综合物探方法在会东县麦地铅锌矿找矿中的应用

周一敏，李 华，艾斯卡尔，邓 珂

(中国地质调查局 成都地质调查中心，成都 610081)

综合物探方法在会东县麦地铅锌矿找矿中的应用

周一敏，李 华，艾斯卡尔，邓 珂

(中国地质调查局 成都地质调查中心，成都 610081)

野外地质调查表明，会东县麦地区内铅锌异常范围内麦地坪组下、底部层位已经发现较具规模的铅锌矿化体，为了进一步查明矿化体的延伸及矿化情况，在矿区开展了1∶10 000的频率域激电扫面工作，通过激电异常特征，大致圈定了区内矿体的分布范围；同时，通过瞬变电磁法基本探明了控矿层间破碎带的埋藏深度，为下一步找矿工作的开展提供了有力地球物理依据。

激发极化法； 双频； 中梯装置； 瞬变电磁； 铅锌矿

0 引言

麦地铅锌铜矿区属凉山彝族自治州会东县淌塘乡所辖，南起胡家湾子，北到雷打牛，西达淌塘村，东至老鹰岩一带。研究区内具有工业价值和找矿前景的铅锌矿类型为“扬子型”铅锌矿床。研究区内已经发现铅锌矿矿体3个，矿体赋存于麦地坪组下、底部，受麦地坪组层间破碎带控制，呈似层状、透镜状产出，产状与地层产状基本一致。局部构造破碎带叠加部位矿(化)体变厚，矿石品位变富。由于调查区内第四系覆盖严重，野外岩矿露头较少，靠单一的地质手段很难追踪隐伏矿体的延伸情况，必须通过物探手段来进行辅助调查。考虑到工区地形条件恶劣，结合以往的工作经验，选择双频激电仪在调查区范围内展开1∶10 000的激电中梯的扫面工作可以达到快速、有效圈定矿化异常之目的[1-4]。同时，在垂直含矿断裂处开展了瞬变电磁剖面测量工作，以探明麦地坪组层间控矿破碎带的埋藏深度。两种方法的成果结合，可以有效指导勘查钻孔的布设。

1 研究区地质

麦地铅锌铜矿点区域上位于康滇地轴中段东缘双会—东川坳拉槽北部，东川断拱之小街断穹和东川断穹交界部位，即锅筐崖向斜北段，位属平街-新田铜多金属矿成矿远景区。研究区内出露地层较多，包括二叠系阳新组、寒武系麦地坪组、筇竹寺组、沧浪铺组、龙王庙组，震旦系澄江组、观音崖组、灯影组下段、上段等地层及第四系残坡积物(图1)。主要地层岩性包括灰岩、白云岩、石英砂岩、页岩等。

研究区内断裂构造发育，北西侧麻塘断裂和南东侧麦地断层贯穿全区。其中麻塘断裂往北倾，倾角约65°，延伸长达数十公里，为逆断层，断层北盘为青龙山组、淌塘组，南盘为震旦系、寒武系和二叠系。沿断裂带多处可见揉皱、挤压等现象。麦地断层形成于麻塘断裂之后，北西走向，属于盖层构造。断层主要发育于震旦系和寒武系中，属于平移断层，沿断层面多处可见褐铁矿薄膜以及小的擦痕等现象。

图1 会东县麦地调查区地质简图Fig.1 Geological sketch map of Maidi mining area in Huidong county

该区岩浆活动剧烈，岩浆岩主要以下二叠统玄武质岩类为主，分布于测区锅筐崖向斜的核部，呈层状、似层状夹于二叠系阳新组地层之中。主要岩性为斑状、菊花状、块状玄武岩及少量玄武质集块岩。受区域变质作用影响，泥质岩石变成千枚岩、板岩，碳酸盐岩重结晶为大理岩。另一种后期动力叠加变质作用较少，仅沿着麻塘断裂带发生，形成绿泥石、绿帘石等低绿片岩相的变质矿物组合。

2 化探特征

1∶50 000水系沉积测量成果表明，研究区内以Pb、Zn元素异常为主，且Pb、Zn元素如影相随，元素组合好。Ag元素高背景区多与Pb、Zn元素高值区相伴出现。Pb、Zn元素异常主要受控于麦地坪段、灯影组地层及断裂构造。在麦地坪段、灯影组地层分布范围，近南北向构造发育处，具良好的Pb、Zn元素异常区。所以笔者认为沿着麦地坪组层间破碎带具备良好的成矿地质条件，具有很大的找矿潜力。

