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[摘要]本文主要根据综合物探方法（激电中梯、激电测深和磁法等）在金属矿勘查方面的优点，以广东某铅锌多金属矿勘查的应用效果为例，就其基本原理﹑方法技术及应用效果等方面进行了分析和研究。并着重对综合物探方法在已知地段的应用效果进行分析，进一步从理论和实践上证明综合物探方法在寻找金属矿产上有很好的应用效果。
[关键字]激发极化法 总场电位差 二次电位差 视电阻率 视极化率 高精度磁法 强度磁异常
[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-177-3
0前言
根据早期的地质调查发现，在广东省英德某铅锌多金属矿区，已有部分老硐、钻孔和一个引水洞均揭露了少量的铅锌矿体。矿体主要赋存于石炭系石蹬子组云英岩蚀变带中，并与构造有密切关紧。主要金属矿物为磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿、锌矿等。由于和矿体有密切关紧的磁黄铁矿磁性岩矿石和黄铁矿、磁黄铁矿等硫化物的存在，为该测区开展激发极化法、高精度磁法探勘探工作提供了物性前提。为查明矿区铅锌多金属矿地段深部地质情况，铅锌多金属矿成矿有利地段，以便实施地质钻探验证工作，在该矿区投入激电中梯、激电测深和磁法等综合物探方法。通过对已知矿体出露地段物探资料综合分析，在矿区内圈定了3个有意义的综合异常体，为布孔提供依据，综合物探方法在该矿区取得了良好的应用效果。
1物探方法
1.1方法原理
1.1.1激发极化法[1]
激发极化法是以不同岩、矿石激电效应之差异为物质基础，通过观测和研究大地激电效应，以探查地下情况的一种方法。
激电效应定义：当在向地下供入稳定电流的情况下，可观测到测量电极间的电位差是随时间而变化的（一般是变大），并经一定的时间后趋于某一稳定值；在断开供电电流后，测量电极间的电位差在最初一瞬间很快下降，而后随时间相对缓慢下降，并在相当长时间后衰减接近于零。这种在充电和放电过程中产生随时间缓慢变化的附加电场现象，称为激发极化效应（简称激电效应）。
1.1.2高精度磁法[2]
磁法勘探是以通过观测分析由岩石、矿石或其他探测对象磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源或其他探测对象分布规律的一种地球物理方法。它研究的磁异常是指磁性体产生的磁场叠加在地球磁场之上而引起的磁场畸变；它是一个空间矢量场，可以通过它在三个坐标轴的分量或正常地磁场方向的投影量来确定，也可进一步用各分量的垂向、水平梯度来表示。所以，磁异常是一个多参量磁场。磁异常的起因取决于地球磁场和岩（矿）石磁性，前者是外因，后者是内因，两者是磁力勘探的物理基础。
1.2方法的优点和缺点
1.2.1激发极化法
①、对于与硫化物共生的矿体，激电有“直接”找矿的说法。②、激电的工作装置多种多样，各种装置有各自的特点和效能，视查找目标体而定。③、在难供电的地区工作时，需把供电极用砂纸擦亮去掉锈痕、深打电极、浇盐水等措施，较为麻烦。④、 碳质层、含黄铁矿围岩等为激电异常的干扰地质体。
激电在矿产勘查方面应用较为广泛，主要用于寻找金矿、铜矿、硫化矿等。
1.2.2高精度磁法
①磁法具有工作效率高、找矿效果好的优点。对于磁铁矿体，磁法可称为直接找矿的方法。②有些矿本身并无磁性或磁性极弱，用磁法不能直接寻找；但因与磁性矿物相共生，因而可用磁法来间接寻找。③磁法数据处理较复杂。另外基性岩体、超基性岩体为磁异常的干扰地质体。
