大功率直流激电法测量在老挝波宁锡矿的找矿实践

韩志伟 赵振华 郭豪坤

（①天津华勘矿业投资有限公司 天津 300171 ②天津华北地质勘查总院 天津 300171）

波宁锡矿区属南巴坦锡矿田的一部分，南巴坦锡矿田位于老挝甘蒙省他曲市北西方向约70 km处。行政区划属老挝甘蒙省新奔县管辖，矿田面积约230 km2，是老挝最大的锡矿产地，该矿田采矿活动有近百余年历史，包含50多个锡矿点和若干个小-中型矿山，波宁锡矿即为其中之一，具有有利的成矿地质背景，为探测该区深部砂锡矿以及原生锡矿存在的可能性，确定矿化体埋深、产状及规模等，本次工作在波宁锡矿区开展了大功率直流激电法测量，用以指导深部找矿工作。

1 地质概况

1.1 矿区地质特征

矿区出露地层包括志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、第四系地层。志留系地层含千枚岩、板岩及片岩等。泥盆系顶部为灰岩，下部为泥岩。石炭系地层上部主要为砂岩；下部主要为粉砂岩、炭质页岩及板状页岩。二叠系地层主要为厚层状灰岩、泥晶灰岩，易形成陡峭地形。第四系主要为含砾亚粘土、粘土、含砾亚砂土、砂砾层组成。

矿区位于欣本地垒背斜位置，褶皱和断裂构造极为发育，除新生界以外的沉积序列均已褶皱。背斜轴向330°，北东翼有明显的沉积间断和重复，与北西向逆冲断层关系密切；南西翼在矿区出露不多。断裂构造是本区脉状原生锡多金属矿的控矿构造，主要包含北东和北西两组。

矿区内岩浆岩主要为海西期和印支期侵入岩。在矿区北西部大面积出露海西期岩浆岩，岩性主要为黑云母花岗岩、花岗闪长岩等；印支期岩浆岩主要表现为小的花岗岩株（脉）的侵入，一般沿背斜轴部或NW向断层侵入，目前与矿化关系不明。

1.2 矿体及矿石特征

矿区共圈出砂锡矿体24条，原生锡矿体8条。断裂构造和地形地貌控制了矿体的展布，矿体主要发育在NW向NE构造的山麓及缓坡地带，形态呈条带状、正方形状等，深度随地形的起伏而变化。

砂锡矿体为含褐铁矿、铁锰结核的第四系松散沉积物，矿石矿物组分较简单，主要重矿物有锡石、锆石、白钛石、赤褐铁矿、磁铁矿等。锡品位一般在0.05%～0.15%。基本分析结果显示，局部矿石中除含锡之外，还含有Pb、Ag等伴生矿物。

原生矿体主要有三种类型：接触带型、蚀变岩型、断裂构造带型。锡主要以石英-锡石形式存在。锡石主要分布于硅化脉、褐铁矿等细微裂隙中。裂隙中金属矿物主要是褐铁矿，其次有少量赤铁矿、黄铁矿等。

2 大功率直流激电法测量

2.1 测量仪器及参数

电法工作使用重庆地质仪器厂生产的DJF-10型大功率直流激电发送系统，配套的有发电机、整流设备和发送机，供电方式采用周期为8 s、占空比1∶1的双向短脉冲制式，电流精度0.001 A；接收机为DJS-8型微机激电仪，工作参数设置为断电延时200 ms，取样宽度40 ms，测量叠加次数为2次。

2.2 激电中梯剖面测量

激电剖面测量采用中间梯度装置形式，供电极距AB=1200～1600 m，测量极距MN=40 m，测量点距=20 m，测量线距100～200 m。测量时最大观测范围≤2/3AB，当观测区段＞2/3AB时移动供电电极位置重新布极，且进行2～3个测点的重复观测。

每天开工前及收工后均进行漏电检查，保证导线绝缘良好，供电导线电阻要求小于17 Ω/km，实测为15.6 Ω/km。供电电极长度大于50 cm，入土深度大于40 cm，浇充足水后用土压实，以保证长时间供电不出现电流衰落现象。测量电极采用不极化电极，开工前对不极化电极进行测定，要求极差＜2 mV、内阻＜2 kΩ才可进行数据采集，实测极差为0.3 mV，内阻为1 kΩ，收工后对不极化电极进行短接平差。

2.3 激电测深测量

激电测深点位置根据地质项目组要求及物探异常情况决定，测深点间隔一般选择为20 m，供电极距与测量极距的布设见表1。

表1 激电测深测量电极距排列变化表 m

2.4 质量评述

本次工作在矿区Ⅰ区、Ⅲ区内共施工1∶2000激电中梯剖面测量18.8 km，其中Ⅰ区8.4k m，Ⅲ区10.4 km；完成激电测深测量共计264个测深点，其中Ⅰ区8条测深剖面135个点，Ⅲ区8条测深剖面129个点。电法工作执行国家行业规范DZ/T0070-1993《时间域激发极化法技术规定》，视极化率ηs和视电阻率ρs的误差用均方相对误差衡量，岩(矿)石电参数测量采用平均相对误差来衡量。工作区电法测量质量检查结果见表2。

表2 波宁锡矿区电法测量质量检查结果

由观测质量统计表2可知，电法工作各方法的检查量及误差结果均达到行业规范要求，质量可靠。

3 激电异常特征及推断解释

3.1 岩矿石电参数特征

此次激电法测量工作，在区内共采集不同岩性标本165块，标本经清水浸泡后晾干，进行了电性参数测定，测定和统计结果见表3。

表3 波宁锡矿区岩性标本电性参数统计表

从表3中可以看出，区内各类岩石的极化率算术平均值差异不大，变化范围从1.2%～2.5%，其中灰岩的极化率值略高一些；各类岩石的电阻率从高到低依次为蚀变灰岩、灰岩、泥岩、褐铁矿和砂岩，电阻率值范围6 956.1～998.6 Ω·m。在该区进行激电法测量，极化率异常有可能对深部原生多金属矿化体进行圈定，电阻率异常对地层岩性以及硅化蚀变带进行区分，因此，激电异常对本区地质找矿工作可以提供有效指导信息。

