激发极化法在内蒙古乌兰德勒钼矿上的应用

乔 祯 张贤良

内蒙古自治区地质调查院 呼和浩特 010020

激发极化法在内蒙古乌兰德勒钼矿上的应用

乔 祯 张贤良

内蒙古自治区地质调查院 呼和浩特 010020

∶在乌兰德勒钼（铜）矿勘查过程中，激发极化法起到了很重要的的作用，激电中梯测量在面上圈定极化体范围，激电测深确定极化体产状及埋深，取得了该区深部不同空间的地质成矿信息，激电测量对深部找矿具有指导意义，通过钻探验证并取得了良好的地质效果，低阻、高极化是该区深部找矿的有效标志。

∶激电中梯；激电测深；深部找矿

前言

地球物理勘查方法有多种多样，但各种方法在勘查中都有一定的局限性。在多金属硫化物矿床深部找矿和寻找隐伏矿床的实践中，激发极化法是一种公认的、极其有效的勘查手段。通过大比例尺的激电中间梯度面积性测量，可圈定激电异常的分布范围及形态特征，采用激电测深可了解极化体的埋深和空间赋存状态，此方法在内蒙古乌兰德勒钼矿勘查中，取得了较好的应用，在后序勘探过程中起到了重要作用。

2000年之前内蒙古乌兰德勒钼矿地质矿产工作程度低，2000年以来中国地调查局、内蒙古自治区地质调查院及地勘企业在二连—东乌旗成矿带上相继实施了不同比例尺的地质调查和不同尺度的科学研究，极大地提高了本区地质工作程度，内蒙古自治区地质调查院陆续开展的工作中在本区划分出4个钼、铜、钨多金属成矿远景区①和7个铜、铅、锌多金属找矿靶区。

1.矿区地质特征

矿区位于西伯利亚板块东南大陆边缘晚古生代陆缘增生带，二连—贺根山板块对接带的西北侧。中生代则处于滨太平洋构造域之大兴安岭中生代火山—岩浆岩带的西部边缘。处于锡林浩特微板块与中蒙边境一带南戈壁微板块之间的晚古生代弧—弧碰撞造山带，总体上属于西伯利亚板块东南缘古生代陆壳增生区。该增生区主要是通过微陆块增生、弧—弧、弧—陆碰撞方式铸就的。其中，奥陶系、志留系和泥盆系为南戈壁微陆块南缘的增生带，晚泥盆世—早石炭世，南戈壁微板块与锡林浩特微板块以及南戈壁微板块与北亚古陆发生弧—弧、弧—陆碰撞对接，二连—贺根山蛇绿构造杂岩带即为两个微板块的碰撞对接部位。石炭系—二叠宝力高庙组火山岩系和相伴的同时代巨量花岗岩带为锡林浩特微板块与南戈壁微板块碰撞对接后陆内造山阶段拉张环境的产物。

矿区大面积出露的地质体主要是二叠系灰红色中粗粒黑云母花岗岩，岩体呈北东向带状展布，其次为二叠系深灰色细粒石英闪长岩，为独立存在的小岩株，与周围中细粒黑云母花岗岩呈侵入接触，岩体中脉岩极为发育，主要有花岗斑岩脉、细粒花岗岩脉、花岗闪长岩脉、石英脉、闪长岩脉等，在石英脉和两侧围岩的蚀变以褐铁矿化、孔雀石化、云英岩化、黄铁绢云岩化及黑云母化较为发育。经钻孔揭露石英闪长岩下部可见到隐伏的红色中细粒黑云母花岗闪长岩侵入上部石英闪长岩。其中隐伏的细粒二长花岗岩与成矿作用关系密切，为成矿母岩。如图1。

图1 乌兰德勒钼矿区地质简图

矿区断裂构造较发育，主体构造与区域构造线一致，呈北东向展布，与主体构造相配套的分布一些以北西向为主的次级断裂构造，其中北东向断裂构造是区内主要的导岩、导矿构造，而北西向断裂构造是主要的容矿构造。

乌兰德勒钼矿床在横向上地表出露钼铜矿化体5条，其地表控制长度在900m～1700m之间，宽约为0.5m～4m；在矿石矿物主要为辉钼矿、同时伴生有辉铋矿、黄铜矿、闪锌矿等，与矿体有关的蚀变类型主要为黑云母化、黄铁绢英岩化、硅化、碳酸盐化等。

