晶质石墨矿外围部分，通过应用物探激电中梯剖面测量和异常查证结果，浅析激电中梯在石墨找矿中的作用及效果，可作为本区或相似地区找矿较直接的手段或方法。

1 工作区地质背景

八浪井晶质石墨矿大地构造地处阿拉善微陆块（Ⅲ-4）—龙首山—雅布赖山地块（Ⅲ-4-2）—迭布斯格-阿拉善右旗陆缘岩浆弧（Ⅲ-4-2-1）；成矿区带位于阿拉善成矿带（Ⅲ-18）—北大山—西红山成矿亚带（Ⅳ-18①）。位于阿拉善弧形构造带的东翼，基本构造线呈NE-SW向，受构造的影响，区内主要褶皱、断裂、片理、劈理及各期岩浆岩也均呈NE-SW 向展布。区内岩浆岩极其发育，从晋宁期至海西期均有，岩性主要为辉长岩、闪长岩、花岗岩等。赋矿地层为中元古代龙首山岩群，岩性主要为石英岩、黑云斜长片麻岩、白云岩、二云石英片岩、含石墨蚀变大理岩、斜长角闪岩等。

2 矿区地质

2.1 地层

区内出露地层主要为古元古代—新太古代龙首山岩群（Ar3-Pt1L）和第四系更新统戈壁组(Qp3)。赋矿地层为古元古代—新太古代龙首山岩群（Ar3-Pt1L），该套地层为一套较深变质岩，在漫长的区域变质作用下，矿物重新组合、富集，除形成各种不同的变质岩外，石墨矿化在大理岩和石英片岩中形成，是区内主要的赋矿岩石。岩性主要黑云石英片岩、含石墨黑云石英片岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、角闪片岩、变粒岩、含石墨大理岩、石英岩。

2.2 构造

区内断裂构造不发育，褶皱构造较发育。矿区褶皱构造明显地由两期组成，早期以倒转同斜背斜为代表，其特点主要是受东西向挤压作用所形成，轴向与区域地层走向近于一致，其后又因受近南北向挤压，在矿区变成“S”形，晚期以分布在上述早期轴线两侧的众多短轴倒转倾伏背、向斜为代表，其特点是受后期近南北向挤压作用所形成。轴向与区域地层走向和早期褶皱走向垂直。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩主要有碱长花岗岩（ζγ）、花岗闪长岩（γδ）等。以酸性侵入岩为主，基性岩次之，呈岩基或岩株状产出。

3 激电中梯剖面测量

3.1 理论依据

晶质石墨矿具有低阻高极化物探特征，激电中梯剖面测量异常显示高极化、低阻异常叠加较好的部位，可作为该区比较直接找矿标志。

3.2 工作区物理特性

为准确地认识物探异常，在调查区地表系统地采集了各种岩矿石的物性标本117块，用标本架法在封闭条件下对区内各种岩矿石的测定结果见表1(供电周期8s，η是延时200ms时测得的数据)。统计结果见表1。

从地表岩性看，高极化异常主要分布在含石墨黑云石英片岩中，由石墨矿化引起。

表1 物性参数统计表

3.3 测量方法及精度

激电测量使用北京地质仪器厂生产的“WDZ-10A型”大功率智能发射机和“WDJS-2”数字直流激电接收机。质量检查采用“一同三不同”的质量检查原则，并使质量检查点位分布均匀。各方法以重复检查观测误差来衡量，视电阻率用均方相对误差衡量，视极化率大于3%时用均方相对误差计算，小于3%时用均方误差衡量。

激电中梯剖面测量工作参数：供电周期16s，占空比1∶1，供电脉宽±4s；供电电极距AB=1500m，线距500m，测量电极距MN=40m，观测范围为2/3AB。观测范围限于装置中部2/3 范围；剖面长度大于2/3AB时相邻测段需有2～3 个重复观测点；若一线供电多线观测时，旁测线距主测线距的距离不超过1/5AB。

3.4 异常分类原则

物探异常分类原则是以已知矿体的物探异常特征为标准，用其它地段的物探异常特征与已知矿体的物探异常特征进行对比，并结合调查区的找矿标志、岩（矿）石电参数特征，异常地段的地质资料、工程验证结果和化探异常等情况进行综合分析后，将物探异常划分为甲类、乙类、丙类异常。具体分类如下：

甲类物探异常：有明显的物探异常对应已知的矿（化）体或蚀变矿化带，推断为最有找矿希望的异常。

乙类物探异常：有明显的物探异常，异常发育在有利的含矿层位上，具有有利的地层、构造、岩体和矿化信息等成矿有利条件。推断找矿可能性较大，但仍需进一步工作的异常。

丙类物探异常：有明显的物探异常，但异常所处地段的成矿地质条件较差，物探异常的性质不明，为有待进一步研究的异常。

3.5 激电中梯剖面测量成果

通过视电阻率异常可以看出，目前完成测区分布有一条带状低阻异常带（编号D-1），异常出露长约4.1km，宽约0.75～1.90km，出露面积约7.69km2；视电阻率值小于200Ω·m，对应的高极化异常区与低阻异常区相对应，低阻区有往南西、东北继续延伸的趋势，未圈闭，为石墨成矿有利地段（见图1）。

图1 视电阻率异常等值线图

通过视极化率异常可以看出，目前完成工作区内存在1处带状高极化体，包含于与低阻异常范围内，异常编号为J-1，异常出露长约4.6km，宽约0.88～1.60km，出露面积约6.70km2。高极化体视极化率值变化为5.18%～15.84%，属高极化范畴，对应视电阻率为低阻区，为石墨成矿有利地段，异常整体上有往西、东延伸的趋势（见图2）。高极化异常分布在灰色含石墨黑云石英片岩、含石墨大理岩、灰黑色斜长角闪岩等一套低绿片岩相的变质地层中，异常两侧的低极化区主要为变质程度较高的黑云斜长片麻岩。

图2 视极化率异常等值线图

通过激电中梯剖面测量，依据(视电阻率ρs＜200Ω·m，视极化率ηs＞4%)低阻高极化叠加区圈定综合异常一处，异常出露长约4.8km，宽约0.90～1.66km，出露面积约6.70km2，异常呈椭圆状圈闭（见图3）。

4 矿体地质

通过对圈定的低阻高极化综合异常区通过地质草测、剖面测量进行异常验证，圈定石墨矿化体4条（见图4）。

C1石墨矿化体为主要矿化体，长度约1200m，宽度50～480m，总体呈进南北向“S形”展布，倾角28°～61°，顶板为含石墨大理岩，底板为黑云斜长片麻岩，目估矿化体中石墨含量2%～4%。C2、C3、C4 矿化体规模较小，均分布在C1矿化体东部。

5 结论

通过在八浪井应用激电中梯测量，明显具有投入小、效率高、效果明显的特点，根据区内岩矿石物性条件及野外施工条件的分析，激发极化法为本调查区圈定石墨矿化体最有效最直接经济的物探技术方法手段。圈定了1处低阻高极化异常范围，通过地质测量、槽探施工及采样、测试等工作验证，圈定晶质石墨矿体（化）4条，圈定石墨矿体24条，说明激电测量方法在本区寻找石墨矿是有效可行的，同时在同类型矿种勘查方面是值得推广的。