特提斯喜马拉雅铅锌锑金成矿带含炭质岩石中热液脉型矿床的综合电法勘探——以西藏扎西康铅锌锑多金属矿为例

郭 镜，焦彦杰，梁生贤*

（1.中国地质调查局成都地质调查中心，四川 成都 610081；2.成都理工大学地球科学学院，四川 成都 610059）

0 序言

含炭质岩石因其较强的还原能力，对金属矿化起着重要影响（Poub and Kˇríbek，1986；Gorzhevskiy，1987）。硫酸盐与有机质形成的还原硫，基本上被定义为许多金属的大吸收器：形成金属硫化物后直接沉淀，与金属硫化物共沉淀或还原非亲铜元素（Disnar and Sureau，1990）。在找矿手段匮乏的年代，甚至把炭质层称之为“黑色引导”或“标志”（罗镇宽，1984）。此外，在反映成矿外部环境变化方面，炭质也具有很高的灵敏性（Абаулина et al.，1988）。

特提斯喜马拉雅地块内有着大量的高炭质物含量的沉积变质岩，如中—下三叠统吕村组（＞2100m）、涅如组（＞4500m），侏罗系日当组（＞900m）等地层。在后碰撞阶段，总体上青藏高原地壳应力以伸展为特征（侯增谦等，2006）。位于藏南拆离系和雅鲁藏布江缝合带之间的特提斯喜马拉雅地块（Yin and Harrison，2000），在25Ma 以来发育了一系列的构造-热事件，如侵位于特提斯喜马拉雅片麻岩穹窿带的淡色花岗岩（Searle et al.，1997；梁维等，2020；张志等，2020），南北向及东西向伸展断裂等（图1；Burg et al.，1984；Hodges et al.，1992；Hodges，2000）。在这些构造-热事件发育过程中，特提斯喜马拉雅形成了众多热液脉型的铅锌锑金多金属矿床（侯增谦等，2006），如沙拉岗锑矿床、得龙锑矿床、马扎拉金锑矿床、哲古锑金矿床、壤拉锑矿床、车穷卓布锑矿床、查拉普金矿床、吉松铅锌矿床、扎西康铅锌锑金多金属矿床等（图1；孟祥金等，2008；张建芳，2010；郑有业等，2007，2014；张进江等，2011）。其中，很多矿床赋存于含炭质岩石中，如查拉普金矿（郑有业等，2007）、折木朗金矿（周峰等，2011）、邦布金矿（韦慧晓等，2010）、扎西康铅锌锑多金属矿（梁维等，2015）等。因此，特提斯喜马拉雅铅锌锑金成矿带是开展含炭质岩石中热液脉型矿床电法勘探的天然试验场。

图1 特提斯喜马拉雅地质矿产简图（图据张进江等，2011修改；数据据孟祥金等，2008；张建芳，2010；郑有业等，2007，2014）Fig.1 Schematic map of geology and mineral resources of the Tethyam Himalaya（modified from Zhang et al.，2011；data from Meng et al.，2008；Zhang et al.，2010；Zheng et al.，2007，2014）

沉积岩岩石成因的研究表明，含炭质岩石一般由原始的腐殖质型炭质地层遭受变质而成。含有机质的沉积岩在埋深过程中，有机质随着变质程度加深，向石墨方向演化（Durand and Monin，1980）。炭质物的石墨化过程，是芳香层有序堆叠和排除杂原子的过程（Oberlin et al.，1980），这两个过程随着岩石变质程度加强而相辅相成的进行（Buseck et al.，1985），使得炭质物自由电子增多，导电性增强（莫如爵等，1989）。含炭质岩石的导电性随着其内炭质物导电性的增强而增强，常与金属硫化物一样表现为低阻高极化特征。已有研究表明，特提斯喜马拉雅铅锌锑金成矿带内热液脉型矿体的体积普遍较小，难以引起较大的电性异常。以上两方面因素使得在含炭质岩石中对热液脉型矿体进行电法勘探存在较大困难。

