劉春平

(華北地質(zhì)勘查局五一九大隊(duì)，保定 071051)

關(guān)鍵字：激電法；激電異常；鉛銀等金屬硫化物礦體

1 地質(zhì)背景

1.1 地層特征

礦區(qū)內(nèi)出露地層簡單，由中生界侏羅系上統(tǒng)張家口組二段（J3z）的火山巖系和第四系全新統(tǒng)沖洪積物（Q）組成。為單斜地層，總體傾向NE,傾角在10°～30°之間。

（1）侏羅系上統(tǒng)張家口組二段（J3z2）：以流紋巖、流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r為主、是銀多金屬礦的成礦圍巖。

流紋巖（λ）：淺肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，流紋構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。斑晶為石英和正長石，含量在15%左右，粒徑1mm～1.5mm。基質(zhì)為隱晶質(zhì)。分布在礦區(qū)的中南部，局部見高嶺土化、硅化，是石英正長斑巖體和礦體的直接圍巖。

流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r（λbtf）：淺肉紅色，火山碎屑結(jié)構(gòu)，角礫狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。角礫成分為流紋質(zhì)巖屑，含量在20%～40%、礫徑在2mm～10mm之間、呈棱角狀，由流紋質(zhì)火山灰膠結(jié)。呈層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀為50°∠10～20°，分布在礦區(qū)的中北部，局部見高嶺土化，是礦體的圍巖。

流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r（λtf）：淺肉紅色，火山碎屑結(jié)構(gòu)、凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。晶屑成分為正長石和石英，含量25%、粒徑在1mm左右，由流紋質(zhì)火山灰膠結(jié)。呈層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀為20°～55°∠10～30°，零星分布在礦區(qū)的北部。

（2）第四系全新統(tǒng)沖洪積物（Q）

分布于山間河谷、山坡及山梁的鞍部等地，厚度一般1m～5m，最厚可達(dá)40m。由沖積、洪積成因的黃色土狀亞砂土、亞粘土、砂、礫石組成。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)NW向斷裂構(gòu)造發(fā)育，多以蝕變破碎帶形式出現(xiàn)，或被后期花崗斑巖和二長斑巖脈充填，是本區(qū)的主要控礦構(gòu)造。

（1）小東溝斷層（F1）

分布于礦區(qū)西部，擠壓破碎帶長1.0km左右，寬0.4m～2m，產(chǎn)狀為40°∠65°～75°，斷層性質(zhì)是在由南北向壓應(yīng)力誘導(dǎo)出來的剪切應(yīng)力作用下形成的低序次剪裂逆斷層。擠壓破碎帶中可見硅化、高嶺土化、褐鐵礦化等蝕變。

（2）正溝東斷層（F2）

分布于礦區(qū)中部，與F1斷層平行。延伸約3km，走向300°～320°，總體傾向NE，局部反傾，傾角45°～75°，亦屬逆斷層。擠壓破碎帶寬約1m～13m，有石英正長斑巖脈侵位。破碎帶內(nèi)蝕變發(fā)育，主要蝕變有鐵錳碳酸鹽化、硅化、褐鐵礦化等，并可見鉛鉬銀礦化。是本區(qū)的主要容礦構(gòu)造。

（3）二道溝東斷層（F3）

分布于礦區(qū)東北部邊界地段，長約1.0km，走向325°，傾向N E，傾角65°～70°。斷層性質(zhì)屬正斷層。

（4）NNE向斷裂構(gòu)造

NNE向斷裂構(gòu)造不發(fā)育，以蝕變破碎帶形式出現(xiàn)。是本區(qū)的次要容礦構(gòu)造。

（5）節(jié)理構(gòu)造

礦區(qū)流紋巖、流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r中節(jié)理裂隙較發(fā)育，按其產(chǎn)狀不同，大致可分為兩組：

（1）NWW向節(jié)理：傾向200°～210°，傾角75°～80°。（2）NNE向節(jié)理：傾向280°～300°，傾角75°～80°。以上兩組節(jié)理裂隙中，都不同程度的見有硅化、褐鐵礦化蝕變現(xiàn)象，其中NWW向節(jié)理中蝕變強(qiáng)度較大，在物化探異常帶地段內(nèi)最為發(fā)育，多被后期白色的硅質(zhì)、黃鐵礦細(xì)脈充填。是本區(qū)的主要容礦構(gòu)造。

