常用物探方法在云南西部成矿地质体识别与定位中的应用

张宇鹏

(云南省地质矿产勘查院，云南昆明 650051)

物探方法广泛应用于矿产勘查，在一定的条件下(矿产规模大、物性差异明显)可取得较好的找矿效果，然而多数矿产规模较小，与围岩物性差异不明显，若直接探测矿体，很难形成明显的异常，甚至无异常。其实物探异常是地下各种综合地质因素的综合反映，合理利用综合物探方法及成果，结合地质、化探及遥感等资料进行综合研究，对成矿地质体进行有效识别和定位，可以发挥物探方法深部探测的优势，达到间接找矿目的。

1 断裂的识别与定位

诸多矿床严格受断裂控制，有效地探测区域断裂及控矿断裂是找矿的重要方向[2]。多年来，物探方法对识别与定位断裂发挥了巨大的优势，众多地表不明显或地质上认为深部存疑的区域断裂均借助于物探资料得到了有效的推断与解释，如云南省北东向师宗-弥勒断裂及木里-丽江断裂，两者地表均反映不明显，但是根据区域重力资料显示为重力梯级带。又如云南近南北向澜沧江断裂及北西向金沙江-红河断裂，区域重力资料显示为条带状重力高、低异常转换带、变异带。用于识别与定位断裂梯级带是指物探等值线平面图上走向长而稳定、宽大极值带旁侧的条带状梯级带、快速变化带[1]，绝大多数可据此识别与定位断裂，但是存在特殊情况，因为凡异常都在极值点两侧存在梯级带，显然逢梯级带就画断裂是不对的。如作者在云南保山隆阳区某地施工的17线大地电磁测深(EH4)异常特征[3](图1)，剖面616点以西横向或纵向均出现低-中阻异常带，卡尼亚电阻率为100Ω·m～1000Ω·m；616～716点250m～450m以下，出现明显的高阻异常带，卡尼亚电阻率1400Ω·m～上万Ω·m，高阻异常带顶部梯度带向东缓倾，西部梯度带向东缓倾，深部逐渐变陡，东部梯度带向西陡倾；716～732点横向或纵向均出现低-中阻异常带，卡尼亚电阻率100Ω·m～1000Ω·m；剖面732点以东300m以下，出现明显的高阻异常带，卡尼亚电阻率1400Ω·m～上万Ω·m，高阻异常东部未封闭，西梯度带向西陡倾。剖面716～732号点低-中阻为东西两侧高阻之间的条带状梯级变化带，异常带向南西陡倾，未施工钻孔前据一般规律认为该梯级带为构造蚀变带，是本区找矿的有利部位，经钻孔验证，该梯级带实为东西两侧高阻体(花岗岩体)的分枝部位，并非构造蚀变带。从这个例子可看出有梯级带就习惯推断为断裂是非常不严谨、不慎重的做法，因为依据梯级带仅识别与定位两侧岩石具有明显物性差异，并且垂向断距明显的正、逆断裂。本例虽然物性差异明显(岩性变化引起)，但垂向断距不明显，推测为构造带显然依据不充分。要准确推测断裂带，必须充分认识地质条件，排除因岩性变化引起的物探异常梯度带、物探异常窄的高值或低值带，否则推测的断裂破碎带就不可靠。

图1 保山隆阳区某地17线大地电磁测深(EH4)异常图

(1)重力异常一般表现为条带状重力高、低异常转换带、变异带；异常沿走向方向幅值、宽度发生变化，如消失、中断、错动等，断裂走向与条带状异常中心连线基本一致。

(2)电阻率异常区若在同一地层或岩性内形成窄的电阻率高、低异常带，这大多是断裂的反映；若不是在同一地层或岩性内所形成的高、低异常带两侧差异明显，且呈条带状沿走向发生突变时，大多为断裂的反映，断裂位置、走向与电阻率高、低异常带中心连线基本一致。要注意的是若异常走向上未发生突变，大多是不同地层或岩性界线的反映。

(3)极化率异常区与电阻率识别与定位标志基本一致，要注意的是极化率梯级带大多为极化体倾向变化的反映，若根据地质特征能够确认断裂带内矿化蚀变发育，如黄铁矿化、褐铁矿化等，则会形成条带状窄的极化率高值带，可据此推测为断裂带的反映。

(4)高磁异常区梯级带大多是磁性体倾向变化的反映，若确认断裂带蚀变矿化明显，如褐铁矿化、黄铁矿化、矽卡岩化等，会引起磁性下降，形成窄的低磁异常条带状异常，可据此推测断裂破碎带。