本文以西藏扎西康铅锌锑多金属矿为例，通过音频大地电磁测深和激电中梯测量等电法勘探，发现矿区呈现低阻高极化背景，矿体赋存位置呈现高阻低极化背景，且矿体所在区域有显著的铅锌元素异常。结合炭质物含量分析、拉曼光谱、碳同位素、炭质物四探针电阻率测试、高分辨率透射电镜等测试分析方法，本文从炭质物含量、性质和连通性等方面，研究含炭质岩石的电性特征，为合理解释扎西康矿体呈现高阻低极化特征提供依据，也为特提斯喜马拉雅铅锌锑金成矿带内含炭质岩石中热液脉型矿床的地球物理勘探提供新的思路和技术支撑。

1 矿床地质背景

扎西康铅锌锑多金属矿是特提斯喜马拉雅铅锌锑金成矿带内唯一的大型—超大型矿床（图2a；郑有业等，2012）。矿体呈脉状（倾向西，倾角45°～70°；图2b）赋存于侏罗系日当组的断裂构造带内。主要矿脉为南北向的Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ及北东向的Ⅶ和Ⅷ（图2a），以及2015 年探得的Ve矿体，储量超过140万吨。V号矿体品位最高且储量最大，超过100 万吨（郑有业等，2012）。含矿热液来源主要为岩浆热液、地层建造流体和大气水（孟祥金等，2008；Zhou et al.，2017），三者的混合造成了矿质沉淀（李应栩等，2015）。成矿时间为青藏高原后碰撞伸展成矿期（梁维等，2015；Sun et al.，2018），且主要分为两期，以铅锌为主的成矿期和锑成矿期。

图2 扎西康矿集区地质简图（a）和铅锌矿体剖面图（b）（据Zhou et al.，2017修改）Fig.2 Geological map of Zhaxikang mining area（a）and profile of lead-zinc ore bodies（b）（modified from Zhou et al.，2017）

日当组为一套互层状的深灰色—灰黑色页岩、钙质页岩，含泥灰岩、砂岩、凝灰岩，夹泥质灰岩和燧石团块，总厚度大于900m，属深水相沉积，经低级变质后形成了炭质板岩（梁维，2014）。

2 方法

2.1 AMT的数据采集与处理

AMT数据采用加拿大凤凰公司研制的V5 系列仪器采集完成，基准点距50 m，剖面长度2.3 km，数据处理时最低频率截取到1Hz。由于测区位于西藏农牧区，无明显干扰源，因而各测点数据质量高。AMT数据处理与二维反演的相关算法及技术成熟，数据处理包括极化模式判别（严良俊等，2001）、静态校正（王家映，1992）等，二维反演解释有快速松弛（RRI）（Smith and Booker，1991）、OCCAM（Constable et al.，1987）和共轭梯度反演（Rodi and Mackie，2001）等方法。本次AMT 数据反演通过与钻孔工程以及已知地质认识对比，发现Zongmt软件中的Smoothness constrained反演结果更能表达地电断面的真实情况。因此，AMT 数据二维反演采用Smoothness constrained。

2.2 激电中梯面积测量的数据采集与处理

激电数据采用重庆奔腾大功率激电仪采集完成，数据密度为1 ∶1 万网度（线距100 m，点距40 m），约9 km2，其中，发射极距1500 m，供电电压大于500 V，供电电流＞5 A，一次场大于100 mV。激电数据采用视极化率和视电阻率成图分析。

2.3 炭质物含量的测试分析

炭质物含量的测试采用高频红外法，该方法相对于重铬酸钾氧化法等传统的炭质物测定方法，具有精度高、操作简便、分析快速等优势（郦新和王笑笑，2013）。经酸试剂处理掉样品中的无机碳，干燥后置于高频红外碳硫仪中，在富氧条件下，利用高频振荡感应燃烧（邹芳，2014），保证炭质物被充分氧化成CO2，其在4.26 μm 处具有很强的红外特征吸收（谢复新，1987；Sandford and Allamandola，1990），符合朗伯比尔定律，通过测量光强度的变化就能换算出CO2的含量，进而得出炭质物的含量（顾涛等，2015）。

