姜永果，郑义舟，王 艳，徐 恒，刘文佳

(云南省有色地质局，云南 昆明 650051)

大功率激电法和大地电磁法(EH-4)是金属矿勘查中常用的两种物探方法，对不同的地质背景和探测目标，两种物探方法各有其特点。笔者根据在云南松子园铜矿区开展的大功率激电法和大地电磁法(EH-4)工作，结合本区的地质情况，对比分析了两种方法的特点和应用效果，总结了两种方法在云南松子园铜矿区勘查中的适用性。

1 矿区地质矿产特征

松子园铜矿区位于昌都-兰坪-思茅地块，兰坪(陆相)拗陷盆地(云南省矿产资源潜力评价，2013)。矿区地层主要有：

(1)石炭系石登群(Csh3)灰绿色凝灰质安山岩夹凝灰片岩，半自形粒状结构，块状构造；

(2)中侏罗统花开左组(J2h)为矿区主要含矿层，其下段(J2h1)岩性为紫红色层状、薄层状泥质板岩夹砂岩，上段(J2h2)岩性为灰绿色、灰色白云质绢云千枚板岩夹砂岩、粉砂岩；

(3)上侏罗统坝注路组(J3b)为紫红色、灰紫色砂质泥岩、板岩，变余结构，板状构造[1]。

区内岩浆岩为三叠纪喷出岩(Tλπ)，以酸性熔岩之石英斑岩、流纹岩，霏细斑岩及相应的火山碎屑岩为主，中酸性熔岩及火山碎屑岩次之，另有少量中基性熔岩出现[2][3]。

矿区位于澜沧江大断裂与大山箐至白莽山断裂挟持的南北向紧密褶皱断裂带-恩棋复背斜西翼，区内主要构造线方向为南北向，以逆冲推覆构造尤为显著[4][5]。矿区范围内发现8条近南北向断层，倾向东，倾角78°～85°，断层产状与地层相近，为推覆断层。受推覆作用影响，在岩层的岩性变化的交界处发育层间破碎带，其产状变化较大，有的破碎带中可见孔雀石化、黄铜矿化。铜矿化体主要赋存于花开左组(J2h)紫红色岩层与浅色岩层交界的层间走滑构造破碎带中(图1)。矿化体主要呈似层状、透镜状，其产状与地层相近，倾向70°～115°，倾角78°～85°。矿化体厚0.5m～2.6m，平均铜品位0.52ω%～5.59ω%[2]。

矿石矿物主要为孔雀石、黄铜矿，可见蓝铜矿、斑铜矿及辉铜矿；脉石矿物主要为石英、长石，含少量绿泥石、云母及粘土矿物。矿石具变余细-中粒砂状结构、不等粒结构和粒状结构；具浸染状构造、细脉构造及块状构造。围岩蚀变较弱，以硅化、碳酸盐化为主。

2 电法工作概况

2.1 岩矿石电性参数特征

矿区岩石、矿石标本电性参数测定结果表明(表1)，硫化物铜矿石是该区电阻率最低的，视电阻率在77～86Ω.m，几何平均值为81Ω.m，具有较高充电率，视充电率在8.12%～12.15%，几何平均值为9.93%，表现为低阻、高极化的特征；含矿石英脉表现为高阻、高极化的特征；孔雀石化石英脉及石英砂岩与其相应的无矿化岩石的电性特征基本一致，表现为高阻、低极化特征；灰白色砂质板岩、紫色砂质板岩均表现为低阻、低极化特征；地表覆土层由于含水量较大，呈现低阻特征。这为EH-4和大功率激电法在该区找矿提供了物性前提，富含水的构造破碎带引起的低阻异常是EH-4找矿的干扰因素，可通过地质情况、激电异常及异常特征加以区分。

