姜 磊,岳云寶 (成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院，四川 成都 610059)

直流激電中梯剖面法在云南某礦區(qū)尋找銅礦中的應(yīng)用

姜 磊,岳云寶 (成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院，四川 成都 610059)

目前我國(guó)的銅資源日漸短缺，尋找銅礦床成為當(dāng)務(wù)之急。在有色金屬礦產(chǎn)勘查中，直流激電中梯剖面法具有經(jīng)濟(jì)、快捷、高效、方便等優(yōu)點(diǎn)，能快速查明地質(zhì)異常體的平面形態(tài)。介紹了該方法在直流激電中梯剖面法云南某礦區(qū)尋找銅礦中的應(yīng)用?？碧桨l(fā)現(xiàn)該礦區(qū)有3個(gè)高極化異常區(qū)，并結(jié)合地質(zhì)資料圈定出一個(gè)有利成礦區(qū)。

激發(fā)極化；中梯；浸染型；異常區(qū)

銅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可替代的重要原料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事工業(yè)、電子電氣、通訊、建筑、輕工、機(jī)械制造等各個(gè)領(lǐng)域。隨著銅的需求不斷增加，銅資源日漸短缺。從目前情況來看，要找到地表出露或淺部產(chǎn)出的銅礦床的可能性愈來愈小，因而通過物探方法尋找深部隱伏銅礦成為今后工作的重點(diǎn)[1]。激發(fā)極化法(簡(jiǎn)稱激電法)是以地殼中不同巖、礦石的激電效應(yīng)差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究人工建立的直流(時(shí)間域)或者交流(頻率域)激電場(chǎng)的分布規(guī)律進(jìn)行找礦和解決地質(zhì)問題的一種電法勘探方法，其中基于中梯裝置的直流激電中梯剖面法主要觀測(cè)參數(shù)視極化率，具有經(jīng)濟(jì)、快捷、高效、方便等特點(diǎn)，是一種快速評(píng)價(jià)成礦靶區(qū)內(nèi)是否存在有利礦體的有效手段[2]。通過剖面測(cè)量能快速發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)的極化率異常，結(jié)合地質(zhì)資料定性分析，可圈定地質(zhì)異常體在平面上的大致位置和范圍，從而為后續(xù)的測(cè)深、地質(zhì)檢查及鉆探驗(yàn)證提供有利證據(jù)。下面，筆者對(duì)直流激電中梯剖面法在云南某礦區(qū)尋找銅礦中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

勘查區(qū)位于西南三江褶皺系南段的蘭坪中新生代盆地中。區(qū)內(nèi)出露的地層有上二疊統(tǒng)、上三疊統(tǒng)、侏羅系、白堊系、古近系、新近系、第四系等，以中生界最為發(fā)育。在勘查區(qū)內(nèi)分布的重要褶皺自東向西主要有：朵谷向斜、紫金山復(fù)式背斜、龍街向斜、光山梁子倒轉(zhuǎn)背斜及無(wú)量山復(fù)背斜,其中紫金山背斜與勘查區(qū)的成礦關(guān)系十分密切。結(jié)合現(xiàn)有的物探和地質(zhì)資料分析認(rèn)為，勘查區(qū)內(nèi)銅礦帶的賦礦層位為上三疊統(tǒng)歪古村組變質(zhì)石英砂巖夾層，屬熱液蝕變含銅砂巖型(紅層型)銅礦。區(qū)內(nèi)銅礦帶、銅礦體主要受地層控制，礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀大體一致；其頂?shù)装鍨橥叨嘟M中段紫紅色、灰綠色板巖，底板為石英砂巖、絹云板巖。由于頂?shù)装鍘r性特征明顯，因而易于區(qū)分。區(qū)內(nèi)銅礦石礦物結(jié)構(gòu)主要為細(xì)粒狀，礦石構(gòu)造以紋層狀、浸染狀構(gòu)造為主；礦物成分主要為黃銅礦、銅藍(lán)、孔雀石，同時(shí)可見少量輝銅礦化、黃銅礦化，礦化不均勻。脈石礦物主要為長(zhǎng)石、石英、絹云母和綠泥石等。

2 礦區(qū)地球物理特征

對(duì)區(qū)內(nèi)主要巖(礦)石采集標(biāo)本并進(jìn)行電性參數(shù)測(cè)量，分類統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。從表1可以看出，炭質(zhì)板巖及蝕變巖極化率最高，含銅礦石極化率次之(平均，而圍巖(包括綠泥絹云母板巖、含孔雀石砂巖、砂巖和灰?guī)r)的極化率最低，由于銅礦石與圍巖的極化率差異明顯，因而在理論上可通過相對(duì)高極化率特征圈定出銅礦床。值得注意的是，炭質(zhì)板巖及蝕變巖呈現(xiàn)出高極化特征，這會(huì)對(duì)銅礦床的判定產(chǎn)生干擾，因而要結(jié)合地質(zhì)資料對(duì)高極化率異常進(jìn)行解釋。

