激电测深法在寨背山铜矿勘查中的应用

艾比布拉·玉散，阿卜杜热合曼·麦麦提，洪江法

(新疆大学地质与矿业工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047)

电法勘探是地球物理勘探的主要方法之一，它是以地下岩（矿）石的电性或电磁性质差异为基础的，利用直流或交流电（磁）场来研究地质结构和寻找有用矿产的一种物理勘探方法[1]。在近年来的金属矿产勘查中，特别是在寻找隐伏矿和深部矿的新一轮找矿中，激电方法发挥了重要作用并取得了良好的找矿效果[2]。寨背山铜矿本次物探野外工作，2017年8月进入矿区，对该矿区进行60个点的测深工作，探测深部矿床范围内极化体引起的异常信息，并结合区内地质特征、矿床特征、物性特征分析推测了矿体空间展布形态及其可能赋存位置。

1 区域地质概况

1.1 地层与岩体

1.1.1 元古界—长城系星星峡群（Chxn）

主要分布于沙泉子深大断裂的南部，该地层主要由眼球状黑云母斜长片麻岩、混合岩、贯入片麻岩、大理岩、石英岩等组成，与上覆下石炭统雅满苏组呈断裂接触。

1.1.2 中下泥盆统（D1-2）

分布于康古尔深大断裂的北部，该套地层为一套中—酸性及中基性凝灰岩、凝灰砂岩，夹中及酸性熔岩组成。

1.1.3 石炭系

区域内石炭系有石炭系下统阿齐山组(C1a)、干墩组(C1g)和雅满苏组(C1y)，石炭系上统(C2，未分)。

1.1.4 二叠系下统阿其克布拉克组（P1a）

为磨拉石建造，主要岩性为底砾岩、红色砂岩、粉砂岩，夹少量玄武岩、玄武玢岩等。与上覆侏罗系下统煤沟窑组为断层接触，与下伏下中泥盆统为不整合接触。

1.1.5 侏罗系下统煤沟窑组（J1mg）

为陆相湖相含煤建造。主要岩性为深灰绿色、黄绿色砂岩、粉砂岩、砂砾岩夹炭质页岩、铝质页岩及煤层。

1.1.6 第三系中新统桃树园组（N1t）

主要分布在山间凹地。为橙红色泥质粉砂岩、钙质粉砂细砂岩夹少量砾岩。

1.2 断裂构造与矿化蚀变

研究区位于银帮山—野马山复背斜的北翼的中部，并且断裂构造发育，研究区中部发育一条走向约130°的断裂，西北部发育一条走向40°左右的断裂，主构造线方向为北东向、北西向及南北向。

总体显示为一走向北东、向北西倾斜、具中等倾角、东宽西窄的火山穹窿构造，它以安山玢岩为核心，外侧被凝灰岩包围，在较宽地段呈现格状、菱格状断裂，为矿体的赋存部位。通过钻孔验证矿体呈脉状向深部延深大于500m。

研究区内岩浆岩发育，以小岩体、岩脉产出。岩体主要有：安山玢岩体（次火山岩），位于该区域的中部，是本区黄铜矿的含矿岩体，走向北东30°～40°，其产状向南倾，倾角40°～60°；花岗岩体分布于研究区的东南侧，其出露面积较大，其产状向北缓倾，岩体与石英角斑质凝灰岩的接触部位见有孔雀石化及铅锌矿化。

1.3 矿床地质特征

研究区位于阿齐山-雅满苏晚古生代岛弧带的东段，沙泉子深大断裂与苦水断裂之间，出露地层主要为第四系残坡积与下石炭统雅满苏组。

第四系残坡积主要分布于研究区东南部与西南部，厚度约几米至数十米，少量植被覆盖，地表散落大量岩石碎块，岩性种类较多，主要为含角砾凝灰岩、晶屑凝灰岩与晶屑岩屑凝灰岩，少量凝灰质粉砂岩、安山岩、安山玢岩与闪长岩。

下石炭统雅满苏组从新到老划分为：下石炭统雅满苏组第一岩性段第二岩性亚段（C1y1-2）的上段与下段，地层总厚度为1035.02米。其中：

上段（C1y1-2b）主要岩性为砂岩、粉砂岩和凝灰质砂岩夹英安质凝灰岩，总厚度231.48米。

下段（C1y1-2a）主要岩性为石英角斑质凝灰岩、石英角斑质含角砾凝灰岩、安山质凝灰岩夹安山玢岩、霏细斑岩、流纹斑岩、粗面斑岩、英安斑岩等，总厚度803.54m，其中安山玢岩为黄铜矿的主要含矿岩石。