1.3 巖漿巖特征

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，以晚侏羅世火山活動(dòng)為主，侵入活動(dòng)為輔?；鹕綆r廣泛分布，侵入巖多呈巖株或脈巖出露，巖性包括石英正長斑巖（λξπ）、花崗斑巖（rπ）、二長斑巖（ηπ）、輝綠巖（βμ）等。

石英正長斑巖（λξπ）：呈巖株?duì)畛雎对趨^(qū)的西部和南部，巖石呈肉紅色、淺肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶為正長石和石英，含量在20%左右，粒徑1mm，基質(zhì)為隱晶質(zhì)。局部巖石具似斑狀結(jié)構(gòu)，風(fēng)化強(qiáng)烈，具輕微高嶺土化，呈風(fēng)化沙狀。

花崗斑巖（rπ）、二長斑巖（ηπ）、輝綠巖（βμ）呈巖脈狀產(chǎn)出，零星分布在礦區(qū)內(nèi)。其中輝綠巖（βμ）脈與鉛銀礦化密切。

2 方法概述

本次物探測量工作使用重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所生產(chǎn)的WDFZ-10型大功率直流激電發(fā)送系統(tǒng)，配套的有進(jìn)口17千瓦發(fā)電機(jī)、整流源、發(fā)送機(jī)和接收機(jī)等。供電方式采用周期為16秒、占空比1:1的雙向短脈沖制式。自動(dòng)記錄供電電流和供電時(shí)間，每分鐘記錄一次，記錄精度為0.001A，當(dāng)電流波動(dòng)不大于2%時(shí)，可視為恒流。接收機(jī)工作參數(shù)設(shè)置為斷電延時(shí)100ms，取樣寬度40ms，測量疊加次數(shù)為2次，自動(dòng)記錄觀測時(shí)間、存儲(chǔ)號(hào)、一次電位V1和四塊積分面積的極化率值ηs1-4。

激電中梯面積測量和剖面測量工作采用短導(dǎo)線、中間梯度裝置形式，供電極距AB=1500m，測量極距MN=40m，測量點(diǎn)距=20m。供電導(dǎo)線的鋪設(shè)位置距離觀測導(dǎo)線在20m以遠(yuǎn)，絕緣電阻不低于3MΩ。觀測不極化電極瓶的開工極差小于2mv，收工極差小于5mv。不同供電環(huán)進(jìn)行連續(xù)觀測時(shí)，供電環(huán)的接頭處均有2～3個(gè)重復(fù)觀測點(diǎn)。遇到觀測數(shù)值出現(xiàn)異?；虿环€(wěn)定時(shí)均進(jìn)行了重復(fù)觀測和確認(rèn)。

激電中梯面積測量范圍控制在AB中間的2/3區(qū)段內(nèi)進(jìn)行，實(shí)施一線供電多線測量的工作方式，旁測線距主供電線最大距離不大于1/5AB。

激電中梯剖面測量范圍控制在AB中間的1/2區(qū)段內(nèi)進(jìn)行，各條剖面線均為主供電線。

激電測深剖面測量采用對稱四極裝置形式，最小供電極距AB/2=2.5m，最大供電極距AB/2=1500m，最小觀測極距MN/2=0.5m，最大觀測極距MN/2=40m。具體排列情況詳見表1。

表1 激電測深供電極距與測量極距排列表

實(shí)際野外工作過程中嚴(yán)格按照中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZ/T0070-2016《時(shí)間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)定》規(guī)范要求執(zhí)行。

3 勘探原理

通過表2可知區(qū)內(nèi)電性特征為：鉛銀礦（化）石和破碎蝕變帶極化率最高，平均值分別達(dá)到了6.97%和3.27%，而其他巖漿巖和地層極化率均在2.0%左右，而蝕變破碎帶電阻率變化較大，電阻率值在2000Ω·m與區(qū)內(nèi)地層電阻率基本相似。

激電測量是以巖（礦）石與圍巖的電性差異為基礎(chǔ)，結(jié)合該區(qū)電性參數(shù)，該區(qū)鉛銀礦（化）石高極化與圍巖低極化特征有明顯電性差異。綜上所訴，該區(qū)內(nèi)的目標(biāo)地質(zhì)體與圍巖之間存在明顯的極化率差異，為在該區(qū)開展激電找礦工作提供了良好的地球物理前提。

