物探电法在豫西卢氏北沟金矿中的应用

王文庆 李 佳 袁 颖

（河南省地矿局第一地质勘查院，河南 郑州 450000）

受探矿权方委托，河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院承担了豫西卢氏北沟金矿区的物探工作任务，以寻找金等多金属矿床为目的，用物探方法圈定具有进一步工作价值的靶区，为下步工作提供依据。

激电法在寻找金属矿的电法勘探方法中是比较有效果的[1]。把工作区的地质实际和成矿因素综合起来加以分析，选择激电法作为基本的勘探方法，勘探的主要目的是对1：10 000 中间梯度法扫面进行分析，找到激电异常区，并在这个异常区域布设综合剖面，分析和确定矿体的分布范围和规模大小。

1 工区地质概况

工作区位于秦岭褶皱系北秦岭褶皱区，区域上出露的是一套中深变质岩系地层，断裂构造复杂岩浆热液活动频繁，岩石变形变质强烈。

1.1 构造

这一地区具有复杂的地质结构，断裂构造发育，总体呈现北西西向展布，断裂带显示多次变形的特征。

在朱阳关—夏馆断裂与南部的狮子坪断裂之间发育有背斜褶皱，由峡河岩群地层组成，轴向300°，倾角40°～70°，受断裂影响，背斜褶皱发育不完整。

1.2 地层

该区成矿地层主要为中元古界峡河岩群、中元古界宽坪岩群、下古生界二郎坪群。

中元古界峡河岩群为一套中浅变质的陆源碎屑岩、钙硅酸盐岩夹杂质大理岩及中基性火山岩组合，分为寨根岩组（Pt2z.）和界牌岩组（Pt2j.）。岩性为石英岩、含云母长石石英岩、云母石英片岩、云母片岩等。界牌岩组的锑元素含量是区域岩石平均含量十几倍，是金、锑多金属矿的成矿源岩。

中元古界宽坪岩群主要分布在瓦穴子——乔端断裂以北，南侧与二郎坪群断层接触，为一套变质碎屑岩—基性火山岩—碳酸盐岩组合，为层状无序构造岩石地层单位，是区内贵金属矿的成矿源岩。

下古生界二郎坪群主要分布于朱阳关—夏馆断裂带以北，为一套沉积—火山岩系，是区内多金属矿的成矿源岩。分为大庙组、火神庙组。火神庙组是区内金多金属矿主要含矿层位。

1.3 侵入岩

本地区岩浆很活跃，主要是中酸性侵入岩，分布于晋宁期至燕山晚期。岩浆岩规模不均，其主要特征是加里东期黑云母二长花岗岩，并且分布面积较大。频繁的岩浆活动，促进了本区矿产的形成。

晋宁期以二长花岗岩体为主，加里东期大部分是二长花岗岩体，其次还有石英闪长岩体、辉长岩体。

燕山期主要出露为黑云母二长花岗岩体和花岗斑岩体，与成矿关系密切，为成矿提供了热源与矿源。燕山期花岗岩类岩石经微量元素分析表明，金、锑含量普遍比区域岩石平均含量高4～5 倍，说明区内金、锑矿化与燕山期花岗岩紧密相关。

2 矿产分布情况

区域上矿产比较丰富，属北秦岭金铜银等成矿带，伏牛山金锑多金属成矿区。主要有锑、金、砷、铜、稀有金属（铌、钽、锂、铍、铯）、铅、铁、花岗石等矿产，以锑、金等矿产的工业意义较大。

区内主要矿（床）点有：涧北沟金矿、银洞山、王庄、大红沟、大河沟、掌耳沟、庆家沟等锑矿、正沟金矿点、栗树坪金矿点、南阳山铌钽矿、七里沟铌钽矿等。除银洞山和王庄锑矿为中型矿床外，其他则规模较小。

3 工作区岩石电性特征

3.1 区域电性特征

由资料可知，第四、三系的电阻率和极化率很低。主要围岩中含堇青石云母石英片岩、斜长角闪岩为中低电阻、中低极化。石英岩电阻次高，中高极化；炭质页岩、炭质板岩显示低电阻、高极化。而区内含金、银硅化黄铁矿化绿泥石片岩及石英脉为高电阻、高极化。分析可知，电阻率和极化率在本区内的矿（化）体与围岩之间存在一定的差别，这就是使用电法勘查的一个首要条件。

表1 岩（矿）石电性参数统计

3.2 工作区岩（矿）石电性特点

电性标本取自重点工作区的地表露头和采坑内，一共采集测定标本38块，测定结果见表1：

从上表可以看出，工区黄铁矿化绿泥石化石英片岩、硅化黄铁矿化绿泥石片岩、硅化石英杂砂岩、黑色石英脉电性呈现高极化率、高电阻率特征，极化率大部分在4.0%～10.0%之间，最大值为18.11%，电阻率一般在2 500～7 000ΩM，炭质页岩电性呈现稍高极化率、低电阻率特征，极化率在4.0%～4.5%之间，最大值为4.57%，电阻率较低，一般在100～400ΩM，斜长角闪岩、闪长岩、变细碧岩、花岗闪长岩极化率较低，一般在1.5%～2.5%之间，电阻率不太高，一般在500～2 000ΩM 之间，而含黄铁矿变石英杂砂岩、变砂岩，具有高电阻率特征，一般在5 000ΩM以上。

