激电中梯和激电测深在上坪矿区铅锌矿勘查中的应用

李旭明，李 广，曾美强

（湖南省核工业地质局三一一大队，湖南 长沙 410100）

上坪矿区位于湖南省平江县幕阜山岩体南缘，处于钦行成矿带北带与江南成矿带南缘结合部位，区内断裂构造发育，燕山期岩浆岩活动频繁，成矿地质条件有利，通过对矿区西南部主要含矿构造进行揭露，其地表铅锌矿化不理想，多见蜂窝状构造发育，为探索深部找矿潜力，本次选择在矿区成矿有利地段，开展激电中梯和激电测深工作，为深部钻孔揭露提供依据。

1 矿区地质概况

上坪矿区大地构造位置属扬子准地台(Ⅰ级)江南地轴(Ⅱ级)中段之湘东台拱区(Ⅲ级)，处于钦行成矿带北带与江南成矿带南缘结合部位，是一个受北东向区域性深大断裂控制的巨型金、铜、钴、铅、锌、铀多金属成矿区，成矿地质条件有利[1]。

（1）地层。上坪矿区处于幕阜山花岗岩体南部，区内除沿河沟分布的第四系沉积物外，无其他地层出露。

（2）构造。区域性秦家坊～五福断裂贯穿全区，在矿区西南角区内由区域性深大断裂所派生的次级断裂构造发育，已发现大小断裂构造11条，规模、产状不尽相同，按照构造走向可分为北北西向、北北东向及近南北向三组，其中近南北向及北北西走向构造与铅锌成矿关系密切[2]。

（3）岩浆岩。区内岩浆岩出露广泛，主要为燕山早期第一次侵入的中～中细粒二（黑）云母二长花岗岩，呈岩基产出，主要分布在矿区中部；燕山早期第二次侵入的细～中细粒二（黑）云母二长花岗岩，呈小岩基、岩株、岩枝产出，主要分布在矿区北边及南边，中部有少量出露。

（4）矿体特征。区内主要含矿构造主要集中于矿区西南角，铅锌矿化严格受区内北北西向及近南北的次级断裂构造控制，矿体多呈透镜状、脉状赋存于构造带内，地表矿化一般以方铅矿为主，闪锌矿较少见，地表多被氧化流失形成蜂窝状空壳，逐渐往深部闪锌矿含量增高，形成铅锌共生。

2 工作方法

激电中梯采用SQ-3C型双频道激电仪。中间梯度装置进行测量。供电极距AB为1500m，线距为100m，点距为20m。激电测深采用对称四极装置，AB为1000m，点距20m。在野外测量过程中为尽可能减小电磁耦合的干扰，供电导线与测量导线采用“门”字型敷设。

1：1万激电中梯测量遵循“点→线→面→点”的原则部署，首先在已知矿化构造带上开展激电中梯剖面测量，然后在剖面上进行追踪，确定异常平面位置，再在异常两侧向面上扩展，圈定激电中梯异常在平面上的分布和延伸范围，再在平面异常重点地段开展对称四极测深工作，进一步确定激电异常在空间上的延伸方向、埋深等，根据矿区含矿构造特征，结合物性参数综合分析，推断铅锌矿化的赋存部位，为下一步地质工作提供依据[3]。

3 物性参数测试方法选择及特征

物性差异是衡量一个地区是否具备地球物理勘查前提的重要标志，而激发极化法是以岩（矿）石的激发极化效应差异为前提条件，从而根据岩（矿）中所含硫化物的激发极化特性来进行找矿的一种物探方法[4]。硫化物的含量高，其激发极化效应强，仪器所测的参数就大，反之则小。为了使物性参数测试得更准确和切合实际，通过对物性测试方法的反复试验，最终得出使用SQ-3C双频轻便型激电仪、采用“泥团法”进行测量，测量结果见表1。

表1 矿区视幅频率、视电阻率物性参数统计表

由表1可知，矿区的铅锌矿石与花岗岩、伟晶岩、块状石英等围岩具有明显的物性差异，其中铅锌矿石为低阻高极化体，花岗岩、块状石英为中、高阻低极化体，结合矿区地质特征，可大致定性激电异常的性质，因此该区具备地球物理勘探前提，即利用激电中梯和激电测深测量在该区寻找和追踪铅锌矿化体是可行的，方法是有效的。

4 激电异常特征及解释推断

4.1 激电异常特征

4.1.1 激电中梯剖面异常特征

测区激电中梯剖面测量数据整体服从正态分布，以背景值加三倍均方差结合物性参数确定异常下限为2.4%圈定激电异常，见图1（a）。由图1(a)可见，激电异常位于测区的中部，异常的中心位于355线的点280m处和367线的点180m处，异常主要 由347线、355线、367线、371线和375线控制，异常呈扫帚状，上宽下窄，异常规模较大，视幅频率值较高，最高视幅频率达4.5%高于围岩视幅频率，异常的长轴方向为北北西向，与F8构造走向基本一致，且异常基本分布在F8构造上。由图1（b）可见该激电异常区视电阻率以中、低阻为主，视电阻率范围值为500Ω·m～1500Ω·m与地表出露的矿体特征相吻合，推断该激电异常为铅锌矿化所引起。

4.1.2 激电测深异常特征

由图2（a）可见：激电异常强度较高，视幅频率最高可达3.9%。该激电异常以2.4%为等值线进行圈定，激电异常在断面上总体为等轴状。视幅频率大于2.4%分布范围较广、有明显的浓集中心，从地表一直延伸至100m标高延伸深度较大且异常延伸方向与断裂构造F8倾向一致。由图2（b）可见在测深点180m～240m处存在一低阻体，视电阻率500Ω·m～2000Ω·m，平均1200Ω·m。推断此激电异常是铅锌矿化引起的激电异常。

4.2 激电异常验证

通过激电剖面和激电测深圈定激电异常，激电异常规模较大，激电剖面视幅频率最高达4.5%，激电测深最高达3.9%，而且具有明显的浓集中心和梯度分带，异常的长轴方向与区内已知含矿构造F8走向吻合良好（图3a），且该异常规模大、视幅频率高的地段恰好与矿区外围紧邻已知铅锌矿山吻合，因此推断Ⅰ号激电异常具有良好的找矿潜力，为验证异常，选择在区内断裂构造F8上成矿有利部位371线进行了钻孔验证，通过钻孔揭露见到了厚度5.75m的工业矿体，Pb品位1.559%、Zn品位4.153%（图3b）。这说明本次选择的物探手段是有效的，异常规模大，Fs值高且与断裂构造走向吻合良好的激电异常可作为本区的重要的找矿标志。

5 结论

图1（a） 激电剖面Fs平面等值线图；图1（b） 激电剖面ρs平面等值线图

图2(a) 371线激电测深Fs反演剖面图；图2(b) 371线激电测深ρs反演剖面图

图3(a)上坪矿区地质简图 图3(b)上矿区371线地质剖面图

区域性北东向天宝山-石浆压扭大断裂构造贯穿上坪矿区，沿该断裂构造南北均有已知铅锌矿床分布，本区内西南部由该断裂构造所派生的次一级断裂构造发育，形成了“入”字型或“帚状”构造格架，为铅锌成矿提供了有利空间，该区地处中低山区，地表浮土覆盖厚植被发育，找矿难度大，本次采用激电中梯剖面和激电测深方法的综合利用取得较好的找矿效果，该手段可作为本区重要的找矿方法，为该区及外围铅锌矿勘查具有一定的借鉴推广意义。