喬 禎 張賢良

內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院 呼和浩特 010020

激發(fā)極化法在內(nèi)蒙古烏蘭德勒鉬礦上的應(yīng)用

喬 禎 張賢良

內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院 呼和浩特 010020

∶在烏蘭德勒鉬（銅）礦勘查過程中，激發(fā)極化法起到了很重要的的作用，激電中梯測量在面上圈定極化體范圍，激電測深確定極化體產(chǎn)狀及埋深，取得了該區(qū)深部不同空間的地質(zhì)成礦信息，激電測量對深部找礦具有指導(dǎo)意義，通過鉆探驗證并取得了良好的地質(zhì)效果，低阻、高極化是該區(qū)深部找礦的有效標(biāo)志。

∶激電中梯；激電測深；深部找礦

前言

地球物理勘查方法有多種多樣，但各種方法在勘查中都有一定的局限性。在多金屬硫化物礦床深部找礦和尋找隱伏礦床的實踐中，激發(fā)極化法是一種公認(rèn)的、極其有效的勘查手段。通過大比例尺的激電中間梯度面積性測量，可圈定激電異常的分布范圍及形態(tài)特征，采用激電測深可了解極化體的埋深和空間賦存狀態(tài)，此方法在內(nèi)蒙古烏蘭德勒鉬礦勘查中，取得了較好的應(yīng)用，在后序勘探過程中起到了重要作用。

2000年之前內(nèi)蒙古烏蘭德勒鉬礦地質(zhì)礦產(chǎn)工作程度低，2000年以來中國地調(diào)查局、內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院及地勘企業(yè)在二連—東烏旗成礦帶上相繼實施了不同比例尺的地質(zhì)調(diào)查和不同尺度的科學(xué)研究，極大地提高了本區(qū)地質(zhì)工作程度，內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院陸續(xù)開展的工作中在本區(qū)劃分出4個鉬、銅、鎢多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)①和7個銅、鉛、鋅多金屬找礦靶區(qū)。

1.礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于西伯利亞板塊東南大陸邊緣晚古生代陸緣增生帶，二連—賀根山板塊對接帶的西北側(cè)。中生代則處于濱太平洋構(gòu)造域之大興安嶺中生代火山—巖漿巖帶的西部邊緣。處于錫林浩特微板塊與中蒙邊境一帶南戈壁微板塊之間的晚古生代弧—弧碰撞造山帶，總體上屬于西伯利亞板塊東南緣古生代陸殼增生區(qū)。該增生區(qū)主要是通過微陸塊增生、弧—弧、弧—陸碰撞方式鑄就的。其中，奧陶系、志留系和泥盆系為南戈壁微陸塊南緣的增生帶，晚泥盆世—早石炭世，南戈壁微板塊與錫林浩特微板塊以及南戈壁微板塊與北亞古陸發(fā)生弧—弧、弧—陸碰撞對接，二連—賀根山蛇綠構(gòu)造雜巖帶即為兩個微板塊的碰撞對接部位。石炭系—二疊寶力高廟組火山巖系和相伴的同時代巨量花崗巖帶為錫林浩特微板塊與南戈壁微板塊碰撞對接后陸內(nèi)造山階段拉張環(huán)境的產(chǎn)物。

礦區(qū)大面積出露的地質(zhì)體主要是二疊系灰紅色中粗粒黑云母花崗巖，巖體呈北東向帶狀展布，其次為二疊系深灰色細(xì)粒石英閃長巖，為獨立存在的小巖株，與周圍中細(xì)粒黑云母花崗巖呈侵入接觸，巖體中脈巖極為發(fā)育，主要有花崗斑巖脈、細(xì)粒花崗巖脈、花崗閃長巖脈、石英脈、閃長巖脈等，在石英脈和兩側(cè)圍巖的蝕變以褐鐵礦化、孔雀石化、云英巖化、黃鐵絹云巖化及黑云母化較為發(fā)育。經(jīng)鉆孔揭露石英閃長巖下部可見到隱伏的紅色中細(xì)粒黑云母花崗閃長巖侵入上部石英閃長巖。其中隱伏的細(xì)粒二長花崗巖與成礦作用關(guān)系密切，為成礦母巖。如圖1。

