激发极化法在新疆木垒县某矿区的应用实例

蒋 康，谢名永

（新疆地矿局物化探大队，新疆 昌吉 831100）

工作区所属博格达铜、铁、锰、硼成矿带属晚古生代弧后盆地，其演化过程：泥盆纪末至早石炭世末由东向西逐渐拉张，沉积陆缘碎屑岩夹玄武岩建造，拉张后期有大量顺层侵入的席状辉绿岩墙群生成；晚石炭世汇聚，沉积局部碎屑岩-碳酸盐岩建造，随即固结;早二叠世南北两侧发育成山前火山磨拉石坳陷。整个博格达地区花岗岩类极不发育，东部有少量晚石炭世末固结期的钾长花岗岩侵入体。该带为Cu 金属省，该带内已知成型铜矿主要有乌鲁木齐铜沟铜矿床，黑沟铁矿床及博红托斯含铜砷矿床等，特别是乌鲁木齐铜沟铜矿的成矿地质背景与工作区地质特征类似。

1 调查区基础地质

通过剖面测制、路线填图，基本确立了工作区内的不同岩组的岩性特征及构造特征，现简述如下：

下石炭统七角井组第一岩性段（C1q1）：由南到北，出露岩性有灰绿色、灰黑色细砂岩，凝灰质粉砂岩，含砂砾灰岩，含砾粗砂凝灰质岩屑砂岩，灰黑色灰绿色玄武岩。其中含砾粗砂凝灰质岩屑砂岩层中，见有砾岩层，凝灰质粉砂岩层，灰黑色灰绿色玄武岩，气孔状，杏仁状构造发育，针状构造特征明显。

下石炭统七角井组第二岩性段（C1q2）：由南到北，出露岩性有灰黑色凝灰岩，灰绿色凝灰质砂岩，灰绿色硅化凝灰质砂岩，在灰黑色凝灰岩中，层状构造明显的凝灰质砂岩层多次出现，并同时可见灰岩透镜体。

上石炭统柳树沟组第三岩性段（C2L3）：在工作区内出露的面积较小，仅在2 号工作区北西部出露。主要的岩性有灰黑色玄武岩，灰绿色凝灰岩，浅灰褐色砾岩，灰黑色凝灰质粉砂岩。

下石炭统柳树沟组第二岩性段（C2L2）：地层走向近东西向，由南向北，主要岩性有灰色-灰绿色中细粒砂岩，灰黑色凝灰岩，紫红色火山角砾岩，灰绿色、灰黑色凝灰岩，灰绿色砾岩，灰黑色凝灰岩，紫红色晶屑凝灰岩，灰绿色-灰黑色玄武岩。

上石炭统祈家沟组（C2qj）：仅在工作区南西地段出露，主要岩性有紫红色砾岩，灰色生物碎屑灰岩，灰黑色泥质粉砂岩、泥质细砂岩。在灰岩内，可见有腕足、珊瑚、双壳类化石。

工作区的侵入岩主要为辉绿岩，分布于下石炭统七角井组第二岩性段中，辉绿岩顺层侵入，接触界线清楚，在接触部位地层有蚀变和褪色现象。

2 调查区地球化学特征

从元素区域背景特征成果可知工作区As、Ag、Mn、Mo、Pb、Sb、Sn、W 等元素后期叠加强度较高，As、Ag、Pb、Sb、W 等元素变异系数较大，As、Bi、Cu、Mo、Sb、Zn 等元素富集系数比较高，As、Ag、Bi、Cu、Sb 等元素成矿有利度系数显著。表明在工作区内，上述元素地球化学成矿特征显著，该地区有利于银、铅等矿产的富集与成矿。

根据区内1/1 万土壤地球化学测量工作，现就主成矿元素Ag、Pb、Zn 及伴生元素地球化学异常特征描述如下：

2.1 单元素异常特征

Ag 异常特征：Ag 异常主要分布于该铅银重点工作区中西部，呈带状分布，与地质情况较吻合，与地层走向基本一致，分布与下石炭统七角井组地层中。在重点工作区的西部和中部，异常呈串珠状分布，具三级浓度分带，异常与凝灰质粉砂岩的分布较吻合，在部分玄武岩地段亦有出露。

