论文部分内容阅读
[摘要]本文介绍了广东某铅锌多金属矿区的地质构造特征，在前期普查阶段获得的物化探异常和地质资料成果的基础之上，针对主要的异常区段以及发现的V1、V2、V3、V4铅锌矿脉地段布置了8条物探综合剖面。主要投入的工作方法有，地面高精度磁法、大功率激电中梯测量以及可控源大地电磁测深（简称CSAMT）。通过各种方法的相互验证对比，并对由构造带矿化体引起的异常特征分析，大致了解该区域内铅锌矿体的形态与规模，为下步的全面找矿工作提供了依据。
[关键词]高精度磁法 大功率激电 CSAMT 电阻率 极化率 铅锌矿
[中图分类号]P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-174-2
0引言
大功率激电和可控源大地电磁测深（简称CSAMT）方法，分别是通过输出较大电流和人工激发较强的电磁波，压制各种干扰信号，提高性噪比；因而具有较大勘探深度的特点。近年来在金属矿产勘查中，特别是在寻找隐伏岩体、隐伏矿和深部矿的新一轮找矿中，该两种电法勘探方法发挥了巨大的作用并取得了良好的找矿效果。广东某铅锌矿研究区早在2008年已完成了1/万物化探扫面和地质调查普查阶段的工作，获得了较好的物化探异常，并发现了4处铅锌矿脉，初步推断认为在研究区内深部可能存在隐伏岩体和深大断裂构造。本次物探工作在重点异常区和已知铅锌矿脉地段布置物探综合剖面测量，探测矿区深部是否存在由隐伏岩体或隐伏控矿断裂构造等极化体引起的异常信息，并结合矿区的地质特征，物性特征，为全面掌握矿区成矿地质条件，理清找矿思路提供依据。
1测区地质概况及地球物理特征
1.1地质概况
测区从老到新出露的地层有上泥盆统天子岭组、下石炭统孟公坳组、石磴子组、测水组等，上泥盆统天子岭组及下石炭统孟公坳组仅在勘查区南西、南东角出露，范围有限，区内大量出露下石炭统石磴子组及测水组，总体呈NW、NWW向展布，受后期构造变动影响大，地层变形强烈，使得石磴子组下段地层中部膨大，为矿液的聚集提供了动力与储存空间。
区内构造比较发育，主要有二组：一组为 NW～NWW向平移压扭性逆冲断裂，断裂面婉延起伏，延伸规模大，斜穿全区。形成时间较早，并具多期活动特点，屬本区重要的控矿断裂。二组为NE～NNE向断裂，规模不大，一般长600～3000米，多呈张性、张扭性，切割早期的NW～NWW向断裂，矿区内已发现的V1～V4铅锌银多金属矿化体的成矿物质都由沿北东向小断裂充填交代形成，说明北东向断裂也是本区主要的赋矿构造。
1.2地球物理特征
1.2.1岩（矿）石磁性参数特征
磁性标本测定的结果表明，本矿区地层所出露的岩性及铅锌矿化体均不具磁性，只有磁黄铁矿具有弱磁性，且磁黄铁矿常与铅锌硫化物伴生。磁性的差异为间接寻找铅锌矿提供了可靠的地球物理基础。
1.2.2岩（矿）石电性特征
测区内围岩主要为灰岩、白云质灰岩、石英砂岩等，一般呈低极化率高电阻率特征，而铅锌矿呈高极化率低电阻率特征，围岩与铅锌矿的电性差异明显，这为本次电法勘查工作提供了物性前提条件。
2工作技术方法
本次开展综合物探剖面测量工作的目的，不仅是对普查阶段获得的物化异常进行检查验证，但最主要的目的是希望通过电法工作获得的由深部的隐伏岩体或者是深大的断裂构造矿化体引起的异常信息，然后通过对其异常特征分析，了解铅锌等多金属矿的形态、规模和空间分布位置，进而间接推测其下部有可能存在的矿（化）体。
根据上述磁性与电性特征分析，在研究区内围岩与含矿岩体能够引起一定的磁性异常和一定规模的低电阻高极化的异常特征，因此本次采用地面高精度磁测、大功率激电以及可控源大地电磁测深综合物探方法开展找矿是行之有效的。根据研究区内赋矿地层的总体走向，和已知铅锌矿脉的走向，布置了8条综合物探剖面（见图1），每条剖面的点距均为20米。200、203号剖面线的布设大致垂直于V4铅锌矿脉的走向，100、102、104、460号剖面线的布置大致垂直于V1-V3铅锌矿脉和附近主要的导矿构造，400、500号剖面线的布设大致垂直于物化探异常区域与区内赋矿地层。
3异常特征与推断解释
