时间域激电在多金属矿勘查中的应用

（辽宁省地质矿产调查院有限责任公司 辽宁沈阳 110031）

1 地质环境背景

1.1 地层

工作区大地构造位置位于中朝准地台、胶辽台隆，成矿区带属位于印支－燕山期铜锌金成矿带［1］。区域发育地层主要为太古界红透山岩组（Ar3h）、中生界白垩系小岭组（K1x）及沿沟谷河流分布的新生界第四系全新统（Q）。其中红透山岩组为红透山式铜锌矿的主要矿源层及赋矿层位［2］。由老至新叙述如下：

（1）太古界红透山岩组，划分为三个岩段：①红透山岩组一段（Ar3h1）：主要岩性为厚层-巨厚层斜长角闪岩，夹角闪斜长变粒岩、角闪石岩等，原岩为一套钙碱性火山岩组合（拉斑玄武岩－英安岩－流纹岩）。②红透山岩组二段（Ar3h2）：岩性主要为斜长角闪岩、黑云斜长变粒岩、角闪斜长变粒岩和磁铁石英岩等。该组变质程度一般为角闪岩相—高角闪岩相，产有典型的BIF型铁矿、细脉侵染型金矿、“薄层互层带”赋存着红透山式铜锌矿。因此，红透山岩组二段是红透山式铜锌矿主要矿源层及赋矿层位。③红透山岩组三段（Ar3h3）：仅分布在浑河断裂北部曾顶子和下甸子一带，主要岩性为大理岩、含砾变质石英砂岩，地层叠置厚度390 m。在曾顶子和下甸子地区被后期闪长岩侵入形成了矽卡岩型铜、铁矿床。

（2）中生界白垩纪小岭组（K1x）：主要分布在工作区外的南部，零星分布在北西部。均呈零星的椭圆形的残片状覆盖于大古代地层及晚三叠世侵入岩之上。在普查区东部曾顶子一带，呈北东向展布，主要为一套中性火山熔岩及其火山碎屑岩。岩性为玄武岩安山岩夹火山集块角砾岩。

（3）新生界第四系 （Q）：第四系坡洪积物冲洪积物（Qh1pal）主要岩性为砂砾石、粉砂、粉砂质泥、泥质粉砂等。

1.2 构造

区内地质构造形迹主要有北东-北北东、北西断裂和次级东西向、北北东向共轭断裂等。其中北西向断裂为区内主要的区域性断裂，对区内金属和非金属矿产的形成起到了控制作用。

1.3 岩浆岩

区内岩浆活动强烈，侵入岩时代主要为太古代、三叠纪和白垩纪［3］。其中太古代岩浆侵入岩十分发育，以深成侵入岩为主，岩石类型有英云闪长岩（γδοAr3）、片麻状黑云母斜长花岗岩（γοAr3）。

晚三叠纪闪长岩（δT3），总体呈北西向展布，与区域上构造形迹保持一致。在曾顶子地区侵入到红透山岩组三段中，在接触带附近形成矽卡岩型铜、铁矿［4］，该岩体与区域上重要矿产的形成关系密切。

表1 辽宁省清原县达连背铜多金属矿普查区物性统计表

中生代花岗岩主要为晚侏罗纪花岗闪长岩（δγJ3），呈北西向展布，岩体中存在面积大小不等的变质表壳岩残片，同时岩体内发育有各时期的岩脉，呈北西向分布，岩性从超基性—中酸性都有分布。工作区中铜多金属矿体赋存于晚侏罗纪［5］花岗闪长岩（δγJ3）中。

岩脉比较发育，有闪长岩、辉绿岩、石英岩、二长斑岩。其走向主要为北西向。很多金矿与岩脉密切伴生。

2 物性特征

辽宁省清原县达连背铜多金属矿普查区物性统计见表1。

工区岩性以花岗岩、闪长岩为主，局部出露砂岩、大理岩、斑岩等。对本区72块岩（矿）石物性标本进行测量统计，结果表明，黄铁矿化、褐铁矿化蚀变岩是引起高极化异常的主要原因，由于蚀变类型不同导致成岩类型的差异，此类岩性引起的极化率异常集中在0.71%～52.52%间。花岗岩、闪长岩、大理岩等极化率相对较高，常见极化率在2.18%～3.25%之间。变粒岩、碎裂岩、长英质脉岩等极化率相对偏低，大部分极化率在1.5%以下，是极化率背景场区域主要岩性。区内岩（矿）石电阻率主要集中在4 200～8 600 Ω·m之间。岩矿石标本中无明显低阻岩性，大理岩、花岗岩、闪长岩类电阻率值相对较高，电阻率在6 800～8200Ω·m之间。黄铁矿化蚀变岩电阻率在4 700～8 022 Ω·m间，阻值相对较高。