1.3工作方法与技术指标
1.3.1 工作方法
1.3.1.1激电中梯
1.3.1.2激电测深
1.3.1.3高精度磁法
采用加拿大生产的GSM-19T质子旋进磁力仪观测。 在测量过程时，观测并自动记录各测点的线号、点号、观测时间、总强度磁常值和噪声水平。
1.3.2技术指标
1.3.2.1激发极化法
①工作前首先对仪器各项指标进行检查，各项指标都合符要求后才投入工作。②工作前对导线进行绝缘性检查，确保导线的绝缘性。③工作过程中，对于异常点进行多次重复观测。④供电电流确保大于1.0A，最大为1.5A。
1.3.2.2高精度磁法
① 工作前首先对仪器各项指标进行检查，各项指标都符合要求后才投入工作。② 野外观测时，操作员身上不带任何有磁性干扰物质。③ 在测量过程时，让磁探头在保持静止和南北向状态下进行读数，对于异常点进行2次重复观测。
2矿区地质及地球物理特征
2.1地质特征
2.1.1地层
勘查区出露地层有：① 第四纪覆盖层（Q）：主要为灰褐色、棕褐色、黄色第四纪浮土，大理岩化灰岩转块，灰色、深灰色灰岩转块，黄褐色、猪肝色、灰黄色云英岩转块。② 统孟公坳组（C1m）：灰色块状白云岩、花斑状灰岩，生物碎屑灰岩，常含隧石透镜体。底部有时有泥质页岩。③ 石磴子组（C1s）是矿区内的主要赋矿地层，可分为两个层位：③1 石磴子组上段（C1sa）：灰色、深灰色、灰黑色薄至中层灰岩、泥灰岩，在薄至中层灰岩中夹白色石英岩透镜体；③2 石磴子组下段（C1sb）：灰色、灰白色中厚层状生物碎屑灰岩、大理岩化灰岩。
2.1.2构造
矿区内构造以北西向断裂、近南北向断裂为主，推测还有近东西向断裂活动。（1） 北西向断裂（F1）：主要分布在后洞坪村后山至求水墩一带，在断裂两侧形成云英岩蚀变带，构成矿区内金属矿含矿的主要部位，在矿权南边老硐中可以测量其产状为245°∠70°，为主要含矿构造，矿化体厚0.6～2.0m，同时还有近东西向断裂出现，产状175°∠65°，也属于含矿构造，矿化体厚0.6～1.5m，两组构造交汇部位矿化体明显变大，形成较大采矿空间。（2） 近南北向断裂（F2）：分布于后洞坪至双坪村前面凹地中，多数地段被第四纪浮土覆盖，可见灰黄色、灰白色构造破碎带，具糜棱岩特征，糜棱岩出露宽1.5m左右。 2.1.3矿化体特征
（1） V1矿化体：主要分布在物化探Ⅱ号综合异常内，围岩为黄色、黄褐色、猪肝色风化、半风化状云英岩，多数地段见矿化转块，样品品位Pb0.13～4.80%，Zn0.02～1.12%，Ag3.5～12.8g/t，推测矿化体长590米，宽1.0～3.1m。（2） V2矿化体：主要分布在物化探Ⅰ号综合异常内，围岩为黄色、黄褐色、猪肝色风化、半风化状云英岩，多数地段见矿化转块，样品品位Pb0.14～18.7%，Zn0.04～5.60%，Ag只分析了一个样达459g/t。
2.2地球物理特征
开展物探工作，事先要了解各地层的物性参数。为此，在矿区采集岩石标本，并测定测区的岩（矿）石的物性参数，见表1
现场蹋勘及参数测定结果表明，工区的石磴子组灰岩普遍含黄铁矿，具有激电极化率较高，电阻率较低的特性。在异常推解释时，结合有关地质情况、物探磁法异常情况分析，便可辩别。
由表1见， 与矿体有关的磁黄铁矿或硫化物具有极化率较高，电阻率较低，有磁性的特性；而围岩具有极化率低，电阻率较高，无磁性的特性。由于矿体与围岩在极化率、电阻率或磁性有明显异，为在广东省英德某铅锌多金属矿区开展高精度磁法和激发极化法等综合物探方法具备了工作前提。
