瞬变电磁法在大平梁铜矿中的应用

徐　杨，孟盛向，徐忠平

（新疆地矿局物化探大队，新疆昌吉831100）

瞬变电磁法在大平梁铜矿中的应用

徐杨*，孟盛向，徐忠平

（新疆地矿局物化探大队，新疆昌吉831100）

瞬变电磁法勘探深度大、对隐伏的盲矿体具有较强的分辨能力，其分辨能力优于其它勘探方法，特别是低阻层的分辨力高，而又不受高阻层的屏蔽影响，并且特别适合寻找矽卡岩型金属矿床，瞬变电磁法在大平梁铜矿的应用，给找矿带来了新的突破。

瞬变电磁法；含矿矽卡岩；视电阻率

1　矿区地质特征

1.1地层

矿区地层（图1）为震旦系贝义西组，由一套变质浅海相陆缘碎屑岩夹碳酸盐岩、碳酸盐岩组成。

1.2构造

矿区由于受帕尔干大断裂及岩浆侵入作用影响，断裂极为发育。

矿区内断层主要为北东东向、北东走向及少量北西向断层。区内最主要断层为F18断层，属高角度逆断层，其中西部产状近直立或稍向南倾，东部均向北倾，断层切穿岩石主要有角岩、辉长岩、大理岩、矽卡岩，在该断层的断层带上产出有含铜石榴石矽卡岩、含铜透辉石矽卡岩，富集部位形成L1铜矿化体和L2铜矿体。

1.3岩浆岩

矿区岩浆岩均为加里东晚期侵入之深成侵入岩，岩石种类主要有斜长花岗岩、二长花岗岩、石英二长岩、黑云母斜长花岗岩、钾长花岗岩，少量辉长岩及各类脉岩。与矽卡岩型铜矿床关系密切的主要为斜长花岗岩和石英二长岩。

1.4变质作用

普查区内明显存在2类变质作用，即区域动力变质作用和接触变质作用，其中与成矿关系密切的为接触变质作用。接触变质作用又可划分为接触变质作用和接触交代变质作用，其中后者是成矿作用的核心。

接触交代变质作用主要分布于矿区中部侵入岩与碳酸盐岩接触部位，为岩浆期后高温气液对围岩及侵入岩自身的一种作用。其机理为侵入岩中释放出Al、 Si与沉积岩中释放出的Ca、Mg相互作用形成的矽卡岩矿物及矽卡岩。其作用即为双交代作用。矿区接触交代变质作用形成的岩石按围岩类型和矿物组合可划分为2类：即钙质矽卡岩和镁质矽卡岩。

矿区内分布最广泛的蚀变作用有黄铁矿化、绿帘石化、绿泥石化、钾长石化、硅化；在矿化地段有黄铜矿化、磁铁矿化等。

2　瞬变电磁法（TEM）工作参数

本次工作采用中心回线法，在发射框中心边长1/3部位进行测量。具体工作参数选择如下：

（1）发射框大小：为尽量提高勘探深度，本次工作使用较大的发射框，大小为240m×240m。

（2）频率设置：为最大程度接收到晚期道的数据，频率采用25Hz。

（3）观测时间和叠加次数：本次工作单点的观测时间大多在2min以上，叠加次数均在512以上。

（4）供电电流：本次工作全部使用高性能的蓄电池，具有稳定和持续放电时间长的特点，确保了观测信号的可靠，供电电流在8～12A之间。

3　TEM测深平面特征

TEM测深第9道dBz/dt异常平面图（图2）显示：高响应低阻异常主要集中于工区中偏西部，对应地表岩性主要为大理岩，异常以西及以东分别为斜长花岗岩和石英二长岩。第9道反映的深度为300～400m，瞬变值异常的变化特点基本反映了调查区不同岩性的分布特征，高瞬变电磁响应区与测区广泛分布的斜长花岗矽卡岩化有关，而较为平静的背景较低瞬变电磁响应则与大理岩分布有关。异常部位的dBz/dt幅值高出背景值6～10倍，明显反映为良导体的电磁感应特征，该良导体长轴走向北东东向。在地质上对应于矽卡岩及矿化蚀变岩。从目前的钻探成果来看，证实TEM异常是矽卡岩和矿体的共同反映。对应该测道视电阻率异常也非常明显，一般在50～320Ω·m之间，围岩的视电阻率相对较高，矽卡岩和含矿矽卡岩的视电阻率一般在200Ω·m以下。