2.4 拉曼光谱的测试分析

由于拉曼光谱对碳材料中原子结构的改变很灵敏，拉曼光谱对于理解各种炭质物的微观结构有良好效果（Wilhelm et al.，1998；Beyssac et al.，2003）。炭质物的一阶拉曼光谱存在两个拉曼特征主峰：D峰（1370 cm-1）和G 峰（1583 cm-1），高度有序、无缺陷的石墨样品只有G 峰，结构有序度差的石墨样品则会诱导出D 峰。且无论石墨存在何种形式的无序，D峰都会出现（Wang et al.，1990）。炭质物拉曼特征峰，则可作为炭质物结构的评价参数，且前人依此开展了众多卓有成效的研究。

本文使用Nicolet Almega XR（Thermo Scientific，Yokohama，Japan）以532 nm Nd-YAG 激光通过共焦显微镜，以100 为准，使用准粒子散射几何获得炭质物的拉曼光谱。样品表面的激光功率设定为5 mW。散射光通过背散射几何形状采集，具有25 μm针孔和全息陷波滤波器，最后使用2400 线／mm 光栅分散，并通过256 ×1024 像素的Peltier 冷却CCD探测器进行分析（Andor Technology，Belfast，Northern Ireland）。空间分辨率约为1 μm，波数分辨率约为1 cm-1。通过监测来自Ne 灯的等离子体线的位置来校准拉曼频带的频率。每个样品测量至少3 个不同的炭质物颗粒。

2.5 炭质物提取及碳同位素测试

鉴于沉积岩中炭质物浓度较低，我们采用化学萃取法制备所需的炭质物样品等分试样。原料中硅酸盐或氧化物矿物的存在可在高温下形成各种碳化物，因此通过化学萃取尽可能多地消除这些矿物质是必要的。

将岩石样品（500～800 g）用颚式破碎机破碎并使用孔径为74 μm筛网筛分。最初用2 mol／L HCl处理筛分的粉末以除去碳酸盐、硫化物、硫酸盐和氢氧化物，然后在几个大的聚四氟乙烯容器（500 ml）中用HF（48%）处理该溶液并在120 ℃的热板上干燥。聚四氟乙烯容器中的干残留物由炭质物和新形成的氟化物如陨石和其他复合氟化物组成。这些氟化物一旦沉淀就难以再溶解，它们会干扰炭质物的进一步分析，因此，我们在酸处理之前用热去离子水重复冲洗。将残余物在60℃下再次溶解在2 mol／L HCl 中。重复化学处理数次，直到炭质物漂浮在溶液中。过滤炭质物的上清液并在表面皿上干燥。需说明的是，即使经过HF-HCl 酸处理，炭质物残留物仍保留少量矿物质，如锆石，金红石，钛铁矿和黄铁矿。已有研究表明，HF-HCl酸处理不会改变炭质物结构，也不会产生新形成的溶剂可溶性有机物质，除非是非常不成熟的沉积物。

对提纯的炭质物在同位素比值质谱仪中进行碳同位素测试，EA载气流速：180 ml／min；参考气流速：70 ml／min；反应管温度：960 ℃。

2.6 电阻率四探针测试

对提纯的炭质物粉末进行压实处理后，用四探针法进行电阻率测试。该方法由于原理简单、精度高及操作简便，是测试半导体材料电阻率或电导率的首选方法之一。让四根等距（1 mm 左右）探针竖直的排成一排，同时施加适当的压力让其压在样品的表面上以形成欧姆接触，样品相对探针距可理想地视为无限大。利用恒流源给两个外探针1、4 通以小电流，电流值由被测样品电阻率范围确定，然后用高输入阻抗精准电压表测量两个中间探针2、3 上的电压降。根据厚块原理和薄层原理推导的理论公式即可计算出样品的电阻率，此即为常规四探针法的测试原理（李建昌等，2011）。

2.7 高分辨率透射电镜

有机物在沉积、埋深的过程中向石墨化方向演化。主要分为两个方面：杂原子的排出和碳层堆的堆叠。杂原子的排出可以通过碳同位素进行描述。碳层堆在从一维杂乱结构，向三维石墨结构演化的过程中形成可探测的纹理结构。本次试验采用JEOL2100 透射电子显微镜，把岩石样品制备成厚度＜100 nm的薄片放入电镜中拍照。以6000、30000、100000、400000 的不同放大倍数拍摄样品的形貌照片，观察炭质物的纹理结构。

