激发极化法在大湖金多金属矿产勘查的应用及找矿效果.pdf

第3 期福建地质G e o l o g yo fF u j ia n 2 2 1 激发极化法在大湖金多金属矿产勘查的应用及找矿效果 林锦霞 ( 福建省地质测绘院，福州，3 5 0 0 1 1 ) 摘要结合激发极化法在大湖金多金属矿勘查中的应用实例，证明利用中间梯度装置可 以快速地发现并圈定激电异常，利用激电测深进行空间定位预测，进而为指导工程验证提供较 为充足的依据。 关键词金多金属矿激发极化法中间梯度装置激电测深大湖 在有色金属矿产勘查时，电法主要是研究岩( 矿) 石的电阻率和极化率参数。有色金属 矿产一般都伴生金属硫化物，金属硫化物具有很强的激发极化效应，所以激发极化方法是寻 找金属硫化物的较有效方法，也是间接寻找有色金属矿产的一种地球物理方法。一般情况 下，有色金属矿体与构造破碎带、岩浆岩侵入以及岩( 矿) 石内在变化等因素有较大的关 系，大多数矿体与围岩和侵入岩之间有明显的电阻率差异，良好的矿体和断裂破碎带一般呈 低阻。激发极化法能够观测电阻率和极化率两种参数，利用中间梯度装置扫描可以快速地发 现并圈定激电异常，利用激电测深可以了解极化体的埋藏深度和空间贮存状态，进而为指导 工程验证提供较为充足的依据 1 。 1 激发极化法中间梯度装置 中间梯度装置( 简称中梯装置) 最大优点是敷设一次供电导线和供电电极( A ，B ) 能 在相当大的面积上进行测量，特别是能用几台接收机同时在几条测线上进行观测( 图1 ) ， 因而，具有较高的生产效率，最适合于做面积普查工作口 。另外，由于中梯装置的观测范围 一般均处于A ，B 之间的中间地段( 1 3 2 3 ) A B ，接近于水平均匀极化条件，故对各种 产状和不同相对电阻率的极化体，均能产生较明显异常，且异常形态比较简单，易于解释。 为了提高生产效率，有时也将观测范围扩大到4 5A B ，甚至全域( 包括A ，B 以外) ，但那 时靠近A ，B 极的地中电流场已不再是水平均匀的。 中间梯度装置有纵向中梯和横向中梯之分。纵向中梯定A B 连线方向( 测线方向) 垂直 于目标极化体的走向；横向中梯的A B 连线方向则是与目标极化体的走向平行( 图1 ) 。由 于横向中梯只适合于勘查良导电或低阻脉状极化体，而对电阻率与围岩相近或高于围岩的极 化体则效果不佳，因此，在金属矿产普查阶段应用较少。 收稿日期：2 0 1 3 0 6 2 0 作者简介：林锦霞( 1 9 7 8 一) ，女，工程师，应用地球物理专业。 2 2 2 福建地质G e o l o g y o fF u j ia n 第3 2 卷 卜( 专一手) A 曰一 图1中间梯度装置示意图 F ig 1 S c h e m a t icd ia g r a mO ft h ec e n t r a lg r a d ie n ta r r a y 此外，由于中梯装置的供电电极距较大，要求的供电电流强度也大，装备比较笨重。不 利于在地形复杂、交通不便地区开展工作，并且易产生较强的电磁耦合干扰。所以，在做交 流激电法时不宜采用中梯装置。直流激电法由于可利用断电后的延时有效地压制这种干扰， 故在直流激电法中中梯装置最为常用。 2 矿区地质特征与成矿条件 2 1 地层 区内地层简单，仅出露侏罗系中统漳平组上段陆相碎屑岩和侏罗系上统南园组第二段陆 相中酸性熔岩及火山碎屑岩地层。 漳平组上段：主要出露于矿区中部、北部，约占总面积6 0 ，为一套陆相碎屑岩沉积， 主要岩性为浅灰色中厚层一巨厚层状砂砾岩、含砾砂岩，局部夹薄层状紫红色泥质粉砂岩或 粉砂质泥岩。岩石蚀变不明显，在构造破碎带及旁侧微细裂隙中见有硅化、绢云母化、绿泥 石化、碳酸盐化，偶见黄铁矿化。为矿区多金属矿的贮矿围岩。 南园组第二段：分布于矿区东南及西部，约占总面积4 0 。