表2 巖（礦）石標(biāo)本電參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

4 激電異常解釋

4.1 平面異常解釋

礦區(qū)內(nèi)出露的地層除溝谷中為第四系覆蓋外，主要是上侏羅統(tǒng)張家口組二段地層，其巖性為流紋質(zhì)沉凝灰?guī)r、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r和流紋巖等，巖漿巖脈出露較廣泛，主要有石英正長斑巖脈、正長斑巖脈和石英正長巖脈等。巖漿巖脈和凝灰?guī)r類的接觸帶部位有礦化蝕變顯示。區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)SP1、SP2、SP3、……SP7等7條主要礦化蝕變帶，它們是本區(qū)成礦的有利地段，也是本次物探找礦的重點(diǎn)靶區(qū)

綜合分析研究河北省赤城縣正溝銀多金屬礦預(yù)查地質(zhì)、物探綜合平面圖看出，在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)7處較明顯的物探平面激電異常。為便于推斷解釋，把這些平面激電異常分別編號(hào)為IP1、IP2、IP3、IP4、IP5、IP6和IP7號(hào)異常，異常位置大都與SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、SP6和SP7號(hào)礦化蝕變帶位置相對應(yīng)，初步推斷激電異常是這些化蝕變帶所引起（詳見圖1）。

圖1 地質(zhì)、物探綜合平面圖

（1）IP1號(hào)異常位于礦區(qū)的西北邊部，視極化率異常平面形態(tài)不太規(guī)則，呈近似長條狀,北西方向展布，北西向長度800m左右，寬度200m左右。異常區(qū)內(nèi)出現(xiàn)2個(gè)視極化率異常中心。異常中心視極化率值將近2.5%，屬于弱激電異常。在SP1號(hào)視極化率異常區(qū)內(nèi)，與其相對應(yīng)的視電阻率異常呈明顯的條帶狀高阻異常，異常中心視電阻率值超過3500Ω·m，高阻低極化特征非常明顯。

地質(zhì)上已查明IP1號(hào)異常右側(cè)中南段有SP1號(hào)礦化蝕變帶存在，礦化蝕變帶的走向與IP1號(hào)物探激電異常走向相一致，由此推斷IP1號(hào)異常是SP1號(hào)礦化蝕變帶引起的，可作為進(jìn)一步找礦的靶區(qū)。

（2）IP2號(hào)異常位于Ⅰ號(hào)異常的右邊，相距600m左右。視極化率異常平面形態(tài)呈長條狀，北西方向展布，北西方向長度斷斷續(xù)續(xù)橫穿整個(gè)測區(qū)，異常寬度300m左右，呈多個(gè)視極化率異常中心，異常中心視極化率值在2.5%左右，屬于弱激電異常。與其相對應(yīng)的視電阻率異常呈明顯的條帶狀高阻異常，北段的異常中心視電阻率值超過3000Ω·m，南段的異常中心視電阻率值將近8000Ω·m，超高阻弱極化特征非常明顯。

靠近IP2號(hào)異常帶北端部位有SP3號(hào)礦化蝕變帶出露，由此推斷IP2號(hào)異常與SP3號(hào)礦化蝕變帶關(guān)系密切，不排除該部位有隱伏硫化物礦(化)體存在，可作為進(jìn)一步找礦勘查的對象。

IP2號(hào)異常位于測區(qū)的南下邊，異常平面形態(tài)呈長條狀，北西方向展布，北西方向長1000m左右，異常寬度100m左右，有幾個(gè)較弱異常中心，異常中心視極化率值在2.5%左右，屬于弱激電異常。與其相對應(yīng)的視電阻率異常呈明顯的條帶狀高阻異常，高阻弱極化特征非常明顯。異常區(qū)內(nèi)未見明顯的礦化蝕變現(xiàn)象，因此初步推測激電異常與出露的正長斑巖關(guān)系密切。

（4）IP4號(hào)異常位于礦區(qū)的中南邊，異常呈長條狀，北西向展布，長1200m左右，寬200m左右。異常區(qū)內(nèi)出現(xiàn)兩個(gè)較強(qiáng)異常中心，最高異常中心視極化率值為4%，比其它異常值均高。與其相對應(yīng)的視電阻率異常呈明顯的超高阻異常，異常中心視電阻率值超過6000Ω·m，相對高阻高極化特征明顯。

IP4號(hào)異常南部異常位置有SP7礦化蝕變帶出露，由此分析推斷，IP4號(hào)異常應(yīng)是SP7礦化蝕變帶引起的,異常幅值較高，具有很好的找礦指示前景，可作為本區(qū)進(jìn)一步尋找隱伏金屬硫化物礦（化）體的首要靶區(qū)。

