張宇鵬

(云南省地質礦產勘查院，云南昆明 650051)

物探方法廣泛應用于礦產勘查，在一定的條件下(礦產規(guī)模大、物性差異明顯)可取得較好的找礦效果，然而多數(shù)礦產規(guī)模較小，與圍巖物性差異不明顯，若直接探測礦體，很難形成明顯的異常，甚至無異常。其實物探異常是地下各種綜合地質因素的綜合反映，合理利用綜合物探方法及成果，結合地質、化探及遙感等資料進行綜合研究，對成礦地質體進行有效識別和定位，可以發(fā)揮物探方法深部探測的優(yōu)勢，達到間接找礦目的。

1 斷裂的識別與定位

諸多礦床嚴格受斷裂控制，有效地探測區(qū)域斷裂及控礦斷裂是找礦的重要方向[2]。多年來，物探方法對識別與定位斷裂發(fā)揮了巨大的優(yōu)勢，眾多地表不明顯或地質上認為深部存疑的區(qū)域斷裂均借助于物探資料得到了有效的推斷與解釋，如云南省北東向師宗-彌勒斷裂及木里-麗江斷裂，兩者地表均反映不明顯，但是根據(jù)區(qū)域重力資料顯示為重力梯級帶。又如云南近南北向瀾滄江斷裂及北西向金沙江-紅河斷裂，區(qū)域重力資料顯示為條帶狀重力高、低異常轉換帶、變異帶。用于識別與定位斷裂梯級帶是指物探等值線平面圖上走向長而穩(wěn)定、寬大極值帶旁側的條帶狀梯級帶、快速變化帶[1]，絕大多數(shù)可據(jù)此識別與定位斷裂，但是存在特殊情況，因為凡異常都在極值點兩側存在梯級帶，顯然逢梯級帶就畫斷裂是不對的。如作者在云南保山隆陽區(qū)某地施工的17線大地電磁測深(EH4)異常特征[3](圖1)，剖面616點以西橫向或縱向均出現(xiàn)低-中阻異常帶，卡尼亞電阻率為100Ω·m～1000Ω·m；616～716點250m～450m以下，出現(xiàn)明顯的高阻異常帶，卡尼亞電阻率1400Ω·m～上萬Ω·m，高阻異常帶頂部梯度帶向東緩傾，西部梯度帶向東緩傾，深部逐漸變陡，東部梯度帶向西陡傾；716～732點橫向或縱向均出現(xiàn)低-中阻異常帶，卡尼亞電阻率100Ω·m～1000Ω·m；剖面732點以東300m以下，出現(xiàn)明顯的高阻異常帶，卡尼亞電阻率1400Ω·m～上萬Ω·m，高阻異常東部未封閉，西梯度帶向西陡傾。剖面716～732號點低-中阻為東西兩側高阻之間的條帶狀梯級變化帶，異常帶向南西陡傾，未施工鉆孔前據(jù)一般規(guī)律認為該梯級帶為構造蝕變帶，是本區(qū)找礦的有利部位，經鉆孔驗證，該梯級帶實為東西兩側高阻體(花崗巖體)的分枝部位，并非構造蝕變帶。從這個例子可看出有梯級帶就習慣推斷為斷裂是非常不嚴謹、不慎重的做法，因為依據(jù)梯級帶僅識別與定位兩側巖石具有明顯物性差異，并且垂向斷距明顯的正、逆斷裂。本例雖然物性差異明顯(巖性變化引起)，但垂向斷距不明顯，推測為構造帶顯然依據(jù)不充分。要準確推測斷裂帶，必須充分認識地質條件，排除因巖性變化引起的物探異常梯度帶、物探異常窄的高值或低值帶，否則推測的斷裂破碎帶就不可靠。

圖1 保山隆陽區(qū)某地17線大地電磁測深(EH4)異常圖

(1)重力異常一般表現(xiàn)為條帶狀重力高、低異常轉換帶、變異帶；異常沿走向方向幅值、寬度發(fā)生變化，如消失、中斷、錯動等，斷裂走向與條帶狀異常中心連線基本一致。

(2)電阻率異常區(qū)若在同一地層或巖性內形成窄的電阻率高、低異常帶，這大多是斷裂的反映；若不是在同一地層或巖性內所形成的高、低異常帶兩側差異明顯，且呈條帶狀沿走向發(fā)生突變時，大多為斷裂的反映，斷裂位置、走向與電阻率高、低異常帶中心連線基本一致。要注意的是若異常走向上未發(fā)生突變，大多是不同地層或巖性界線的反映。

(3)極化率異常區(qū)與電阻率識別與定位標志基本一致，要注意的是極化率梯級帶大多為極化體傾向變化的反映，若根據(jù)地質特征能夠確認斷裂帶內礦化蝕變發(fā)育，如黃鐵礦化、褐鐵礦化等，則會形成條帶狀窄的極化率高值帶，可據(jù)此推測為斷裂帶的反映。

