激电中梯和测深在广西牛浪坡铅锌矿勘查中的应用

2021-02-11田秦飞陈晓立文亚松

云南地质 2021年4期

田秦飞，陈晓立，文亚松

(云南伟力达地球物理勘测有限公司，云南昆明 650217)

激发极化法是一种利用电特性进行地下勘探的地球物理学方法，它不仅可以研究电性在水平方向上的变化，而且还可以研究地电剖面的垂向变化，具有成本低、效率高特点。激电中梯和激电测深是激发极化法的两种不同装置勘探方法，广西牛浪坡铅锌矿勘查区铅锌多金属矿体与围岩存在明显的电性差异，开展激发极化法寻找铅锌矿具备较好的地球物理前提。

1 勘查区地质特征

1.1 地层

勘查区主要出露震旦系丹洲群拱洞组(Z1bng)，长安组(Z2c)、富禄组(Z2f)、南陀组(Z2n)和第四系更新统望高组(Qpw)。由老至新简述如下：

(1)拱洞组(Z1bng)：分布于勘查区北西角，仅出露拱洞组上段(Z1bng3)变质长石砂岩、岩屑质石英砂岩夹绢云板岩，具水平层理和交错层理。

(2)长安组(Z2c)：分布于勘查区西北端，岩性为含砾泥质砂岩，含砾砂质泥岩夹少量泥质粉砂岩、页岩，局部为厚层变质砂岩夹变质石英细砂岩，含砾石英绢云板岩夹绿泥绢云千枚岩。是铅锌矿的赋矿层位，蚀变砂岩断裂带中见铅锌矿化。

(3)富禄组(Z2f)：分布于勘查区北东端及西南侧，上部夹变质细-粉砂岩，下部夹变质含砾粉砂岩、含铅锌矿条带粉砂质板岩、绢云母硅质板岩，局部夹透镜状泥灰岩。

(4)南陀组(Z2n)：分布于勘查区中南部及北部，上部夹长石质岩屑砂岩，顶部为含砾薄层砂质泥岩。

1.2 构造

勘查区内褶曲和次级断裂发育，贯穿南北的杨家背斜和菜江岭向斜为本区主干构造。KT1号铅锌矿体处于菜江岭向斜北端，主要赋矿场所是F1断裂。F6、F7等断裂基本贯穿整个勘查区，走向主要为北东向和近南北向，由硅化压碎岩、角砾岩、断层泥等组成，具有多期次活动特点，早期以挤压性或压扭性为主，后期改造为张扭性，与铅锌矿形成有密切的关系。

1.3 岩浆岩

勘查区出露的岩浆岩均为煌斑岩脉，煌斑岩在铅锌矿生成之后侵入的，与铅锌矿化没有成因联系，但对铅锌矿后期进一步富集成矿包有一定作用。

1.4 蚀变及矿化

勘查区基底岩层普遍遭受区域变质作用，断裂带及其旁侧岩层受动力、热液变质作用，发生不同程度的角砾岩化和碎裂岩化、硅化等，形成构造角砾岩、碎裂岩等，为成矿提供了有利条件。伴随热液矿体的形成，原构造带及近矿围岩普遍发生硅化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化等热液蚀变。

1.5 矿体特征

矿体呈脉状、透镜体产于南陀组(Z2n)灰绿色砾砂质泥岩中。走向规模属大型、倾向规模属小型、综合规模属中型、形态属简单类型，矿床成因为中温热液充填型矿床。

2 地球物理特征

物性工作是查明矿区岩(矿)石电性特征，为物探异常定性、定量解释提供相应物性依据和参数(表1)。电性参数的测定在露头新鲜完整地段出露面积2/3部位进行，涵盖了勘查区内出露的主要岩性，采用对称小四极方法测定。

表1 岩(矿)石露头电性参数测定统计表

从上表可以看出，与矿石相关的岩矿化(体)及矿石极化率平均值8.2%～17.0%；围岩极化率平均值4.38%～9.75%。二者之间存在明显电性差异，具备开展激发极化法工作的前提。

3 野外工作情况

本次激电工作使用激电仪器为重庆万马物探仪器有限公司WDFZ-5大功率智能发射机及WDJS-2数字直流接收机，仪器存储量大，自动化程度高，测量精确。激电工作确定测线方位135°，工作网度100m×20m。开工前根据KT1号铅锌矿体激电测深试验结果，确定此次测量参数：供电周期：16s，断电延时：100ms，采样宽度20，叠加2次，AB极距为1200m，参数能较好的反映岩矿石地球物理特性。

4 物探异常推断解释

激电中梯异常主要分布于震旦系中统南沱组(Z2n)中F1、F6与F7断裂接触带附近。以6.0%为异常下限圈定局部异常，这些异常具有连续性较强、梯度变化显著、异常中心突出、邻剖面对比良好的特点。区内激电异常十分发育，形成了多个范围较大、强度较高的局部异常，且形态各异，或条带状、豆荚状、脉状、串珠状分布，总体呈雁行状排列，或叠加或孤立出现，反映了含矿岩系中有铅锌硫化物富集、黄铁矿及炭质岩等引起的激电异常特征。呈带状分布，从不同的角度反映了勘查区构造破碎带控矿的特征。矿区圈定的甲、乙、丙三类激电异常(图1)。