结果表明，在200线、203线激电中梯测量视极化率均在1%～4%之间，而相应的视电阻率在300Ω·m～500Ω·m之间，并未发现明显的低电阻率高极化率异常，对于1240～1260号点出露的V4铅锌矿化带，没有明显的反映。
如图2（d）所示，在400线电阻率等值线拟断面图上出现两个较明显的低阻异常，编号分别为MT1、MT2，电阻率为几Ω？m～几十Ω？m且规模较大。
MT1异常位于1300～1850号测点段，从0m标高延深至-300m标高；它与激电中梯测量（图2（b））发现的低阻高极化异常段相对应，极化率极大值可达16%。MT1异常地段主要出露为石蹬子组（C1ds1）的结晶灰岩，不足以引起低阻高极化异常，排除地层引起异常的可能，地表见硅化蚀变，推断该异常为铅锌矿体引起，值得钻探验证。
MT2异常位于2000号测点段，呈条带状，倾角陡，延深大于1000m，推断该异常为F1隐伏断裂构造引起。而且MT2异常地段与地面磁测的正、负磁场区分界（图2（a））的梯度带相对应，这也验证了F1断裂的存在。
100线、102线、104线视极化率在0.5%～4%之间，未发现高极化率异常，对1420～1460测点段槽探揭露的V1、V2、V3三条铅锌矿脉亦无反映，这可能由于矿脉太薄或矿体延深浅所致。不过三条测线在V1、V2、V3处的视电阻率达6000Ω·m以上，形成了显著的高阻异常，这可能与矿脉处的强硅化、方解石化有关，也说明了可能是因铅锌矿体规模太小，根本无法左右高阻异常的形成。 在三条测线中均出现了视电阻率、视极化率的突变点，如100线的1780号点、102线的1720号点、104线的1650号点，这些突变点以西呈相对高阻低极化，以东呈相对低阻高极化，认为这三点构成的一线可能是对断层的反映，其平面位置刚好与地质推测断层F27相差无几，这异常可作为修测F27断层平面位置的依据。
如图3所示， 102剖面线以高阻为主，反演电阻率几百Ω·m～几千Ω·m之间。在1000～1550号测点段，标高在-200～-300m处存在一条明显的MT3低阻異常带，并对应有高阻抗相位异常存在，异常可信度高。因异常埋深达400m，对解释推断有用的地质资料不足，姑且推断为铅锌矿（化）或石墨化引起，值得钻探进一步查证。
如图4（b、c）所示，460号剖面线总体视极化率较低，位于2%～8%之间，而视电阻率位于100Ω·m ～4000Ω·m之间，并未出现低阻高极化的异常信息。
如图4（d）所示， CSAMT反演电阻率拟断面上电阻率分布主要以2200号点为界，在1500～2200号测点段，电阻率变化比较复杂，于高程-200米～-700米间电阻率明显降低（对应电阻率色标为黄色）。虽地表可见一系列硅化，但硅化不可能致电阻率降低，也许硅化与低阻蕴含着其他蚀变或成矿作用的信息，应予以关注。在该低阻区的异常中心圈定了MT4低阻异常带，其电阻率几Ω·m～150Ω·m，纵向延深大于1km；MT4异常与460线2100号点处的△T正、负磁场分区的梯级带（见图4a）相对应，因此，结合磁异常可推断MT4低阻异常带为F1断裂带引起。
在2200～3000测段，电阻率普遍达到几百Ω·m～几千Ω·m，甚至更高，这主要是石炭系石蹬子组（C1ds2）灰岩的反映。值得注意的是，位于2420 ～2580测段、高程-50～-250m之间出现了高阻中的相对低阻，电阻率等值线也向内收敛，初步推断该异常与102线MT3异常为同源引起。
如图5所示，500号剖面线激电中梯测量极化率在4%～11%之间，在1900 ～2300测段出现了低阻高极化的高磁异常的信息。另据磁测资料显示，在此测段为GC3磁异常区，异常极大值达200nT。推断该综合异常为磁黄铁矿引起，对寻找中低温热液充填交代型铅锌矿有一定的指示作用。
4结论
本次综合物探工作方法成果研究表明，在区内矿体与矿化体受激电异常ρs和ηs影响还是比较明显。因此，根据目前的勘查工作程度，推断认为在该区内寻找铅锌多金属矿还是有良好的前景。
参考文献
[1]傅良魁，电法勘探教程[M]，北京，地质出版社，1983.