圖1 烏蘭德勒鉬礦區(qū)地質(zhì)簡圖

礦區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主體構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造線一致，呈北東向展布，與主體構(gòu)造相配套的分布一些以北西向為主的次級斷裂構(gòu)造，其中北東向斷裂構(gòu)造是區(qū)內(nèi)主要的導(dǎo)巖、導(dǎo)礦構(gòu)造，而北西向斷裂構(gòu)造是主要的容礦構(gòu)造。

烏蘭德勒鉬礦床在橫向上地表出露鉬銅礦化體5條，其地表控制長度在900m～1700m之間，寬約為0.5m～4m；在礦石礦物主要為輝鉬礦、同時伴生有輝鉍礦、黃銅礦、閃鋅礦等，與礦體有關(guān)的蝕變類型主要為黑云母化、黃鐵絹英巖化、硅化、碳酸鹽化等。

礦床在垂向上總體形成較為復(fù)雜的上下兩種形態(tài)的礦帶，上部礦帶含礦層最厚可達(dá)150余米，平均厚38米，最長延伸500米，為脈狀、網(wǎng)脈狀與石英脈（硅質(zhì)脈）有關(guān)的礦體，礦帶總體上傾向南西，傾角60°，礦體埋深于30米到850米之間，礦石品位在0.03×10-2-0.73×10-2不等，平均品位為0.092×10-2，最高品位為1.24×10-2，礦脈圍巖蝕變主要為綠泥石化、綠簾石化、高嶺土化、云英巖化、硅化、碳酸鹽化、螢石化等。

下部礦帶礦體多賦存于其成礦母巖細(xì)?；◢弾r與石英閃長巖的內(nèi)接觸帶部位，形成拱形狀礦體，總體礦層較為穩(wěn)定，礦體從西到東埋深逐漸加大，最厚有67.3m，礦層平均品位為0.083×10-2，最高品位為2.57×10-2，平均厚度26.1米，遠(yuǎn)離接觸帶部位礦層品位逐漸降低。

蝕變類型由上到下依次可見，鉀化（黑云母化）、黃鐵絹英巖化、云英巖化。該類蝕變在地表即可見到，主要發(fā)育于石英閃長巖、花崗閃長巖中。云英巖化蝕變主要形成于隱伏的礦化細(xì)粒二長花崗巖中，上部礦為氧化礦，下部礦為原生礦。

2.巖（礦）石電性特征

表1 烏蘭德勒鉬（銅）礦區(qū)巖（礦）石電性特征統(tǒng)計結(jié)果表Table 1 Statistics of electricity parameters in ulam molybdenum deposit rocks(ore)

為了解礦區(qū)內(nèi)各種巖（礦）石的電化學(xué)和物理導(dǎo)電性質(zhì)，對各類巖（礦）石進(jìn)行了極化率（η）和電阻率（ρ）的測定,并進(jìn)行了統(tǒng)計，由巖（礦）石電性特征統(tǒng)計結(jié)果表1可見：礦區(qū)極化率（η）最高的是黃鐵礦化花崗閃長巖，鉆孔中的石英閃長巖的極化率值最高值達(dá)到13%；石英脈、氧化礦最小，極化率一般小于1%；黑云母花崗閃長巖、石英閃長巖、蝕變花崗巖、云英巖化花崗巖、黃鐵絹英巖、黑云母花崗巖顯示中等，極化率小于3%；電阻率（ρ）也有明顯的差異，最高的是石英脈和黑云母花崗巖，黃鐵礦化花崗閃長巖、蝕變花崗巖、石英閃長巖和氧化礦石顯示低電阻率的特征，上述巖（礦）石物性特征表明，與成礦有關(guān)的閃長巖、蝕變花崗巖具有相對高極化和低電阻率特征,是該礦床的重要找礦標(biāo)志,而圍巖黑云母花崗巖表現(xiàn)為相對低極化率高電阻率的特征,與含礦地質(zhì)體存在明顯的電性，因此礦區(qū)內(nèi)使用激電法尋找鉬礦體是具備地球物理前提條件的。

