萬啟華

（新疆地礦局第四地質(zhì)大隊，新疆 阿勒泰 836500）

鉛鋅礦找礦是鉛鋅金屬資源開發(fā)的重點，找礦需要采用先進(jìn)的技術(shù)方法，其中，以綜合物探法比較常用，該方法的應(yīng)用能為找礦提供可靠的參考依據(jù)[1]?，F(xiàn)結(jié)合新疆阿勒泰地區(qū)某鉛鋅礦區(qū)實際情況，對其找礦過程中綜合物探法的實際應(yīng)用做如下深入分析。

1 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)所在位置為準(zhǔn)葛爾盆地以北，阿爾泰山以南。礦區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)條件比較簡單，僅有上石炭統(tǒng)出露，局部可見碳酸鹽沉積。礦區(qū)中部以平頂山組下亞組為主，其巖性主要是中基性熔巖。在礦區(qū)范圍內(nèi)，可見北西向的斷層明顯發(fā)育。礦化體會受到沿北西向分布的斷層的影響與控制。礦區(qū)的東北部有侵入巖大量分布。

根據(jù)礦區(qū)現(xiàn)有資料可知，礦區(qū)范圍內(nèi)磁異常強(qiáng)度相對較低，分散情況異常，實際形態(tài)并不規(guī)則，走向主要為北西向。礦區(qū)內(nèi)的礦體大多分布于走向為北西向的負(fù)磁異常帶[2]。這一礦區(qū)范圍內(nèi)的激電異常主要呈面狀分布，強(qiáng)度相對較低，并不突出，但含礦帶和激電異常梯度之間存在十分密切的關(guān)系。

通過對礦區(qū)內(nèi)樣品的物性測定，有四種巖性實際極化率相對較低，這說明含礦巖體具有低極化的特點。對閃長巖和凝灰?guī)r而言，其電阻率相對較高，但玄武巖和砂巖的電阻率卻較低，存在十分明顯的電性差異。

2 物探方法

根據(jù)現(xiàn)有資料，在礦區(qū)中的地質(zhì)勘探線的基礎(chǔ)上布置1 條CSAMT 測線，同時設(shè)置2 條測深剖面。CSAMT 測線長8.3km，點距為40m，在礦脈的兩側(cè)，將其點距加密至20m，總測點數(shù)量為260 個。2 條測深剖面的長度也相等，均為1.5km，點距為40m，在礦脈的兩側(cè)，同樣將點距加密至20m。阿勒泰地區(qū)某鉛鋅礦CSAMT 視電阻率斷面圖如圖1 所示。

CSAMT 是指按照電磁感應(yīng)基本原理對大地中可控場源電磁場實際分布情況進(jìn)行觀測，進(jìn)而研究確定地下電性與地質(zhì)特征。由于天然電磁場自身信號強(qiáng)度相對較弱，所以可利用人工對發(fā)射源予以控制，借助發(fā)射電偶持續(xù)向地下發(fā)送頻率有所不同的交變電流，以此形成一個交變電磁場，在與場源相距足夠距離的位置通過對電場及磁場信號的準(zhǔn)確測量，確定地下不同介質(zhì)的阻抗相位與視電阻率。該方法最大的特點在于探測深度相對較大，采用標(biāo)準(zhǔn)公式可以對探測深度進(jìn)行初步估計。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公式，探測深度和視電阻率之間為正比關(guān)系，而探測深度則和頻率為反比關(guān)系，當(dāng)頻率不變時，探測深度主要由電阻率決定。對于本次所用工作站，其頻率在0.125Hz～9600Hz 范圍內(nèi)，有效發(fā)射功率為30kW，探測深度通常為2000m～3000m。另外，分辨率很高，垂直方向上的分辨率是探測目標(biāo)厚度與埋深的比值的0.1～0.2倍，而水平方向上的分辨率則是接收電偶的長度。相較于直流電測深，其頻譜更加豐富，可以從電阻較大的屏蔽層中穿過，且等值范圍相對較小。

為避免受到近場干擾因素的影響，同時處在有效范圍之內(nèi)進(jìn)行觀測，獲取符合要求的信號強(qiáng)度，發(fā)射極距要達(dá)到5km 以上，并且還要測線的方向保持平行。有效工作頻率在1-9600Hz 范圍內(nèi)，各頻點的發(fā)射時間相同，均為40s，然后按照1845s 的周期進(jìn)行采樣。將鋁箔作為供電電極，兩極接地電阻和供電電流分別為40-50Ω、17-18A。