Pb、Zn 异常特征：Pb、Zn 异常主要分布于本次铅银重点工作区中部，部分分布在西部，异常形态呈不规则状，总体呈带状分布，与岩层走向基本一致，主要分布下石炭统七角井组的凝灰质砂岩和凝灰质粉砂岩中。Pb 异常规模较大，主要分布与工作区中部，具三级浓度分。Pb、Zn 异常与Ag 异常具有较好的套合性，因此后续工作应扩大工作区的找矿工作，注意凝灰质砂岩中的蚀变带特征。

2.2 综合异常特征

以前年度在重点工作区开展1 ∶1 万土壤测量，圈定综合异常多处。其中H-1 异常与本次物探工作联系较为紧密，异常以Ag、Pb 为主，伴生有W、Zn、Mn、Sb、As、Cu、Mo 等元素异常，异常封闭较好，呈不规则状分布，元素套合较好，浓集中心明显。其中，Ag 异常规模较大、异常强度高，异常浓度清晰，达三级浓度分带；Pb 异常规模一般，强度高，具有三级浓度分带；W 异常面积较小，浓度分带清晰，；Mn、Sb、As 具有二级浓度分带，其余异常规模及强度均偏小，都为一级浓度分带，应与铅银有关的蚀变带有关。

3 调查区物探工作成果及推断

3.1 激电剖面工作成果及推断

根据剖面工作成果，测区内各测线的视极化率普遍值1.2%～2%之间，极个别值在0.8%以下及2.4%以上，在个别线间中北部表现为相对高极化异常特征，视电阻率异常对应为中低-中高异常特征。

激电异常在区内的异常分布特征不甚均匀，特别是对于南部铅锌矿点附近异常并不明显，造成这一特点的原因有可能与硫化物在岩石中由于强烈的风化作用所造成，而激电方法主要是寻找硫化物有关矿床（特别是铜）的有效手段。

北部铜矿化点位于激电异常边部的次级异常上，该处在化探异常中表现为高Ag 元素化探异常，可发现该异常大致与呈鼻状北东向延展的凝灰质粉砂岩地层较为对应，综合认为化探异常与地层有关，本次物探工作成果较为支持这一观点，通过异常曲线特征，认为极化体应为与地层倾向吻合的南倾形态，说明了硫化物热液与地层关系密切。

在其中存在一次级异常，这与化探极值中心较为对应，视极化率极大值约2%，视电阻率变化范围在1000Ω·m 以下，对于该次级异常附近根据视极化率异常曲线特征，判断应当是岩性接触带或断层的激电成果反映，此类次级异常根据以往工作经验，含矿可能性不可忽视，推断应当为含矿热液中硫化物的富集引起，是后期值得特别关注的区段。

3.2 对称四级测深工作成果及推断

3.2.1 1#线对称四极测深成果

通过在露头矿体上进行的测量成果，埋深越大视极化率呈不断递增趋势，视电阻率则表现为中低阻异常特征，对于其中露头部位在深部上表现出有极化体上侵至近地表并局部富集特征，结合地质成果认为测深深部低阻异常应当是断层或岩石破碎为地下水充填所致，含矿热液沿裂隙发育引起的硫化物局部富集，高视电阻率成因与裂隙的关系较为密切，也是成矿的重要部位。而对于近地表部位表现出相对高极化异常特征，认为是由于与地表褐铁矿化、绿泥石化蚀变等关系密切，而高阻异常则与在此采集的玄武岩高阻异常特征较为吻合，工作成果中视极化率对地质体倾向表征并不明显，而通过视电阻率曲线综合判断矿体所在高阻体部位为北倾。而对于地层南倾而探槽内矿体北倾这一问题，认为一方面由于探槽位处山尖顶峰地表揭露宽度及深度明显不足而矿体又赋存于石英脉中，存在热液上侵过程中的转向、扭曲可能。

综合分析认为：该测线进行的工作成果反映了成矿热液的活动规律，根据不同深度视电阻率及视极化率曲线示意图，视极化率曲线对于地质体在深度上反映一般，并无较为明显的分层等断面异常表现，在此主要以视电阻率曲线为依据进行分析，并可将其进一步细分为三层不同电性层：

第一层为地表～-7.5m，视极化率异常范围在0.3%～0.81%之间，视电阻率异常在76Ω·m ～106Ω·m 之间，相对高阻主要与地表风化破碎等有关，在该层位内的高极化异常特征与地表探槽内所见矿化富集伴生的硫化物组分增高有直接关系。

