王超，李科強，高晶

(1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院，河南 鄭州 450006；2.河南省地質(zhì)勘查信息化工程技術研究中心，河南 鄭州 450006；3.河南農(nóng)業(yè)大學 河南 鄭州 450002)

0 引言

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國對于礦產(chǎn)資源的需求量逐年增長。河南省作為我國螢石礦的重要出產(chǎn)地，在開發(fā)利用方面發(fā)揮重要作用。為了尋求找礦突破，物探工作者在螢石礦勘探中投入地球物理勘探工作[1]。由于河南省洛陽地區(qū)螢石多金屬主要賦存于斷裂構(gòu)造，礦體受斷裂構(gòu)造控制明顯，為地球物理勘探提供了有利條件。通過磁法勘探，可以推斷斷裂構(gòu)造走向和半隱伏-隱伏礦體的分布情況；利用電法勘探可以推斷礦體的空間賦存狀態(tài)，為下步工程布設提供技術支撐。本文以汝陽縣太山廟螢石普查工作為例，探討磁法勘探、激電中梯測量的應用效果。

1 工作區(qū)地質(zhì)和地球物理特征

1.1 地質(zhì)特征

工作區(qū)位于華北地臺南緣隆起區(qū)與臺緣坳陷區(qū)之間的過渡地帶，欒川—固始斷裂以北。工作區(qū)內(nèi)出露地層簡單，除中生代花崗巖大面積出露外，只有第四系砂土。工作區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，有近東西斷裂構(gòu)造。工作區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，巖漿巖分布廣泛，以燕山期巖漿活動最為強烈，礦床(點) 主要與該期巖漿活動有關，燕山早期巖漿活動形成巨粒黑云母花崗巖，在工作區(qū)東側(cè)為后期粗粒花崗巖。工作區(qū)內(nèi)螢石礦體主要賦存在斷裂帶內(nèi)，螢石礦體嚴格受斷裂帶控制，產(chǎn)狀與斷裂帶產(chǎn)狀一致，螢石礦石類型主要為螢石—石英型，螢石呈紫色，部分沿構(gòu)造帶裂隙面充填，部分膠結(jié)角礫，經(jīng)取樣分析化驗，CaF2品位為17.72%～36.33%，平均品位24.48%。

1.2 地球物理特征

為了更好的對物探工作進行合理的推斷解釋，在測區(qū)內(nèi)采集64 塊巖石標本，并進行了磁參數(shù)和電性參數(shù)測定。工作區(qū)巖(礦) 石的磁化率及剩余磁化強度的范圍有比較大的變化，磁化率最小的為螢石礦石，為1.24(10-5×4πSI)；最大的為褐鐵礦石，為342.98(10-5×4πSI)；剩余磁化強度最小的為粗粒巖，為34 864(10-3A/M)，最大的為褐鐵礦化巖石，為798 354(10-3A/M)。總體上分析，該礦區(qū)巖(礦) 石磁性差異明顯，具備開展地面高精度磁測的地球物理前提。工作區(qū)巖(礦) 石的視電阻率和視極化率的變化范圍較大。從整體分析，視電阻率最小的為中粗粒花崗巖，平均值為405.97 Ω·M，最大為螢石礦石，為628.4 Ω·M；視極化率最大為褐鐵礦石，為7.79%，最小的為粗?；◢弾r，為3.98%。測區(qū)內(nèi)巖(礦)石的電性差異明顯，具備開展時間域激電測量的地球物理前提。

2 高精度磁法測量

磁法測量勘探是以利用地殼內(nèi)各種巖(礦)石間的磁性差異所引起的磁異常來尋找有用礦產(chǎn)或查明地下地質(zhì)構(gòu)造的一種地球物理勘探方法[2]。本次高精度磁法測量采用重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的WCZ-1 型質(zhì)子磁力儀，該儀器分辨率達0.1 nT，讀數(shù)精度0.5 nT。測網(wǎng)布設采用100 m× 20 m。通過對高精度磁法測量磁場數(shù)據(jù)進行日變改正、基點改正、正常緯度改正和高度改正后，得出磁異常值△T。

由于斜磁化影響，正負異常的中心會偏離磁性體中心，特別磁性體為北東或北西走向時，偏移較大。為了直觀依據(jù)磁異常圖判定構(gòu)造走向，采用化極處理[4]，測區(qū)△T 化極平面等值線圖如圖1 所示。

由圖1 整體分析，磁異常整體形態(tài)較復雜，表現(xiàn)為負異常背景下的正異常，局部出現(xiàn)了強的正異常；從局部分析，在磁測區(qū)的中部出現(xiàn)了串珠狀的不規(guī)則條帶狀正異常，異常走向大致為北東-南西向，磁異常強度不均勻，異?！鱐 極大值251 nT。根據(jù)△T 平面等值線圖形態(tài)分析，中部強磁異常為燕山早期巖漿活動形成巨粒黑云母花崗巖(γ53-1)所引起。東北部正負異常和西南負磁異常由于斷裂構(gòu)造引起。F1 為已知斷層，其走向和磁異常形態(tài)基本一致。螢石礦化點位于東北部正負異常分界線附近，由于測區(qū)螢石礦主要賦存于斷裂構(gòu)造中，推斷磁異常正負分界線為斷裂構(gòu)造帶。西南部不均勻負異常區(qū)，與測區(qū)化探的Pb、Zn等多金屬異常區(qū)基本吻合。根據(jù)測區(qū)附近鉛鋅多金屬礦嚴格受斷裂破碎帶控制[3]，西南部推斷正負分界線為斷裂構(gòu)造帶。

