蔣繼明，劉慧鵬，李 福

(中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計研究院，云南 昆明 650051)

激電法測量在云南曼臘地區(qū)的實(shí)驗(yàn)性研究

蔣繼明，劉慧鵬，李 福

(中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計研究院，云南 昆明 650051)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)區(qū)褐鐵礦體相對于圍巖具有高極化率、高電阻率的物性差異，工作中采取極化率與電阻率相乘的數(shù)據(jù)處理方式，有效地突出了褐鐵礦體與圍巖的界面。通過類比，推測出兩處可能存在褐鐵礦的靶區(qū)。此方法效果明顯，物性資料與工作方法可供周邊地區(qū)參考使用。

激電法測量；褐鐵礦；試驗(yàn)性工作；云南曼臘

云南省勐臘地區(qū)的礦產(chǎn)資源以鐵礦為主，不少學(xué)者對勐臘地區(qū)鐵礦的地質(zhì)特征及控礦因素、成礦地質(zhì)背景、富集規(guī)律、礦床成因、礦床特征、沉積成因等做過系統(tǒng)、深入的研究[1]-[7]，但對該區(qū)如何開展物探工作缺乏相關(guān)資料。根據(jù)云南省勐臘縣曼臘地區(qū)的礦石類型和成礦特征，選擇激電中梯工作開展了此次物探方法試驗(yàn)性研究。

1 工作區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地 層

主要出露上三疊統(tǒng)挖魯壩組(T3wl)、中侏羅統(tǒng)花開左組(J2h)、上侏羅統(tǒng)壩注路組(J3b)和下白堊統(tǒng)景星組(K1j)?，F(xiàn)分別由新到老分述如下：

下白堊統(tǒng)景星組(K1j)巖性為灰白色、黃白色、淡綠色砂巖夾紫紅色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖。

上侏羅統(tǒng)壩注路組(J3b)為一套紅色陸相泥巖夾砂巖組合。巖性以紫紅色泥巖夾多層褐紅色巖屑長石砂巖為主。局部夾有淡黃色長石石英砂巖夾層。

中侏羅統(tǒng)花開左組中段(J2h2)為一套雜色海陸交替相砂巖、泥巖夾灰?guī)r組合。

中侏羅統(tǒng)花開左組下段(J2h1)巖性以紫紅色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、石英砂巖為主。局部夾有黃色泥巖和灰白色石英砂巖薄層。

上三疊統(tǒng)挖魯壩組(T3wl)：為一套濱海相沉積的地層。具有巖性在橫向和縱向均復(fù)雜多變的特點(diǎn)。為礦區(qū)的主要含礦地層，此次工作中對其進(jìn)行了相對詳細(xì)的調(diào)查和研究。根據(jù)巖性組合的特點(diǎn)將其進(jìn)一步細(xì)分為上、中、下三個巖性段：

上段(T3wl3)：為一套代表潮坪—瀉湖亞相細(xì)粒沉積的微晶灰?guī)r、碳質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、泥巖、粉砂巖和少量砂巖的巖性組合。

中段(T3wl2)：為一套代表海灘亞相沉積的紫紅色礫巖、砂礫巖、含礫砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖組合。

下段(T3wl1)：為一套含有多級濱淺海碳酸鹽巖臺地相的碳酸鹽巖、泥巖夾砂巖的巖性組合。為礦區(qū)的含礦巖性段，有層狀的褐鐵礦體產(chǎn)出。

1.2 構(gòu) 造

由于受到不同時期不同階段造山運(yùn)動的影響，工作區(qū)出現(xiàn)過先后兩期斷裂構(gòu)造，后期斷裂對前期形成的斷裂進(jìn)行疊加改造，而且規(guī)模較大，使其成為礦液上升的通道及儲礦構(gòu)造，對礦區(qū)地質(zhì)成礦作用產(chǎn)生重要意義。

測區(qū)較大規(guī)模的構(gòu)造為斷層F1，屬區(qū)域流扣頭—朱石河大斷層的一部分，呈近南北向從磨者河河谷附近貫穿整個工作區(qū)。該斷層面較清晰，斷層面發(fā)育有明顯的擦痕和階步，斷層面產(chǎn)狀：265°∠87°。從擦痕和階步判斷為一下盤上升，上盤下降逆斷層。上盤主要出露上三疊統(tǒng)挖魯壩組(T3wl)、中侏羅統(tǒng)花開左組下段(J2h1)和下白堊統(tǒng)景星組(K1j)。下盤依次出露下白堊統(tǒng)景星組(K1j)、中侏羅統(tǒng)花開左組中段(J2h2)和上侏羅統(tǒng)壩注路組(J3b)。

