趙然　徐飛　白慧慧　趙旭陽

摘要：玻利維亞是典型的資源型國家，礦產(chǎn)資源十分豐富。本文闡述了雙頻激電法在該國某銅礦區(qū)的應(yīng)用，首先通過激電中梯掃面工作圈定出多個(gè)激電異常，明確找礦范圍，然后通過單極-偶極激電測深工作，進(jìn)一步查明礦（化）體的賦存部位、分布規(guī)模等。

關(guān)鍵詞：雙頻激電法；激電中梯；單極-偶極測深

中圖分類號：P631.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）30-0201-03

0引言

國內(nèi)的激發(fā)極化法研究始于1957年，此時(shí)國外對此方法的前景尚有爭議，方法技術(shù)也未解決。1959年激發(fā)極化法經(jīng)推廣，成為我國在礦產(chǎn)勘查和水文調(diào)查應(yīng)用最廣、效果最好的方法之一。何繼善院士從70年代初期開始此方面的研究，于80年代前后正式提出雙頻道激發(fā)極化法。

該方法的本質(zhì)是將特殊波形的高、低兩種頻率電流信號同時(shí)發(fā)送和接收，因此與其他激發(fā)極化法相比具有抗干擾能力強(qiáng)、受發(fā)送電流變化影響小、測量精度高、觀測速度快、工作效率高、裝置輕便等優(yōu)點(diǎn)。適合在地形復(fù)雜、環(huán)境惡劣及干擾較多的地區(qū)開展工作。在許多地方均有成功的工程應(yīng)用實(shí)例，尤其在針對金屬礦的找礦工作中取得了較好的應(yīng)用效果。

該礦區(qū)以往有部分小規(guī)模開采坑，可能開采了少量地表氧化銅礦石，但未見有選礦等其他礦業(yè)活動的痕跡。工作區(qū)內(nèi)見有多個(gè)小采洞，一般深度10m～30m，但這些工程都沒有見有形成原始資料。

2012年～2013年，Compania de Minas Kawsaqi S.R.L.公司在本區(qū)陸續(xù)完成3個(gè)鉆孔施工，進(jìn)尺750余米。其中，其中1鉆孔見到4層銅礦體，從淺部到深部，4層礦體單工程平均品位、穿礦厚度分別為Cu2.53%/7.4m、1.03%/2m、1.4%/5m、0.98%/8.7m，銅礦物以黃銅礦、斑銅礦為主，次為輝銅礦。

為進(jìn)一步圈定礦（化）體，并確定其產(chǎn)狀、走向及延伸情況，在礦區(qū)南部地表見孔雀石化區(qū)開展激電剖面和單極-偶極測深工作，并對各類巖（礦）石的物性特征進(jìn)行了測定分析。

1工作區(qū)地質(zhì)和地球物理概況

1.1地質(zhì)概況

礦區(qū)處于東科迪勒拉山脈西側(cè)（西部邊緣）玻利維亞南段。在區(qū)域上僅有兩個(gè)有代表的沉積旋回，即Tacsafian旋回和Andean（安第斯）旋回。礦區(qū)處于東科迪勒拉Au-Sb成礦帶與東科迪勒拉Pb-Zn成礦帶的過渡部位。礦區(qū)地處安第斯造山帶之東科迪勒拉構(gòu)造帶西部邊緣。區(qū)域構(gòu)造經(jīng)歷了板塊擠壓、造山抬升等一系列復(fù)雜強(qiáng)烈的演化過程。

礦區(qū)地層出露以白堊系一套中基性火山—沉積建造為主，總體呈近南北向帶狀展布。其中，上白堊統(tǒng)阿諾依菲雅組（K2ar）最為發(fā)育，是區(qū)內(nèi)與成礦關(guān)系最為密切的層位之一。奧陶系中-下奧陶統(tǒng)地層為礦區(qū)最老的基底建造，主要在礦區(qū)北東和南部零星出露：新生代新近系、古近系地層主要出露于礦區(qū)南東部：第四系地層主要在礦區(qū)東部山前斜坡或洼地（溝系）大面積分布。

本礦區(qū)銅礦化主要賦存在上白堊統(tǒng)阿諾依菲雅組第三巖性段（K2ar3）中-基性火山巖系，銅礦體嚴(yán)格受北西向、北東向斷裂構(gòu)造控制，沿?cái)嗔褬?gòu)造地表形成褪色礦化蝕變帶。礦區(qū)銅礦石以稠密侵染狀-細(xì)網(wǎng)脈狀、角礫狀為主，次為塊狀、細(xì)脈狀、脈狀和杏仁狀銅礦石。

1.2地球物理特征

本礦區(qū)同一巖（礦）石的幅頻率存成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造變化較大。玄武巖幅頻率最高，銅礦石次之，砂巖和火山角礫巖極化率低。不同巖（礦）石間的極化率（幅頻率）差異特征可作為本區(qū)開展激電工作找礦和礦床評價(jià)的地球物理依據(jù)。

2工作技術(shù)與方法

儀器使用中南大學(xué)自主研發(fā)生產(chǎn)的S0-3C雙頻激電儀，接收機(jī)可同時(shí)觀測來自地下含有兩個(gè)主頻率的電場信息，獲得低頻電位差ΔU_fD和高頻電位差ΔU_fG，并計(jì)算視幅頻率（F_s）和視電阻率（ρ_s）。視幅頻率Fs=（ΔU_fD-ΔU_fG），△U_fG×100%，其物理意義和極化率一樣，都是描述激發(fā)極化效應(yīng)的重要參數(shù)。