（5）IP5號(hào)異常位于測區(qū)的南下邊、IP4異常的東北側(cè)，異常平面形態(tài)呈長條狀，北西方向展布，北西方向長800m左右，異常寬度100m左右，有幾個(gè)較弱異常中心，異常中心視極化率值在2.5%左右，屬于弱激電異常。與其相對應(yīng)的視電阻率異常呈明顯的條帶狀高阻異常，高阻弱極化特征非常明顯。IP5異常區(qū)域內(nèi)地層巖性為凝灰?guī)r，伴有微弱礦化蝕變顯示，因此該異常主要是由礦化蝕變和凝灰?guī)r引起的，可以作為找礦的參考。

（6）IP6號(hào)異常位于IP5號(hào)異常的東邊，異常平面展布呈長條狀，北西走向，沿走向長度3000m左右,異常平均寬度200m左右。異常區(qū)內(nèi)有多個(gè)異常中心，異常中心最高視極化率值超過3%。與其相對應(yīng)的視電阻率異常呈明顯的超高阻異常，異常中心視電阻率值將近6000Ω·m，為明顯的超高阻中極化特征。

該異常部位中部有SP5礦化蝕變帶出露，SP5礦化蝕變帶的兩端分別靠近IP7號(hào)異常和IP6號(hào)異常，由此分析推斷，IP6號(hào)異常應(yīng)與SP5礦化蝕變帶關(guān)系密切,具有一定的找礦指示前景。

（7）IP7號(hào)異常位于IP6號(hào)異常的東側(cè)，異常平面展布呈近似長條形，北西向展布，長2000m左右，寬200m左右，有多個(gè)異常中心，異常中心最高視極化率值將近3%，屬于弱異常。與其相對應(yīng)的視電阻率異常呈明顯的超高阻異常，異常中心視電阻率值超過6000Ω·m，呈高阻中極化特征。

該異常部位的西側(cè)有SP5礦化蝕變帶出露，由此推斷IP7號(hào)異常與SP5號(hào)礦化蝕變帶有一定的關(guān)聯(lián)度，對進(jìn)一步找礦有較好的指示作用。

4.2 典型測深剖面解釋及鉆孔驗(yàn)證結(jié)果

本次激電工作對圈定所有局部異常進(jìn)行了激電測深測量，共合計(jì)8條激電中梯剖面。本次對IP6號(hào)異常P5勘探線激電測深剖面進(jìn)行重點(diǎn)解剖。

由圖2可知在剖面的174號(hào)點(diǎn)附近出現(xiàn)較明顯的激電異常，異常寬度100m左右,異常幅值超過3%，所處的地質(zhì)環(huán)境均為流紋巖，剖面的視電阻率ρs值上下跳躍明顯，在127號(hào)點(diǎn)、170號(hào)點(diǎn)和221號(hào)點(diǎn)附近視電阻率ρs幅值將近達(dá)到6000Ω·m。

圖2 地質(zhì)、物探綜合剖面圖

分析研究P5剖面測深擬斷面圖看出，在172號(hào)和186號(hào)點(diǎn)地表下面出現(xiàn)較明顯的激電異常，異常位置與剖面異常位置相對應(yīng)。視電阻率異常部位與視極化率異常部位相對應(yīng)，呈明顯的高阻中極化特征。根據(jù)剖面和測深擬電斷面圖分析，極化體的中心埋深在100m左右。和SP5號(hào)礦化蝕變帶對應(yīng)較好，可進(jìn)行深部驗(yàn)證。

經(jīng)鉆孔ZK5-1鉆探驗(yàn)證，在67.54m～87.7m深度范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)以鉛銀為主的金屬硫化物礦體，鉆孔穿礦厚度20.16m。礦體賦存位置與極化體的中心埋深對應(yīng)較好，該高阻中極化的激電異常應(yīng)是礦致異常。該區(qū)找礦前景較大。

5 結(jié)論

通過激電中梯面積測量工作，圈定出了IP1-IP77個(gè)激電異常，其中有5個(gè)激電異常與蝕變帶基本對應(yīng)了，它們對本區(qū)找礦具有較好的指導(dǎo)意義。

通過激電剖面測深工作，一方面對平面異常進(jìn)行了查證，另一方面對礦（化）體的深部賦存狀態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀和中心埋藏深度等情況有了大致的了解，為下一步的鉆探驗(yàn)證找礦工作提供了依據(jù)。經(jīng)鉆孔驗(yàn)證在67.54m～87.7m深度范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)以鉛銀為主的金屬硫化物礦體，鉆孔穿礦厚度20.16m。礦體賦存位置與極化體位置吻合較好，應(yīng)為礦致異常。由此可知激電法在本區(qū)取得了較好的找礦效果。