激发极化法在内蒙古阿荣旗矿产远景调查中的应用

赵维俊，闫国磊，徐英奎，高 飞，金 鑫，孙中任

（沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳110032）

0 前言

近年来，国内能源需求日益增加，中国地质调查局为此开展了一批地质大调查项目.作为“内蒙古莫力达瓦旗库如奇地区矿产远景调查”项目一部分，在1∶1万土壤测量和地质调查后确定的异常区内，开展1∶1 万激发极化法［1-4］调查.本工作是以寻找硫化物金属矿床为主要目的，对重点异常区进行检查，对异常的含矿性进行评价，结合地质、化探和磁法成果圈定找矿靶区，同时为矿产普查找矿提供综合资料.

本文首先介绍激电中梯扫面工作，目的是利用视极化率Ma和视电阻率ρa划分激电异常的分布范围，为部署激电测深点位置提供重要依据.然后介绍激电测深工作，目的是圈定潜在矿（化）体的埋藏深度和赋存空间位置信息，为槽探工程提供准确位置.在一处异常区，槽探工程揭露为铜锌矿.

1 地质概况

测区主要为志留—泥盆纪浅变质碎屑岩、光华组酸性火山岩及沉积火山碎屑岩.南侧分布侏罗纪中细粒二长花岗岩，北侧及东侧分布有钾长花岗岩及花岗岩脉，并且发育石英脉，可见蜂窝状的黄铁矿化.在泥鳅河组斑点板岩中可见黄铁矿化，有较大的找矿前景.

2 地球物理特征

考虑到工区出现的岩石类型，主要从内蒙古地区电法勘探发表的文章［5-8］中，选择同样岩石类型，其电性测量值见表1.从极化率上看，这些岩石类型值都不高，基本都小于5%.从电阻率来看，变质细砂岩与硅化角砾岩的值比较低.激发极化法勘探主要是从极化率值来判断激电异常，辅助以电阻率值来划分激电异常.地球化学勘查表明测区是以 Cu、Au、Mo、Pb、Zn 为主的组合异常区.硫化金属矿（化）体的高极化率低电阻率特征，提供了激发极化法地球物理勘探的物理前提.

表1 岩矿石物性参数表Table 1 Physical parameters of rocks and ores

3 工作方法

3.1 激电中梯

3.1.1 激电中梯测量

激电中梯工作布置在内蒙古阿荣旗，共敷设32条南北向剖面，从西线X31开始，到东线X93结束，测线的长度不等.测线的最北端点号是159，最南端点号是1.测网密度为100 m×40 m.工作布置和地质简图如图1所示.

激电中梯采用重庆地质仪器厂生产的DJS-8时间域直流激发极化仪，YAMAHA EF60010 kW发电机，WDFZ-5A型5 kW大功能智能发射机，WDZ-5整流电源.供电电极AB 1800 m，测量电极MN 40 m.1线供电5线同时测量.双极短脉冲供电，周期为8 s，占空比为1∶1.采样延时为200毫秒，采样4 s.

3.1.2 激电异常解释和评价

激电中梯数据成图后，需要对激电异常按照一定的规则进行划分和编录.激电异常的解释和评价是整个工作中重要的环节.在定性解释中参考形态解释方法［9］和激发极化异常的快速解释方法［10］.在解释过程中，也考虑地质与化探调查成果.这样才能提高激发极化法调查结果的地质解释水平［11］.

工区实测的Ma值范围从0.16%到15.01%，背景值为4.77%，均方差为2.21%.整个工区来看，超过背景值视极化率区主要在测区中间沿东西向展布（图2a）.工区 ρa范围为 141.3～1953.6 Ωm，平均值为 627.1 Ωm（图2b）.整体上看，低阻带在测区中间呈现东西走向，与高极化率带的走向是一致的.测区内共划分M1到M5共5个激电异常.

M1激电异常位于X53与X57线之间，光华二组与泥鳅组接触带上，走向为东西向.Ma异常强度最大值为 10.27%.ρa范围为 541～842 Ωm.异常宽度约为80 m，长度约为300 m.这个异常属于低电阻率高极化率异常.