1.3 礦 產(chǎn)

礦區(qū)礦化具有一定的層位性，即礦化發(fā)生于挖魯壩組(T3wl)及和花開左組(J2h)泥巖、粉砂巖夾灰?guī)r中。這主要取決于地層的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，以其物理性質(zhì)而言，在構(gòu)造形成時產(chǎn)生破碎帶或沿層剝離空間，為成礦之有利條件。泥巖、粉砂巖均起到了隔擋作用，使礦液在有利交代的巖石中成礦；以其化學(xué)性質(zhì)而言，灰?guī)r脆性較大，在熱液過動過程中易發(fā)生交代作用，化學(xué)性質(zhì)活潑、易于交代成礦。試驗(yàn)區(qū)褐鐵礦體為似層狀，產(chǎn)狀與圍巖一致。在南部相對厚大且有分支復(fù)合現(xiàn)象，北部變薄。礦體圍巖在南部均為灰?guī)r，向北逐漸過渡為紫紅色、灰白色的泥巖。

2 區(qū)內(nèi)巖(礦)石電性特征

物探工作開展前，先對本區(qū)內(nèi)巖(礦)石進(jìn)行了標(biāo)本采集和電參數(shù)測定。巖(礦)石標(biāo)本大部分采集于測區(qū)南部的鉆孔巖心。各類巖(礦)石電性參數(shù)統(tǒng)計(表1)。標(biāo)本測量發(fā)射機(jī)使用的是重慶奔騰物探儀器有限公司生產(chǎn)的巖樣測試信號源，型號為WDYX-1；接收端為重慶奔騰物探儀器有限公司生產(chǎn)的數(shù)字直流激電接收機(jī)，型號為WDJS-2。

由表1可知，礦區(qū)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖具有低電阻率、低極化率特征；泥質(zhì)灰?guī)r具有中低電阻率、中低極化率特征；褐鐵礦具有相對高極化率、高電阻率特征。本區(qū)的勘查目標(biāo)體為褐鐵礦，其圍巖為砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r。經(jīng)統(tǒng)計可知，目標(biāo)體與圍巖具有一定的電性差異。

表1 巖(礦)石標(biāo)本電參數(shù)統(tǒng)計表Tab.1 Electric Parameters of Rock(Ore)Specimen

通過電性測試可直觀的看出測區(qū)褐鐵礦相對于圍巖具有高電阻率、高極化率特征，礦與圍巖間電性差異明顯(圖1)。結(jié)合礦區(qū)褐鐵礦具有的高極化率、高電阻率特征，為了更好的對褐鐵礦與圍巖進(jìn)行區(qū)分，對巖(礦)石標(biāo)本電阻率與極化率相乘再做比較。對巖(礦)石標(biāo)本電阻率與極化率相乘后，褐鐵礦與圍巖間的電性差異更加明顯。因而可考慮采用電阻率與極化率相乘的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，來突出顯示褐鐵礦與圍巖的界面。

圖1 巖(礦)石電性參數(shù)對比柱形圖Fig.1 Columnar Correlation of Electric Parameter of Rock(Ore)

3 大功率激電中梯方法試驗(yàn)

3.1 野外工作布置

本次激電中梯試驗(yàn)工作，大致沿垂直構(gòu)造方向統(tǒng)一布設(shè)20條測線，實(shí)際完成了5、6、7線，10、11、12、13線及18、19、20線共計10條測線，布線方向?yàn)檎龞|西向。工作布置如圖2所示。供電電極距控制在1 000m～1 200m范圍。接收點(diǎn)距為20m。采用不極化電極進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。接收機(jī)參數(shù)設(shè)置為延時50ms，積分寬度40ms，疊加次數(shù)為2次。

圖2 激電中梯試驗(yàn)工作實(shí)際測線布置圖Fig.2 Actual Survey Lines of IP Intermidiate Gradient Experimental Work