4 野外激电数据的采集与处理

4.1 工作方法

激发极化法（简称激电法），是指在人工电场控制下，分析地下岩石、矿石发生的物理和电化学效应之间的差异，是电法勘查法之一。

激电法的常用装置有以下几种：中间梯度装置、偶极装置、近场源装置和联合剖面装置。此次勘测中使用的方法是激电中梯和对称四极测深。

这次野外勘探采用双向短脉冲供电方式，以短导线方式测量，供电时间为8s，周期为32s，断电延时为100ms，最小供电电流为1.5A，激电中梯测量点距为20m，供电极距AB 为1 400m（综合剖面为2 000m），测量极距为40m。

4.2 测线布置

这个地区的地质构造方向主要呈现北西西向，以垂直构造方向来布置测线，为北偏东。测线间距100m，网格为100m×20m，后根据测量结果，在中部布置了综合研究剖面。

因该区雨水较多，供电和接收条件都良好，用多根钢质电极组供电釆，接收用不极化电极。

4.3 数据处理与成图

这些被采集来的激电数据，仅把电阻率经过简单地形改正，极化率不进行地形改正，使用武汉中地信息工程有限公司开发的MAPGIS 软件绘制图形。

5 激电异常的识别和推断

5.1 异常的判识

经过对工区视极化率ηs 平面等值线图的解析，根据（表1）所测的标本极化率值，作者确定工作区极化率大于3.5%（经验值）为异常，为此在工作区确定出2个激电异常，编号为Dη-1、Dη-2。

5.2 工作区异常分述;

Dη-1 异常出现在测区中部，其异常呈现条带状，走向约80°～90°，并且和构造带的走向大体相同，长约200m，宽约100m，曲线南缓北陡，具体位置在测区14 线至18 线的232～244 号点之间，视极化率ηs 极大值为6.3%，大部分在4.5%～5.0%之间，和此位置相对应的高阻很异常，视电阻率ρs 值在1 500～2 500ΩM 之间。出露地层岩性为小寨组（PzX2）黑云石英片岩变质岩，激电异常和金银化探异常吻合很好，经过分析可得出，激电异常是含黄铁矿化金银矿化体引起的，建议进行进一步验证。

测区主要的异常是Dη-2，处于勘测区的中南部，是似矩形的带状异常，走向约100°，和构造带的方向大体相同，长约600m，宽约200m，曲线呈现南缓北陡形态，具体位于测区14线至26线的202-224号点之间，这个异常面积较大，是高值视极化率异常，视极化率ηs 极大值为10.4%，大部分在6.0-8.0%之间，这个异常的中心区在14线至18 线的206-220 号点之间，视极化率ηs 值大部分在6.5%以上。和这个位置相对的是高阻异常表现，视电阻率ρs 值在1 500～3 000ΩM 之间。出露地层为小寨组（PzX2）黑云石英片岩，激电异常和金银化探异常呈现良好的对应状态，可以初步得出激电异常是因为金银矿化体的原因，为矿致异常，建议进一步钻探加以验证。

5.3 为更深入地了解工作区电性地质体的产状和埋深，在基本控制主要异常Dη-1、Dη-2位置上布置了14线激电中梯和测深工作，绘制了综合剖面图。

图1 综合剖面图

分析综合剖面图（见图1）能够得出，激电中梯ηs 背景在3.5%左右，在206-226 号点中间有高视极化率异常情况，对应位置为Dη-2 激电异常，在232-238 号点中间有次高视极化率异常情况，对应位置为Dη-1 激电异常，激电异常ηs 值一般在5.0%以上，对应的视电阻率为高阻，ρs在1 000～2 000ΩM左右。

由激电测深等值线断面图（见图2、3）可以看出，198-216号点中间深部有高极化情况呈现，234号点附近有高极化情况呈现，190-216号点之间和230-236号点之间有高阻地质体的呈现。

图2 激电测深ηs等值线断面图

图3 激电测深ρs等值线断面图

把测深的数据通过计算机反演（带地形高密度电法二维反演软件）得出极化率模型（见图4）、电阻率模型（见图5），通过对结果的分析可知，极化率模型在196-206号点之间120～250m 深处有极化体存在，在216-226 号点之间80～150m深处有极化体存在，极化体呈现南倾状态，北部顶板埋深大约100 米，南部约250m，238 号点附近深50～70m 左右有极化体。电阻率模型可以分析看出，在198-208号点之间80～250m深度有高阻体，在230-236号点之间50～80m深度有高阻体，这也相互印证了这个区域有高极化高阻地质体。

图4 极化率ηs模型解释结果

图5 电阻率模型解释结果

6 结论与建议

这次应用物探电法在勘测区域里发现了较有价值激电异常2个，分别为Dη-1、Dη-2，提供了新的找矿信息。部分地区及剖面上出现的性质不明异常，需要进一步查证；激电Dη-1、Dη-2、异常，与构造带的走向基本一致，位于区内成矿有利部位，推断为矿致异常，建议在14线对激电Dη-1、Dη-2主异常进行钻探工程验证，工程布置位置考虑在14线220号点和199号点。2014年1月，根据此次物探成果，对地质、物探、化探进行综合研究，在该线220 号点施工钻孔一个，在130m 见矿，和物探结果吻合较好。

［1］武汉地质学院金属物探教研室.电法勘探教程［M］.北京：地质出版社，1980.