2 岩浆岩体的识别与定位

岩浆岩体的识别与定位是找探矽卡岩型矿床、岩浆岩型矿床最重要的找矿方向[2]。从物性特征分析，岩浆岩体的物性有一定的规律和个性，一般规律是岩浆岩体密度、磁性由酸性到超基性逐渐增大，电阻率均高，极化率均低(若含一定量的黄铁矿则极化率高，电阻率低，这种情况较为少见)[1]。根据所述的物性特征，可以得出识别与定位岩浆岩体的规律：

(1)对于重力法而言，酸性岩体在围岩为老地层(如古生界或更老地层)或高密度岩石(如碳酸盐岩)的情况下可引起明显重力低异常。基性、超基性岩围岩为中新生界地层时，可引起重力高。

(2)以磁异常圈定岩体较为复杂，特别是酸性岩体更难以圈定，酸性岩体的磁性变化较大。作者就云南西部地区岩浆岩体的磁异常特征普遍规律作一个简单的总结：基性、超基性岩体一般含较多的磁性矿物，埋深较浅时可产生数千或上万纳特的强磁异常，致使岩体异常与磁性矿物异常往往很难区分。中性岩浆岩一般具中等强度磁性，磁异常曲线跳跃较小，大多数情况下难以分辨。酸性岩浆岩一般磁性较弱，多数酸性岩浆岩体区，很难据单纯的磁异常分辨出岩体异常。中、基性火山岩磁异常变化很大，以上千至数千纳特异常较常见，异常曲线形态具锯齿状跳跃、正负相间特点，与其它岩体异常有明显区别，可据此大致推测岩体分布范围(图3)。

(3)岩浆岩体一般显示电阻率高异常，可据此识别与定位侵入于泥岩、页岩、砂岩等低电阻率岩石中的岩体，但是在高电阻率岩石(如碳酸盐岩)中的岩体一般难以识别。要注意的是影响电阻率的因素较多，只依据电阻率识别岩体的多解性更强，故不能单独依据电法资料识别与圈定岩体。如作者在大理云龙县某地施工0线大地电磁法(EH4)异常特征[4](图2)，剖面南西部105～125号点标高2000m～2200m，出现明显的中阻异常带，卡尼亚电阻率600Ω·m～1000Ω·m，异常呈近椭圆状展布；125～145号点标高1750m～2050m，出现明显的中-高阻异常带，卡尼亚电阻率600Ω·m～4000Ω·m，异常呈近椭圆状展布；剖面中部155～185号点标高1800m～2000m，出现明显的中-高阻异常带，卡尼亚电阻率600Ω·m～4000Ω·m，异常带近似呈“U”字形状；剖面东部185～215号点标高2200m以下，出现复杂的中-高阻异常带，异常带深部未封闭，整体呈倒“L”字形状展布，卡尼亚电阻率600Ω·m～4000Ω·m；210～220号点深部出现近似直立的低阻变化带；215号点以东标高1750m～2000m出现明显的中阻异常带，卡尼亚电阻率600Ω·m～1000Ω·m，中阻异常呈近椭圆状展布。根据工作区岩石电性特征，结合地质特征，综合分析认为：125～145号点之间近椭圆状高阻异常、155～185号点之间的“U”字形中-高阻异常均由侵入碎屑岩(低阻)中的花岗岩体引起；东部185～210号点标高1950m以上向北东缓倾的中-高阻异常，经异常查证，地表可见厚大的大理岩，局部见花岗岩脉出露，推测该异常主要由大理岩引起，异常顶、底部向北东缓倾的梯度变化带大致对应大理岩的边界；深部标高1950m以下近似直立的中-高阻异常分布于大理岩底部，从异常的产状(大理岩产状向北东缓倾，该异常为近似直立)来看，不可能为大理岩引起，似为隐伏的花岗岩体引起，但是显得依据不充分。从这个例子可以看出，在高电阻率岩石分布区识别与定位花岗岩体较为困难，必须结合其他方法(如化探等)进行综合分析才能对物探异常进行定性解释推断。

图2 大理云龙县某地0线综合剖面图

3 地层的识别与定位

依据物探资料对地层进行识别与定位有利于隐伏地质界线的划分，也是物探在地质填图中的应用。但是地层的物性情况比较复杂，一般规律是地层年代越老密度越大，正常沉积岩磁性均低，火山岩多数磁性较高，变质岩、灰岩电阻率高，泥岩、页岩电阻率低，炭质岩石一般极化率高，其他岩石极化率低。根据上述物性特点，一般利用物探资料可识别的地层有：