矿床在垂向上总体形成较为复杂的上下两种形态的矿带，上部矿带含矿层最厚可达150余米，平均厚38米，最长延伸500米，为脉状、网脉状与石英脉（硅质脉）有关的矿体，矿带总体上倾向南西，倾角60°，矿体埋深于30米到850米之间，矿石品位在0.03×10-2-0.73×10-2不等，平均品位为0.092×10-2，最高品位为1.24×10-2，矿脉围岩蚀变主要为绿泥石化、绿帘石化、高岭土化、云英岩化、硅化、碳酸盐化、萤石化等。

下部矿带矿体多赋存于其成矿母岩细粒花岗岩与石英闪长岩的内接触带部位，形成拱形状矿体，总体矿层较为稳定，矿体从西到东埋深逐渐加大，最厚有67.3m，矿层平均品位为0.083×10-2，最高品位为2.57×10-2，平均厚度26.1米，远离接触带部位矿层品位逐渐降低。

蚀变类型由上到下依次可见，钾化（黑云母化）、黄铁绢英岩化、云英岩化。该类蚀变在地表即可见到，主要发育于石英闪长岩、花岗闪长岩中。云英岩化蚀变主要形成于隐伏的矿化细粒二长花岗岩中，上部矿为氧化矿，下部矿为原生矿。

2.岩（矿）石电性特征

表1 乌兰德勒钼（铜）矿区岩（矿）石电性特征统计结果表Table 1 Statistics of electricity parameters in ulam molybdenum deposit rocks(ore)

为了解矿区内各种岩（矿）石的电化学和物理导电性质，对各类岩（矿）石进行了极化率（η）和电阻率（ρ）的测定,并进行了统计，由岩（矿）石电性特征统计结果表1可见：矿区极化率（η）最高的是黄铁矿化花岗闪长岩，钻孔中的石英闪长岩的极化率值最高值达到13%；石英脉、氧化矿最小，极化率一般小于1%；黑云母花岗闪长岩、石英闪长岩、蚀变花岗岩、云英岩化花岗岩、黄铁绢英岩、黑云母花岗岩显示中等，极化率小于3%；电阻率（ρ）也有明显的差异，最高的是石英脉和黑云母花岗岩，黄铁矿化花岗闪长岩、蚀变花岗岩、石英闪长岩和氧化矿石显示低电阻率的特征，上述岩（矿）石物性特征表明，与成矿有关的闪长岩、蚀变花岗岩具有相对高极化和低电阻率特征,是该矿床的重要找矿标志,而围岩黑云母花岗岩表现为相对低极化率高电阻率的特征,与含矿地质体存在明显的电性，因此矿区内使用激电法寻找钼矿体是具备地球物理前提条件的。

3.激发极化法的方法技术

在1∶1万土壤测量异常区上布置了激电中梯面积性测量，测网密度100×20m，测线方位为北东18°，工作中使用重庆奔腾数控技术研究所生产的WDFZ-10千瓦大功率激电测量系统，选取的技术参数为：供电极距AB=1500m，MN= 40m，激电测深工作，AB/2=3-500m，MN=1-20m，供电时间8s，供电周期32s，断电延时200s，采样宽度40ms。采用“一同三不同”方式进行检查，检查量为总工作量的9%。视极化率（ηS）的均方相对误差均小于±4%，视电阻率（ρS）总均方相对误差均小于±7%，质量均符合规范和设计要求。

4.激电异常特征及成果解释

激电中梯面积性测量成果见图2、3，以视极化率值为3.5%为异常下限，圈定一处激电异常，异常近似呈椭圆形，异常区面积为2.55km2，视电阻率异常也呈椭圆形，视电阻率在1000—2000Ω·m之间，异常区出露二叠纪石英闪长岩。

