评价综合物探方法在新疆阿勒泰地区某铅锌矿区找矿的应用

万启华

（新疆地矿局第四地质大队，新疆 阿勒泰 836500）

铅锌矿找矿是铅锌金属资源开发的重点，找矿需要采用先进的技术方法，其中，以综合物探法比较常用，该方法的应用能为找矿提供可靠的参考依据[1]。现结合新疆阿勒泰地区某铅锌矿区实际情况，对其找矿过程中综合物探法的实际应用做如下深入分析。

1 矿区地质

矿区所在位置为准葛尔盆地以北，阿尔泰山以南。矿区范围内地质条件比较简单，仅有上石炭统出露，局部可见碳酸盐沉积。矿区中部以平顶山组下亚组为主，其岩性主要是中基性熔岩。在矿区范围内，可见北西向的断层明显发育。矿化体会受到沿北西向分布的断层的影响与控制。矿区的东北部有侵入岩大量分布。

根据矿区现有资料可知，矿区范围内磁异常强度相对较低，分散情况异常，实际形态并不规则，走向主要为北西向。矿区内的矿体大多分布于走向为北西向的负磁异常带[2]。这一矿区范围内的激电异常主要呈面状分布，强度相对较低，并不突出，但含矿带和激电异常梯度之间存在十分密切的关系。

通过对矿区内样品的物性测定，有四种岩性实际极化率相对较低，这说明含矿岩体具有低极化的特点。对闪长岩和凝灰岩而言，其电阻率相对较高，但玄武岩和砂岩的电阻率却较低，存在十分明显的电性差异。

2 物探方法

根据现有资料，在矿区中的地质勘探线的基础上布置1 条CSAMT 测线，同时设置2 条测深剖面。CSAMT 测线长8.3km，点距为40m，在矿脉的两侧，将其点距加密至20m，总测点数量为260 个。2 条测深剖面的长度也相等，均为1.5km，点距为40m，在矿脉的两侧，同样将点距加密至20m。阿勒泰地区某铅锌矿CSAMT 视电阻率断面图如图1 所示。

CSAMT 是指按照电磁感应基本原理对大地中可控场源电磁场实际分布情况进行观测，进而研究确定地下电性与地质特征。由于天然电磁场自身信号强度相对较弱，所以可利用人工对发射源予以控制，借助发射电偶持续向地下发送频率有所不同的交变电流，以此形成一个交变电磁场，在与场源相距足够距离的位置通过对电场及磁场信号的准确测量，确定地下不同介质的阻抗相位与视电阻率。该方法最大的特点在于探测深度相对较大，采用标准公式可以对探测深度进行初步估计。根据标准公式，探测深度和视电阻率之间为正比关系，而探测深度则和频率为反比关系，当频率不变时，探测深度主要由电阻率决定。对于本次所用工作站，其频率在0.125Hz～9600Hz 范围内，有效发射功率为30kW，探测深度通常为2000m～3000m。另外，分辨率很高，垂直方向上的分辨率是探测目标厚度与埋深的比值的0.1～0.2倍，而水平方向上的分辨率则是接收电偶的长度。相较于直流电测深，其频谱更加丰富，可以从电阻较大的屏蔽层中穿过，且等值范围相对较小。

为避免受到近场干扰因素的影响，同时处在有效范围之内进行观测，获取符合要求的信号强度，发射极距要达到5km 以上，并且还要测线的方向保持平行。有效工作频率在1-9600Hz 范围内，各频点的发射时间相同，均为40s，然后按照1845s 的周期进行采样。将铝箔作为供电电极，两极接地电阻和供电电流分别为40-50Ω、17-18A。

激电测深可以在不均匀体分布研究中使用，而电阻率测深则主要用于分析确定层状构造沿垂直方向延伸的实际情况。本次所用系统主要由两个部分构成，即发射部分与接收部分，以此对视极化率及视电阻率进行同时测量。

图1 阿勒泰地区某铅锌矿CSAMT 视电阻率断面图

3 资料处理

对于可控源资料，主要由电法工作站进行预处理，地下各介质对应的视电阻率与阻抗相位可采用以下公式计算得出：

式（1）中，f 表示发射频率，Hz；ρx表示视电阻率，Ωm；Ex表示x 方向上的电场场强，V/m；Hy表示y 方向上的磁场场强，A/m。

反演采用专门的软件进行，在输出数据基础上加入高程，然后再将其输入到软件当中，以此对数据做各项处理，包括剔除非值、降噪和精校等，最后通过快速松弛完成反演，所得的反演结果可借助surfer 完成网格化成图。研究区的岩矿石电阻率正态分布如图2 所示。

图2 研究区的岩矿石电阻率正态分布

通过一系列数据处理过程，可获得包含阻抗相位与电阻率等在内的参数，根据这些参数能对地层实施横纵方向的划分，进而确定断层所在位置与倾向[3]。因采用的是剖面测量，可完成二维解释，所以在外部条件有利时，还能对断裂空间实际展布形态予以准确划分。

基于激电测深方法的数据处理可以分成以下四个部分：其一，在野外测量过程中，绘制每个点的测深曲线，然后连续观测突变点，同时对地形地质情况进行记录；其二，野外工作完成后，将数据传输至计算机，由计算机核对各项野外记录，再用专门的软件求取平均值，并进行圆滑处理；其三，用现有电法工作站开始数据反演，并借助surfer 为反演的数据实施白化或网格化的处理；最后，绘制专门的等值线图。

4 资料解释

在视电阻率方面，主要具有以下特征：

首先，在近地表约50m 的区域内，存在视电阻率在1000Ωm 以内的低阻带，其等值线和地形线之间保持平行，在横向没有太大的变化。其次，在断面的中部，分别有陡立低阻带与高阻异常带，其异常中心比较突出。最后，断面深部是保持相对平缓的中、高阻带。

通过综合分析可知，浅部异常带和第四系实际分布情况之间有密切关系，第四系地层实际厚度在50m 左右；在断面的中部，横向上电阻率有很大的变化，这说明存在断裂等地质构造。另外，断面深部是相对平缓的中、高阻带，这是典型的老基底分布特征[4]。

在激电异常方面，对于视极化率，其异常强度相对较低，最大值在2%以内，是典型的低极化异常区。通过钻孔未发现炭质，而且金属硫化物实际含量也较少[5]。在整个剖面上，视极化率表现出明显的台阶状异常，这说明有地层分界存在，视电阻率有很大的变化；在纵向上，从浅到深视极化率不断升高，其中，50m 以上部分的视极化率在1%以内，而50m 以下部分的视极化率明显变大，但视电阻率发生的变化不均匀，对于视电阻率相对较低的情况，主要是由于存在断层或矿化等现象。

5 结语

综上所述，经综合分析可知以上三种方法所得视电阻率基本吻合，在变化规律上也保持一致，高阻和低阻的所在位置基本相对应。

结合各异常特征，在成矿有利的地方进行钻孔。通过钻孔，在900m～2100m 和5300m～5700m 等位置发现了矿化带，这在一定程度上印证了以上综合物探方法在铅锌矿找矿中的合理性、可信性和有效性。