图2　TEM测深第9道dBz/dt异常平面图（左）、视电阻率异常平面图（右）

总体上矿区二长花岗岩、斜长花岗岩、黑云斜长花岗岩以及大理岩等的电阻率一般较高，而且基本无磁或呈弱磁特征，因此矿区分布的TEM和磁异常，与岩体与围岩接触交代形成的矽卡岩有密切的关系，2种异常具有同源的特征。局部强度较大的磁异常与矽卡岩含有磁铁矿有关，也是寻找铜矿的重要标志。TEM测深由于受到体积效应，尤其在深部其分层能力明显降低，很难区分矿体和矽卡岩的异常，而只能圈定良导体的范围，瞬变响应值的大小与矿在一定程度上没有直接关系，也就是在异常范围内强度相对较弱的部位也可能是矿体的分布地段，当然异常梯度变化越大说明良导体的导电性越好。

4　TEM测深断面特征

19线综合剖面图（图3）显示：地面磁测△T异常最大幅值达600nT，位于1400～2200点之间，半极值宽度达到300m，北翼有幅值不到200nT的负磁异常，南翼宽缓，正负极值点距400m，北翼负磁异常部位有明显的叠加。

根据异常特征设计的磁性体模型进行正演拟合计算的异常与实测异常基本吻合。正演拟合断面深部存在2处规模较大的含矿矽卡岩异常，南侧异常体埋深大于150m，延深超过500m，宽度120m以上，向南倾斜，北侧异常延深浅，向北倾斜，均产于斜长花岗岩与大理岩的接触带。

图3　19线磁测、TEM测深综合剖面图

TEM测深断面成果反映1900～2200点之间有明显的瞬变响应异常，异常上窄下宽，呈倒“V”字形，异常部分瞬变值高出背景2～3.5倍，电性差异十分明显，反映为厚板状良导体，位于1800～2100点之间的异常体向南倾，顶板埋深100m左右，北部的异常向北倾斜，规模相对较小。

从异常特征TEM测深断面反映良导体分布特征与磁异常反映的磁性体特征基本一致，异常反映的同一地质体，两良导体之间的高阻体应是斜长花岗岩的反映。TEM测深异常范围明显大于磁性体的大小是由于瞬变电磁法测深受到体积效应的影响所造成。

经钻探验证：19线1901孔，在120m见到含铜矽卡岩，120～290m为大理岩，290～340m含矿矽卡岩，深部为蚀变斜长花岗岩，见到铜、钼矿化。1902孔顶部150m为大理岩，在200～500m之间见到多层铜铁矿，深部见有铜、钼矿化。1903孔在172m处见有铜矿（化）体，260～270m见铜矿体,钻探结果证实异常主要反映矽卡岩以及含矿矽卡岩、矿化地质体的分布，两者之间有较好的对应关系。

5　结论

经钻探验证，TEM高响应异常为深部隐伏含矿矽卡岩引起，而非地表大理岩的反映，沿北东东向F18号断裂两侧分布的L1及L2号条带状矿化体，在TEM平面图上显示不明显，尤其的L2号矿化体，几乎没有丝毫反映，说明地表发现的与矽卡岩有关的L1及L2矿化体规模及延深均较小，没有找矿意义，后经钻孔验证，仅为地表矿化。磁法及TEM能快速的圈定隐伏的含矿矽卡岩部位，并能定量的推算出含矿地质体的规模、产状、及延深，给找矿带来了新的突破。

[1] 雷建华，伊永国，等.新疆若羌县大平梁铜矿地质勘查设计[R].新疆地矿局物化探大队，2008.

[2]徐敏山，蒋忠祥，徐杨，等.新疆鄯善县大平梁TEM测深工作报告[R].新疆地矿局物化探大队，2008.

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1004-5716(2016)11-0123-03

2015-12-09

2015-12-15

徐杨（1982-），男（汉族），湖北公安人，工程师，现从事野外地质、物探综合找矿研究评价工作。