圖1 △T 化極平面等值線圖

3 激電中梯測量

激發(fā)極化法以地下巖、礦石在人工場作用下發(fā)生的物理和電化學效應(激發(fā)極化效應)的差異為基礎的一種電法勘探方法[1]。本次采用時間域激電中梯測量，裝置具有快速、高效的優(yōu)點。本次激電中梯測量任務就是有效地對斷裂構(gòu)造進行控制以及尋找隱伏的鉛鋅礦體。

根據(jù)測區(qū)實際需求，激電中梯測量布設兩個區(qū)域。采用儀器為重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DZD-6A 多功能直流電法儀，供電極距AB=1 200 m，測量極距MN=40 m，網(wǎng)度為100×40 m。

3.1 A 區(qū)激電中梯測量

由于已知螢石礦出露點位于已知斷裂構(gòu)造F1 和推斷斷裂構(gòu)造F2 處，為了查明螢石礦體是否有向北東方向延伸趨勢，A 區(qū)激電中梯測量布設在已知斷裂構(gòu)造F1 上，與測區(qū)磁法測量東北部正負異常向?qū)?。A 區(qū)共4 條測線，結(jié)合地形綜合考慮，測線的方位角為90°。A 區(qū)視電阻率平面等值線圖和視極化率平面等值線圖如圖2 和圖3 所示。

圖2 A 區(qū)視電阻率平面等值線圖

由圖2 綜合分析，視電阻率呈現(xiàn)北部為相對低阻區(qū)，中南部為相對高阻區(qū)，局部視電阻率最大值達到了1 800 Ω·M 左右，兩個橢圓狀高阻體異常分布與已知斷裂構(gòu)造F1 兩側(cè)，基本可以推斷由于局部地質(zhì)體淺部破碎所引起；由圖3 分析，測區(qū)內(nèi)視極化率普遍較低，西北部表現(xiàn)為視極化率較高，在3%左右，局部地段大于6%的異常主要表現(xiàn)為點異常，較高極化率區(qū)域分布在已知斷裂構(gòu)造的北側(cè)。

圖3 A 區(qū)視極化率平面等值線圖

由視電阻率等值線平面圖和視極化率等值線平面圖綜合分析，異常形態(tài)是由構(gòu)造斷裂所引起，這與地質(zhì)資料所推斷的基本吻合。結(jié)合標本電性參數(shù)和地質(zhì)情況，由于螢石礦具有中高阻中高極化特征，已知斷裂構(gòu)造F1 的北側(cè)應作為下步找礦的重點區(qū)域。

3.2 B 區(qū)激電中梯測量

由于在測區(qū)的西南部存在Pb、Zn 等多金屬化探異常區(qū)，驗證磁法測量推斷了斷裂構(gòu)造F3，B 區(qū)激電中梯測量布設該區(qū)域。B 區(qū)共9 條測線，結(jié)合地形綜合考慮，測線的方位角為90°。B 區(qū)視電阻率平面等值線圖和視極化率平面等值線圖如圖4 和圖5 所示。

從圖4 分析，視電阻率形態(tài)不規(guī)則，在B 區(qū)的中部和北部出現(xiàn)高祖區(qū)，局部視電阻率最大值達到了1 433 Ω·Μ，表現(xiàn)為點異常。在B 區(qū)的西南部，出現(xiàn)中高阻背景下地阻形態(tài)，推斷由于局部斷裂構(gòu)造所引起，這與磁異常推斷斷裂構(gòu)造基本一致，基本可以確定該處斷裂構(gòu)造的存在；從圖5 分析，在B 測區(qū)的中東部出現(xiàn)一個極化率閉合區(qū)域，視極化率在4% 左右，局部地段大于6%的異常主要表現(xiàn)為點異常。

圖4 A 區(qū)視電阻率平面等值線圖

圖5 B 區(qū)視極化率平面等值線圖

結(jié)合地質(zhì)、化探分析，斷裂構(gòu)造F3 穿過Pb、Zn等多金屬化探異常區(qū)，工作區(qū)附近Pb、Zn 等多金屬礦主要分布與斷裂構(gòu)造中，該斷裂構(gòu)造應作為下步尋找Pb、Zn 等多金屬礦的重點區(qū)域。

4 結(jié)語

綜合物探方法在尋找斷裂構(gòu)造中賦存螢石礦、Pb、Zn 等多金屬礦圈定靶區(qū)，相互印證，提供了地球物理依據(jù)。高精度磁法測量成果和已知斷裂構(gòu)造基本一致，根據(jù)高精度磁法測量推斷了兩條斷裂構(gòu)造，露螢石礦點位于主斷裂構(gòu)造和次生斷裂構(gòu)造附近，具有較好找礦前景。激電中梯測量成果與高精度磁法測量推斷構(gòu)造基本相吻合，特別是和賦存于斷裂構(gòu)造中Pb、Zn 等多金屬化探異常區(qū)相對應，為下部地質(zhì)勘探工作確定了工作靶區(qū)?？傊?，綜合物探方法在尋找賦存于斷裂構(gòu)造的礦體具有明顯指導意義，具有一定的有效性和可行性。