以视极化率值为5%为异常下限，异常分为南北2个带，北部异常长432m，宽111m，异常极大值为7.3%，近东西向分布,异常等值线北侧密，南侧稀，向东南方向膨胀，地表出露的Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ矿脉及矿化蚀变带；南部异常带长540m，宽200m，异常从西到东呈北西向逐渐向东转为东西向展布，异常极大值为7.25%，异常等值线北侧密，西南侧稀，向东南方向膨胀，视电阻率在1000～2000Ω·m之间，位于矿区南部Ⅰ、Ⅱ矿脉及北西西向矿化蚀变带的南侧。推断矿化体向南倾，异常极值点处埋深浅，向东南方向埋深逐渐增大，激电异常减弱。

根据岩矿石物性特征（表1），引起激电异常的矿物主要是深部与钼共伴生的金属硫化物，引起异常的岩石是矿化石英闪长岩和花岗闪长岩，而其他岩石都不可能引起高极化率、低电阻率异常，而氧化矿引起低极化率低电阻率异常。矿体分布于高极化率、低电阻率地区，异常由浸染状、网脉状或脉状矿体而引起。从钻孔施工结果看，共设计88个钻孔，见矿钻孔81个，钻孔见矿率为92.0%，矿体总体向南倾斜，从西到东、从北到南矿体埋深逐渐增大，局部地段有些差异，异常极值点处矿体埋深浅，总体上矿体与异常对应较好，说明物探综合测量是圈定矿体的有效方法。

为了进一步了解极化体的顶板埋深及空间赋存状态，在异常带主异常中心布置了5条激电测深剖面，由P230激电测深在地表浅部视极化率（ηs）值低，曲线平缓，视电阻率也低，浅部矿化体为氧化矿，为低极化、低电阻率反应，随着AB/2极距的增大，视极化率（ηs）值明显增高，断面图中视极化率（ηs）异常对应为相对低阻反映，断面表现为倾角比较大，略向南倾，从视电阻率（ηs）断面图也可以看出，等值线呈较明显的向南倾，最大值在6.68%，据此推断矿体产状较陡，根据P230线的激电测深二维反演断面图4可见：在测点215～250矿体顶板埋深在43～55m，对应的视电阻率反演为向下呈明显的到三角形，电阻率变小，说明极化体有一定埋深。后来勘探的结果钻探验证，自45.12m处见到辉钼矿化，见矿体9个，最大厚度4.56m，矿体钼平均品位0.04～0.31%，矿化均呈细脉状，均赋存在石英闪长岩内，向大小号点和大号点方向，极化体埋深加大，电阻率增大，极化体发生了变化。

图2 1∶1万激电中梯视极化率（ηs）等值线平面图Fig.2 Contour plan of（1∶10000）IP intermediate-gradient polarizability（ηs）

5.结论

图3 1∶1万激电中梯视电阻率（ρs）等值线平面图Fig.3 Contour plan of（1∶10000）IP intermediate-gradient resistivity(ρs)

实践证明，在深部多金属矿尤其是硫化物矿床的勘查中，激发极化法可以发挥其独特的作用，一般能取得令人满意的效果，本区即为一个很好的实例。利用激电中间梯度装置快速扫面发现和圈定极化体范围和赋存特征，利用激电测深可以确定极化体的埋深及赋存状态，为指导工程验证提供依据。上述方法组合在准苏吉花钼钨矿、乌日尼图钼（铜）矿，乌花敖包钼矿和达来敖包钼矿等大型钼多金属矿的勘查中都起到了很好的作用。

因此，在多金属矿的勘查中激发极化法为一种快速有效的物探工作方法，应当加以推广。

图4 P230剖面激电测深二维反演断面图Fig.4 Induced polarization sounding section by 2D inversion of P230

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Induced polarization method in the application of molybdenum in Inner Mongolia,Ulam

In Ulam,molybdenum exploration in the process induced polarization method has played a very important role,IP intermediate-gradient ladder in measuring the surface polarization body scope,occurrence and IP sounding to determine the polarization body buried depth,has made the deep geological mmeralization information of different space.IP measurement has a guiding significance to deep prospecting drilling through authentication and has obtained the good geological effect,low resistance and high polarization is a useful indicator of the deep prospecting in the area.

IP intermediate-gradient,IP sounding,Deep prospecting

乔祯（1961—），男，高级工程师，长期从事物化探勘查工作,现在内蒙古自治区地质调查院工作。

国家资源补偿费项目（矿调【2004】10-1）