3 结果与讨论

3.1 扎西康炭质板岩中的电法勘探

激电中梯测量发现矿区呈现高的极化率背景（图3a），约为9%～20%，而矿体位于低极化率条带中，约为1～5%，极化率高值区的钻孔不含矿。激电中梯测量可以在平面上把矿脉定位于宽度n ×100 米内的低极化率条带内。矿脉的地下产状则通过音频大地电磁测深来进行分析。由图3c可知，深部呈现低的电阻率背景值，约为10-0.4～100Ω·m。矿体位于高视电阻率区域。且宽度250 m的高视电阻率区域与低视极化率条带位置较吻合。

图3 扎西康炭质板岩中的电法勘探结果图a.大功率激电中梯扫面视极化率图；b.大功率激电中梯扫面视电阻率图；c.音频大地电磁测深剖面图Fig.3 Results of electric prospecting of carbonaceous rocks in Zhaxikang mining area

3.2 扎西康炭质板岩低阻高极化背景研究

通过对扎西康ZK406 钻孔的岩心进行XRD 分析得知，岩石中含有约三分之一的黏土矿物（表1），黏土矿物成分主要以高岭石为主（表2）。黏土矿物的存在，使得含炭质岩石极易锁住地层水分。

表1 扎西康炭质板岩主要矿物成分含量表Table 1 Contents of main minerals in carbonaceous slate in Zhaxikang mining area

表2 扎西康炭质板岩主要黏土矿物成分含量表Table 2 Contents of main clay minerals in carbonaceous slate in Zhaxikang mining area

通过对扎西康ZK406、ZK4006 钻孔中所取的炭质板岩样品进行高温燃烧法测量，得出岩石中的炭质物质量分数为0.58%～1.15%，平均为0.79%（表3；作者已发表数据是约2%，经重新测试认为0.79%为准确数据，在此更正；郭镜等，2019）。实验测得炭质物电阻率在6.1 ×10-5～6.8 ×10-4Ω·m之间，显示极好的导电性（表3），质量分数为0.7%的炭质物足以使变质岩的电阻率降低一个数量级（Léger et al.，1996）。通过炭质物拉曼特征峰，依据经验公式（Beyssac et al.，2002；Yui et al.，2014），计算扎西康炭质板岩的变质温度约在300 ±25℃～340 ±25℃之间（图4），且变质温度随深度增加而增加。根据炭质物的密度大多在1.4～1.5 g／cm3之间，而扎西康炭质板岩的密度约为2.7 g／cm3（郭镜等，2019），可以把炭质物0.79%的质量分数换算为1.49%的体积分数，这相当于在岩石中注入了1.49%的离子水溶液。

图4 扎西康炭质板岩中炭质物的拉曼特征峰及其变质温度Fig.4 Raman characteristic peak and metamorphic temperature of carbonaceous matter of carbonaceous slate in Zhaxikang mining area

表3 扎西康炭质板岩的炭质物含量及炭质物电阻率Table 3 Organic carbon contents and resistivity of carbonaceous slate in Zhaxikang mining area

炭质物之间的连通程度会对炭质板岩的电性特征产生重要影响。炭质板岩中0.79%含量的炭质物，并不能保证炭质物之间是完全连通的。炭质物有着特殊的拉曼特征峰，可以通过拉曼线扫描来研究微米尺度的炭质物连通性。在炭质板岩中选取100 μm长度的区域，以2 μm 的光束1 μm 的间隔，对炭质板岩进行线扫描。由图5 可知，每个光斑都有炭质物拉曼特征峰，可以推断炭质物在微米尺度是连通的。同时，每个光斑的炭质物拉曼强度有所变化，D1 峰（约在1345 cm-1处）的最小强度约1.8×104，最大约12 ×104（图5），而拉曼峰的强度跟区域内特征物质的含量有关，说明在100 μm 范围内炭质物的分布是不均一的。因此，需要更小尺度的方法来研究炭质物的连通特征。

