综合物探方法在乐昌西坑铜多金属矿勘查中的应用

李承好，张建锋

（广东省核工业地质调查院，广东广州510800）

1 概述

广东省乐昌市在地质背景上隶属于南岭成矿带的中部核心位置，主要矿产资源以锡、钨、铜、铅锌多金属矿为主。前人对该区域进行了详细的勘查，发现了许多多金属矿点。随着开采的进一步深入，矿产勘查趋向于盲矿、尾矿及深部矿床发展，单一的勘查手段已不能满足需求。因此，在乐昌某多金属矿产勘查中，引进多种物探手段相结合的综合物探勘查方法，采用大功率激电中梯测量、地面高精度磁测、高密度剖面测量3种方法，取得了良好的成果。

2 工程概况

2.1 矿区地质背景

矿区位于瑶山背斜东翼，就其大地构造位置，按广东1∶50万地质图划分属粤中海西陷带。区内出露地层有寒武系（∈Bc）八村群以及第四系（Q）冲积层，八村群岩性主要为灰色—灰黄色砂质板岩、变质细砂岩、钙质页岩、粉砂岩、夹细砂岩、硅质岩等。区内岩浆岩主要为燕山早期第三阶段[γ52(3)]黑云母花岗岩，主要由石英、长石及少量深色矿物组成，深色矿物以黑云母为主。矿区地质图见图1。

区内构造发育，以北东向及北西向2组构造为主，次级构造较发育。矿区铜钨多金属矿围岩蚀变较强烈，主要发生于断裂构造及岩体接触带位置，围岩蚀变有硅化、云英岩化、钾化、泥化，其中硅化、云英岩化较强烈。

2.2 地球物理特征

2.2.1 电性特征

据区域统计结果，砂质板岩、变质细砂岩、钙质页岩、粉砂岩、细砂岩等，其电阻率值一般在102～104Ω·m范围；第四系土层，其电阻率值一般在10～102Ω·m范围，当土层干燥时其电阻率变大，有时达103Ω·m以上。花岗岩的电阻率值较高，一般在103～105Ω·m范围。当存在地质构造[断层、断裂构造、岩体（地层）接触带]或含矿化(带)体时，与围岩相比，电阻率一般是显示相对低阻电性，这为应用直流电阻率法查明地质构造（断层、断裂构造、岩体接触带）及矿化(带)体的深部发育情况以及寻找隐伏构造提供了良好的地球物理条件。

另外，根据区域统计结果，上述地层岩石和花岗岩的极化率值一般在0.5%～2.0%之间，矿化围岩和铜多金属矿石为2.5%～25%之间。矿(化)体与正常围岩存在极化率明显差异，因而在本区应用激发极化法寻找铜多金属矿具备良好的地球物理条件。

2.2 2 磁性条件

通常地层岩石与花岗岩有一定磁性差异，这为应用磁法划分地层与岩体界线提供了地球物理条件。

在岩体接触带或断裂构造带附近，围岩往往产生蚀变，与成矿关系密切，围岩蚀变使母岩磁性发生变化，一般是“退磁”，当伴有磁铁矿化时，则为“增磁”。因而应用磁法在区内寻找铜多金属矿和地质构造（断层、断裂构造、岩体接触带）具备较好的地球物理条件。

3 方法技术选择

3.1 地面高精度磁测

工作区磁法测量共布设22条测线，测线方位角北东向50°，测线网度50m×25m，测线编号为1～22，线长为450～700m不等，工区测线布置图如图1所示。

3.2 中梯激电测量

为了研究勘查区内极化率的分布情况，探明区内多金属矿的储藏位置在磁法测量的测线基础上，进行大功率中梯激电测量。测量参数AB=1400m,MN=50m,点距25m。

3.3 高密度电法测量

根据面积测量的结果，在8号线的平距0～600m进行高密度电法测量，电极距5m，电极道数120。

4 勘查成果及资料解释

4.1 地面高精度磁测

图2为勘查区磁异常平面等值线图，根据磁性条件及地质背景，黑云母花岗岩显示为弱磁异常；根据岩矿标本测定及现场勘查，确定磁异常值200nT为本区花岗岩的异常界限，花岗岩岩体界限推测如图2所示，部分地段发育较强磁异常，与断裂构造带磁性岩脉侵入或岩体接触带内磁性矿物富集有关。