3 岩(矿)石电性特征

物性差异是开展地球物理方法测量的重要前提，在研究区开展双频激电扫面之前，首先对研究区内的矿(化)体和各类围岩进行了物性参数的测量。标本的测定结果如表1所示。从表1中可以看出：铅锌矿化白云质灰岩激电效应最强，其幅频率最高，平均值达到了8.6%；石英砂岩和白云岩激电效应中等，幅频率平均值分别为1.1%和1.2%；其他岩石激电效应最低，幅频率平均值均在1.0%以下。由此可见，铅锌矿化白云质灰岩与围岩具有明显的电性差异，表现为低阻高极化目标体，为该区激电以及瞬变电磁工作的开展提供了良好的地球物理前提。一般地说，金属硫化物含量越多，激电效应越强，幅频率值就越高[5-6]。

表1 会东县麦地矿区岩(矿)石物性参数

4 频率域激电应用效果

4.1 数据采集

为了快速、有效地确定隐伏矿化体的延伸情况，在调查区主要范围内(图1红色矩形框)开展了激电扫面工作。激电数据采集使用SQ-3C双频道轻便型微机激电仪，采用中间梯度装置，供电极距AB为1 000 m，测线方向为295°，测点距为40 m，测量电极在其中间2/3AB地段逐点测量。根据现场前期试验结果，最终选定4 Hz及4/13 Hz的频段作为工作频率,总计完成了12.42 km2的扫面工作。

4.2 激电异常特征及推断解释

根据野外的实测数据，经过预处理后绘制了调查区的视极化率等值线图和视电阻率等值线图(图2和图3)，结合矿区内岩矿石的电性特征分析，界定该区极化率背景值为1.3%左右，大于1.3%的为异常区，由此圈定三个激电异常区。

1)Ⅰ号异常区位于麦地向斜NW之翼西段，为两组交界处，出露岩性为白云岩，含磷灰质硅灰岩，地层归属于灯影组上段至麦地坪段，其上伏筇竹寺组粉砂岩、泥质灰岩；异常区范围最大，极化率值也最大，主要由1.5以上的Fs值所构成，面积约为1.5 km2，总体看为椭圆状异常，有往北西向延伸趋势；该异常区对应的视电阻率ρs值为700 Ω·m左右(图3)。异常源属于低阻高极化地质体。

图2 会东县麦地矿区视幅频率异常等值线图Fig.2 The Fs anomaly plane map of Maidi mining area in Huidong county

图3 会东县麦地矿区视电阻率(取对数)平面等值线图Fig.3 The ρs (logarithmic) anomaly plane map of Maidi mining area in Huidong county

2)Ⅱ号异常区位于麦地向斜SE之翼西段，为两组交界处，出露岩性为白云岩，含磷灰质硅灰岩，地层归属于灯影组上段至麦地坪段，其上伏筇竹寺组粉砂岩、泥质灰岩；极化率变化范围从1.3%到1.6%不等，面积约为1.2 km2。该异常区对应的视电阻率值多在600 Ω·m以下(图3)，属于低阻高极化地质体。

3)Ⅲ号异常区位于F1断层之西盘，地层为灯影组上段；为两组交界处，出露岩性为白云岩，含磷灰质硅灰岩，地层归属于灯影组上段至麦地坪段，其上伏筇竹寺组粉砂岩、泥质灰岩；由m0和m1区域。极化率变化范围为1.3%到1.5%，异常区面积约为1.2 km2，形态大致呈现为一个条带形。该异常区对应的视电阻率值为650 Ω·m左右(图3)。异常源为低阻高极化地质体。

野外地质调查表明，该区区内次级断裂和层间破碎带发育，麦地坪组中下部层位层间破碎带是区内主要赋矿构造，矿化体基本沿层产出。破碎带主要由白云岩碎裂岩、角砾岩构成，宽度在1.5 m～3.5 m之间，具硅化、重晶石化、及弱的褐铁矿化等地质现象。本次激电扫面工作圈定的三处低阻高极化异常区，与地表发现的破碎带位置套合非常好，结合地表发现的矿化体特征，推断此三处激电异常区应为隐伏铅锌矿化和褐铁矿化的综合反应所引起，异常区在平面的分布代表了隐伏矿化体在地下的展布范围。