地层总体走向为北东、北西向，300°～30°，倾角20°～40°，西北缓南东陡。沉积岩由凝灰质砂岩过渡到正常沉积的砂岩、粉砂岩，其中夹有英安质凝灰岩。火山岩以酸性为主，夹有中性火山岩，其成分相对复杂。凝灰岩主要分布于研究区西北部与中东部，在西北部凝灰岩的南部与安山岩接触的部位发育一条硅质岩带，宽约100m，北西向延伸较远；安山岩、安山玢岩（次火山岩）及熔岩（英安斑岩、粗面斑岩、霏细斑岩、石英钠长斑岩、流纹斑岩等）主要出露于研究区中部与南部。

2 岩矿石物性参数特征及工作方法

2.1 岩矿石物性参数测试

矿体与围岩具有足够大的物性差异是物探工作的充分必要条件[1]。测区内所有岩矿石物性标本共采集267件。无论是视电阻率还是视极化率参数，数值上均具有较明显的差异。其中，黄铜矿石视极化率最高，平均值为4.095%，视电阻率平均值850Ω·M；而闪长岩、凝灰岩、闪长玢岩、石英斑岩、花岗岩视极化率较低，变化范围在0.434%～0.772%之间，这些表明在该区具备开展激电测深工作的物性基础。

2.2 工作方法

根据工作目的及要求，激电测深采用非等比对称四极装置类型。满足AB=3-30MN，控制深度3m～750m范围内，测深拉线方向垂直于矿体走向。测深点点距根据需要取40m，以达到工作目的为原则。

测区内，质量检查按相同点位、不同时间、不同仪器、不同操作员（一同三不同）原则进行检查，部分测点采用改变供电电流的方法进行观测。

区内共完成激电测深点60个，抽取5条测线进行重复观测，完成质检点5个，总质检量为8.33%。因测区视极化率≤3%，采用均方误差进行评价，公式如下：

n——参加统计计算的测点数。

视电阻率采用均方相对误差进行评价，公式如下：

n——参加统计计算的测点数。

按照上述公式，得出的计算结果为：εηs=1.41；Mρs=1.707%，满足《时间域激发极化法技术规程DZ/T0070—2016》以及《物化探工程测量规范DZ/T0153-2014》技术要求。

激电测深测量工作，供电电流最大7460 mA，平均为2244.7mA；一次场强度最大为15228.3mV，最小为1.33mV，平均为962.99mV。其中小于3mV的数据点有12个，占测深数据点的0.68%，符合规范要求，质量可靠。

3 激电测深异常特征分析

寨北山铜矿激电测深测量工作共圈定IP1、IP2异常体两个，分别位于测区的南部及北部。

IP2异常位于测区南部，呈北东～南西向展布，显示“高极化率、高电阻率”的激电特征，视极化率值最高达到1.55%。从南西到北东方向，视极化率有降低的趋势，视电阻率值变化不大，基本处于高电阻率异常区。异常体层位相对稳定，形态吻合较好，埋深大致相同。结合实地异常查证结果，异常体对应岩性为安山岩及岩屑晶屑凝灰熔岩，经布钻验证，IP2异常为铅锌矿体，可初步推测该异常为铅锌矿致异常。

不过，在IP2异常区内发现含有镜铁矿化安山岩，通过物性比对分析，镜铁矿化安山玢岩能够引起“高电阻率高极化率”的电性特征。为此，不排除是镜铁矿化的影响，在后期的工程布设中，可加以验证。

4 结论

（1）通过本次研究，大致掌握了研究区主要岩矿石的视极化率和视电阻率特征，为进一步解释激电异常和视电阻率异常提供了理论依据。

（2）IP2异常呈“高阻、高极化”的异常特征，沿走向方向，从西到东视极化率值明显降低，视电阻率值变化不大，基本处于高电阻率异常区。146线激电测深剖面在480-600号点，深度在-60米以下，显示有一处激电异常，与150线南段、154线异常体位置向对应，安山岩为IP2异常区内主要含矿岩体。由此推断该异常可能由含矿安山岩引起。但是，地表发现镜铁矿化，综合物性特征分析，不排除该异常为镜铁矿化所引起，在后续工程控制上，可进行异常验证。