3.激發(fā)極化法的方法技術(shù)

在1∶1萬土壤測量異常區(qū)上布置了激電中梯面積性測量，測網(wǎng)密度100×20m，測線方位為北東18°，工作中使用重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所生產(chǎn)的WDFZ-10千瓦大功率激電測量系統(tǒng)，選取的技術(shù)參數(shù)為：供電極距AB=1500m，MN= 40m，激電測深工作，AB/2=3-500m，MN=1-20m，供電時間8s，供電周期32s，斷電延時200s，采樣寬度40ms。采用“一同三不同”方式進(jìn)行檢查，檢查量為總工作量的9%。視極化率（ηS）的均方相對誤差均小于±4%，視電阻率（ρS）總均方相對誤差均小于±7%，質(zhì)量均符合規(guī)范和設(shè)計要求。

4.激電異常特征及成果解釋

激電中梯面積性測量成果見圖2、3，以視極化率值為3.5%為異常下限，圈定一處激電異常，異常近似呈橢圓形，異常區(qū)面積為2.55km2，視電阻率異常也呈橢圓形，視電阻率在1000—2000Ω·m之間，異常區(qū)出露二疊紀(jì)石英閃長巖。

以視極化率值為5%為異常下限，異常分為南北2個帶，北部異常長432m，寬111m，異常極大值為7.3%，近東西向分布,異常等值線北側(cè)密，南側(cè)稀，向東南方向膨脹，地表出露的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ礦脈及礦化蝕變帶；南部異常帶長540m，寬200m，異常從西到東呈北西向逐漸向東轉(zhuǎn)為東西向展布，異常極大值為7.25%，異常等值線北側(cè)密，西南側(cè)稀，向東南方向膨脹，視電阻率在1000～2000Ω·m之間，位于礦區(qū)南部Ⅰ、Ⅱ礦脈及北西西向礦化蝕變帶的南側(cè)。推斷礦化體向南傾，異常極值點處埋深淺，向東南方向埋深逐漸增大，激電異常減弱。

根據(jù)巖礦石物性特征（表1），引起激電異常的礦物主要是深部與鉬共伴生的金屬硫化物，引起異常的巖石是礦化石英閃長巖和花崗閃長巖，而其他巖石都不可能引起高極化率、低電阻率異常，而氧化礦引起低極化率低電阻率異常。礦體分布于高極化率、低電阻率地區(qū)，異常由浸染狀、網(wǎng)脈狀或脈狀礦體而引起。從鉆孔施工結(jié)果看，共設(shè)計88個鉆孔，見礦鉆孔81個，鉆孔見礦率為92.0%，礦體總體向南傾斜，從西到東、從北到南礦體埋深逐漸增大，局部地段有些差異，異常極值點處礦體埋深淺，總體上礦體與異常對應(yīng)較好，說明物探綜合測量是圈定礦體的有效方法。

為了進(jìn)一步了解極化體的頂板埋深及空間賦存狀態(tài)，在異常帶主異常中心布置了5條激電測深剖面，由P230激電測深在地表淺部視極化率（ηs）值低，曲線平緩，視電阻率也低，淺部礦化體為氧化礦，為低極化、低電阻率反應(yīng)，隨著AB/2極距的增大，視極化率（ηs）值明顯增高，斷面圖中視極化率（ηs）異常對應(yīng)為相對低阻反映，斷面表現(xiàn)為傾角比較大，略向南傾，從視電阻率（ηs）斷面圖也可以看出，等值線呈較明顯的向南傾，最大值在6.68%，據(jù)此推斷礦體產(chǎn)狀較陡，根據(jù)P230線的激電測深二維反演斷面圖4可見：在測點215～250礦體頂板埋深在43～55m，對應(yīng)的視電阻率反演為向下呈明顯的到三角形，電阻率變小，說明極化體有一定埋深。后來勘探的結(jié)果鉆探驗證，自45.12m處見到輝鉬礦化，見礦體9個，最大厚度4.56m，礦體鉬平均品位0.04～0.31%，礦化均呈細(xì)脈狀，均賦存在石英閃長巖內(nèi)，向大小號點和大號點方向，極化體埋深加大，電阻率增大，極化體發(fā)生了變化。