(1)利用重力资料可以圈定以中新生界地层为围岩的地层(古生界或更老的地层)，显示为重力高异常。对于深部的穹隆构造重力资料有较好的效果，显示为环状的重力高异常。

(2)利用磁测资料可以进行火山岩分布区识别与定位，如腾冲某地高精度磁测异常特征[5](图3)，区内基性火山熔岩磁性最强，磁化率κ平均值6071×10-64π·SI～6157×10-64π·SI，可引起-3454nT～3100nT的磁异常值，与地面磁异常基本吻合。据现场试验，地表火山熔岩磁异常与冲洪积层掩盖下同一火山熔岩磁异常值相差不大，△T等值线衔接很好。因此，利用磁测资料可以较准确地勾绘出掩盖层下伏火山熔岩的界线。

图3 腾冲市某地高精度磁测异常特征

(3)利用电阻率可以识别与定位某些差异明显的地层，如在保山昌宁县某地进行的激电工作[6](图4)，根据工作区所测岩(矿)石电性特征，灰岩电阻率1523Ω·m，为相对高阻体；泥质粉砂岩电阻率125Ω·m，为相对低阻体，电阻率差异明显。从地面激电异常特征看，西侧视电阻率100Ω·m～250Ω·m，具明显低阻异常特征，中部视电阻率400Ω·m～1200Ω·m，为明显的高阻异常特征，东部视电阻率100Ω·m～250Ω·m，为明显的低阻异常特征。根据视电阻率(ρs)异常特征及岩石电性特征，结合地质特征综合分析：中部高阻异常由碳酸盐岩(灰岩)形成，两侧低阻异常由碎屑岩(泥质粉砂岩)形成，可以看出视电阻率与地层(岩性)存在较为密切的关系，可大致推断工作区地层(岩性)的分布，该区矿床类型为碳酸盐岩建造中受构造控制的热液脉型铅锌矿床，物探成果对厚覆盖层下掩盖的碳酸盐岩分布及含矿地层隐伏界线分布具一定的指导作用。从视电阻率分布特征来看，向阳寺组与栗柴坝组地层界线应在工作区东侧。

(4)炭质层在激电工作中的影响巨大，一般显示为低阻高极化异常特征，如大理市永平县某地所测岩芯电性特征[7]，含黄铁矿重晶石石英黄铜矿矿脉极化率6.25%～17.17%，平均值11.2%，电阻率156Ω·m～466Ω·m，平均值310 Ω·m；含炭质砂质板岩极化率5.04%～18.58%，平均值9.55%，电阻率188Ω·m～596Ω·m，平均值为268Ω·m，可以看出找矿目标体与炭质层电性特征相近，实际工作中很难区分。在其他一些矿区可以利用低阻高极化特征识别与定位炭质地层。

图4 保山昌宁县某地视电阻率异常特征

4 蚀变矿化带的识别与定位[1]

蚀变矿化带的识别与定位是物探近年来找矿的一个方向，矿化蚀变带规模一般较矿体大，物性差异明显，如果直接探测矿体，物探异常很弱，甚至无异常，但是如果探测蚀变矿化带，就能够更好的发挥物探方法间接找矿的作用。

(1)在深部找矿中，利用激电测深视电阻率参数及视极化率参数一般难以直接反映深部中小矿体，但可以反映深部厚大的蚀变矿化带，如方解石化、硅化等，显示为高阻低极化异常特征，如黄铁矿化、褐铁矿化，显示为低阻高极化异常特征，若直接探测矿体可能无异常，但是间接找矿效果良好。

(2)区域地质调查工作，如1∶5万高精度磁测工作，可以利用磁测成果有效的圈定找矿靶区，如矽卡岩化带分布区，若直接找矿，可能没有异常。

5 结论

本文以云南西部多个矿区实际工作实例，大致总结常用物探方法(重力、磁测、激电、大地电磁测深(EH4))在云南西部断裂、岩浆岩体、地层及矿化蚀变带的识别与定位方法，对云南西部物探成果的应用有一定的指示作用，也对云南西部地区找矿实践中物探方法的应用与选择方面有一定的参考价值。特别说明的是，探测目标体是否能引起物探异常，最重要的是与围岩有无物性差异，且差异要足够明显，这就要求物探工作设计前应进行实地踏勘，对岩(矿)石进行物性测定，并以此作为物探工作方法设计的依据。同时具体实际工作中必须充分利用已有地质、化探、遥感等资料进行综合研究分析，可大大减少物探异常多解性，使物探成果与实际地质情况吻合，一定程度上更能体现物探工作的价值。