激電測深可以在不均勻體分布研究中使用，而電阻率測深則主要用于分析確定層狀構(gòu)造沿垂直方向延伸的實際情況。本次所用系統(tǒng)主要由兩個部分構(gòu)成，即發(fā)射部分與接收部分，以此對視極化率及視電阻率進(jìn)行同時測量。

圖1 阿勒泰地區(qū)某鉛鋅礦CSAMT 視電阻率斷面圖

3 資料處理

對于可控源資料，主要由電法工作站進(jìn)行預(yù)處理，地下各介質(zhì)對應(yīng)的視電阻率與阻抗相位可采用以下公式計算得出：

式（1）中，f 表示發(fā)射頻率，Hz；ρx表示視電阻率，Ωm；Ex表示x 方向上的電場場強(qiáng)，V/m；Hy表示y 方向上的磁場場強(qiáng)，A/m。

反演采用專門的軟件進(jìn)行，在輸出數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上加入高程，然后再將其輸入到軟件當(dāng)中，以此對數(shù)據(jù)做各項處理，包括剔除非值、降噪和精校等，最后通過快速松弛完成反演，所得的反演結(jié)果可借助surfer 完成網(wǎng)格化成圖。研究區(qū)的巖礦石電阻率正態(tài)分布如圖2 所示。

圖2 研究區(qū)的巖礦石電阻率正態(tài)分布

通過一系列數(shù)據(jù)處理過程，可獲得包含阻抗相位與電阻率等在內(nèi)的參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)能對地層實施橫縱方向的劃分，進(jìn)而確定斷層所在位置與傾向[3]。因采用的是剖面測量，可完成二維解釋，所以在外部條件有利時，還能對斷裂空間實際展布形態(tài)予以準(zhǔn)確劃分。

基于激電測深方法的數(shù)據(jù)處理可以分成以下四個部分：其一，在野外測量過程中，繪制每個點的測深曲線，然后連續(xù)觀測突變點，同時對地形地質(zhì)情況進(jìn)行記錄；其二，野外工作完成后，將數(shù)據(jù)傳輸至計算機(jī)，由計算機(jī)核對各項野外記錄，再用專門的軟件求取平均值，并進(jìn)行圓滑處理；其三，用現(xiàn)有電法工作站開始數(shù)據(jù)反演，并借助surfer 為反演的數(shù)據(jù)實施白化或網(wǎng)格化的處理；最后，繪制專門的等值線圖。

4 資料解釋

在視電阻率方面，主要具有以下特征：

首先，在近地表約50m 的區(qū)域內(nèi)，存在視電阻率在1000Ωm 以內(nèi)的低阻帶，其等值線和地形線之間保持平行，在橫向沒有太大的變化。其次，在斷面的中部，分別有陡立低阻帶與高阻異常帶，其異常中心比較突出。最后，斷面深部是保持相對平緩的中、高阻帶。

通過綜合分析可知，淺部異常帶和第四系實際分布情況之間有密切關(guān)系，第四系地層實際厚度在50m 左右；在斷面的中部，橫向上電阻率有很大的變化，這說明存在斷裂等地質(zhì)構(gòu)造。另外，斷面深部是相對平緩的中、高阻帶，這是典型的老基底分布特征[4]。

在激電異常方面，對于視極化率，其異常強(qiáng)度相對較低，最大值在2%以內(nèi)，是典型的低極化異常區(qū)。通過鉆孔未發(fā)現(xiàn)炭質(zhì)，而且金屬硫化物實際含量也較少[5]。在整個剖面上，視極化率表現(xiàn)出明顯的臺階狀異常，這說明有地層分界存在，視電阻率有很大的變化；在縱向上，從淺到深視極化率不斷升高，其中，50m 以上部分的視極化率在1%以內(nèi)，而50m 以下部分的視極化率明顯變大，但視電阻率發(fā)生的變化不均勻，對于視電阻率相對較低的情況，主要是由于存在斷層或礦化等現(xiàn)象。

5 結(jié)語

綜上所述，經(jīng)綜合分析可知以上三種方法所得視電阻率基本吻合，在變化規(guī)律上也保持一致，高阻和低阻的所在位置基本相對應(yīng)。

結(jié)合各異常特征，在成礦有利的地方進(jìn)行鉆孔。通過鉆孔，在900m～2100m 和5300m～5700m 等位置發(fā)現(xiàn)了礦化帶，這在一定程度上印證了以上綜合物探方法在鉛鋅礦找礦中的合理性、可信性和有效性。