(4)高磁異常區(qū)梯級帶大多是磁性體傾向變化的反映，若確認斷裂帶蝕變礦化明顯，如褐鐵礦化、黃鐵礦化、矽卡巖化等，會引起磁性下降，形成窄的低磁異常條帶狀異常，可據(jù)此推測斷裂破碎帶。

2 巖漿巖體的識別與定位

巖漿巖體的識別與定位是找探矽卡巖型礦床、巖漿巖型礦床最重要的找礦方向[2]。從物性特征分析，巖漿巖體的物性有一定的規(guī)律和個性，一般規(guī)律是巖漿巖體密度、磁性由酸性到超基性逐漸增大，電阻率均高，極化率均低(若含一定量的黃鐵礦則極化率高，電阻率低，這種情況較為少見)[1]。根據(jù)所述的物性特征，可以得出識別與定位巖漿巖體的規(guī)律：

(1)對于重力法而言，酸性巖體在圍巖為老地層(如古生界或更老地層)或高密度巖石(如碳酸鹽巖)的情況下可引起明顯重力低異常?；?、超基性巖圍巖為中新生界地層時，可引起重力高。

(2)以磁異常圈定巖體較為復雜，特別是酸性巖體更難以圈定，酸性巖體的磁性變化較大。作者就云南西部地區(qū)巖漿巖體的磁異常特征普遍規(guī)律作一個簡單的總結：基性、超基性巖體一般含較多的磁性礦物，埋深較淺時可產生數(shù)千或上萬納特的強磁異常，致使巖體異常與磁性礦物異常往往很難區(qū)分。中性巖漿巖一般具中等強度磁性，磁異常曲線跳躍較小，大多數(shù)情況下難以分辨。酸性巖漿巖一般磁性較弱，多數(shù)酸性巖漿巖體區(qū)，很難據(jù)單純的磁異常分辨出巖體異常。中、基性火山巖磁異常變化很大，以上千至數(shù)千納特異常較常見，異常曲線形態(tài)具鋸齒狀跳躍、正負相間特點，與其它巖體異常有明顯區(qū)別，可據(jù)此大致推測巖體分布范圍(圖3)。

(3)巖漿巖體一般顯示電阻率高異常，可據(jù)此識別與定位侵入于泥巖、頁巖、砂巖等低電阻率巖石中的巖體，但是在高電阻率巖石(如碳酸鹽巖)中的巖體一般難以識別。要注意的是影響電阻率的因素較多，只依據(jù)電阻率識別巖體的多解性更強，故不能單獨依據(jù)電法資料識別與圈定巖體。如作者在大理云龍縣某地施工0線大地電磁法(EH4)異常特征[4](圖2)，剖面南西部105～125號點標高2000m～2200m，出現(xiàn)明顯的中阻異常帶，卡尼亞電阻率600Ω·m～1000Ω·m，異常呈近橢圓狀展布；125～145號點標高1750m～2050m，出現(xiàn)明顯的中-高阻異常帶，卡尼亞電阻率600Ω·m～4000Ω·m，異常呈近橢圓狀展布；剖面中部155～185號點標高1800m～2000m，出現(xiàn)明顯的中-高阻異常帶，卡尼亞電阻率600Ω·m～4000Ω·m，異常帶近似呈“U”字形狀；剖面東部185～215號點標高2200m以下，出現(xiàn)復雜的中-高阻異常帶，異常帶深部未封閉，整體呈倒“L”字形狀展布，卡尼亞電阻率600Ω·m～4000Ω·m；210～220號點深部出現(xiàn)近似直立的低阻變化帶；215號點以東標高1750m～2000m出現(xiàn)明顯的中阻異常帶，卡尼亞電阻率600Ω·m～1000Ω·m，中阻異常呈近橢圓狀展布。根據(jù)工作區(qū)巖石電性特征，結合地質特征，綜合分析認為：125～145號點之間近橢圓狀高阻異常、155～185號點之間的“U”字形中-高阻異常均由侵入碎屑巖(低阻)中的花崗巖體引起；東部185～210號點標高1950m以上向北東緩傾的中-高阻異常，經異常查證，地表可見厚大的大理巖，局部見花崗巖脈出露，推測該異常主要由大理巖引起，異常頂、底部向北東緩傾的梯度變化帶大致對應大理巖的邊界；深部標高1950m以下近似直立的中-高阻異常分布于大理巖底部，從異常的產狀(大理巖產狀向北東緩傾，該異常為近似直立)來看，不可能為大理巖引起，似為隱伏的花崗巖體引起，但是顯得依據(jù)不充分。從這個例子可以看出，在高電阻率巖石分布區(qū)識別與定位花崗巖體較為困難，必須結合其他方法(如化探等)進行綜合分析才能對物探異常進行定性解釋推斷。

圖2 大理云龍縣某地0線綜合剖面圖

3 地層的識別與定位

依據(jù)物探資料對地層進行識別與定位有利于隱伏地質界線的劃分，也是物探在地質填圖中的應用。但是地層的物性情況比較復雜，一般規(guī)律是地層年代越老密度越大，正常沉積巖磁性均低，火山巖多數(shù)磁性較高，變質巖、灰?guī)r電阻率高，泥巖、頁巖電阻率低，炭質巖石一般極化率高，其他巖石極化率低。根據(jù)上述物性特點，一般利用物探資料可識別的地層有：