图1 牛浪坡铅锌矿区视极化率ηs、视电阻率ρs、化探综合异常平面图

4.1 甲类异常

甲类异常为矿致异常，即成矿地质条件较好，且激电中梯、激电测深及化探异常特征显著，具一定规模、连续性好、激电异常与化探异常套合较好的特点，并在异常区有工程见矿或地表露头。共圈定一个甲类异常，编号JDⅠ。

JDⅠ异常：位于勘查区中北部，异常分布范围较大，上宽下窄，总体走向呈北东-南西向，受区域北东南西向构造控制。异常沿走向长约880m，最大宽度约290m，从南向北延伸，北端未封闭，异常中心突出，梯度变化显著，规律性强，异常连续，相邻剖面对比性较好。视极化率值在6.0%～18.0%，极值达18.0%；视电阻率值在900Ω.m～3000Ω.m，总体呈“中高阻高极化率”的特征。处于震旦系中统南沱组(Z2n)，是成矿的有利部位。此异常在区内有坑道工程控制，与已知KT1号矿体吻合较好，且在已有坑道工程中破碎带上可见最宽约0.2m～2.5m星点状铅锌矿，长石质岩屑质石英砂岩上发现有米粒大小的铅锌矿瘤包，以及含矿岩体中均有较为明显的闪锌矿化、方铅矿化、黄铁矿化现象，均为激发极化率的有利条件。地表及坑道内均见硫化物矿化，浅部可见大面积闪锌矿化、方铅矿化、硅化、黄铁矿化、褐铁矿化等，其中闪锌矿、方铅矿、黄铁矿化为主，根据激电异常特征及物性测定结果，推测中深部存在铅锌矿，由上至下，依次为氧化矿、混合矿、铅锌矿，异常为铅锌矿引起。

激电测深异常大致与激电中梯异常相对应，其中J1剖面在20～40号点之间，J2剖面在60～130号点间从浅部到深部有较好的异常，且平硐PD1穿脉见矿位置基本与J1剖面和J2剖面深度一致(图2)。

图2 牛浪坡铅锌矿地质、物探解释推断剖面图(J1线、J2线)

4.2 乙类异常

乙类异常均位于成矿有利部位，且激电中梯及化探异常特征显著，为勘查区内强度中等至强的异常，根据物性测定结果，由于富含黄铁矿多金属硫化物及含黄铁矿炭质岩，区内铅锌矿(化)体激电效应较强，为本次物探工作取得的最主要异常。

JDⅡ异常：位于勘查区西南端，总体为北东南西向呈条带状展布，与JDⅠ异常呈雁行式排列。长约1040m，最大宽约280m，异常值较强，有明显的异常中心，梯度变化较大，形态不规则。视极化率值介于6.0%～21.9%，异常极值高达21.9%，视电阻率介于600Ω.m～2200Ω.m，具有“低偏中阻高极化率”特征，相邻剖面对比性、分布范围、连续性都弱于JDⅠ异常，可判定为存在一定规模的硫化物矿体。

勘查区成矿特征表明，含矿热液多沿构造或裂隙充填交代，形成硫化多金属矿体。因此推断，JDⅡ异常为震旦系中统南沱组(Z2n)含矿层位中铅锌矿与黄铁矿等硫化矿物局部富集所引起，而在硫化矿富集部位有可能存在着伴生的多金属矿(化)体。

4.3 丙类异常

丙类异常属于特征不明显、方法手段单一或异常性质还不明朗的一类异常。

JDⅢ异常：位于JDⅠ异常东侧。呈北东向长轴状雁行式排列，长约800m，最大宽约280m，异常规模中等，连续性一般，无明显异常中心，梯度变化较大，与异常走向一致，视极化率值6.0%～14.0%，视电阻率值800Ω.m～2800Ω.m，具有“中高阻高极化率”的特征。呈豆荚状、椭圆状、条带状、树枝状分布。该异常化探异常不明显，经地表检查未发现矿化或围岩蚀变，但可见含黄铁矿炭质岩，因而，推测为含黄铁矿炭质引的，但推断是否正确，还需要进行下一步地质工作的探查验证，例如地质坑探、钻探工程等揭露。该异常具有较好的地质成矿条件，根据异常特征及所处的地质背景分析，异常区出露的含矿地层中可能与F7断层有关，可作为矿山下步找矿的远景区，须更多的地质物探工作验证。

异常区出露震旦系中统南沱组(Z2n)，是主要含矿层位，铅锌矿化体赋存在地层构造破碎带或裂隙中。物性资料表明，激电异常的强弱与矿(化)体中黄铁矿等硫化矿物或含黄铁矿炭质岩含量呈正比。由此推断，异常可能由震旦系中统南沱组(Z2n)含矿层位中铅锌矿或局部富集的黄铁矿等硫化矿物所引起，亦可能由含黄铁矿、炭质岩引起，具有良好找矿前景。

5 结论及建议

5.1 结论

勘查区具有良好的成矿地质条件，已知铅锌矿(化)体与围岩之间有明显的电性差异，因此勘查区具备采用地质、物探模式找矿的基本前提。本次勘查在矿区取得了大量的原始物探数据和有用的地质、物探综合信息；在此基础上圈定3个物探激电异常，其中JDⅠ号异常南西段与矿区平硐PD1穿脉揭露的铅锌硫化物矿体重叠，表明激电中梯、激电测深针对铅锌硫化物矿产具有显著的找矿效果。