3.2 成果分析

激電中梯試驗(yàn)區(qū)視極化率、視電阻率等值線圖如下圖3、圖4所示。

在等值線圖上圈出的Z條帶與R條帶出露有褐鐵礦化體。通過前期標(biāo)本測量可知褐鐵礦相對于圍巖具有高電阻率、高極化率特征。等值線圖在Z與R條帶上的高極化率、高電阻率特征均有明顯體現(xiàn)，但在此北西條帶的兩側(cè)同樣分布有小范圍的高視極化率、高視電阻率異常區(qū)域，高視極化率異常區(qū)域與高視電阻率異常相對應(yīng)關(guān)系不夠清晰，為異常的圈定帶來了困難。結(jié)合前期巖(礦)石標(biāo)本測量可知，對巖(礦)石標(biāo)本電阻率與極化率相乘來擴(kuò)大巖(礦)石間電性差異的方法可更好的區(qū)分褐鐵礦與圍巖。將試驗(yàn)區(qū)獲得的視極化率值與視電阻率值相乘，成等值線圖如下圖5所示。

圖5 視極化率×視電阻率等值線圖Fig.5 Isoline Map of Apparent Polarization Ratio Multiplied Apparent Resistance

經(jīng)過視電阻率值與視極化率值相乘后所成等值線圖上可以清晰的看出在試驗(yàn)區(qū)有3條比較明顯的高視電阻率異常條帶。L1異常條帶為貫穿大功率激電測量區(qū)域的北西向條帶，這一條帶范圍內(nèi)存在有已知的褐鐵礦化體。根據(jù)本區(qū)域褐鐵礦往往呈條帶狀分布于上三疊統(tǒng)挖魯壩組夾灰?guī)r中，L2、L3條帶的電性特征及出露層位與L1異常非常相似，呈條帶狀與L1條帶近平行分布，結(jié)合區(qū)內(nèi)北西向構(gòu)造與成礦的關(guān)系，結(jié)合地表踏勘結(jié)果，L2、L3異常條帶特征可以與L1相類比，推測L2、L3異常條帶同樣具備尋找褐鐵礦的潛力。

4 結(jié) 論

物性差異是開展物探工作的基本前提，在物探工作前對巖(礦)石標(biāo)本進(jìn)行物性參數(shù)測定，并采取合適的手段增強(qiáng)目標(biāo)體與其他巖石類別的差異，可提高對目標(biāo)體判斷的準(zhǔn)確性。本次對礦區(qū)巖(礦)石標(biāo)本測量得到的電阻率比實(shí)測視電阻率大，推測可能與工作氣候差異及標(biāo)本的浸泡時間等因素有關(guān)。但各類巖(礦)石的總體電性高低規(guī)律沒有改變，可以通過巖(礦)石標(biāo)本電性差異反應(yīng)礦區(qū)各類巖(礦)石間的電性特征。經(jīng)過本次試驗(yàn)工作，得到如下結(jié)論：

(1)通過對本區(qū)巖(礦)石標(biāo)本進(jìn)行的電性測量分析，褐鐵礦相對于圍巖具有高極化率、高電阻率特征。通過極化率與電阻率相乘突出了巖(礦)石間的電性差異，褐鐵礦與圍巖間差異更加明顯，有利于對褐鐵礦的圈定。

(2)本次工作利用視極化率與視電阻率相乘突出了褐鐵礦與圍巖的界線。結(jié)合本區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)認(rèn)識，推測L2、L3條帶可作為下一步尋找褐鐵礦的靶區(qū)。

(3)本次激電法試驗(yàn)研究成果和資料，為該地區(qū)開展激電測量有較好指導(dǎo)作用。

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A EXPERIMENTAL STUDY OF IP METHOD SURVEY IN MANLA AREA，YUNNAN

JIANG Ji-ming，LIU Hui-peng，LI Fu

(KunmingInstituteofExploration&Design，ChinaNonferrousIndustry，Kunming650051)

According to the higher porlarization ratio，resistance of limonite than those of wall rock，we have taken the processing method of polarization ratio multiplied resistance to stress effectively.the interface between limonite body and wall rock.Based upon the comparison，we have prognosticated 2 possible limonite targets.This method is effective，which can be for the surrounding area’s reference.

IP Method Survey；Limonite；Experimental Work；Manla，Yunnan

2014-08-30

蔣繼明(1987～)，男，廣西桂林市人，助理工程師，主要從事金屬礦地球物理勘查。

P631.3+22

A

1004-1885(2015)2-289-5