(1)利用重力資料可以圈定以中新生界地層為圍巖的地層(古生界或更老的地層)，顯示為重力高異常。對于深部的穹隆構造重力資料有較好的效果，顯示為環(huán)狀的重力高異常。

(2)利用磁測資料可以進行火山巖分布區(qū)識別與定位，如騰沖某地高精度磁測異常特征[5](圖3)，區(qū)內基性火山熔巖磁性最強，磁化率κ平均值6071×10-64π·SI～6157×10-64π·SI，可引起-3454nT～3100nT的磁異常值，與地面磁異?；疚呛?。據(jù)現(xiàn)場試驗，地表火山熔巖磁異常與沖洪積層掩蓋下同一火山熔巖磁異常值相差不大，△T等值線銜接很好。因此，利用磁測資料可以較準確地勾繪出掩蓋層下伏火山熔巖的界線。

圖3 騰沖市某地高精度磁測異常特征

(3)利用電阻率可以識別與定位某些差異明顯的地層，如在保山昌寧縣某地進行的激電工作[6](圖4)，根據(jù)工作區(qū)所測巖(礦)石電性特征，灰?guī)r電阻率1523Ω·m，為相對高阻體；泥質粉砂巖電阻率125Ω·m，為相對低阻體，電阻率差異明顯。從地面激電異常特征看，西側視電阻率100Ω·m～250Ω·m，具明顯低阻異常特征，中部視電阻率400Ω·m～1200Ω·m，為明顯的高阻異常特征，東部視電阻率100Ω·m～250Ω·m，為明顯的低阻異常特征。根據(jù)視電阻率(ρs)異常特征及巖石電性特征，結合地質特征綜合分析：中部高阻異常由碳酸鹽巖(灰?guī)r)形成，兩側低阻異常由碎屑巖(泥質粉砂巖)形成，可以看出視電阻率與地層(巖性)存在較為密切的關系，可大致推斷工作區(qū)地層(巖性)的分布，該區(qū)礦床類型為碳酸鹽巖建造中受構造控制的熱液脈型鉛鋅礦床，物探成果對厚覆蓋層下掩蓋的碳酸鹽巖分布及含礦地層隱伏界線分布具一定的指導作用。從視電阻率分布特征來看，向陽寺組與栗柴壩組地層界線應在工作區(qū)東側。

(4)炭質層在激電工作中的影響巨大，一般顯示為低阻高極化異常特征，如大理市永平縣某地所測巖芯電性特征[7]，含黃鐵礦重晶石石英黃銅礦礦脈極化率6.25%～17.17%，平均值11.2%，電阻率156Ω·m～466Ω·m，平均值310 Ω·m；含炭質砂質板巖極化率5.04%～18.58%，平均值9.55%，電阻率188Ω·m～596Ω·m，平均值為268Ω·m，可以看出找礦目標體與炭質層電性特征相近，實際工作中很難區(qū)分。在其他一些礦區(qū)可以利用低阻高極化特征識別與定位炭質地層。

圖4 保山昌寧縣某地視電阻率異常特征

4 蝕變礦化帶的識別與定位[1]

蝕變礦化帶的識別與定位是物探近年來找礦的一個方向，礦化蝕變帶規(guī)模一般較礦體大，物性差異明顯，如果直接探測礦體，物探異常很弱，甚至無異常，但是如果探測蝕變礦化帶，就能夠更好的發(fā)揮物探方法間接找礦的作用。

(1)在深部找礦中，利用激電測深視電阻率參數(shù)及視極化率參數(shù)一般難以直接反映深部中小礦體，但可以反映深部厚大的蝕變礦化帶，如方解石化、硅化等，顯示為高阻低極化異常特征，如黃鐵礦化、褐鐵礦化，顯示為低阻高極化異常特征，若直接探測礦體可能無異常，但是間接找礦效果良好。

(2)區(qū)域地質調查工作，如1∶5萬高精度磁測工作，可以利用磁測成果有效的圈定找礦靶區(qū)，如矽卡巖化帶分布區(qū)，若直接找礦，可能沒有異常。

5 結論

本文以云南西部多個礦區(qū)實際工作實例，大致總結常用物探方法(重力、磁測、激電、大地電磁測深(EH4))在云南西部斷裂、巖漿巖體、地層及礦化蝕變帶的識別與定位方法，對云南西部物探成果的應用有一定的指示作用，也對云南西部地區(qū)找礦實踐中物探方法的應用與選擇方面有一定的參考價值。特別說明的是，探測目標體是否能引起物探異常，最重要的是與圍巖有無物性差異，且差異要足夠明顯，這就要求物探工作設計前應進行實地踏勘，對巖(礦)石進行物性測定，并以此作為物探工作方法設計的依據(jù)。同時具體實際工作中必須充分利用已有地質、化探、遙感等資料進行綜合研究分析，可大大減少物探異常多解性，使物探成果與實際地質情況吻合，一定程度上更能體現(xiàn)物探工作的價值。