[2]李金铭，地电场与电法勘探[M]，北京，地质出版社，2005.
[3]祁晓雨、张胜业、石砚斌，大功率激电测深在内蒙古某铅锌矿中的应用，应用地球物理学报，2008，6（5）.
[关键词]高精度磁法 大功率激电 CSAMT 电阻率 极化率 铅锌矿
[中图分类号]P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-174-2
0引言
大功率激电和可控源大地电磁测深（简称CSAMT）方法，分别是通过输出较大电流和人工激发较强的电磁波，压制各种干扰信号，提高性噪比；因而具有较大勘探深度的特点。近年来在金属矿产勘查中，特别是在寻找隐伏岩体、隐伏矿和深部矿的新一轮找矿中，该两种电法勘探方法发挥了巨大的作用并取得了良好的找矿效果。广东某铅锌矿研究区早在2008年已完成了1/万物化探扫面和地质调查普查阶段的工作，获得了较好的物化探异常，并发现了4处铅锌矿脉，初步推断认为在研究区内深部可能存在隐伏岩体和深大断裂构造。本次物探工作在重点异常区和已知铅锌矿脉地段布置物探综合剖面测量，探测矿区深部是否存在由隐伏岩体或隐伏控矿断裂构造等极化体引起的异常信息，并结合矿区的地质特征，物性特征，为全面掌握矿区成矿地质条件，理清找矿思路提供依据。
1测区地质概况及地球物理特征
1.1地质概况
测区从老到新出露的地层有上泥盆统天子岭组、下石炭统孟公坳组、石磴子组、测水组等，上泥盆统天子岭组及下石炭统孟公坳组仅在勘查区南西、南东角出露，范围有限，区内大量出露下石炭统石磴子组及测水组，总体呈NW、NWW向展布，受后期构造变动影响大，地层变形强烈，使得石磴子组下段地层中部膨大，为矿液的聚集提供了动力与储存空间。
区内构造比较发育，主要有二组：一组为 NW～NWW向平移压扭性逆冲断裂，断裂面婉延起伏，延伸规模大，斜穿全区。形成时间较早，并具多期活动特点，屬本区重要的控矿断裂。二组为NE～NNE向断裂，规模不大，一般长600～3000米，多呈张性、张扭性，切割早期的NW～NWW向断裂，矿区内已发现的V1～V4铅锌银多金属矿化体的成矿物质都由沿北东向小断裂充填交代形成，说明北东向断裂也是本区主要的赋矿构造。
1.2地球物理特征
1.2.1岩（矿）石磁性参数特征
磁性标本测定的结果表明，本矿区地层所出露的岩性及铅锌矿化体均不具磁性，只有磁黄铁矿具有弱磁性，且磁黄铁矿常与铅锌硫化物伴生。磁性的差异为间接寻找铅锌矿提供了可靠的地球物理基础。
1.2.2岩（矿）石电性特征
测区内围岩主要为灰岩、白云质灰岩、石英砂岩等，一般呈低极化率高电阻率特征，而铅锌矿呈高极化率低电阻率特征，围岩与铅锌矿的电性差异明显，这为本次电法勘查工作提供了物性前提条件。
2工作技术方法
本次开展综合物探剖面测量工作的目的，不仅是对普查阶段获得的物化异常进行检查验证，但最主要的目的是希望通过电法工作获得的由深部的隐伏岩体或者是深大的断裂构造矿化体引起的异常信息，然后通过对其异常特征分析，了解铅锌等多金属矿的形态、规模和空间分布位置，进而间接推测其下部有可能存在的矿（化）体。
根据上述磁性与电性特征分析，在研究区内围岩与含矿岩体能够引起一定的磁性异常和一定规模的低电阻高极化的异常特征，因此本次采用地面高精度磁测、大功率激电以及可控源大地电磁测深综合物探方法开展找矿是行之有效的。根据研究区内赋矿地层的总体走向，和已知铅锌矿脉的走向，布置了8条综合物探剖面（见图1），每条剖面的点距均为20米。200、203号剖面线的布设大致垂直于V4铅锌矿脉的走向，100、102、104、460号剖面线的布置大致垂直于V1-V3铅锌矿脉和附近主要的导矿构造，400、500号剖面线的布设大致垂直于物化探异常区域与区内赋矿地层。
3异常特征与推断解释
结果表明，在200线、203线激电中梯测量视极化率均在1%～4%之间，而相应的视电阻率在300Ω·m～500Ω·m之间，并未发现明显的低电阻率高极化率异常，对于1240～1260号点出露的V4铅锌矿化带，没有明显的反映。