岩性为灰色流纹质晶屑凝 灰岩、流纹英安质晶屑熔结凝灰岩，局部见英安质晶屑凝灰熔岩与漳平组呈喷发不整合接 触。岩石表现为面型分布的绢云母化，局部硅化较强或构成绢云母化，偶见石英细脉及浸染 状分布的褐铁矿化。为矿区金矿的贮矿围岩。 2 2 构造 区域构造以火山机构的环状断裂为主，以银瓶岐火山机构环状断裂最为醒目；其北部发 育北西向前洋一下洋断裂、东西向彭坑尾永丘断裂，组成区域基本构造骨架，对区域各类 矿产起着重要控制作用。 ( 1 ) F 。断裂带位于测区东南部，是区域银瓶岐火山机构的环状火山断裂的一部分，切 错漳平组上段和南园组第二段。断裂带破碎带走向约6 0 。，倾向3 3 0 。，倾角5 8 。7 5 。 第3 期林锦霞：激发极化法在大湖金多金属矿产勘查的应用及找矿效果 2 2 3 ( 2 ) F 。断裂带出露测区西部，断续竖贯全区，往北延出测区约2 6 0m ，全长约15 6 0 m ，宽1 5 2 2m ，往深部有变宽的趋势。其倾向西，倾角8 5 。8 8 。 ( 3 ) F 。断裂带出露测区西部，断续长约14 3 0m ( 含往北延出测区约6 3 0m ) ，宽1 2 2 om ，其倾向东，倾角8 0 。 2 3围岩蚀变 主要发育有硅化、黄铁矿化、绢云母化、绢英岩化、碳酸盐化、绿帘石化。其中硅化、 黄铁矿化、绢云母化与金多金属矿关系密切。 3 地球化学特征 根据1 8 个单元素异常分布特征，圈出A u 、A g 、C u 、P b 综合异常。其中H T 一2 综合 异常位于测区西部，异常长轴呈近南北向，面积约0 2 2k m 2 。其东部与漳平组上段砂砾岩、 砂岩和南园组第二段不整合界线大致吻合；其西出露F ：、F 3 断裂，北侧未封闭。该综合异 常地质成矿条件较好，推断属矿致异常。 4 地球物理特征 区内露头采用小四极法，测定了3 2 处岩( 矿) 石电性参数，其中1 2 处为漳平组上段 ( 含砾) 砂岩，1 2 处为南园组第二段流纹质晶屑凝灰岩，8 处为黄铁矿化蚀变岩( 表1 ) 。电 性参数测定结果显示，漳平组( 含砾) 砂岩极化率几何平均值为1 7 1 ，黄铁矿化砂岩极 化率为4 7 5 ；南园组晶屑凝灰岩极化率几何平均值为2 4 7 ，黄铁矿化蚀变带极化率为 1 1 8 6 。可见，黄铁矿化岩石的极化率均比原岩明显升高。 表l 大潮矿区岩( 矿) 石电性参数测定统计 1 B l b I e1日t r ic a I 阳删睬衄删瑚脚唧蛐ta n d 蛾I t is t i鹤o ft l l em c I 【sa n dl I I j 硼r a J sinD 习山ud e p 吲t 变化范围算术平均值几何平均值 岩性采集点数 T I ( ) ( ) T l ( ) 漳平组( 含砾) 砂岩 1 2O 5 9 3 0 11 8 81 7 1 黄铁矿化砂岩 33 8 7 5 6 54 8 04 7 5 南园组晶屑凝灰岩 1 21 2 0 4 8 72 6 82 4 7 黄铁矿化蚀变( 带) 57 0 2 2 7 8 21 3 5 11 1 8 6 5 工作方法及成果解释 根据测区地质、地球物理以及地球化学特征，结合该区以往近场源激电异常的分布情 况，查证化探异常和近场源激电异常的原因。 5 1 激电中梯剖面测量 面积性电法测量采用中间梯度装置，使用W D F Z 一5 大功率发射机和W D J S 一2 数字直 流激电接收机。工作方式采用时间域激发极化法，供电方式使用外控双向短脉冲，供电时间 2 2 4 福建地质G e 0 1 0 9 yo fF u j ia n第3 2 卷 1 6s ，延时时间为2 5 0m s ，激化率采样宽度为2 0m s ，叠加一次，直读视极化率( 孺) 参数， 视电阻率( J D 。) 参数由计算获取。