5 瞬变电磁应用效果

瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method，TEM)，也称时间域电磁法(Time-Domain Electro-magnetic Methods，TDEM)，它是近年来国内外发展得较快、地质效果较好的一种电法勘探分支方法被称作是电法的二次革命。该法是利用一不接地回线发射一次磁场，在一次磁场的间歇期间利用不同回线接收二次感应磁场，该二次电磁场是由地下良导体受激励引起的涡流所产生的非稳磁场。与其他测深方法相比，它具有探测深度大、信息丰富、工作效率高等优点。为了大致了解麦地坪组层间控矿破碎带的埋藏深度，结合激电扫面的成果，在经过激电异常Ⅰ、Ⅱ号异常中心，垂直于出露矿体的方向布设了两条瞬变电磁剖面测线L1和L2(图1)。

瞬变电磁测量使用了加拿大Genonics公司生产的PROTEM57瞬变电磁仪，采用中心回线装置，供电导线为4 mm2多芯铜线，使用25 Hz频率供电，供电电流为10 A，供电电为24 V，供电回线边长为100 m×100 m，接收线圈为高频1D线圈。观测二次电位垂直分量，每点重复观测3次，记录观测点线号，供电电流、电压、频率、增益、积分时间、断电延时、记录号及地质情况等。

采用TEMPROS软件对采集的TEM数据进行可视化数据编辑及反演，其效果直观、快速、有效。最终的瞬变电磁反演结果很好地查明了控矿层间破碎带的埋设及厚度。在里程320 m～670 m范围的350 m地段内，呈现出明显的感应电压异常(图4)，与之对应的是一连续性非常好的中低阻带(图5)，其倾向与地层产状一致，而这一低阻体与地表的已知矿体位置吻合，其延伸范围与Ⅰ号激电异在平面上的宽度基本一致。推断就是层间破碎带引起的低阻异常，其埋深范围大致从几十米到一百多米。

图4 会东县麦地矿区L1线瞬变电磁响应电动势剖面图Fig.4 The map of response electromotive force for Line 1 TEM profile of Maidi mining area in Huidong county

6 结论与建议

1)通过在会东县麦地区内开展的1∶10 000的频率域激电扫面工作，成功圈定了三处矿化异常体在地下的延伸及矿化情况，其中Ⅰ号异常区是最好的异常区、Ⅱ号异常区和Ⅲ号异常区是良好的找矿区域，对该区进一步找矿工作的开展提供了有力地球物理依据。

2)该区的主要控矿破碎带埋藏深度较浅，瞬变电磁法在该区可以很好地对其进行探测，与激电扫面成果相结合，对于下一步的验证钻孔的布设具有良好的指导意义。

图5 会东县麦地矿区L1线瞬变电磁反演电阻率(取对数)断面图Fig.5 The inversed ρs(logarithmic) results for Line 1 TEM profile of Maidi mining area in Huidong county

3)建议在圈定的激电异常区进一步开展激电测深工作，以确定矿化体的埋深以及大概厚度，对于打钻验证具有重要的指导意义。

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Application of comprehensive geophysical prospecting method on lead-zinc deposits in Maidi town of Huidong province

ZHOU Yi-min,LI Hua,ASKAR,DENG Ke

(Chengdu Center of China Geological Survey,Chengdu 610081，China)

Base on field geological survey,medium scale lead-zinc mineralized body has been found under Maidiping group in Maidi deposit of Huidong province.In order to further identify the extension and mineralization of the mineralized body,1:1 million IP work has been done.And distribution range of ore bodies has been determined by exception feature of IP,at the same time,we have determined the interstratified fractured buried depth by TEM method.A powerful geophysical basis for the development of mineral exploration work has been provided.

IP method； dual-frequency； middle-grads configuration； transient electromagnetic methods； lead-zinc deposit

2015-09-15 改回日期：2015-12-02

中国地质调查项目(12120114022501)

周一敏(1962-)，男，高级工程师，研究方向为应用地球物理，E-mail：417068046@qq.com。

1001-1749(2016)06-0722-05

P 631.4