图5 炭质板岩的拉曼线扫描Fig.5 Results of Raman line scanning of carbonaceous slate in Zhaxikang mining area

随着含炭质岩石的变质程度加强，其中的炭质物向石墨化方向演化，同时形成特殊的炭质纹理结构，为高分辨率透射电镜研究提供了物质基础。图6e的选区电子衍射图显示炭质物的特征衍射，说明图6b 中不连续的黑色点状物为炭质物。放大400000 倍后，图6d隐约可见炭质纹理结构，也说明黑色点状物为炭质物。图6a 的黑色块状物进行400000 倍放大后，图6f 可见明显的炭质纹理结构，说明其是炭质物。通过不同倍数的透射电镜研究，扎西康炭质板岩中的炭质物呈现以下几点特征：（1）炭质物的颗粒大小不均一，在n～n ×100 nm之间；（2）炭质物分布不均匀（图6b）；（3）炭质物颗粒在纳米尺度是部分连通的（图6c、d）；（4）炭质物主要呈现从一维杂乱结构向三维石墨层结构过渡的二维结构（图6f）。

图6 高分辨率透射电镜观察不同尺度炭质物的连通性展示图a.放大6000 倍样品基本形貌图；b.放大30000 倍样品形貌图；c.放大100000 倍样品形貌图；d.放大400000 倍样品形貌图；e.图b的选区电子衍射图；f.图a中红圈区域放大400000 倍样品形貌图Fig.6 The connectivity of carbonaceous matter observed by HTEM at different scales

因此，炭质板岩呈现低阻高极化电性特征的原因为：岩石中的炭质物有着极好的导电性，在微米尺度是连通的，在纳米尺度是部分连通的；岩石中含有大量黏土矿物，且一般黏土矿物多以纳米结构存在，其易吸附地层水的性质，会改善炭质物之间的连通性。以上两方面耦合使得炭质板岩呈现低阻高极化特征。

3.3 扎西康铅锌矿脉分布于高阻低极化异常带的原因

由图3a可知，平面上高极化区域的钻孔不含矿，含矿钻孔位于低极化异常区。由图3b、c 可知，深部矿体位于高视电阻率区域，且宽度250 m的高视电阻率区域与低视极化率条带位置较吻合。综上可知，大功率激电中梯扫面和音频大地电磁测深，在扎西康炭质板岩中的找矿效果显著。那么250 m宽的高阻低极化率条带是否为矿致异常？本文认为并非矿致异常：扎西康矿区铅锌矿石的视电阻率、视极化率等呈现低阻高极化的电性特征，视极化率约为8%～20%（焦彦杰等，2015，2017），与炭质板岩电性相近，两者叠加不会出现1%～5%低极化率条带。

从以下两方面来分析矿体赋存于高阻低极化条带的原因：构造热液活动对炭质物连通性的影响；构造热液活动对炭质物性质的影响。

3.3.1 构造热液活动对炭质物连通性的影响

扎西康的成矿过程是多期多阶段的，且在矿石的形成过程中伴随着大量脉石矿物的形成，如石英、方解石（图7）。

图7 断裂带中脉石、矿石及炭质板岩的空间关系照片a.脉石矿物切断了含炭质岩石；b.脉石矿物包裹着闪锌矿、炭质板岩等的角砾；c.脉石与矿石共同夹持于含炭质岩石中Fig.7 Photographs showing the spatial relations among gangue，ore and carbonaceous slate in fault zones

在岩石中炭质物处于连通的情况下，可以用并联和串联模型来分析岩石的电阻率（Schulgasser，1976，1977），等效电阻率计算公式为：

其中，Rp为并联电路的等效电阻率；Rs为串联电路的等效电阻率同；Rx、Ry 分别为岩石中不同矿物的等效电阻率；fx、fy为对应矿物的体积分数。

设炭质物（石墨）的电阻率为10-5Ω·m，体积分数1%～5%；矿石的电阻率为1 Ω·m，体积分数1%～5%；石英、方解石等脉石矿物的电阻率为103Ω·m，体积分数5%～10%；造岩矿物的电阻率为102～103Ω·m，体积分数80%～95%。如图8a 所示，断裂形成前，地层的等效电阻率模型，约为10-3～10-2Ω·m；如图8b 所示，断裂形成后，矿石、脉石等矿物填充断裂，破坏了炭质物的连通性，地层的等效电阻率模型，约为102～103Ω·m。也就是说，断裂带破坏了炭质物的连通性，引起了明显的岩石电阻率变化。且根据扎西康矿床脉石矿物大量发育，可能10 倍于矿石矿物（唐菊兴等，2012），通过正演模拟，发现大量的脉石矿物能够引起可探测的高电阻率异常（图9）。