3资料解释
物探推断地质解释，首先收集有关已知资料，了解地层分布情况。通过分析，得到各地层的极化率、视电阻率等参数。然后，对实测资料进行综合分析，得到物探推断地质解释。
图2为已知出露矿体高精度磁测、激电中梯剖面图，综合物探方法勘探结果表明，已知矿体具有低阻高极化电性特征和高磁性特征，与岩（矿）石参数测定结果一致。从图2磁法ΔT曲线和激电视极化率ηs曲线形态可以判断，矿体往剖面小号方向（西侧）倾斜，且延伸较大深度。
图3为测区地质、物探综合异常平面图，图3看出测区的矿化带走向北西，往南西方向倾。图中磁异常和激电视极化率异常均位于矿化带及矿化带的南西侧。通过综合分析认为，在矿化带的南西侧的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号综合异常为本矿区的重点找矿区域。
图4为Ⅱ号综合异常激电测深视极化率等值线断面图，浅部异常的视极化率为8～9.1%，深部异常的视极化率为8～15.0%。根据磁法和激电综合反演计算结果和实测结果地质调查，推测Ⅱ号综合异常体顶部埋深为15～140m。
4小结
综合物探方法寻找多金属矿时，首先进行现场踏勘，收集有关物探、地质资料，只有具备了物理应用前提，所投入的方法才有效。
广东英德某铅锌多金属矿区的综合物探勘查结果表明，本测区投入激电中梯、激电测深和磁法查找与磁黄铁矿、磁铁矿有关的铅锌是有效的。通过综合物探资料分析、解释，在该铅锌多金属矿测区，发现了3个物探综合异常，为本矿区的重点找矿靶区，为地质钻探提供依据。
由于物探具有多解性及片面性，有条件时应投入综合物探方法，以便综合分析，提高找矿的有效性。就本测区而言，石磴子组灰岩普遍含黄铁矿，局部具明显的低阻高极化异常特征，但无明显的磁异常。因此，通过综合物探方法的异常特征，并结合地质、化探等资料，可排除部分非矿致异常，提高对矿异常的认识水平。
参考文献
[1]中南矿冶学院物探教研室编，金属矿电法勘探[2]，北京，冶金工业出版社，1980.7.
[关键字]激发极化法 总场电位差 二次电位差 视电阻率 视极化率 高精度磁法 强度磁异常
[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-177-3
0前言
根据早期的地质调查发现，在广东省英德某铅锌多金属矿区，已有部分老硐、钻孔和一个引水洞均揭露了少量的铅锌矿体。矿体主要赋存于石炭系石蹬子组云英岩蚀变带中，并与构造有密切关紧。主要金属矿物为磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿、锌矿等。由于和矿体有密切关紧的磁黄铁矿磁性岩矿石和黄铁矿、磁黄铁矿等硫化物的存在，为该测区开展激发极化法、高精度磁法探勘探工作提供了物性前提。为查明矿区铅锌多金属矿地段深部地质情况，铅锌多金属矿成矿有利地段，以便实施地质钻探验证工作，在该矿区投入激电中梯、激电测深和磁法等综合物探方法。通过对已知矿体出露地段物探资料综合分析，在矿区内圈定了3个有意义的综合异常体，为布孔提供依据，综合物探方法在该矿区取得了良好的应用效果。
1物探方法
1.1方法原理
1.1.1激发极化法[1]
激发极化法是以不同岩、矿石激电效应之差异为物质基础，通过观测和研究大地激电效应，以探查地下情况的一种方法。
激电效应定义：当在向地下供入稳定电流的情况下，可观测到测量电极间的电位差是随时间而变化的（一般是变大），并经一定的时间后趋于某一稳定值；在断开供电电流后，测量电极间的电位差在最初一瞬间很快下降，而后随时间相对缓慢下降，并在相当长时间后衰减接近于零。这种在充电和放电过程中产生随时间缓慢变化的附加电场现象，称为激发极化效应（简称激电效应）。