如图2（d）所示，在400线电阻率等值线拟断面图上出现两个较明显的低阻异常，编号分别为MT1、MT2，电阻率为几Ω？m～几十Ω？m且规模较大。
MT1异常位于1300～1850号测点段，从0m标高延深至-300m标高；它与激电中梯测量（图2（b））发现的低阻高极化异常段相对应，极化率极大值可达16%。MT1异常地段主要出露为石蹬子组（C1ds1）的结晶灰岩，不足以引起低阻高极化异常，排除地层引起异常的可能，地表见硅化蚀变，推断该异常为铅锌矿体引起，值得钻探验证。
MT2异常位于2000号测点段，呈条带状，倾角陡，延深大于1000m，推断该异常为F1隐伏断裂构造引起。而且MT2异常地段与地面磁测的正、负磁场区分界（图2（a））的梯度带相对应，这也验证了F1断裂的存在。
100线、102线、104线视极化率在0.5%～4%之间，未发现高极化率异常，对1420～1460测点段槽探揭露的V1、V2、V3三条铅锌矿脉亦无反映，这可能由于矿脉太薄或矿体延深浅所致。不过三条测线在V1、V2、V3处的视电阻率达6000Ω·m以上，形成了显著的高阻异常，这可能与矿脉处的强硅化、方解石化有关，也说明了可能是因铅锌矿体规模太小，根本无法左右高阻异常的形成。 在三条测线中均出现了视电阻率、视极化率的突变点，如100线的1780号点、102线的1720号点、104线的1650号点，这些突变点以西呈相对高阻低极化，以东呈相对低阻高极化，认为这三点构成的一线可能是对断层的反映，其平面位置刚好与地质推测断层F27相差无几，这异常可作为修测F27断层平面位置的依据。
如图3所示， 102剖面线以高阻为主，反演电阻率几百Ω·m～几千Ω·m之间。在1000～1550号测点段，标高在-200～-300m处存在一条明显的MT3低阻異常带，并对应有高阻抗相位异常存在，异常可信度高。因异常埋深达400m，对解释推断有用的地质资料不足，姑且推断为铅锌矿（化）或石墨化引起，值得钻探进一步查证。
如图4（b、c）所示，460号剖面线总体视极化率较低，位于2%～8%之间，而视电阻率位于100Ω·m ～4000Ω·m之间，并未出现低阻高极化的异常信息。
如图4（d）所示， CSAMT反演电阻率拟断面上电阻率分布主要以2200号点为界，在1500～2200号测点段，电阻率变化比较复杂，于高程-200米～-700米间电阻率明显降低（对应电阻率色标为黄色）。虽地表可见一系列硅化，但硅化不可能致电阻率降低，也许硅化与低阻蕴含着其他蚀变或成矿作用的信息，应予以关注。在该低阻区的异常中心圈定了MT4低阻异常带，其电阻率几Ω·m～150Ω·m，纵向延深大于1km；MT4异常与460线2100号点处的△T正、负磁场分区的梯级带（见图4a）相对应，因此，结合磁异常可推断MT4低阻异常带为F1断裂带引起。
在2200～3000测段，电阻率普遍达到几百Ω·m～几千Ω·m，甚至更高，这主要是石炭系石蹬子组（C1ds2）灰岩的反映。值得注意的是，位于2420 ～2580测段、高程-50～-250m之间出现了高阻中的相对低阻，电阻率等值线也向内收敛，初步推断该异常与102线MT3异常为同源引起。
如图5所示，500号剖面线激电中梯测量极化率在4%～11%之间，在1900 ～2300测段出现了低阻高极化的高磁异常的信息。另据磁测资料显示，在此测段为GC3磁异常区，异常极大值达200nT。推断该综合异常为磁黄铁矿引起，对寻找中低温热液充填交代型铅锌矿有一定的指示作用。
4结论
本次综合物探工作方法成果研究表明，在区内矿体与矿化体受激电异常ρs和ηs影响还是比较明显。因此，根据目前的勘查工作程度，推断认为在该区内寻找铅锌多金属矿还是有良好的前景。
参考文献
[1]傅良魁，电法勘探教程[M]，北京，地质出版社，1983.
[2]李金铭，地电场与电法勘探[M]，北京，地质出版社，2005.
[3]祁晓雨、张胜业、石砚斌，大功率激电测深在内蒙古某铅锌矿中的应用，应用地球物理学报，2008，6（5）.