表1 礦區(qū)各類巖(礦)石電性參數(shù)表

3 野外工作方法

圖1 視極化率等值線平面圖

野外測(cè)量采用重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所研制的WDFZ-5大功率激電測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含發(fā)射部分(WDFZ-5型)和接收部分(WDJS-2型)。中間梯度裝置的相關(guān)參數(shù)如下：供電極距大約1500m(受接地條件限制實(shí)際極距視具體情況確定),測(cè)量極距為20m，測(cè)點(diǎn)間距為20m，采用短導(dǎo)線工作方式。根據(jù)勘探任務(wù)及現(xiàn)有地質(zhì)資料進(jìn)行工區(qū)測(cè)線布置：北東-西南方向布置測(cè)線9條，線距為160m；西北-東南方向布置測(cè)線6條，線距320m。

4 應(yīng)用效果

將利用直流激電中梯剖面法在野外觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后繪制視極化率等值線平面圖(見圖1)。

從圖1可以看出，該礦區(qū)視極化率背景值一般在 1.60%～2.20%左右，最大可達(dá) 5.80%。以視極化率2.80%為異常下限來圈定異常區(qū)[3]，共圈定出3個(gè)明顯的高視極化率異常區(qū)，分別編號(hào)為Cu-1號(hào)異常區(qū)、Cu-2號(hào)異常區(qū)和Cu-3號(hào)異常區(qū)，具體分析如下。

1)Cu-1號(hào)異常區(qū) 該異常區(qū)尚未完全封閉(未封閉處地處懸崖邊，無(wú)施工條件)，呈耳朵狀，異常區(qū)的東南部及東部向周圍呈緩慢降低，異常范圍較寬。該異常區(qū)內(nèi)的視電阻率表現(xiàn)為相對(duì)低阻。從地質(zhì)資料上看，有多條斷裂構(gòu)造在在該異常區(qū)交匯，因而是較為有利的成礦部位。實(shí)地勘驗(yàn)在地表未發(fā)現(xiàn)礦化現(xiàn)象，也未見碳質(zhì)地層出露。因此，該異常區(qū)是有利異常區(qū)。

2)Cu-2號(hào)異常區(qū) 該區(qū)視極化率值較高但不穩(wěn)定，并且視電阻率也表現(xiàn)為相對(duì)低阻。實(shí)地勘驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有零星的炭質(zhì)板巖及其破碎殘積巖石出露。分析認(rèn)為可能是炭質(zhì)板巖地層產(chǎn)生的高極化異常，且河流、地形切割劇烈等引起電場(chǎng)畸變嚴(yán)重而造成數(shù)據(jù)測(cè)量不穩(wěn)定。因此，不能確認(rèn)該異常區(qū)是有利異常區(qū)，應(yīng)用其他物理方法進(jìn)一步驗(yàn)證。

3)Cu-3號(hào)異常區(qū) 該異常區(qū)范圍較小且未圈閉，視極化率值比Cu-1號(hào)異常區(qū)低，視電阻率表現(xiàn)為中高電阻率。實(shí)地勘驗(yàn)該區(qū)主要為灰?guī)r及灰紫色板巖出露，風(fēng)化較嚴(yán)重，地處山脊，地表干燥，地表露頭亦未見銅礦化跡象，因而確定該區(qū)異常性質(zhì)需要進(jìn)一步開展勘探工作。

5 結(jié)論與建議

1)Cu-1號(hào)異常區(qū)是有利成礦區(qū)，可進(jìn)一步開展測(cè)深工作以確定其地質(zhì)體埋深和空間賦存狀態(tài)。

2)Cu-2號(hào)異常區(qū)異常有可能炭質(zhì)板巖及蝕變巖引起，因而不能確認(rèn)該異常區(qū)是有利異常區(qū)，應(yīng)選用多種物探方法進(jìn)行組合勘探來進(jìn)一步驗(yàn)證。

3)Cu-3號(hào)異常區(qū)范圍較小且未圈閉，視極化率值低，視電阻率表現(xiàn)為中高電阻率，因而對(duì)該區(qū)異常性質(zhì)需要通過進(jìn)一步勘探來確認(rèn)，建議對(duì)該區(qū)增加剖面測(cè)量予以圈閉。

[1]傅良魁.體極化介質(zhì)激發(fā)極化法理論研究[J].地球物理學(xué)報(bào),1987,30(1)：82-92.

[2]李金銘.地電場(chǎng)與電法勘探[M].北京:地質(zhì)出版社,2005.

[3]雒志峰.激發(fā)極化法在尋找斑巖型銅礦中的應(yīng)用[J].地質(zhì)找礦論叢,2003,18(1):149-151.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.017

P631.324

A

1673-1409(2012)08-N055-03

2012-04-12

姜磊(1981-)，男， 2004年大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事大地電磁理論與應(yīng)用方面的研究工作。

[編輯] 李啟棟