供电极距A B 一12 0 0m ，测量极距M N 一4 0m ，点距2 0 m ，异常点、畸变点加密至1 0m 。中间梯度有效观测范围在8 0 0m ( 2 3 A B ) 内进行，最 大旁测距离为2 0 0m 。 矿区金多属矿激电中梯视极化率等值线平面图( 图2 ) ，该次激电中梯测量成果显示， 该区激电总体表现为低值异常。测区西部和西北部视极化率较高，中部和东部较低。漳平组 团上僚罗境相组第二属叠茂岩 回中侏罗缱津早组上詹古砾砂岩 囡并层爰_ 母 困蠢蚊岩尊 r 一 ， | | 斑岩t 困安山岩辟 困鼻鼍岩鼙 圈金矿化傩置奠号 囹参盒I r ( 燃置鳙号 团撸潞嚷发不蔓台界蝗 因民采硐及- 号 圆探矿投茌_ 舶探薯区 圆曲撵扩晨舅区 圉- 探舅鼓点蕞埔号 圆税收化搴等蕾境 图蠢电鼻雷爰囊号 图2 矿区金多金属矿激电中梯视极化率等值线平面图 F ig 2 T h ea p p a r e n tc h a r g e a b iU t yp l a ng r a p ho ft h eg o l dp O l y m e t a l l icd e p o s itb yI p in t e r m e d ia t eg r a d ie n t 第3 期林锦霞：激发极化法在大湖金多金属矿产勘查的应用及找矿效果 2 2 5 上段岩石视极化率在1 o 范围变化，黄铁矿化砂岩视极化率 1 o ；南园组第二段岩石 视极化率在1 5 范围变化，黄铁矿化凝灰岩 1 5 。地表出露黄铁矿化地段视极化率为 1 7 7 和2 8 6 。可见该区矿( 化) 体激电异常不强。弱异常也可能是矿( 化) 致异常， 应注意提取弱异常。 为了便于异常描述并结合矿区地质特征，及激电中梯剖面测量成果进行解释，可将中梯 扫面的视极化率分为2 类，落在南园组上的视极化率 2 和落在漳平组上的视极化率 1 5 圈定的局部异常为I 类异常( 大于3 倍总均方误差) ，共圈定I 类异常3 处( 编号为I 一1 、I 一2 、I 一3 ) ；落在南园组的1 5 啦 2 和落在漳平组的1 o 啦 1 5 圈定 的局部异常为类异常( 小于3 倍总均方误差，为弱异常) ，共圈定类异常3 处( 编号为 一1 一3 ) 。 I 一1 异常：位于测区西部，在1 1 线至2 0 线的1 0 0 1 3 0 号点间均发现有较明显的激 电异常，连续性好，异常长轴呈近南北向展布，面积约o 2k m 2 ，西侧未封闭。异常落在南 园组第二段上，在。线1 0 4 号点上，视极化率最大值为3 1 ，对应视电阻率7 7 0Q m ，呈 相对低阻高极化特征，异常长轴走向与F 。断裂破碎带一致。经综合分析，推断该异常为矿 致异常。 I 一2 异常：位于测区西部，1 1 线至2 0 线的1 0 0 1 3 0 号点问均有较明显的激电异 常，连续性好，异常长轴呈近南北向，面积约o 2k m 2 ，西侧未封闭。异常落在南园组第二 段上，在。线1 0 4 号点上，最大值为3 1 ，对应视电阻率7 7 0Q m ，呈相对低阻高极化特 征，异常长轴走向与F ：断裂破碎带一致。异常区北部与I 一1 异常紧连，经综合分析，推 断该异常为矿致异常。 I 一3 异常：位于测区西部，在4 线至1 1 线的1 4 0 1 6 0 号点间均发现有较明显的激电 异常，连续性好，异常长轴呈近南北向，异常落在中侏罗世漳平组上段和晚侏罗世南园组第 二段不整合界线处，与不整合界线一致，面积约o 1k m 2 。3 线1 4 6 号点处最大值为 2 6 5 ，对应视电阻率为5 1 6Q m ，呈相对低阻高极化特征。经综合分析，推断该异常为 矿致异常。 5 2 激电测深测量 激电测深测量采用不等距对称四极装置进行，A B 2 极距为5 o ，7 5 ，1 0 ，1 5 ，2 2 ， 3 3 ，5 0 ，7 5 ，1 0 0 ，1 5 0 ，2 2 0 ，3 3 0 ，5 0 0 ，7 5 0m ，相邻极距比为1 5 倍左右。