物探电法在某铜镍矿勘查中的应用

李 佳，刘 阳

（河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院，河南 郑州 450000）

铜、镍矿种是目前国民经济发展的战略资源，是目前国家地质勘查的导向矿种。在勘查区前期的地质工作中，取得了一定的找矿成果，反映出该区具良好的成矿条件和巨大的找矿潜力，在该区开展铜镍矿勘查工作，对于增加矿产资源储备，促进地方经济发展，支援国民经济建设，具有重要的现实意义。本次物探工作就是此次勘查的一部分。物探工作的目的是通过激电中梯和激电测深，了解工作区内极化体的位置、倾向和埋深，为下一步工作提供依据。

1 工作方法及原理

在工作区的重点部位主要采用了激发极化法；激发极化法是在向地下岩（矿）石供电及断电过程中，由于电化学作用引起的随时间缓慢变化的附加电场的现象，简称激电效应。激电法是寻找各类金属矿产最常见的一种地球物理方法。

本次电法工作主要采用激电中梯剖面和激电测深两种方法。野外生产采用DWFZ-10型大功率智能发射机，WDJS-2型数字激电接收机。

激电中梯剖面采用中梯装置，激电中梯测量测线垂直于矿化体的走向及地质构造方向，采用双向短脉冲供电方式进行供电，短导线方式测量，供电时间4秒，周期16秒，断电延时100 ms。供电极距AB=1500 m，MN=40 m，剖面测量点距20 m。

激电测深采用对称四极装置。点距20-40 m，电极距AB/2max=1000m，MN/AB的比控制在1/3～1/30。

2 激电法在勘查中的应用

2.1 勘查区地质特征

勘查区位于秦岭复杂构造带东段，桐柏－大别隆起西部，南阳断陷盆地东缘。该区地貌形态由桐柏山系西部余脉的剥蚀低山丘陵及山前冲、洪积倾斜平原组成。岀露地层为中元古界朱家山岩群大雀山岩组，部分地段出露第四系。总体表现为以大理岩为主、大理岩与片岩互层产出、局部见石榴斜长角闪岩的特点。

K1矿化带位于勘查区内，长约 400m，宽 1～10m，倾向200～220°，倾角 55°～75°，含矿岩石为蚀变白云石英片岩，地表具硅化、褐铁矿化，局部见孔雀石化，钻孔中金属矿物以硫化物为主，具硅化、黄铁矿化、镍黄铁矿化、黄铜矿化等蚀变，铜含量 0.12%～1.52%，镍含量 0.17%～2.11%。

2.2 地球物理特征

通过收集以往钻孔资料和物探解释结果及实测标本成果，统计出区内各类岩性物性特征见表1。

表1 物性参数统计表

由表1可以看出，测区内白云石英片岩、二云石英片岩、榴辉岩、蛇纹石大理岩、斜长角闪片岩等极化率较低，一般在3.0%以下，电阻率较高，一般在2000欧姆·米以上，为中高电阻率低极化率的物性特征；黄铜矿化、镍黄铁矿化白云石英片岩极化率较高，一般在10%以上 ，电阻率值较低，为低阻高极化的物性特征。说明矿化岩石与非矿岩石物性差异非常明显，具备了物探电法找矿的地球物理前提。

2.3 数据处理与解释

在工作区重点部位共布置了5条激电中梯剖面，对剖面数据进行处理后，绘制了视极化率ηs、视电阻率ρs剖面平面图（见图1)。

图1 ηs、ρs剖面平面图

根据剖面平面图和等值线平面图分析，测区内视极化率背景值选定为6.0%，通过整体比较和计算，以视极化率异常下限8.0%圈出了Dη-1、Dη-2、Dη-3共3个激电异常，异常主要位于测区东南部。其中Dη-1、Dη-2异常为测区主要异常，两个异常均呈似矩形带状异常，走向约310°，走向和构造走向基本一致。

Dη-1异常位于0～7线148～158号点之间，视极化率ηs极大值为14.75%，大部分在9.0～13.0 %之间，其中异常中心区位于3线的152点左右，视极化率ηs值大部分在11.0 %以上，激电异常处的视电阻率为相对低阻异常，视电阻率ρs值在16～174ΩM之间。

Dη-2异常紧临Dη-1异常，在其南部。位于测区0～7线的130～148号点之间，视极化率ηs极大值为14.745%，大部分在9.0～13.0 %之间，其中异常中心区位于3线的136～142号点之间，视极化率ηs值为大部分在11.0 %以上。对应于此位置的为相对低阻异常，视电阻率ρs值在18～325ΩM之间。

综上，结合已有地质资料和物性测定结果分析研究，激电异常区内出露地层为朱家山岩群大雀山岩组，主要岩性为斜长角闪片岩、大理岩、绢云石英片岩和榴辉岩，且激电异常和铜镍化探异常对应关系较好，矿及矿化岩石具有低阻高极化的物性特征，推断该两处激电异常为矿致异常。

为了进一步了解该区电性地质体的产状和埋深，在3线激电异常上布置了激电测深工作，绘制了综合剖面图。

根据3线激电中梯剖面图（见图2），ηs背景值6.0%左右，激电异常ηs值一般在8.0～14.9%之间，视极化率整体南高北低，曲线南侧较缓，北侧较陡。在118～158号点之间极化率相对较高，对应的视电阻率为相对低阻反映，视极化率剖面曲线不圆滑，出现多个峰值现象，可能由多个极化体引起，ηs极大值为14.946%，ρs在16～360ΩM左右，为相对低阻反映。根据已有地质资料和物性测定结果可知，K1矿化带穿过此异常，且矿化岩石具有低阻高极化的物性特征，因此推测该异常为矿致异常。

图2 中梯剖面图

由激电测深等值线断面图（见图3、图4）可以看出，118号点AB/2=25米左右往下出现等值线突变现象，呈现高极化反映，异常中心在AB/2=400米左右，对应视电阻率为相对低阻。在132号点附近AB/2=25米左右往下出现等值线密集反映，为高极化异常，异常中心在AB/2=500米左右，对应视电阻率为相对低阻，在148号点AB/2=35米左右往下出现等值线密集反映，为高极化异常，异常中心在AB/2=700米左右，ρs在16～85ΩM左右，为相对低阻。结合测深曲线，在118号和132点下方极化体的顶板埋深在15米左右，148号点下方极化体顶板埋深在35米左右。该异常范围出露地层为朱家山岩群大雀山岩组变质岩，主要岩性为斜长角闪片岩、大理岩、绢云石英片岩和榴辉岩，且激电异常和铜镍化探异常对应关系较好，该区地层和成矿带关系密切，处于成矿有利部位，又具有明显的物探综合异常，推断该激电异常为矿（化）体引起。

图3 激电测探ηs断面等值线图

图4 激电测深ρs断面等值线图

3 结论

通过本次物探工作，在有化探异常的成矿有利地带发现了两个较有价值的激电异常Dη-1、Dη-2，通过地物化遥综合研究，建议在激电异常Dη-1处进行工程验证。后经钻孔验证见矿较好，圈出了K1-1 铜镍矿体，与物探推测结果基本吻合，物探成果得到了很好验证。通过本次物探电法工作，再次说明激电法是勘查金属矿产的重要方法，特别是含硫化物金属矿。