3 区域重磁异常特征

工区位于北东向展布的红石湾沟—文家屯负磁异常带与曾顶子—金家窝棚高磁异常带的异常梯度带上。区域航磁异常特征明显，异常由北部向中部逐渐变弱，高磁异常带北部向南部逐渐降为负磁异常。区域内航磁异常总体沿北东向展布，反映了多个北东向地质构造的走向。区内出现多个航磁正异常，极值在200 nT左右，应为太古代地层中磁性分布不均所引起，南侧出现一个近东西向的长条带状航磁负异常，推断为盆地所引起，工区西侧航磁异常呈低缓的负磁异常，异常最低约-250 nT，推断为酸性侵入岩所引起（图1）。

测区剩余重力异常具有明显分带特征。北部的夏家堡镇—放牛沟一带出现一个椭圆状封闭的重力高异常，该异常极值为6 mgal。测区东南部出现一个北东向椭圆状封闭的重力高异常，该异常极值为5 mgal。测区中部出现北东向的重力低异常，由两个异常中心组成，极值-1 mgal，周围为剩余重力高异常。结合区内地质情况和物性参数分析，该区重力低异常为不同时代的酸性侵入岩引起，结合该区物性资料及地质资料，推断工作区内剩余重力高异常由太古代地层所引起 （图1）。普查区位于曾顶子-红石湾沟一带北东向剩余重力低异常与夏家堡镇-放牛沟一带剩余重力高异常梯度带上。

4 激电异常特征

4.1 激电中梯剖面异常特征

为查明矿化体产状，工区内布设激电中梯以及在选定剖面进行激电测深［6］。经计算确定工区内视极化率异常下限为1.65%。从视电阻率平剖图（图2）整体特征看，全区电阻率值集中在2 000～7 000 Ω·m，主要背景场电阻率值在1 500～4 500 Ω·m之间，全区电阻率呈波浪波特征，电性特征与地下导电介质含量变化有关；区域内的高阻异常分为两处，一处在工区中部L8-L12线的1 100～1 780点之间，电阻率值在4 500～7 000 Ω·m之间，另一处在L25线、13线-L15线640～1 520点之间，电阻率在4 500～10 000 Ω·m之间；结合地表地质分析，可能与花岗岩体内出露闪长岩脉有关。

全区视极化率异常主要集中在0.8%～2.6%之间。工区中部、北部异常较为平稳，极化率异常值集中在0.8%～1.4%之间，为极化率背景场范围；工区中部存在一处极化率异常S1，异常值在1.78%～2.6%之间，异常向南延伸方向由SN向转向NW向；其东部为极化率异常S2，异常较为宽缓，异常值在1.6%～2.2%之间，被S1异常包围；工区南侧为S3异常，异常区域较大，异常呈不规则锯齿状，极化率异常值基本在2%以上，此异常可能与花岗岩体内的闪长岩脉、二长斑岩脉有关；L14、L15线2 780～2 860点极化率异常大于6%，异常为全区最高，异常北段未封闭，在异常区内见到黄铁矿化。

4.2 激电测深异常特征

L8线860～1420点剖面激电测深断面见图3。

综合剖面异常特征，在L8线的860～1 420点剖面段进行激电测深，以查明激电异常的深部展布特征。

从视电阻率异常拟断面图看，从地表向深部延伸，电阻率基本呈逐渐增大的趋势，AB/2小于25 m时，电阻率小于1 000 Ω·m，AB/2 大于 40 m 时， 电阻率在 1 000～5 000 Ω·m；在1160～1 180点附近，电阻率异常相比围岩呈明显低阻，低阻带呈近直立，推断此处为岩体间的破碎带。从视极化率异常拟断面图看，以1 160～1 180点附近为界，小号点为高极化异常区，极化率基本均大于1.7%，980～1120点高极化异常从AB/2为15 m延伸至150 m，极值为2.45%左右，异常体近直立。

通过钻孔验证，工区发现一条矿化体，矿化体主要赋存于太古代红透山组斜长角闪岩中，矿化体主要呈近直立脉状，目前发现的矿化体品位较低。

5 结论

（1）广泛采集工区内各类岩（矿）石物性样，经多次测试物性样品得出结论，辽宁省清原县达连背铜多金属矿普查工区内电性异常类型主要有高极化的矿化蚀变类岩（矿）石引起异常，电阻率异常差异不明显。

（2）在工区完共发现4处异常特征较好的激电异常S1、S2、S3，综合地形、地质、化探、物性、激电中梯以及测深结果，推断S1异常为矿化蚀变带，通过钻探验证，该矿化体赋存在角闪岩中，品位较低。