图1 松子园矿区地质简图

表1 松子园矿区岩矿石标本电性参数统计表

Tab 1.Electric Parameter of Rock and Ore Specimens in Songziyuan Orefield

岩(矿)石名称视充电率(%)视电阻率(Ω·m)极大值极小值平均值极大值极小值平均值灰白色砂质板岩3.892.563.3020296118紫色砂质板岩4.003.013.4927575123石英砂岩(孔雀石化)3.612.713.12628127227石英砂岩3.522.693.19773126296石英脉3.252.853.041004904953含矿石英脉7.803.825.461271158425硅质岩3.823.233.401729300846铜矿石12.158.129.93867781

2.2 两种物探方法工作原理

大功率激电法是以介质的激发极化效应差异为基础，通过向地下供以大电流并观测和研究二次电场的时间和空间变化规律来解决地质问题的物探方法[7]。相对于常规激电法有较大的探测深度。

大地电磁法(EH-4)，是以介质的电、磁性差异为基础，通过观测和研究人工或天然电磁场的时间和空间变化规律来解决地质问题的物探方法[8][9]。属于部分可控源与天然源相结合的一种高频大地电磁测深系统，可较好地解析被探测目标体的形态、规模、产状变化[10]。

2.3 工作布置

矿区铜矿化点众多，但矿体的连续性和规模有待查明。为了寻找大规模的矿体，指导探矿工程的布设，采用大功率激电测量与EH-4结合，开展综合物探工作。共布设7条EH-4测量剖面，剖面长4.3km；布置8条大功率激电中梯测量剖面，剖面长3.5km。

图2 地质物探综合剖面图

3 适用性分析

本区电法数据总体为低视电阻率、视高充电率背景，反映了含水泥岩、砂岩的广泛分布。为了便于对比分析，选取矿化点分布较多，矿化体揭露程度相对较高的15号、16号、17号剖面线进行研究(图2)。

3.1 大功率激电适用性分析

在15号剖面中，2个地表铜矿化点对应出现了高背景上范围较窄的视充电率高值异常，宽度20m～40m，视充电率4.9%～6.1%(图2a)；在17号剖面中，平硐PD2揭露的蓝铜矿、黄铜矿矿体位置处对应出现了高背景上连续且平缓的视充电率高值异常(图2c)，宽度约100m，视充电率4.7%～5.5%。可见，在松子园矿区大功率激电异常能较准确的反应出异常下方有铜矿化存在。视充电率出现范围较窄的高值时，表明地下的矿化体规模较小，且埋深较小；视充电率出现连续而且平缓的高值时，表明地下有一定规模的矿化体存在，且埋深较大。

3.2 EH-4适用性分析

在17号剖面线中，平硐PD2揭露的蓝铜矿、黄铜矿矿体位于低视电阻率与高视电阻率阻过度的部位(图2i)。低阻部分对应破碎带中的地下水，高阻部分对应透水性差的岩层，中阻部分对应含少量黄铜矿且透水性较差的岩层。富含地下水的构造带，倾角较陡，一般为80°～90°，在EH-4剖面上表现为大规模的近似直立的形态，形成大面积的低阻区。含矿的构造带倾角相对较缓，一般为61°～80°，且倾角变化范围较大，局部最小倾角为47°，在EH-4剖面上表现为具有一定倾角，一般小于80°，分布于高阻向低阻过渡的区域。可见，该区大量分布的地下水致使EH-4剖面上出现较多的中低阻异常区，非矿异常与矿致异常的区分比较困难。

4 结论

(1)在松子园矿区，大功率激电测量能有效反映出铜矿化的存在，并能大致推测矿化体规模和埋深。

(2)矿区大量分布的地下水对EH-4测量找矿效果的影响很大，致使EH-4剖面上出现较多的中低阻异常区，非矿异常与矿致异常的区分比较困难。

(3)大功率激电测量对寻找隐伏的硫化物矿体效果较好。在地下水较为丰富且矿化较弱的地区，EH-4测量对寻找硫化物矿体效果较差。