M N 2 极距为 1 0 ，5 O ，2 0m ，当( A B 2 ) 3 M N 2 ( A B 2 ) 3 0 时变换接头点。按照电极距系列 逐点进行观测并存储数据，测深点跑极方向与剖面方向一致。 在O 线1 0 0 至1 1 2 号点进行了4 个测深点( 点距4 0m ) 测量( 图3 ) ，以2 圈定的电测 深视极化率异常位于4 个测深点上A B 2 的5 3 3m 极距段和1 0 0 5 0 0m 极距段( A B 2 最 大极距5 0 0m ，孺= 2 等值线未封闭) 。1 0 8 号点A B 2 的1 0m 极距段视极化率最大值为 3 8 0 ，对应视电阻率13 9 6Q m ，呈相对高阻高极化异常特征；1 0 4 号点A B 2 的2 2 0m 极距段视极化率最大值为2 8 5 ，对应视电阻率7 0 4Q m ，呈相对低阻高极化异常特征。 由测深结果推断该地段浅层岩石为弱黄铁矿化，在1 0 8 号点处黄铁矿化加强。1 0 4 号点处深 部可能存在金属硫化物矿( 化) 体，矿( 化) 体向深部延伸，产状陡立，向西倾斜，与F ： 断裂破碎带有关。 2 2 6 福建地质G e o l o g yo fF u j ia n第3 2 卷 图3 矿区金多金属矿0 线电测深成果图 F ig 3D ia g r a ms h o w in gt h ee l e c t r ics o u n d in gr e s u l t so ft h eN o Oe x p l o r a t io nl in eint h eg o l d p o l y m e t a icd e p O s it 5 3 成果解释 大金湖金多金属矿区地形切割剧烈，视电阻率异常较为复杂，漳平组上段与南园组第二 段视电阻率没有明显差异。视电阻率异常受地形影响明显，一般高处( 山顶或山脊) 视电阻 率值低，低谷处视电阻率值高。 从总体上看，该区岩( 矿) 石存在着较明显的电性差异，极化率差异相对较大。但该区 激电异常总体表现为低值异常，说明区内黄铁矿化不是很强烈，也可能是矿( 化) 体埋藏较 深原因。在该区发现及圈定相对高的极化率异常，可能是隐伏的金属硫化物矿( 化) 富集地 段。 第3 期林锦霞：激发极化法在大湖金多金属矿产勘查的应用及找矿效果2 2 7 6 结语 实践表明，在隐伏或深部多金属矿，激发极化法可以发挥其独特的作用。该矿区主要采 用激发极化法中间梯度装置，该装置基于围岩与矿( 化) 体在激发极化物性特征上存在的明 显差异，可获得良好的矿( 化) 体的异常信息，对金属矿产的勘查具有工作效率高，异常反 映明显，抗干扰能力较强，资料解释比较简捷。该矿区即为一个很好的实例。因此，目前在 多金属矿的勘查中激发极化法仍不失为一种快速有效的物探工作方法，应该继续加以推广应 用。 参考文献 1 刘爱平。楚福录，郭秀芬，等激发极化法在冀北某铜钼矿勘查中的应用物探与化探，2 0 0 8 ，3 2 ( 4 ) 2 李金铭激发极化法方法技术指南北京：地质出版社，2 0 0 4 A p p l ic a t io na n dO r e p r o s p e c t in g E f f e c to fD a h uG o l dP o l y m e t a l l ic M in e r a lE x p I o r a t io nb yI n d u c e dP o l a r iz a t io nM e t h o d L inJ in x ia ( F 可in 竹工，1 5 iM eo ，G e o Z o g if 口ZS “r 口P yn 竹dD r 口t u in g ，F “z o “ ，3 5 0 0 1 1 )