激发极化法在内蒙某铅锌矿点成矿预测中的应用

王平康，冉 波，龙 锋，董树义，，顾雪祥

(1.中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037；2. 成都理工大学地球科学学院，四川 成都 610059；3.江苏油田物探技术研究院，江苏 南京 210046 ；4. 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083)

随着找矿难度的增加、科技的进步，地球物理仪器已被广泛应用到矿体勘查评价工作中。对处于预查、普查阶段的矿区来说，地球物理方法发挥的作用更为突出。激发极化法在我国的应用已有50多年[1]，是一较为传统而有效的地球物理方法，基于装置的不同，该方法可以满足多种地质条件和工作目的[1-4]。研究区采用中间梯度装置评价面上成矿潜力，采用单极-偶极装置评价深部成矿潜力，使用的仪器分别是DWJ-3B微型激电仪和GDP-32Ⅱ多功能电测系统。

DWJ-3B微型激电仪是近年在DWJ-2、DWJ-1型基础上推出的换代产品，其最初版本DWJ-1型激电仪是80年代初在参考加拿大IPR-8基础上，我国自主设计的[1]。DWJ-3B型是该系列仪器的最新产品，可用于电阻率法和时间域激发极化法测量。

与此同时，引进国外大功率、多功能电法仪和大地电磁仪，也是我国目前矿产勘查工作的一个现状[5]。GDP-32Ⅱ多功能电测系统是美国Zonge公司生产的第四代人工场源及天然场源的电法和电磁法勘探系统，几乎具备所有的电法和电磁法探测的全部功能[6-11]。其主要方法包括：直流电阻率法(Res)、直流激发极化电法(TDIP)、交流激发极化电法(FDIP)、复电阻率法(CR)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)、谐波分析可控源音频大地电磁法(HACSAMT)、音频大地电磁法(AMT)、大地电磁法(MT)、瞬变电磁法(TEM)和超浅层瞬变电磁法(Nano TEM)等等。该仪器具有高稳流精度、高精度相位测量和极强抗干扰的特点。

1 地质背景

研究区在大地构造上位于二连-贺根山断裂以南、西拉沐伦断裂以北，所在成矿带为大兴安岭南段铅锌-银-铜-锡-铁成矿带，成矿带具有晚古生代(二叠纪为主)基底和燕山期盖层双层结构，二叠纪地层为该成矿带主要含矿地层，近90%矿床产于二叠纪地层中[12-14]。勘查区出露地层为二叠系林西组，主要岩性为泥质、粉砂质板岩和硅质板岩，泥质、粉砂质板岩较为破碎，硅质板岩相对完整。受后期构造影响，在已知矿化露头处板岩破碎强烈，形成一明显破碎蚀变带，破碎蚀变带普遍褐铁矿化，且存在硅化、方解石化等反映热液活动的蚀变标志。硅化脉表面发育有褐铁矿、铅矾，新鲜断面偶见少量方铅矿。

2 平面测量与解译

2.1 工作布置

区内开展激发极化扫面测量的主要目的，是探测已知矿化露头平面内延伸，找寻其它隐伏异常体。区内共布置测线17条，工作线距100m，点距40m，测线方向垂直于含矿破碎带走向。采用机器为DWJ-3B型微机激电仪，装置为中间梯度装置(自同步方式即短导线方式)，MN=40m，AB=1500m，单条测线长920m<1/3AB，测线旁距50～250m≤1/6AB，满足装置要求[2]。观测参数有自然电位、一次电位、电流、电阻率、极化率，测量数据重复两次以上。

2.2 测量结果

激电中梯测量可同时获得视极化率、视电阻率特征。表明区内存在一结构清晰、规模较大极化率异常，长1600m，主体宽约200m。异常自西向东走向由NNE向变为NE向，异常东部较为完整，西部有分支趋势，且极化率相对较低。

2.3 地质解译

区内引起高极化率异常的因素，可能有地层中含少量黄铁矿、含矿硅化体。高极化体西侧走向与地层走向夹角较小，东侧走向与地层走向夹角较大，即高极化体非顺层产出，地层引起高极化可能降低。

区内可引起高电阻率异常的地质体，可能有结构较为完整硅质、砂质板岩、含矿硅化体。1号高电阻率异常与高极化率异常对应较好，而2、3号高电阻率异常与高极化率异常无对应关系，说明3个高电阻率异常反映的地质体不同。推测2、3号高电阻率异常为地层引起，而1号高电阻率异常为含矿硅化体引起。实际地质检查发现，1号高阻异常(极化率异常)西侧地层中发育有多条宽度较小、走向复杂的细小石英脉，证实了上述推断。

区内已知矿化露头位于高极化率、1号高电阻率异常内。综合极化率与电阻率特征，认为高极化率异常反映的是隐伏矿化体。

3 深部测量与解译

3.1 工作布置

在确定研究区平面上具有高极化率异常后，为了进一步确定矿区成矿潜力，利用GDP-32Ⅱ多功能电测系统开展激电测深工作。使用该仪器布线时，可同时完成16道测线布置(17个MN极)，效率较高。测量时，采用方法为时间域直流激发极化法，应用装置为单极-偶极装置。该装置要求供电无穷远极布置在测量断面中心(O)的垂直方向；为加大测量深度，常在测线两端增加供电电极。剖面共布置测线14道(15个MN极)，MN=40m，剖面长560m，无穷远极到断面中心距离1000m，AOmax=600m，测量方向同中梯扫面测线方向。具体布线原则前人已有报道[7-10]，不再重复。GDP-32Ⅱ表征极化率强度的参数是视充电率(Ms)，测深线实施在经过已知矿化露头的1500线上。

3.2 测量结果与解译

充电率测量结果表明，深部存在一规模较大高充电率异常体，异常位于水平590～990m之间，宽400m，从近地表延伸至标高100m。GDP-32Ⅱ测量结果反映的深度大于中梯平面测量反应的深度，中梯扫面测量高极化异常在1500线上，位于650～850m，在测深结果范围内，二者对应较好。高充电率异常由3个中-高值异常中心组成。A异常中心距离地表约45m，该位置对应地表矿化露头；B、C异常中心埋藏较深，充电率值较高，是下一步工作验证的重点。图1为1500线视充电率反演断面图。

图1 1500线视充电率反演断面图

4 结 语

(1)地质方面，矿区已发现少量铅锌矿原生露头，表明存在矿化作用。此外，地层为二叠纪地层，是所在成矿带内较为有利的含矿地层，应具有一定成矿前景。

(2)地球物理方面，研究区平面及深部均存在较成规模极化率异常，进一步说明矿区成矿前景较好，值得展开进一步的工程查证工作。

(3)激发极化法装置较多，应用较广，积累的成功实例较多，随着高精度、高稳定性仪器的问世，在现今的成矿预测工作中，该方法将发挥出更加积极作用。

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