物探方法在卢氏-栾川-方城成矿带隐伏矿寻找中的应用研究

程娜娜，刘俊辉

（1.河南省地质矿产勘查开发局第三地质勘查院；2.河南省金属矿产深孔钻探工程技术研究中心，郑州 450000）

卢氏-栾川-方城成矿带位于华北陆块南缘与秦岭造山带的衔接部位，地处华熊台隆区车村-鲁山大断裂北侧，是一个贵金属和有色金属集中成矿区域，成矿带展布方向为西北—东南，该区发育一系列燕山期钼、铅锌、银多金属矿床。工作区位于卢氏-栾川-方城成矿带中段的华熊台隆外方山隆断区，地壳具有明显双层结构，基底为太古宙太华岩群，盖层包括中元古界熊耳群火山-沉积建造，近东西向和东北向构造发育，提供了良好的矿液运移和储存场所。岩浆活动非常频繁，从元古代到侏罗纪-白垩纪时期均有岩浆活动，与成矿关系密切的燕山期中酸性岩体广布。岩石蚀变十分普遍。工作区主要出露中元古界熊耳群玄武安山岩、凝灰岩、杏仁状安山岩夹英安岩。

1 工作区地球物理概况

多个矿区内采样结果显示，铅锌矿石及其围岩电阻率和极化率的测量值差异极大，如表1所示。安山岩的电阻率高，平均值为11 700 Ω·m，极大值达到130 000 Ω·m。凝灰岩、构造角砾岩、英安岩电阻率偏高，铅锌矿石电阻率最低。铅锌矿石极化率高，平均值为6.4%，极大值高达26%。周边围岩极化率则明显偏低，多保持在2.6%～4.3%，最低的是凝灰岩，只有0.7%～9.1%。

表1 工作区岩（矿）石电性参数

2 音频大地电磁和大功率激电在找矿中的联合应用

下面利用激电中梯装置找到矿化异常的点、区，利用天然音频大地电磁场作为场源，对异常的地方进行解剖，进一步探索矿体产状、埋深及连续性等特征。

2.1 音频大地电磁法野外工作

本次野外工作采用美国Geometrics公司生产的EH4电磁成像系统。该系统是部分可控源与天然源相结合的一种勘测系统，目前在市场上较为常用。区内电磁干扰很小，便于采用天然源，采集频率范围为0.1～3 kHz，电极距为20 m，测点则用罗盘来定位，地形矫正用皮尺测量，点位差小于0.5 m，方位差小于0.2°。

2.2 大功率激电野外工作

激电中梯和激电测深使用的仪器为重庆奔腾数控技术研究所研制的WDJD-3多功能直流电法仪，采用500 V镍铬充电电池供电，供电电极为钢电极，测量电极为不极化电极。供电时间为8 s，正反向供电，观测参数为电阻率ρ（Ω·m）和极化率η（%）。供电极距为800 m，线距为100 m，点距为20 m。野外工作时，在测量电极处坚持浇水，这样就减小了因接地不好引起的电极极化效应，可以稳定电位差，提高测量准确度；条件允许时会多次观测，使得信息更可靠。

2.3 数据处理

采用IMAGEM软件对EH4资料进行处理，剔除异常测量数据，选择最佳测量数据导入剖面曲线，形成电阻率断面图。对实测曲线进行圆滑，在满足探测深度的前提下，对有效时窗数据的波动进行趋势圆滑处理。最后绘制成果图，对预处理的观测数据进行计算，得到电阻率，将其转换成Surfer作图软件要求的格式，并由Surfer作图软件形成EH4电磁测深电阻率断面图。

2.4 测量结果及解释

根据以往工作情况和目前观测数据，附近矿体主要分布于近东西向断裂破碎带中。在测区西部覆盖区布置了2条测线，测线长度为480 m，激发点距定为20 m，测量点距定为20 m。测线方位设计为170°。2.4.1 电阻率分布特征

如图1所示，测区电阻率基本呈两高夹一低的分布态势，图中颜色过渡表示电阻率由高到低的变化过程。测区的东北部和南部电阻率相对较高，为650～5 600 Ω·m，其为构造围岩安山岩分布区；测区中部有一略呈西北-东南向的低阻条带，电阻率为150～650 Ω·m，其为近东西向含矿构造带发育区。

图1 工作区激电中梯测量电阻率等值线图

2.4.2 极化率分布特征

如图2所示，测区极化率基本呈南高北低、东高西低的分布形态，测区的南部、东部极化率相对较高，为1.8%～5.0%，测区北部极化率相对较低，为1.0%～1.8%。经验证，测区中部为主要矿体分布区域。

图2 工作区激电中梯测量极化率等值线图

沿构造走向，测区东部为低阻高极化异常区，呈近东西向带状分布，其为矿致异常，长约为300 m，宽约为200 m，极化率为1.8%～5.0%，电阻率为150～650 Ω·m。异常总体呈带状延伸，展布方向与构造带一致；工作区内含矿构造电性特征表现为低阻高极化；异常中心与矿体分布范围完全融合；矿体规模越大，矿石品位越高，异常强度越高；矿体埋深越大，激电异常强度减弱；一般极化率大于1.5%时，该异常属于矿致异常，极化率越大越好。

1号勘探线剖面中部低阻高极化异常呈带状分布，异常北倾，倾角为75°～80°，电阻率为50～500 Ω·m，极化率为1.00%～1.75%。经判断，该异常为矿致异常。后通过钻孔验证，1号勘探线深部低阻高极化为矿致异常，其间圈定了3条矿体。物探数据分析表明，东侧矿化体出露区矿体倾向南倾，西侧覆盖区矿体倾向北倾，经钻孔验证，物探数据分析结果正确。2号勘探线为高阻高极化异常，异常北倾，倾角为75°～80°，电阻率为500～1 500 Ω·m，极化率为1.50%～2.25%。通过钻探验证，该异常由安山岩引起，安山岩内黄铁矿含量较高。综合分析发现，在勘查区西部矿体北倾，倾角为75°～80°，电阻率为50～500 Ω·m，极化率为1.75%～4.00%。

3 结语

音频大地电磁和大功率激电是地球物理勘探的两种方法，在地球物理勘探中发挥不同的作用。研究表明，这两种方法可以联合使用，既可保证找矿效果，又可降低找矿成本。