高建平 彭方苹 王正茂 高雪峰
北京勘察技术工程有限公司 北京 100192
摘要：激发极化法在寻找硫化物矿床一直非常有效，但是对于斑岩型铜矿床由于其独特的地质构造环境，蚀变带发育硫化物富集对激发极化法直接寻找斑岩型铜矿形成了干扰。本文根据斑岩性铜矿床特有地质环境，应用激发极化剖面法和测深剖面结合地质情况准确的定位了矿床赋存位置及延伸情况。最后说明应用激发极化法寻找斑岩型铜矿床也是是行之有效的。
关键词：激发极化法；斑岩性；蚀变带；干扰
1概况
激发极化法（induced polarization，缩写IP）是利用岩矿石电化学性质为物理前提的一种地区物理勘探方法[1]。激发极化法最早可以追溯到20世纪20年代，但在40～50年代发展最为迅速。国内的激发极化研究始于50年代，初期都是沿用前苏联的方法技术，多是在时间域进行[2]。在外电流作用下，地下岩石、矿物将发生激发极化，激发极化现象与地下介质的电学（电化学）性质有着本质的联系，使得激发极化法成为地球物理勘查的基本方法之一[3]。
斑岩型铜矿床斑岩型铜矿床与板块俯冲作用有关。富含金属组分和封存了海水的洋底沉积物随洋壳板块俯冲于大陆板块边缘之下时发生部分熔融形成富含成矿物质和挥发组分的钙碱性岩浆。当此种岩浆侵位于俯冲带上方大陆边缘地壳浅部时快速冷凝结晶而形成斑状中酸性次火山岩体。随后，深部岩浆房中析出的含矿流体迅速上升至次火山岩体的上部，并因减压沸腾形成细脉浸染状矿化或发生隐爆形成角砾岩筒。岩浆和气液流体的上升可引发地下水的对流循环，使围岩中的矿质及硫活化和参与成矿[4]。含矿岩体多为花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩、花岗斑岩等[5]。矿体产于斑岩体上部、边部及内外接触带附近。常见的矿体形态有柱状、筒状分布于斑岩体的上部，呈环状产于岩体的边部或成脉状、凸镜状沿裂隙带分布。
本文就是根据斑岩型铜矿床特殊地质成矿环境，利用激电法首先圈定斑铜矿床蚀变带，从而缩小找矿靶区。再利用对称四极测深法对地下可能矿体延伸情况进行大致了解，最后综合地质、物探勘查结果圈定出斑岩型铜矿床地下赋存位置。
2工作区概况
工作区位于多龙矿集区北部，地层出露较为简单，主要为中下侏罗统色哇组二段（J1-2s2）、下白垩统美日切错组（K1m）、其次为新生界渐新统康托组（E3k）和第四系（Q4）；色哇组二段岩性为互层产出的粉砂质板岩、变长石石英砂岩、变石英砂岩；美日切错组为一套玄武质安山岩、安山岩、安山质流纹岩、安山质火山角砾岩组合，以陆相喷溢喷流为主，兼具中心式喷发作用；康托组岩性以半固结紫红色砂砾岩为主。
工作区内构造以断裂构造为主，褶皱构造不发育，岩体边部及接触带附近的围岩中裂隙较为发育，工作区内有北东向断裂构造穿过。
区内中酸性侵入岩较为发育，岩石类型主要有花岗斑岩（??）、花岗闪长斑岩（???）、花岗闪长岩（??）、闪长岩（?）等，侵入岩体在平面上多呈圆、椭圆形或纺锤状，侵入时代均为早白垩世。
3 工作区地球物理特征
为了有效地进行斑岩型铜矿床勘查，在进行激发极化法勘查工作之前对工作区内主要岩性的电性特征要做最基本的了解和测试。根据以往工作电性特征收集和本次工作物性标本采集和测试，经统计计算该区域内主要岩性电性参数如下表：
表1 钻孔岩芯物性测定成果表
结合已知区域内黄铁矿化带和已知矿体分布区域电性特征，本区域电性特征总结如下：
（1）黄铁矿化区域电性特征综合表现为电阻率100Ω?m～200Ω?m，极化率为11%～15%，即高极化率、低电阻率；
（2）已知矿体区域内电性特征综合表现为电阻率50Ω?m～300Ω?m，极化率为8%～11%，即中等极化率、低-中电阻率；
（3）一般区域内电性特征综合表现为电阻率50Ω?m～1500Ω?m，极化率为0.5%～7%，即低极化率，电阻率有小到大均有分布。
4 野外工作