3.2 激电测量异常

3.2.1 激电中梯异常

Ⅰ区：从绘制的视极化率、视电阻率等值线平面图上看，视极化率场值相对较低，一般为3.0%～4.0%，区内弱极化率高值异常整体呈南北向展布，往外两侧异常仍未封闭，局部个别高值点零散分布，场值高达9.0%～11.0%，主要分布在80线的238点和266-274测点上；视电阻率场值北部较低、南部略高，等值线总体有南北向延伸的趋势，局部地段从西到东电阻率梯度变化大，推测为由地层岩性接触带或构造带引起的电性特征。

Ⅲ区：从视极化率、视电阻率等值线平面图上看，视极化率场值一般为4.0%～5.5%，异常等值线形态较零乱，相对高值区在北西角和南东角，局部单点异常主要集中在30线、36线和38线上，对应视极化率值在9.5%左右；区内视电阻率值一般为100～500 Ω·m，呈中低阻特征，其分布规律不甚明显。

3.2.2 激电测深异常

以Ⅰ区的80线异常特征及Ⅲ区的38-1、36线异常特征为例。

⑴ 80线共布设21个测深点，在激电测深等值线断面图上，出现多个点状、条带状极化率异常，场值在5%～10%；对应视电阻率为中低阻。

在反演处理断面图1上，地表及浅部有多个局部小极化率异常，深部则分布两处范围较大的面状高极化异常区，形态产状近乎直立，场值为8%～16%；反演的电阻率等值线断面图上地表是高阻层，往下高低阻互层现象明显，在60～140 m深度上主要是高阻层显示，在170～200 m深度上是场值很低的较明显的低阻层。经ZK80-1孔验证在209.8～210.5 m段存在铅锌矿化体铅品位0.97%、锌品位0.45%、银品位39 g/t，深部硫化物含量较高。

图1 80线激电测深反演极化率、电阻率等值线断面图

⑵38-1线上共布设12个激电测深点，在测深断面图上100-122测点下方，地表及深部出现弱极化率异常，异常幅值4.0%～7.0%，形态不规则、产状近于陡立；视电阻率浅部表现为高阻异常，曲线形态复杂，深部电阻率降低，为中低阻特征。

测深反演断面图2上，深部出现两处明显的高极化异常，场值较高、范围略大；电阻率等值线断面图上，0～120 m深度的高中阻电性层明显，推测可能与地层岩性分布或硅化发育有关，深部则是中低阻特征，电阻率多在200～1 000 Ω·m之间。经ZK38-1岩心钻探孔验证深部硅化强、黄铁矿化较发育，在深部圈定了一条铜矿化体。

图2 38-1线激电测深反演极化率、电阻率等值线断面图

⑶36线上测深点较多，在190-240测点间共布设26个测深点，测深断面图上地表浅部有弱异常显示，深部当AB/2＞65 m时，在190-206、218-240测点下方出现多个高极化异常中心，幅值7.7%～13.0%，异常形态各异；视电阻率浅部为高阻，曲线形态复杂，深部电阻率逐渐降低。

反演测深断面图3上，高极化异常从浅到深广泛分布，形态、大小和产状各不相同；电阻率在0～150 m深度上为中高阻特征，互层现象明显，在160 m以下主要为低阻特性，局部低阻异常明显。经ZK36-1岩心钻孔验证整孔蚀变较强，石英砂岩与砂岩互层，黄铁矿等金属硫化物较发育，在26.48～27.6 m发现锡矿体，锡品位0.74%；在56.7～58.05 m发现锡矿化体，锡品位0.23%。

图3 36线激电测深反演极化率、电阻率等值线断面图

4 结论

⑴岩矿（石）电参数测定结果表明，在该区进行激电法测量，极化率异常可对深部原生多金属矿化体进行圈定，电阻率异常对地层岩性以及硅化蚀变带进行区分，因此，激电异常对本区地质找矿工作可以提供有效指导信息。

⑵激电中梯剖面测量在Ⅰ、Ⅲ区发现多处视极化率异常，与地表出露的矿化蚀变带基本吻合，对矿化异常体的追索、圈定作用明显，效果显著。

⑶在Ⅰ、Ⅲ区开展的激电测深结果显示，深部发现多处明显的激电异常，部分异常尚未封闭，判断对应位置矿体具有较好的深部延伸，同时对已施工钻探进行验证的异常结果显示，异常与实际钻孔所见矿化蚀变位置吻合性较好，对矿区的深部找矿起到了很好的指导作用。

[1]李金铭.激发极化法方法技术指南［M］.地质出版社,2004.

[2]DZ/T0070-1993,时间域激发极化法技术规程［S］.

[3]王欣宇.综合物探方法在东安岩金矿区的综合运用［J］.科技传播,2010,（9）：98-99.

[4]罗评委,王昌国.时间域激发极化法在某金属矿勘查中的应用［J］.江汉石油科技,2013,（4）：21-25.

[5]谢捷生.时间域激发极化法寻找地下水方法及测量仪器［J］.国外地质勘探技术,1996,（3）：1-6.

[6]杨磊,蔡胤.时间域激发极化法在地下水资源勘查中的应用［J］.华北水利水电大学学报（自然科学版）,2008,29（4）：8-10.