第二层为-7.5m ～-50m，视极化率异常范围在0.79%～1.13%之间，视电阻率异常在106Ω·m ～295Ω·m 之间，视极化率曲线缓慢下降，视电阻率则表现为锯齿状剧烈下降形态，这一层位内异常特征根据图件推断是由于矿致来源由深部向地表上侵，硫化物浓度下降，同时局部为地下水所充填引起低阻异常，对于该层位特别是顶底板附近热液的含矿性存在较大潜力，但是需要通过与其它剖面成果资料进行研究判断。曲线的陡直形态反映了热液与围岩的电性差异明显。

第三层为-50m ～-250m，视极化率异常范围在1.07%～1.57%之间，视电阻率异常在308Ω·m ～608Ω·m 之间，异常曲线特征表现为在体积效应基础上“凹”型特征，反映了热液活动下部边界（或称底板），仅根据激电测深成果推断含矿可能性不大，但是对于深部曲线抬头部位（埋深-170m）附近含矿性仍然不能排除。

3.2.2 2#线对称四极测深成果

根据2 线激电测深拟断面图，表现为大致以112 点为界，其北部表现为视极化率与电阻率对应的高异常特征，本次成果质量较高，这与测点地形较好关系密切，其外接触带出现低阻、高极化特征，指示存在浅表部铅锌矿体；深部“剩余重力异常+ CSAMT 高阻异常”的叠合部位，指示存在深部隐伏铅锌矿体，虽然本项目未开展重力及CSAMT 工作，但通过查询区内资料认为该异常属于远景较为优异区段。

根据重要点位的不同深度视电阻率及视极化率曲线示意图，视极化率曲线对于地质体在深度上反映一般，并无较为明显的分层等断面异常表现，在此主要以视电阻率曲线为依据进行分析，并可将其进一步细分为三层不同电性层：

第一层为地表～-20m，相对低阻低极化异常特征应当与近地表围岩蚀变等有关，视极化率的陡升可能与含硫化物矿化蚀变在地表附近的富集有关，对于该层位含矿性可通过地面探槽等即可初步查证。

第二层为-20m ～-75m，视极化率曲线表现为相对高异常特征，视电阻率曲线则反映为相对高阻特征，对于该层位内的组合特征认为应当是与含矿岩石与围岩间电性差异引起，认为该层位顶底板见热液活动造成的矿物元素富集存在较大潜力，对于该层位应当通过与地质成果进行比对分析，建议布设100 左右浅钻进行深部验证。

第三层为-75m ～-250m，异常曲线特征表现为在体积效应基础上“凹”型特征，反映了热液活动下部边界（或称底板），视电阻率、视极化率曲线增高，在体积效应影响下，该层位具备寻找深部隐伏矿产的潜力。

4 总结

（1）通过在工作区内开展1/10000 激电剖面工作，大致了解了各测制剖面上不同地质体的电性特征和地质体分布情况，多数化探异常、特别是东北部Ag 化探异常与激电视极化率异常较为对应，说明了赋存Pb、Zn 的凝灰质粉砂岩、凝灰质砂岩中硫化物较为富集，表现了深部火山热液的运移特征，海相火山岩型矿床中普遍出现的黄铁矿化在此区域内亦较为常见，总体特征较为吻合。

（2）通过在工作区内重点部位开展激电对称四极测深工作，对已施工探槽进行纵向不同地质体电性差异了解，认为开展激电对称四极测深工作，对探槽内矿体的空间展布形态有了进一步了解，为后期钻孔布设提供了初步物探成果支持。

（3）综合已有地物化成果，综合研判认为地表矿体向深部延伸可能性较大，同时对位于索尔巴斯陶Ag 成矿远景区的其他相应矿山进行分析研判，初步揭示出工作区北部铜矿点及南部铅银矿所处异常具有较好的成矿条件，后期应重点关注极化率异常边部及次级异常边部，对中低-中高阻及中高极化组合异常应当结合前期已有工作成果进行深入研究，适当配合钻探槽探工作进行揭露，有望圈定具有一定规模的矿体，具备寻找Pb、Zn、Ag 等中低温矿床的巨大前景。