本次工作分为1：1万激电扫面和激电测深工作。测线方向为南北向，以线距100m，点距40m的规则网格进行。具体分布位置见图1（绿色框内为工作范围）。
图1 工作范围示意图
工作之前进行参数选定试验，从而为工作区内进行有效测量提供了可靠的激电参数。本次工作装置为中间梯度装置和对称四极。中间梯度法激电参数为供电极距AB=1600m，接收极距MN=40m；供电周期为16s；断电延时为150ms；取样宽定为40ms。对称四极测深极距等比，最大极距3000m，供电周期为16s；断电延时为150ms；取样宽定为40ms。
5 测量成果分析
图2 工作区视电阻率等值线图和视极化率等值线图
图2为本次工作计算而得的视电阻率等值线图和视极化率等值线图。从图可以看出工作区内视极化率总体上比较高，最大值约17%，最小值约0.5%；视电阻率总体上偏小，最大值约700Ω?m，最小值约10Ω?m。结合本区地质分布特征及物性标本电性特征，视电阻率和视极化率大致分为三个带，工作区北部为低视电阻率低视极化率，地表主要反映为康托组岩半固结紫红色砂砾岩；工作区中部及南部局部为高视电阻率高极化率，地表主要反映为美日切错组的安山岩、安山质流纹岩、安山质火山角砾岩伴有强烈的黄铁矿化；工作区西南部局部为中等视电阻率中等视极化率，地表主要反映为色哇组变砂岩互层，局部出露花岗闪长斑岩岩柱。根据等值线图也可以明显的看出视电阻率明显的按半环状分布，而视极化率也面积性分布，与视电阻率分布相对应形成环状，说明硫化物富集呈环状分布。
通过分析该工作区内地质构造环境以及周边蚀变带分布特征，地质师们认为工作区内斑岩型铜矿床分布特征可能为典型的环状蚀变特征（唐菊兴等），这种蚀变特征正好与激电法等值线图相对应，周边的黄铁绢英岩化及青磐岩化正好是黄铁矿化最富集的地方，所以周边引起了较高的极化现象，而在中心部位的钾化带正式我们寻找的目标，该部位黄铁矿化减弱，斑岩型铜矿床富集。所以在电性特征上表现为中等电阻率和中等极化率。
为了验证激电异常区的准确性，我们在异常区布置了一条激电测深剖面，见图4所示，根据物性特征可知，JD1和JD2异常可能为黄铁矿化带，而JD3和JD4可能为矿致异常。后期经过钻探验证，JD3异常和JD4异常为矿致异常。在钻孔内出现了多层裂隙充填的斑岩型铜矿床，矿体铜平均品位为0.41%，伴生Au平均品位为0.15g/t，Ag平均品位为1.35g/t。
图3视极化率测深断面图 图4视电阻率测深断面图
6结论
在工作区内进行激发极化法中间梯度扫面和对称四极测深法工作，可以基本了解工作区内电性分布特征，以及各种岩性电性特征。通过本次激发极化法工作，综合研究该区域内地质构造特征和成矿模式，最后得出如下结论：
（1）通过激发极化中间梯度扫面工作，可以有效地划分出地质地层分布特征；
（2）通过视极化率高异常分布特征有效的圈定出了硫化物富集蚀变环带；
（3）结合工作区内地质构造特征和成矿模式，利用极化率异常可以大致圈定出了矿体可能分布的范围；
（4）在圈定的矿体范围内进行对称四极测深剖面测量，可以有效地推断出地下矿体赋存位置及延伸情况。
最后通过野外工作和室内综合分析研究，认为利用激发极化法进行斑岩型铜矿床勘查是行之有效的。
参考文献
[1]柯马罗夫B A，激发极化法电法勘探，阎立光等译，北京，地质出版社，1983.
[2]张赛珍等，中国电法勘探发展概况，地球物理学报.1996，37（1），408～424
[3]傅良魁主编，激发极化法，地质出版社，1982
[4]裴荣富，1995，中国矿床模式，地质出版社，98-101，158-160，204-206，246-248
[5]冶金工业部地质研究所，中国斑岩铜矿，科学出版社，20-38
论文作者:高建平,彭方苹,王正茂,高雪峰
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/25
标签：斑岩论文; 电阻率论文; 铜矿论文; 工作论文; 特征论文; 矿体论文; 地质论文; 《基层建设》2015年19期供稿论文;