1.1.2高精度磁法[2]
磁法勘探是以通过观测分析由岩石、矿石或其他探测对象磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源或其他探测对象分布规律的一种地球物理方法。它研究的磁异常是指磁性体产生的磁场叠加在地球磁场之上而引起的磁场畸变；它是一个空间矢量场，可以通过它在三个坐标轴的分量或正常地磁场方向的投影量来确定，也可进一步用各分量的垂向、水平梯度来表示。所以，磁异常是一个多参量磁场。磁异常的起因取决于地球磁场和岩（矿）石磁性，前者是外因，后者是内因，两者是磁力勘探的物理基础。
1.2方法的优点和缺点
1.2.1激发极化法
①、对于与硫化物共生的矿体，激电有“直接”找矿的说法。②、激电的工作装置多种多样，各种装置有各自的特点和效能，视查找目标体而定。③、在难供电的地区工作时，需把供电极用砂纸擦亮去掉锈痕、深打电极、浇盐水等措施，较为麻烦。④、 碳质层、含黄铁矿围岩等为激电异常的干扰地质体。
激电在矿产勘查方面应用较为广泛，主要用于寻找金矿、铜矿、硫化矿等。
1.2.2高精度磁法
①磁法具有工作效率高、找矿效果好的优点。对于磁铁矿体，磁法可称为直接找矿的方法。②有些矿本身并无磁性或磁性极弱，用磁法不能直接寻找；但因与磁性矿物相共生，因而可用磁法来间接寻找。③磁法数据处理较复杂。另外基性岩体、超基性岩体为磁异常的干扰地质体。
1.3工作方法与技术指标
1.3.1 工作方法
1.3.1.1激电中梯
1.3.1.2激电测深
1.3.1.3高精度磁法
采用加拿大生产的GSM-19T质子旋进磁力仪观测。 在测量过程时，观测并自动记录各测点的线号、点号、观测时间、总强度磁常值和噪声水平。
1.3.2技术指标
1.3.2.1激发极化法
①工作前首先对仪器各项指标进行检查，各项指标都合符要求后才投入工作。②工作前对导线进行绝缘性检查，确保导线的绝缘性。③工作过程中，对于异常点进行多次重复观测。④供电电流确保大于1.0A，最大为1.5A。
1.3.2.2高精度磁法
① 工作前首先对仪器各项指标进行检查，各项指标都符合要求后才投入工作。② 野外观测时，操作员身上不带任何有磁性干扰物质。③ 在测量过程时，让磁探头在保持静止和南北向状态下进行读数，对于异常点进行2次重复观测。
2矿区地质及地球物理特征
2.1地质特征
2.1.1地层
勘查区出露地层有：① 第四纪覆盖层（Q）：主要为灰褐色、棕褐色、黄色第四纪浮土，大理岩化灰岩转块，灰色、深灰色灰岩转块，黄褐色、猪肝色、灰黄色云英岩转块。② 统孟公坳组（C1m）：灰色块状白云岩、花斑状灰岩，生物碎屑灰岩，常含隧石透镜体。底部有时有泥质页岩。③ 石磴子组（C1s）是矿区内的主要赋矿地层，可分为两个层位：③1 石磴子组上段（C1sa）：灰色、深灰色、灰黑色薄至中层灰岩、泥灰岩，在薄至中层灰岩中夹白色石英岩透镜体；③2 石磴子组下段（C1sb）：灰色、灰白色中厚层状生物碎屑灰岩、大理岩化灰岩。
2.1.2构造
矿区内构造以北西向断裂、近南北向断裂为主，推测还有近东西向断裂活动。（1） 北西向断裂（F1）：主要分布在后洞坪村后山至求水墩一带，在断裂两侧形成云英岩蚀变带，构成矿区内金属矿含矿的主要部位，在矿权南边老硐中可以测量其产状为245°∠70°，为主要含矿构造，矿化体厚0.6～2.0m，同时还有近东西向断裂出现，产状175°∠65°，也属于含矿构造，矿化体厚0.6～1.5m，两组构造交汇部位矿化体明显变大，形成较大采矿空间。（2） 近南北向断裂（F2）：分布于后洞坪至双坪村前面凹地中，多数地段被第四纪浮土覆盖，可见灰黄色、灰白色构造破碎带，具糜棱岩特征，糜棱岩出露宽1.5m左右。 2.1.3矿化体特征