①激電中梯掃面：采取一線供電多線測量的工作方式，AB=900～1200m，MN=40m，點(diǎn)距40m；測量區(qū)間=2/3×AB，旁測線距供電線最大距離200m；工作頻率4-4/13Hz。圖1為激電中梯掃面的工作示意圖。

②激電測深剖面：采用單極一偶極裝置，一個(gè)測點(diǎn)測量10個(gè)MN偶極深度（n=1～10）：B為無窮遠(yuǎn)極，位于剖面的中垂線上，MN=40m，工作頻率4-4/13Hz。圖2為激電測深工作示意圖。

3異常的解釋與驗(yàn)證

3.1激電異常平面特征

圖3為區(qū)內(nèi)視幅頻率F_s和視電阻率ρ_s等值線平面圖，測區(qū)共獲得F_s異常4處。

3.1.1視幅頻率平面異常特征

本區(qū)的F_s異常幅值不大，測區(qū)視極化率值變化在0.09%～3.68%之間，平均值為1.7%。從視幅頻率異常等值線平面圖可見，測區(qū)西部視極化率值高于東部，南部視極化率值高于北部，尤其在西南部，出現(xiàn)較大面積異常區(qū)。異常走向基本為南北向，局部走向北西，與地層展布基本吻合。

F_s1異常：位于6線82點(diǎn)～9線86點(diǎn)之間，異常走向近南北向，異常范圍為100m×400m，F(xiàn)_s峰值3.7%，對應(yīng)視電阻率為167～416Ωm，對應(yīng)地表地層為K2ar3，地表見孔雀石化。推測該異常由深部金屬硫化物的局部富集引起。

F_s2異常：位于4線50點(diǎn)～9線64點(diǎn)之間，異常走向近南北，異常范圍為200m～500m，F(xiàn)_s峰值3.2%，對應(yīng)視電阻率為202～527Ωm，對應(yīng)地表地層為K2ar2，地表見孔雀石化。推測該異常由深部金屬硫化物的局部富集引起。endprint

F_s3異常：位于4線20點(diǎn)～6線26點(diǎn)之間，異常走向北東，異常范圍為100mx400m，F(xiàn)_s峰值3.2%，對應(yīng)視電阻率為289～538Ωm，對應(yīng)地表地層為K2ar3，地表無礦化。推測該異常由深部金屬硫化物的局部富集引起。

F_s4異常：位于2線32點(diǎn)～4線46點(diǎn)之間，異常走向北北東，異常范圍為120m×400m，F(xiàn)_s峰值3.2%，對應(yīng)視電阻率為181-378Ωm，對應(yīng)地表地層為K2ar3，地表見孔雀石化。推測該異常由深部金屬硫化物的局部富集引起。

3.1.2視電阻率平面異常特征

本區(qū)視電阻率值不大，測區(qū)視電阻率變化范圍39-649Ωm，平均值為228Ωm。測區(qū)視電阻率呈現(xiàn)西部高東部低的特征，西部高阻異常區(qū)與安山玄武巖的分布范圍吻合。北部邊緣高阻異常沒有封閉。

3.2局部異常的綜合分析

為確定F_s1，F(xiàn)_s2，F(xiàn)_s3，F(xiàn)_s4這四個(gè)異常地段礦（化）體的空間分布狀態(tài)，布設(shè)了C6激電測深剖面，并進(jìn)行了反演，異常圖見圖4。

C6測深剖面長1080m，點(diǎn)距40m，方位0°，垂直穿過上述四條異常帶。在120號點(diǎn)至240號點(diǎn)，有一激電異常，幅頻率最大值為3.67%，該異常為低阻高極化，異常封閉，異常中心位于地表下約50m。在320號點(diǎn)至480號點(diǎn)，有一激電異常，幅頻率最大值為3.9%，該異常為低阻高極化，深部異常未封閉。在520號點(diǎn)至600號點(diǎn)，有一激電異常，幅頻率最大值為4.0%，該異常為低阻高極化，異常位于地表，在520點(diǎn)附近見到孔雀石。在680號點(diǎn)至840號點(diǎn)，有一激電異常，幅頻率最大值為9.5%，該異常為低阻高極化，異常為封閉。在1000號點(diǎn)至1120號點(diǎn)，有一激電異常，幅頻率最大值為6.69%，該異常為低阻高極化，異常封閉，異常中心位于地表下約90m，在1040點(diǎn)位置地表見到孔雀石，推斷為深部硫化物富集體引起。

4結(jié)論

①通過本礦區(qū)激電工作，發(fā)現(xiàn)四處激電，其中F_s1，F(xiàn)_s2，F(xiàn)_s4呈中低阻相對高極化異常特征，F(xiàn)_s3呈高阻相對高極化異常特征，并揭示出礦區(qū)以北西斷裂為主，為確定礦床成因提供了物探依據(jù)。②經(jīng)鉆孔驗(yàn)證，激電測量成果表明區(qū)內(nèi)氧化型銅礦化體具有中等幅頻率的特點(diǎn)，并且礦體所處位置的巖石種類不同，對應(yīng)的視電阻率值零亂。③異常與已知礦體的分布十分吻合，表明激發(fā)極化法在本區(qū)尋找含金硫化物礦是有效的，資料是可靠的。endprint