图8 构造热液活动对炭质物连通性影响的等效电路模型图a.构造热液活动前，炭质物的连通性未被破坏，炭质物与造岩矿物组成并联电路模型；b.构造热液活动后，炭质物的连通性被脉石破坏，炭质物与脉石矿物组成串联电路模型Fig.8 An equivalent circuit model for the effect of hydrothermal activity on the connectivity of carbonaceous matter

图9 脉石矿物电阻率异常的正演模拟Fig.9 Forward modeling of resistivity anomalies of gangue minerals

3.3.2 构造热液活动对炭质物性质的影响

沉积岩岩石成因的研究表明，含炭质岩石一般由原始的腐殖质型炭质地层遭受变质而成。含有机质的沉积岩在埋深增大过程中，其中有机质通过释放氢、氮和氧，日益成熟、富碳以及晶体有序度升高，最终成为晶质石墨（Durand and Monin，1980），且该过程是随温压系数渐进变化而连续进化的（Buseck et al.，1985；Beyssac et al.，2002）。

从分子层面看，石墨化是岩石中炭质物更多的碳原子层堆垛成了碳层堆，且部分碳层堆的取向趋于一致，即开始出现分子定向排列，造成了炭质物结构的有序度升高，这是炭质物导电的关键（黄伯钧，1987）。这也是含炭质岩石存在电性干扰的根本原因。

不同含炭质岩石发生区域和接触变质作用时，炭质物在结构有序度增高的方向按下列顺序发生连续的变化：沥青-碳沥青-次石墨-石墨。然而，赋存于含石墨或次石墨岩石中的热液型铀、金、多金属等矿床，在矿石中常出现低变质的硫沥青。在成矿流体蚀变下发生了“逆石墨化”（使炭质脱碳化、非晶质化），使炭质物按下列顺序发生连续的变化：石墨-次石墨-碳沥青-硫沥青（黄伯钧，1987）。

石墨、次石墨具有高的电子导电性，电性特征的呈现形式为低阻（＜10-5Ω·m）高极化（＞40%）特征。但是硫沥青是无定形物质，并且所含有的氢、氧、硫等混合物达50%。因缺失滑动面，它对电流具有绝缘体的性质，电性特征的呈现形式为高电阻率（＞105）和低极化率（＜2%）（Εвстигнеев et al.，1991）。由此可见，炭质物性质的变化会引起较大的电性变化（图10）。

图10 炭质物性质变化对岩石电性特征影响的示意图Fig.10 Schematic diagram of the influence of carbonaceous matter property changes on the electrical characteristics of rocks

通过研究炭质物的结构和成分变化来探讨其性质变化。炭质物的结构随地质温度的升高向石墨结构演化，可以用炭质物的地质温度计来描述其结构变化。炭质物的成分变化则用13C 描述（VPDB）。通过炭质物的碳同位素分析可知，扎西康炭质板岩中炭质物呈现有机碳同位素特征，变质温度300℃～340℃左右（表5）。且围岩、铅锌矿、铁锰碳酸盐、石英四种样品的炭质物（除围岩外，其他的炭质物均提取自与铅锌矿、铁锰碳酸盐、石英接触的炭质板岩）碳同位素、变质温度和电阻率无明显变化（表4）。可以推断，构造热液活动未对炭质物产生结构、成分和电性特征上的明显改造（表4）。因此，高阻低极化异常带的形成，主要是构造热液活动形成的脉石矿物破坏了炭质地层的连通性造成的。

表4 不同岩性炭质物碳同位素、变质温度、电阻率统计表Table 4 Statistics of carbon isotopes，metamorphism temperature and resistivity of carbonaceous matter of different lithology

