河南嵩县某多金属铅矿区地球物理特征及电法应用浅析

河南嵩县某多金属铅矿区地球物理特征及电法应用浅析

李晨晖、苏丽娟、谢崇、渠景琰

河南有色地质矿产集团有限公司 河南省 450000

1.矿区地质概况

河南嵩县某多金属铅矿区位于嵩县县城正南方，矿区断裂构造发育，区域性马超营主断裂从矿区南部边界通过，其北侧发育的不同性质、不同方向、不同级别的多组次级构造，是区内主要的控矿、容矿构造。按走向大致可分为两组：北西向和北东向硅化蚀变带。

构造破碎带主要有两组：即北西向产出的F₃、F₅、F₁₀构造带和北东产出的F₁、F₂、F₄、F₆、F₇、F₈、F₉、F₁₁断裂带。这些构造规模大小不一，矿区出露长度500～3000m，宽5～20 m，相互交错，形成了矿区内相对复杂的构造格架和容矿空间。蚀变破碎带内断层角砾岩和低级别的糜棱岩化均有产出，一般断层角砾岩产出在构造的中间部位，而低级别糜棱岩主要产出在构造破碎带的上下盘与围岩接触部位，破碎带中间局部也有产出。以上表明这些破碎带在不同时期经历了不同性质不同级别的构造作用，先期以压扭性为主，后期转为张性，具多期次多阶段活动特征。

矿区岩浆活动频繁，岩浆岩发育，根椐形成时代不同，分属晋宁期、海西中期和喜马拉雅期。

晋宁期岩浆岩：与熊耳期、熊耳晚期相当，主要为熊耳群喷出岩。此外，同期侵入岩还有闪长岩类，产出形式以与熊耳群火山岩有关的超浅成岩体和岩脉为主，具有与火山岩同源、同时、同空间分布特征。

海西中期岩浆岩：岩性主要为正长岩类，以岩脉形式产出。

喜马拉雅期岩浆岩：岩性为黑褐色橄榄玄武玢岩，以小岩体形式产出，仅在矿区南部山脊上出露。

2.测区地球物理特征

测区内矿脉围岩为熊耳群安山岩、流纹斑岩等喷发岩类。矿脉与围岩接触带有轻微蚀变，基本保持了原岩的结构构造特征。通过露头标本测定，流纹岩电性参数FS平均值为2.1%，电阻率为2744Ω.m，呈高阻低极化物性特征。蚀变带电性参数FS平均值为3.9%，电阻率为254Ω.m，呈低阻中极化物性特征;矿体电性参数FS平均值为9.1%，电阻率为188Ω.m,呈低阻高极化物性特征（见表2）；矿化程度不同的矿化体的视幅频率与矿化程度关系密切，当矿化程度很低时，视幅频率只有2.2%，当矿化较好时，视幅频率可达7%，特别是含铅矿矿石视幅频率高达13%，与围岩具有较为明显的差异。综上所述，本区具有很好的激发极化找矿前提。

表2 岩石极化物性特征表

3.物探工作方法

根据矿区已知矿脉的基本地质特征，本次物探工作采用频率域激发极化法，中梯装置，使用仪器为湖南继善高科公司研制生产的SQ－3C型双频激电仪。工作频率选择是结合仪器本身的设置及以往工作和周边地区工作所用频率情况经验，所以本区选用2号频组，即4/13HZ与4HZ频率对进行工作。

本次工作采用短导线方式，供电极距AB=1200m，MN=80m；一线供电多线测量，最大旁测距200m；观测区段800m，位于供电装置的2/3段；观测参数记录视幅频率Fs(%)、电阻率ρs(Ω.m)。

4.激电异常特征及推断解释

4.1 激电异常特征

根据测区视幅频率观测结果表明,视幅频率场值绝对值变化范围在0～2.09%,变化不大且整体视幅频率场值较低。通过对测区内1019个物理点的视幅频率场值的分析，结合本区已知的矿蚀变破碎带、断层、流纹岩、出露地层岩性等地质条件，得出本测区视幅频率（Fs）异常的背景值为0.5%，异常值下限为1.0%。从分析结果与物探实测露头岩性标本测定统计结果对比可见，含矿蚀变破碎带与围岩的视幅频率特性有着一定差异显示，具有利用物探电法直接寻找矿化目的物的前提，而且矿体或矿化体在视幅频率电性特征上视其所含硫化物矿物的多少，体现为高于背景值的中、弱视幅频率异常的特点。

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测区视福频率（Fs）数据等值线平面图

4.2 异常解释

经对双频激电测量结果的数据处理进行计算机成图后，发现很多单点及面积很小的几个异常点。经对数据分析结合本矿区实际情况共选出三个较弱且有一定规模的双频激电异常进行分析解释，编号分别为J1、J2、J3;

（1）J1异常解释

J1异常位于测区西南角，异常在5线的114-120点，6线116点，其中116点为单点异常，Fs为2.09%。异常长约100米，宽约20-80米，该激电数据与化探异常相吻合，与地表出露石英脉相吻合，因异常较弱，规模较小，且仅为单点Fs数值相对较高，经分析认为有可能是由石英脉引起，因此没有做进一步评价工作。

（2）J2异常解释

J2异常位于测区南部，异常在14线102-104点，16线102-108点，长约200米，宽约100-120米，相对本区而言，该异常处属高阻。由于Fs数值偏低，认为该异常为低缓异常，建议在异常部位布置槽探工程对该异常部位加以揭露。

（3）J3异常解释

J3异常位于测区东南部，异常在22线126-138点、23线130-140点之间，异常宽度约为100米，长度约为200米左右，异常与化探结果吻合较好，异常位于两组区域性大断裂的中间，认为该异常可能为区域构造引起的。但是由于Fs值偏低，建议在异常部位布置槽探工程对其揭露，从而达到进一步验证的目的。

本区其他零星异常大多为单点或单线异常，异常规模普遍较小，因此没有对异常进行进一步研究分析。

5.结论

本次物探工作大致垂直破碎带及矿体走向布设激电中梯测网，通过激电中梯剖面测量控制蚀变带隐伏部分的延伸情况，圈定极化体位置，并对化探解释成果进行验证，通过激电测深推断激化体在垂向上的变化情况。根据矿区物探测量工作结果显示，认为本矿区激电异常较弱，范围较小，且单点或单线呈现，经分析认为可能是由于设计点距太大，成矿规模较小，所测异常大多为单点异常，对测量结果有所影响。