无为县芦柴岭铜矿区电法勘探

杨甦，邵爱武，张国鸿

(安徽省地球物理地球化学勘查技术院，安徽合肥 230022)

0 引言

安徽省无为县金盛矿业有限公司拥有“安徽省无为县石门芦柴岭铜矿”采矿权，20世纪90年代在浅层开采过高品位的黄铜矿矿石。为了了解矿区深部黄铜矿体的是否存在以及矿体的空间分布，决定进行地球物理勘探。矿区铜矿体大多属于断裂带中石英脉型矿石，产状较陡立，因此采用大功率、大深度的激电中梯装置寻找和圈定矿体位置十分有利，它可以形成高阻高极化或低阻高极化带状异常[1]。在异常中心部署大功率、大极距激电测深剖面，进而确定矿体产状，为布置地质勘探剖面揭露矿体的空间分布提供精细的勘探资料。

1 矿区地理位置与交通

矿区位于安徽省芜湖市无为县昆山镇西南方向1.3km 左右的石门村。无为县昆山镇处于无为县西南，其东南为铜陵市，西南为枞阳县，西北为庐江县。

查区周围有铜宣高速（S32）、巢黄高速、沪渝高速（G50）、宣铜高速（S320）等交叉分布，经铜陵市有铁路经过。查区内乡村简易公路也纵横交错，境内交通便捷，昆（山）牛（埠）柏油路横贯东西，延伸与铜陵长江大桥相接；凤（无为凤凰山）昆（山）柏油路连接南北，与军（埠）二（坝）路相通，自昆山镇有简易公路到达矿区。见图1。

图1 矿区交通位置示意图Figure 1.Traffic location diagram of the ore district

2 矿区地质与地球物理特征

2.1 地质特征

无为县芦柴岭铜矿（点）位于庐枞盆地北东缘。该盆地为陆相火山岩盆地，其基底为志留系、三叠系和中下侏罗统的一套碎屑岩建造。矿区南侧有黄梅尖A型花岗岩体和一条东西向正断层分布，西北侧有东西向、南北向、北东向及北西向断层，地表为陆相火山岩分布，成矿条件比较有利。见图2。

图2 矿区地质简图Figure 2.Geological sketch of the ore district

2.2 地球物理特征

2.2.1 岩矿石电性参数

庐枞地区岩（矿）石电性参数，见表1。黄铜矿的极化率（η）最高，平均值为12.69%，电阻率（ρ）大于火山碎屑岩（粗安岩、凝灰岩）和粉砂岩，这是石英脉型铜矿电性的基本特点，这给激电法在庐枞地区寻找石英脉型铜矿提供了很好的地球物理信息；同时，除黄铜矿外，极化率均小于3%，这给异常下限的确定和异常划分提供了依据[2]。

表1 庐枞地区岩矿石电性参数表Table 1.Electrical parameters of rocks and ores in the Lu-Zong area

2.2.2 激电异常特征

根据庐枞地区的激电和视电阻率中梯资料，断裂构造控制的金属矿及矿化具有低电阻率—高极化的异常特征，石英脉穿插控制的金属矿具有高电阻率—高极化的异常特征。根据陡立脉状的高阻高极化的电性特征，地面物探方法选择激电中梯法较为有利。

区内视电阻率和视极化率异常走向为北东东的条块状或串珠状；特别是视极化率在测区中部出现一个串珠状的北北东向的异常带，具有高阻高极化异常性质或高极化异常的特点。这些激电异常都与断裂构造紧密相关。见图3。

图3 矿区激电异常等值线平面图Figure 3.IP anomaly contour plan of the ore district

3 勘探实践

针对矿区矿脉赋存条件和走向、产状基本特点，采用激电中梯和激电测深进行勘探工作。

3.1 工作部署

在矿区采矿权范围内，采用50m×10m测网进行面积性激电中梯测量，测线方位角150°，见图4。在激电中梯异常地段，布置点距50m 的激电测深，采用对称四级等比装置，最大供电极距AB=2000m。供电时长8s，采用延时80ms。

图4 矿区电法勘探工作部署图Figure 4.Deployment map of electrical prospecting work in m ining area

3.2 激电中梯测量

激电中梯测量采取短导线方式[2]。测量结果显示，视电阻率异常为北东东向，矿区北西和南东两侧为低阻异常带，中部为相对高阻异常区，在高低阻异常交接部位推测是断层位置，矿区中部存在北东断层。见图5（a）。视极化率异常在矿区南东部为一北东东向高极化异常带，在矿区中部显示一条北东向高极化异常带，且与北东东向高极化异常带相连，高极化率异常带处于断层带附近，是矿脉赋存的显示。依据高极化异常带分布特点和矿权范围，设计6个钻孔进行揭露。见图5（b）。

图5 矿区激电中梯异常平面图（a）：视电阻率异常 （b）：视极化率异常Figure 5.Plan of IP intermediate gradient anomaly in the ore district

3.3 激电测深测量

为了进一步了解矿（化）脉的垂向分布情况以及产状，在激电中梯高极化率异常带上布置激电测深剖面测量[2]。

图6 是过ZK1804 孔激电测深剖面。在100～110号测点间为一低阻垂直异常，它是断层的反映；在110号点，深约300m 处激电视极化率形成一近水平状高极化异常闭合圈，异常极大值约4.0%，依据矿区矿脉的赋存条件，这种低阻带上的高极化异常，应该是矿脉所致。

图6 ZK1804孔激电测深剖面（a）：视电阻率剖面（b）：视极化率剖面Figure6.IP sounding profile of hole ZK1804

3.4 异常验证

我们在激电测深剖面上110号点附近设计了一钻孔（ZK1804），孔深500m，实际钻探430m，钻探结果在300m 深度上揭露到厚约20m 的黄铜矿体，钻探结果与推断成果基本一致。见图7。

图7 推断与钻探验证图（a）：推断剖面 （b）：钻探岩心Figure 7.Inference and drilling verification chart

4 结论

激电中梯和激电测深方法寻找金属矿历史悠久、十分普遍，要取得良好的勘探效果，方法技术是关键。主要是测线方位角的选取、测网密度的确定、供电时长和采样延时的选择、接收电极的稳定、确保大电流供电、避免电磁耦合效应等。由于人工供电场的激发方向，激电中梯异常的走向基本与测线方向大致垂直，当异常出现局部串珠状且走向与测线方向的夹角小于45°时，应改变测线方向重新测量。在老矿区进行电法勘探存在干扰是难免的，对勘探的异常应进行实地踏看，充分收集、分析矿区地质和开采资料，对勘探资料进行针对性、有效的处理，才能获得真实的异常图件，为矿区进一步开采设计提供准确可靠的依据。