（1） V1矿化体：主要分布在物化探Ⅱ号综合异常内，围岩为黄色、黄褐色、猪肝色风化、半风化状云英岩，多数地段见矿化转块，样品品位Pb0.13～4.80%，Zn0.02～1.12%，Ag3.5～12.8g/t，推测矿化体长590米，宽1.0～3.1m。（2） V2矿化体：主要分布在物化探Ⅰ号综合异常内，围岩为黄色、黄褐色、猪肝色风化、半风化状云英岩，多数地段见矿化转块，样品品位Pb0.14～18.7%，Zn0.04～5.60%，Ag只分析了一个样达459g/t。
2.2地球物理特征
开展物探工作，事先要了解各地层的物性参数。为此，在矿区采集岩石标本，并测定测区的岩（矿）石的物性参数，见表1
现场蹋勘及参数测定结果表明，工区的石磴子组灰岩普遍含黄铁矿，具有激电极化率较高，电阻率较低的特性。在异常推解释时，结合有关地质情况、物探磁法异常情况分析，便可辩别。
由表1见， 与矿体有关的磁黄铁矿或硫化物具有极化率较高，电阻率较低，有磁性的特性；而围岩具有极化率低，电阻率较高，无磁性的特性。由于矿体与围岩在极化率、电阻率或磁性有明显异，为在广东省英德某铅锌多金属矿区开展高精度磁法和激发极化法等综合物探方法具备了工作前提。
3资料解释
物探推断地质解释，首先收集有关已知资料，了解地层分布情况。通过分析，得到各地层的极化率、视电阻率等参数。然后，对实测资料进行综合分析，得到物探推断地质解释。
图2为已知出露矿体高精度磁测、激电中梯剖面图，综合物探方法勘探结果表明，已知矿体具有低阻高极化电性特征和高磁性特征，与岩（矿）石参数测定结果一致。从图2磁法ΔT曲线和激电视极化率ηs曲线形态可以判断，矿体往剖面小号方向（西侧）倾斜，且延伸较大深度。
图3为测区地质、物探综合异常平面图，图3看出测区的矿化带走向北西，往南西方向倾。图中磁异常和激电视极化率异常均位于矿化带及矿化带的南西侧。通过综合分析认为，在矿化带的南西侧的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号综合异常为本矿区的重点找矿区域。
图4为Ⅱ号综合异常激电测深视极化率等值线断面图，浅部异常的视极化率为8～9.1%，深部异常的视极化率为8～15.0%。根据磁法和激电综合反演计算结果和实测结果地质调查，推测Ⅱ号综合异常体顶部埋深为15～140m。
4小结
综合物探方法寻找多金属矿时，首先进行现场踏勘，收集有关物探、地质资料，只有具备了物理应用前提，所投入的方法才有效。
广东英德某铅锌多金属矿区的综合物探勘查结果表明，本测区投入激电中梯、激电测深和磁法查找与磁黄铁矿、磁铁矿有关的铅锌是有效的。通过综合物探资料分析、解释，在该铅锌多金属矿测区，发现了3个物探综合异常，为本矿区的重点找矿靶区，为地质钻探提供依据。
由于物探具有多解性及片面性，有条件时应投入综合物探方法，以便综合分析，提高找矿的有效性。就本测区而言，石磴子组灰岩普遍含黄铁矿，局部具明显的低阻高极化异常特征，但无明显的磁异常。因此，通过综合物探方法的异常特征，并结合地质、化探等资料，可排除部分非矿致异常，提高对矿异常的认识水平。
参考文献
[1]中南矿冶学院物探教研室编，金属矿电法勘探[2]，北京，冶金工业出版社，1980.7.