激发极化法在非洲加纳某金矿的应用效果

陈敦理　宁丽丽

摘要：非洲加纳是世界上金储量最多的国家之一，其中该国北部的上东省是金矿的重要矿区，本文介绍了非洲加纳北部上东省某金矿的地质特征，以及激发极化法在该区应用效果，结果表明激电在非洲加纳的某硫化物型金矿床的勘探应用是可行的。通过激电中梯与测深快速圈定异常体在平面及空间的展布特征，为探矿工程提供较为客观实际的技术资料，同时也取得加纳北部地区金矿勘探的基础性技术成果，为今后在本区寻找同类型的金矿提供了新的思路。

关键词：激发极化法；金矿勘查；加纳

激发极化法（简称激电法），按照供电电流性质的不同，有直流（时间域）激电法和交流（频率域）激电法之分。近半个世纪以来的实践证明，激电法是勘查各类金属矿产的重要方法，特别是勘查电阻率与围岩相差不大的浸染状金属矿床，与电阻率法和电磁法相比更具优势。另外，激电法在寻找地下水和探测石油、天然气方面也颇有成效，取得了比较令人满意的结果。

工作区位于非洲加纳北部上东省，加纳为非洲第三大黄金资源国，但金矿床主要分布在该国南部，且工作区内还未发现有工业开发价值的金矿，所以工作区所处的成矿带勘查和开发程度较低。工作区位于加纳著名的Bolo-Nangodi金成矿带的东北部，本区也是加纳本国和外国矿业公司关注的重点地区。该矿区从1960年开始先后有国内外地质学家及地质单位在该区开展过不同程度的地质工作，但找矿效果欠佳。以往的勘探方法较为单一，主要采用化探加工程的探矿方式，由于缺少对深部地质体空间展布特征的了解，客观上提高了探矿工程的成本与风险。工作区已知矿金矿成矿与黄铁矿化的分布相关性极大，因此，有必要在该区开展激发极化法的有效性试验，以探寻矿（化）体在空间上的展布特征，为下一步的工程揭露提供较为客观实际的技术资料。

1. 矿区地质特征

矿区内分布的地层主要为前寒武系的片麻岩，花岗片麻岩，绿泥石片岩，角闪片岩，石英片岩，凝灰岩及石英砂岩和粉砂质板岩。

矿区构造相对比较简单，主要是北西向的张性裂隙，是导矿和容矿构造，控制着区内的Au矿化的分布。其次是近南北向的推测断裂，可能控制着岩浆后期的热液活动。从已施工的钻孔看，矿体围岩一般是绿泥石片岩，片麻岩，矿体顶板大多破碎，底板完整，矿体赋存在石英片岩（石英脉中）。控矿构造矿区内岩浆岩十分发育，呈大型岩株状产出，占矿区中部大部分面积，总体呈北东向展布，主要为花岗闪长岩（γδ），其次为花岗岩。岩体发生了不同程度的蚀变，蚀变类型主要为绢云母化、粘土化和绿泥石化。钻孔中见到的也以花岗闪长岩（γδ）为主，灰白色、灰褐色，可见主要矿物为石英、斜长石、钾长石、角闪石，黄铁矿约含2%，粒状变晶结构、块状构造。

2. 矿区的地球物理特征

分析表1测定的电性参数情况，可得到如下认识：

（1）电阻率特征：该区岩（矿）石电阻率相对较高，电阻率均大于4000Ω·m，大多分布在5000Ω·m～20000Ω·m之间，其中闪长岩电阻率最高，其均值达12069Ω·m，石英片岩（矿体）、石英片岩、绿片岩相对较低。

（2）极化率特征：全区的极化率背景值较低，绿片岩、闪长岩、片麻岩、角闪石片岩、石英片岩极化率分布在0.47%～0.67%，基本上不产生激法极化效应。而含矿石英片岩极化率均值为1.7%。极化率的高低与硫化物的含量呈正相关，本区含矿石英片岩金属硫化物含量较低，在某些情况下只是相对富集，载金的金属硫化物呈浸染状分布在岩石中，礦体的极化率相对围岩差异很小，只是稍高出围岩。但是产生出现幅度不高，但是稳定存在的极化率异常。因此可以确定本区开展激电找矿具备地球物理前提。

（3）测区不同类型岩（矿）石间电阻率差异不如极化率差异明显，矿化体标本具有相对低阻高极化的特征。所以，中—低阻高极化率特征是寻找隐伏硫化物（矿）富集地段的依据。

3. 激电工作方法

激电工作使用的仪器为重庆地质仪器厂生产的WDJS-2接收机和WDFZ-5大功率发射机。为探寻激发极化法在本矿区的有效性，在已知矿体布设了激电剖面7条，测深点6个。在开展工作之前分别采用了两种参数设置观测，分别为周期16s，延时200ms，宽度40ms与周期16s，延时100ms，宽度20ms。经过对剖面曲线分析，认为延时较短的情况下会产生较大的电磁耦合，不利于突出极化率异常。因此本次选择周期16s，延时200ms，宽度40ms进行剖面测量工作。激电测深使用的装置为对称四极测深装置。激电中梯剖面，供电极距AB=1200m，MN=20m，激电测深装置（AB/2）max=500m。

4. 激电异常的分析解释

由极化率异常平面图上看，在测区的中部以及东南有明显的极化率异常带，异常带呈北东走向。以异常大于等于1.9%圈定异常范围，中部异常带长610m，宽250m，极化率异常平面图显示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体在是相连的，平面异常的分布范围与矿体在地表投影基本一致，由于是剖面性工作，未能展现更为详尽的细节。东南部的异常极化率值最高达4.5%，为全区的最高值，且异常的分布也与Ⅳ号矿体相吻合。需要注意的WL7剖面异常幅值整体较高，根据剖面曲线分析，矿体的产状为北倾，这与已知矿体的倾向一致。为探寻矿体的产状和埋深，布设了激电测深点6个，对测深结果使用RES2DINV软件进行反演，反演结果如图2，反演结果显示异常体顶板埋深60m处，中心埋深160m。高极化体近乎直立，略向北倾并具有中低电阻率特征。这与32号勘探线揭露矿体的埋深及产状较为一致。

5. 结论

（1）矿体在极化率上与围岩有较明显的差异，通过激电中梯圈定矿体在平面上的展布范围，通过激电测深工作可大致推断矿体的埋深和产状。

（2）试验结果证明激电中梯与激电测深在非洲加纳的硫化物型金矿床的勘探应用中是可行的，通过扫面快速缩小勘探靶区，这在一定程度上减少了探矿工程的成本，做到有的放矢。

（3）金矿体可以显示出明显的异常，但是本矿区的极化率异常和其他金属硫化物的异常幅度有很大的区别，脉状金矿中金属硫化物含量较低，在某些情况下只是相对富集，载金的金属硫化物呈浸染状分布在岩石中，矿体的极化率相对围岩差异较小，只是稍高出围岩。因此会出现幅值较小，但是稳定存在的极化率异常，而这些稳定的低缓异常是不应该被忽略的。

参考文献：

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