圖2 1∶1萬激電中梯視極化率（ηs）等值線平面圖Fig.2 Contour plan of（1∶10000）IP intermediate-gradient polarizability（ηs）

5.結(jié)論

圖3 1∶1萬激電中梯視電阻率（ρs）等值線平面圖Fig.3 Contour plan of（1∶10000）IP intermediate-gradient resistivity(ρs)

實踐證明，在深部多金屬礦尤其是硫化物礦床的勘查中，激發(fā)極化法可以發(fā)揮其獨特的作用，一般能取得令人滿意的效果，本區(qū)即為一個很好的實例。利用激電中間梯度裝置快速掃面發(fā)現(xiàn)和圈定極化體范圍和賦存特征，利用激電測深可以確定極化體的埋深及賦存狀態(tài)，為指導(dǎo)工程驗證提供依據(jù)。上述方法組合在準(zhǔn)蘇吉花鉬鎢礦、烏日尼圖鉬（銅）礦，烏花敖包鉬礦和達(dá)來敖包鉬礦等大型鉬多金屬礦的勘查中都起到了很好的作用。

因此，在多金屬礦的勘查中激發(fā)極化法為一種快速有效的物探工作方法，應(yīng)當(dāng)加以推廣。

圖4 P230剖面激電測深二維反演斷面圖Fig.4 Induced polarization sounding section by 2D inversion of P230

∶

[1]喬禎，蔣職權(quán)，張國瑞，張賢良.綜合物化探在找鉛鋅礦中的應(yīng)用[J].西部資源，2013，（3）：96-97，100.

[2]王守光，黃占起，蘇新旭，一條值得重視的跨國境成礦帶——南戈壁——東烏旗銅多金屬成礦帶[J].地學(xué)前緣，2004，11（1）：249-252.

[3]華連章等.應(yīng)用綜合方法快速評價激電異常的找礦實例.見∶勘查地球物理地球化學(xué)文集(第3輯)激發(fā)極化法專輯.地質(zhì)出版社1985.

[4]劉瑞德,黃力軍,楊進(jìn),陸桂福.綜合電法在有色金屬礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用實例[J].物探與化探,2006，30（4）∶322-326.

[5]內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院.內(nèi)蒙古達(dá)來廟地區(qū)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查報告[R].呼和浩特∶內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院,009.

[6]傅良魁等電法勘探教程[M].北京.地質(zhì)出版社，1983.

[7]傅良魁主編.1982.激發(fā)極化法.地質(zhì)出版社.

[8]李金銘.1986.溫納激電測深在水平層上的異常規(guī)律,見∶電法勘探文集,地質(zhì)出版社.

[9]李金銘.激發(fā)極化法方法技術(shù)指南[M].北京∶地質(zhì)出版社.2004.

Induced polarization method in the application of molybdenum in Inner Mongolia,Ulam

In Ulam,molybdenum exploration in the process induced polarization method has played a very important role,IP intermediate-gradient ladder in measuring the surface polarization body scope,occurrence and IP sounding to determine the polarization body buried depth,has made the deep geological mmeralization information of different space.IP measurement has a guiding significance to deep prospecting drilling through authentication and has obtained the good geological effect,low resistance and high polarization is a useful indicator of the deep prospecting in the area.

IP intermediate-gradient,IP sounding,Deep prospecting

喬禎（1961—），男，高級工程師，長期從事物化探勘查工作,現(xiàn)在內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院工作。

國家資源補償費項目（礦調(diào)【2004】10-1）