M2激电异常位于X47与X55线之间，光华二组与石英脉的接触带上，是面积最大、强度最大的异常.异常走向为东西向.Ma最大强度为13.57%.ρa范围为441～541 Ωm.异常宽度约为260 m，长度约为300 m.这个异常属于低电阻率高极化率异常，具有硫化金属矿物的激电特征.为了查明极化异常体地下分布，在M2异常选4点做激电测深.

M3激电异常位于X57到X63线之间，光华二组与泥鳅组的接触带上，异常形状不规则，包含两个封闭.Ma最大强度为 11.37%.ρa范围为 341～441 Ωm.异常宽度约为240 m，长度约为300 m.这个异常属于低电阻率高极化率异常.

M4激电异常位于X65到X71线之间，光华二组与泥鳅组的接触带，走向为南北向.Ma最大强度为10.27%.ρa范围为 441～541 Ωm.异常宽度约为 200 m，长度约为200 m.异常属于低电阻率高极化率异常.这个异常区具有成矿有利条件，选6点做激电测深.

M5激电异常位于X79到X83线之间，泥鳅组与石英脉的接触带上，走向为南北向.Ma最大强度为10.27%.ρa范围是 241～ 341 Ωm.异常宽度约为 210 m，长度约为200 m.这个异常属于低电阻率高极化率异常.为了查明异常极化体的地下分布，在异常区内X81线上选6点做激电测深.

3.2 激电测深

3.2.1 激电测深测量

激电中梯扫面工作后，在异常较好的M2、M4和M5异常区内共选择16个点做激电测深.激电测深采用重庆地质仪器厂生产的DZD-6A型多功能直流电法仪.测量装置采用|AB|∶|MN|=5∶1 等比排列的对称四极.AB/2最小2.5 m，最大2000 m.布极方向为南北向.供电周期为16 s，延时80 ms，采样宽度为100 ms.

3.2.2 激电测深反演结果与解释

激电测深数据使用吉林大学的VESIP软件处理，然后用Surfer软件绘制等值线断面图.下面按测线对它们进行解释与评价.

X51线电阻率反演断面（图3b）显示浅部地层成层性比较好，随着深度增加，电阻率缓慢增加，然而浅部地层极化率变化不均匀（图3a）.在图3a中258～361 m区间显示一个直立椭圆状高极化率异常区C2，在电阻率断面上对应中等电阻率.异常区C2具有中等电阻率高极化率地球物理特征.图3a中133～221 m区间存在一个未封闭高极化率异常区C1.C1在电阻率断面显示电阻率剧烈变化的区域.C1和C2异常存在硫化矿物的可行性不大，但可作为备用考察.

在X69线选择6个测深点.在地层浅部存在一个盆状高极化率异常区C1，从顶部15 m深延伸到底部116 m深.在图4b上对应350 Ωm的相对低阻区.C1异常区具有低电阻率高极化率地球物理特征.在287～666 m深度存在一个高极化率异常区C2，在南边没有封闭，局部有3个圈闭，向右下方倾斜.这个高极化异常区在图4b上对应为相应低阻区.所以异常区C2也具有低电阻率高极化率地球物理特征，具有硫化矿物的特征，很可能存在矿化.

X81线激电测深显示地层浅部极化率和电阻率都不均匀.在极化率断面图5a上高极化率异常区C1对应图5b中电阻率由高向低快速过渡区，极有可能是硫化矿物所致.在图5b中高电阻率异常区R1表示有陡状高阻脉体向上侵入.R1极化率在10%～11%，异常R1具有高阻高极化特征.在极化率断面图中高极化率异常区C2没有封闭，向南部延伸.C2异常区电阻率值在700～900 Ωm，异常具有低电阻率高极化率特征.

在M5异常槽探工程揭露：主体岩性为斑点板岩.刻槽样结果锌元素含量较高，连续性较好，铜元素具有异常显示.泥鳅河组地层板岩铜锌含量高.矿床成因推断为海相火山岩型铜锌矿.

4 总结

激电中梯和激电测深方法组合运用在内蒙古阿荣旗矿产远景调查中，根据激电中梯快速圈定激电异常5个.结合地质、化探信息，在3个激电异常内选定16点做激电测深.激电测深反演结果详细刻画地下极化体的埋深和形态.M5异常槽探工程揭露，这是一个铜锌矿床.

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