图2 磁异常平面等值线图

4.2 中梯激电

图3为勘查区视极化率平面等值线图，根据测区地质条件，确定以2.4%为极化率异常下限，从图3可看出，勘查区内具一定规模的高极化率异常区有3个，定为成矿远景地段，编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，Ⅰ号远景区位于测区西南部，视极化率(ηs)最高值为7.8%；Ⅱ号远景区位于测区西部，视极化率(ηs)最高值为7.9%；Ⅲ号远景区位于测区中东部，视极化率(ηs)最高值为4.1%；结合地质资料，上述3个极化率异常区位于花岗岩与泥盆系地层的接触带附近，该区域伴随构造发育，成矿的可能性较大。

图4为测区视电阻率平面等值线图，从图4中可看出，测区视电阻率值（反映深度约250～300m）大约在400～5000Ω·m之间，最大达7000Ω·m以上。区域内发育有部分相对高阻异常区（≥2000Ω·m）和部分相对低阻异常区（≤1000Ω·m）。相对高阻异常区位于测区中部呈条带状分布，大致沿北西走向，贯穿测区，推测由深部隐伏花岗岩引起。相对低阻异常区在测区呈不连续分布，异常位于梯级带边缘，低阻异常呈长轴状、串珠状展布，推测由岩体接触带、断裂构造或矿化（体）带引起。结合地质资料，推测4条断裂构造带（图4所示）。

4.3 高密度电法

为了验证以上矿化区域并推断勘查区内构造产状，在高极化异常区域布设高密度电法剖面。

图3 视极化率平面等值线图

图4 视电阻率平面等值线图

剖面视电阻率值一般在600～2000Ω·m之间，总体上浅部视电阻率呈相对低阻，由浅往深视电阻率值逐渐增大。在平距180～440m段不同程度发育有相对低阻异常，异常呈带状向深部延伸。该地段在图2中表现为高磁异常，图3中表现为高极化异常，结合地质资料和激电、磁测成果，推测上述低阻电性异常区域成矿可能性较大，该矿化体表现为低阻、高磁、高极化。另外，在平距210～390m深部发育有极高阻异常，在图4中该区域表现为一带状高阻异常，图2中显示该地段位于花岗岩岩体分布范围内，推测以上高阻异常由深部隐伏花岗岩引起。

4.4 综合成果及验证

综合以上各种物探勘查成果，在高极化异常区域位置往往伴随着低阻高磁化异常，并且经剖面测量，其电阻率与扫面测量相一致，说明此次物探勘查各方法的勘查数据质量可靠。预测规划的3个成矿远景区域在各种方法上都有相应的反映，成矿的可能性很大。该矿体在本次勘查中表现为低阻、高磁、高极化异常。

为了验证物探勘查成果，在勘查区高极化异常区域布置了3个钻孔（图3），经钻探揭露，各孔见矿效果良好，主要矿体类型为铜、钨矿，并在底部确切存在隐伏花岗岩体；地质揭露花岗岩分布与物探解释相符合。

5 结论

本次利用综合物探方法进行多金属矿勘查效果很好，高精度磁测可以利用磁异常推断深部岩体分布及延伸范围；大功率激电为多金属矿勘查最直接的手段，同时还可以大体推断断裂构造的位置；高密度电法为一种剖面测量，结合前面2种方法，可以确定多金属矿化体的形态及埋藏深度、构造体的产状等，3种方法相结合，可以相互验证，减少物探多解性对资料解释的影响。

[1]管志宁.地磁场与磁力勘探[J].地质出版社,2005.

[2]李金铭.地电场与电法勘探[M].地质出版社,2005.

[3]陈桂福，米宏泽.综合物探在斑岩型银钼多金属矿勘查中的应用[J].物探与化探,2014(8).

[4]刘国辉,孙士辉.综合物探方法在内蒙东部某多金属矿勘查中的应用[J].工程地球物理学报,2011(2).

[5]贺春艳,郭秋峰.综合物探在寻找矽卡岩型矿床中的应用[J].山东国土资源,2012,28(1).

[6]李星,王峰.综合物探方法在云南江城隐伏铅锌矿勘查中的应用[J].物探与化探,2015(12).