不同物探方法在锡林郭勒盟多金属矿勘查中的应用

苏永锋，杨庆华，李志勋

（1.河南省地质研究院；2.河南省有色金属深部找矿勘查技术研究重点实验室；3.河南省金属矿产深部控矿与成矿机制院士工作站，郑州 450000）

锡林郭勒盟位于内蒙古自治区中部，是我国铜铅锌矿的主要产地，地表出露和化探异常也充分印证铜铅锌矿的存在。研究区位于西伯利亚板块东南部大陆边缘古生代陆缘增生带上。早古生代陆缘增生带在本区仅零星出露有中下奥陶统铜山组（O1-2t）浅海相碎屑岩建造；晚古生代陆缘增生带主要由中下泥盆统泥鳅河组（D1-2n）碎屑岩夹碳酸盐岩建造、上石炭统-下二叠统宝力高庙组（CPbl）陆相碎屑岩夹火山岩及碳酸盐岩建造及晚泥盆世、石炭纪和二叠纪侵入岩构成。区域上断裂构造发育，断裂走向以北东向为主，已发现的中小型矿床、矿点、矿化点大部分为破碎带或接触带中低温热液型[1-3]。因此，寻找破碎带及接触带成为本次地质找矿的一个突破口，破碎带或接触带一般在电阻率剖面上表现为低阻高极化特征[4-6]。利用激电测深及可控源大地电磁法相结合的组合方法，与要解决的问题相吻合，能达到解决问题的最佳效果。

1 研究区地质找矿潜力评价

研究区位于二连-贺根山板块对接带的西北侧，属西伯利亚板块东南大陆边缘古生代陆缘增生带。中生代则处于滨太平洋构造域之大兴安岭中生代火山-岩浆岩带的西部边缘。区内总体断裂构造走向为北东向，多为逆断层，控制着地层和岩体的空间展布方向；其次为北西向断裂，再次为近东西向和近南北向断裂。断裂长度一般长达数十千米，小者为数百米至数千米，主要形成于晚古生代-中生代。研究区内主要控矿构造为北东向和北西向断裂构造，北东向断裂为成矿物质运移提供通道；北西向、东西向次一级张扭性断裂为矿体形成提供赋存空间。成矿岩体主要赋存在断层下盘附近，受构造蚀变破碎带控制。赋矿岩石为长石石英砂岩、蚀变构造角砾岩、火山碎屑岩及少量的花岗岩和闪长岩。值得一提的是，沿不同构造线方向发育大量的构造破碎带，其中部分破碎带矿化蚀变较好，并且与化探异常套合较好，具有一定找矿前景，而近南北向和北东向破碎带是本区主要的成矿和储矿构造，如图1所示。

图1 矿区地质图

根据收集的资料，开展1∶5 万比例尺区域地球化学勘查，圈定铜铅锌等综合异常35 个，其中有5 处新发现矿（化）点、11 处已知矿（化）点与化探异常吻合好。经确定，矿床成因类型为岩浆气液充填交代型矿床，矿床规模为中型。

2 矿区地球物理特征

在矿区内岩石出露区采集主要岩石样品，每种岩石取30 块左右，总共有199 块。样品测定采用泥团法，极化率直接测定，电阻率采用公式计算。如表1所示，矿区主要岩石表现为中等极化率和中等电阻率特性。其中，砂岩的极化率最低，只有0.96%，玄武岩相对较高，达4.92%；电阻率方面，砂岩最低，凝灰岩最高，但是差别较小。矿区主要岩石电阻率、极化率都和要寻找的目标矿物铅锌矿有极大的差异[7-8]，为开展激电测深提供很好的物性基础。

表1 矿区岩石电性参数统计结果

3 典型剖面分析和推断

如图2所示，典型剖面长度为1 140 m，从电阻率反演断面等值线看到，该剖面浅部70 m 以浅有一层低阻带，几乎覆盖整条剖面，结合地质资料综合分析，推断该低阻层为玄武岩盖层。在两条三点虚线的中间区域（平距1 220～1 680 m、标高650～1 350 m），电阻率小于100 Ω·m，推测该低阻体为构造破碎带，该构造向北倾，倾角约为80°，该构造带可能是成矿构造，是重要的找矿靶区[9-10]。经推测，构造破碎带上部区域为脉状含矿层，与钻孔揭露的矿脉相吻合。剖面左侧平距1 000～1 200 m、标高600～1 200 m的区域有一高阻体存在；剖面平距1 800～1 950 m、标高1 100～1 350 m 的区域有一高阻体存在；剖面右侧平距2 000～2 140 m、标高600～1 000 m 的区域有一高阻体存在。

图2 激电测深综合解释图

4 评价区综合解释

为了进一步确定区域构造发育情况，分别选取不同剖面计算不同深度范围内的电阻率，提取标高700～1 200 m 的数据做切片处理，通过综合分析得到不同深度激电测深综合解释推断图，如图3所示。研究区浅部1 200 m 标高显示电阻率中等，构造形态不够完整；标高700～1 100 m 低阻构造破碎带形态趋于完整，且低阻范围呈不断增大的趋势，为后期成矿活动提供广阔空间，根据地质图推测该低阻构造破碎带为变质砂岩，具有很好的找矿潜力。经推测，高阻岩体位于两条虚线的中间区域。结合地质化探资料，经过钻探验证，研究区估算资源量为685.35 万t，Pb 金属量为9.75 万t，Zn 金属量为11.65 万t，Ag 金属量为295.5 t，矿床Pb 平均品位为1.42%，Zn 平均品位为1.69%，Ag 平均品位为43.11 g/t。

图3 不同深度激电测深综合解释推断图

5 结论

研究表明，采用激电测深和可控源大地电磁法对锡林郭勒盟多金属矿开展探测工作是切实可行的。化探资料显示，该地区具有很好的找矿潜力。在化探的基础上，采用激电测深和可控源大地电磁法开展探测工作。化探是一种直接的找矿标志，在化探的基础上开展物探工作，有助于更快地锁定目标矿体，为未知地区快速找到找矿突破口，提高工作效率。本研究先在已知剖面开展工作，验证方法的有效性，并总结规律，在未知区域开展工作，减少方法应用的不确定性，降低打钻风险。在二维剖面的基础上提取有效数据，进行三维成图，了解构造空间分布范围和规律，为钻探施工提供很好的指导。本研究的总体思路是从已知到未知，从二维到三维，能更加全面地了解地下构造发育情况，更好地为地质钻探服务。