综上，炭质板岩的低阻高极化特征主要受两个因素影响：岩石中的炭质物有着极好的导电性，在微米尺度是连通的，在纳米尺度是部分连通的；岩石中的黏土矿物极易吸附地层水，吸附的地层水会改善炭质物之间的连通性。两个因素的耦合使得炭质板岩呈现低阻高极化特征。扎西康构造热液活动并未改变炭质物的结构和成分，其形成的大量脉石矿物，是炭质板岩中的高阻低极化异常的根本原因，可以作为间接找矿的标志。

3.4 对找矿的指导意义

热液脉型矿床因其矿体体积较小，增加了矿床勘查的难度。同时，金属硫化物与含炭质岩石相似的电性特征，使得以含炭质岩石为围岩的热液脉型矿床勘查更是难上加难。扎西康矿区前期勘探由于没有研究低阻高极化的异常成因，造成外围矿床勘查钻孔的失败（图3a、b）。

前人对含炭质岩石的电性干扰做了较多研究，主要集中于矿体与含炭质岩石地球物理场特征的不同（罗延钟，1982；曾森甫和许建仁，1993，1994；周宁和李发清，1994），取得一定成效，但鉴于目前物探仪器的分辨率等问题，在实际找矿应用中很难区分矿体与含炭质岩石。

本文以扎西康铅锌锑多金属矿为例，通过实验分析得出，岩石中炭质物含量为0.79%，变质温度在300℃～340℃的炭质板岩，呈现与金属硫化物相似的低阻高极化电性特征。炭质板岩低阻高极化特征是岩石中的炭质物与黏土矿物、地层水耦合造成的，并不是矿致异常。构造热液活动形成的大量脉石矿物，可以在炭质板岩内引起高阻低极化异常，从而可作为找矿的间接标志。特提斯喜马拉雅成矿带沉积了大量的含炭质岩石，其中发育了众多热液脉型矿床（郑有业等，2007；周峰等，2011；韦慧晓等，2010；梁维等，2015）。青藏高原隆升的过程是岩石变质程度加剧的过程，也是炭质物石墨化程度加深的过程和导电性增强的过程；后碰撞伸展作用有利于深部流体上涌，是大量脉石矿物和矿石矿物形成的过程，也是含炭质岩石导电性减弱的过程。因此，本文提出的以构造热液活动带中脉石矿物引起的高阻低极化异常为目标的找矿思路，对特提斯喜马拉雅铅锌锑金成矿带内以含炭质岩石为围岩的热液脉型矿床勘探具有重要意义。此外，一些贵金属或稀有金属矿床难以引起可探测的地球物理异常，可以通过对含炭质岩石中赋存贵金属或稀有金属的脉石矿物引起的电性异常进行勘查，达到间接找矿的目的。根据炭质板岩的电性特征和脉石矿物引起的电性异常，提出找矿方法组合：通过激电中梯测量可以在平面上定位构造热液活动带，其地下产状则通过音频大地电磁测深来进行分析。

4 结论

（1）扎西康炭质板岩中炭质物平均含量约为0.79%，变质温度约在300 ±25℃～340 ±25℃，显示极好的导电性。炭质板岩的低阻高极化主要受两种因素影响：岩石中的炭质物有着极好的导电性，在微米尺度是连通的，在纳米尺度是部分连通的；岩石中的黏土矿物极易吸附地层水，吸附的地层水会改善炭质物之间的连通性。两种因素的耦合使得炭质板岩呈现低阻高极化特征。

（2）扎西康构造热活动并未改变炭质物的结构和成分，其形成的大量脉石矿物，是形成炭质板岩中高阻低极化异常带的根本原因。

（3）提供含炭质岩石中的新的找矿思路和技术方法组合：金属硫化物与含炭质岩石有着相近的低阻高极化电性特征，不具备直接针对金属硫化物目标体进行勘探的物性条件，但成矿热液形成的大量脉体，可以在含炭质岩石中引起明显的高阻低极化异常带，从而作为间接的找矿标志。通过激电中梯测量可以在平面上定位构造热液活动带，其地下产状则通过音频大地电磁测深来进行分析。