2023年 5月下 世界有金属
85
地质勘探
G eological prospecting
激发极化法在覆盖区矿产勘查中的应用
以老挝贡省达真县Dak Cheung 金矿勘查为例
吴晓飞，雷 清，林 星，马 为
（天津市地球物理勘探中心，天津　３００１７０）
摘 要：
老挝贡省达真县Ｄａｋ　Ｃｈｅｕｎｇ金矿最初通过１：５００００土壤测量发现，但区内覆盖较厚，地表露头识别困难。为进一步确定矿有利部位，以１：５００００土壤测量成果为基础，通过开展１：２０００激电中梯测量工作，圈定激电异常带３条。针对重点激电异常地段开展激电测深测量工作，大致查明引起平面异常的深部激电异常特征，部分测
深剖面经钻探验证发现多层矿体，证实了激发极化法在该区矿的有效性。
关键词：
覆盖区；Ｄａｋ　Ｃｈｅｕｎｇ金矿；激发极化法；激电异常中图分类号：Ｐ６３１．３  文献标识码：Ａ  文章编号：
１００２－５０６５（２０２３）１０－００８５－３Application of excitation polarization method to mineral exploration in overburden area
Take the exploration of Dak Cheung Gold Mine in Dachen County, Sergon Province, Laos as an example
WU Xiao-fei, LEI Qing, LIN Xing, MA Wei
（Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｈｕａｋａｎ　Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　Ｃｅｎｔｅｒ，　Ｔｉａｎｊｉｎ　３００１７０，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｄａｋ　Ｃｈｅｕｎｇ　ｇｏｌｄ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｉｎ　Ｄａｃｈｅｎ　Ｃｏｕｎｔｙ，　Ｓｅｒｇｏｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，　Ｌａｏｓ　ｗａｓ　ｆｉｒｓｔ　ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ　ｂｙ　ｓｏｉｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ａｔ　１：５０，０００，　ｂｕｔ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｗａｓ　ｃｏｖｅｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｉｃｋ　ｓｏｉｌ　ａｎｄ　ｉｔ　ｗａｓ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ　ｔｏ　ｉｄｅｎｔｉｆｙ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｕｔｃｒｏｐ
．　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｆａｖｏｒａｂｌｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ，　ｔｈｒｅｅ　ＩＰ　ａｎｏｍａｌｙ　ｚｏｎｅｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｌｉｎｅａｔｅｄ　ｂｙ　１：２０００　ＩＰ　ｌａｄｄｅｒ　ｓｕｒｖｅｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　１：５０，０００　ｓｏｉｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｒｅｓｕｌｔｓ．　Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｋｅｙ　ＩＰ　ａｎｏｍａｌｙ　ａｒｅａｓ，　ＩＰ　ｓｏｕｎｄｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙ　ｗａｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｔｏ　ｒｏｕｇｈｌｙ　ｆｉｎｄ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｄｅｅｐ　ＩＰ　ａｎｏｍａｌｉｅｓ　ｃａｕｓｉｎｇ　ｐｌａｎｅ　ａｎｏｍａｌｉｅｓ．　Ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒ　ｏｒｅ　ｂｏｄｉｅｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｆｏｕｎｄ　ｉｎ　ｓｏｍｅ　ｓｏｕｎｄｉｎｇ　ｐｒｏｆｉｌｅｓ　ｂｙ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ，　ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｖａｌｉｄｉｔｙ　ｏｆ　ｅｘｃｉｔｅｄ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｅａ．　Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，　ＩＰ３　ｉｓ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅｓｔ　ＩＰ　ａｎｏｍａｌｙ　ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ　ｔｈｉｓ　ｔｉｍｅ，　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ａ　ｋｅｙ　ｔａｒｇｅｔ　ａｒｅａ　ｆｏｒ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ．　Ｔｈｅｓｅ　ａｎｏｍａｌｉｅｓ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ａ　ｆａｖｏｒａｂｌｅ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｉｎｅ　ａｒｅａ．　Ｂｙ　ｓｕｍｍａｒｉｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｗｏｒｋ，　ｉｔ　ｃａｎ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｃｏｖｅｒｅｄ　ａｒｅａ．
Keywords: Ｃｏｖｅｒａｇｅ；　Ｄａｋ　Ｃｈｅｕｎｇ　Ｇｏｌｄ　Ｍｉｎｅ；　Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ；　ＩＰ　ａｎｏｍａｌｙ
收稿日期：
２０２３－０３作者简介：
吴晓飞，男，生于１９８８年，天津人，学士学位，工程师，研究方向：从事地球物理勘查工作。
1 引言
大功率激电方法是一种比较成熟的勘探方法［1-2］，尤其针对含硫化物矿床的金属矿体勘查效果明显
［3-5］
，因此在寻
以硫化物为主的矿床中，主要以激电中梯方法先进行扫面，配合激电测深工作可以很好的完成既定任务。研究区内覆盖较厚，地表露头识别困难，为进一步确定矿有利部位，本次研究基于矿脉与围岩的电性差异，通过开展激电中梯测量及测深工作，圈定有利激电异常，结合测深结果分析地下极化体规模和空间位置，有效缩小了矿靶区范围，经钻探证实了矿体的存在。
2 研究区地质背景
2.1 地层
工作区位于东南亚中南半岛北部，地处印度洋板块北东侧的亚洲大陆板块东南缘，工作区内出露地层按岩性组合，
从老至新分别为：寒武系中统-奥陶系下统(∈2-O 1)、中二叠统（P 2）。2.2 构造
工作区内构造活动强烈，据遥感解译成果，结合路线地质调查成果分析，断裂构造依据其构造行迹特征可分为NNW 向、NE 向、NW 向和近EW 向四组。各组断裂在工作区都较为发育，但NNW 向断裂在工作区规模最大，其中两条是区域大断裂的重要组成部分，自南东至西北贯穿整个工作区，多个岩体和矿化蚀变带受其控制（图1）。2.3 岩浆岩
工作区内岩浆岩较为发育，在工作区的东部大面积出露有中细粒黑云母花岗岩、花岗闪长岩。工作区内寒武-奥陶系地层发生区域变质，变质程度相当于云母片岩、石英片岩相。其它类型变质作用表现为在不同程度的热液蚀变-交代变质作用、动力变质作用等。
3 岩（矿）石电性特征
工作区物性参数测量采用标本测定法。主要物性参数的物性特征见表1，由图表可知，矿体表现为低阻高极化特征，花岗岩具有高阻高极化特征，围岩绢云母片岩具有低阻低
极化特征。因此，本区具有开展激发极化法的物性前提和依据。
世界有金属 2023年 5月下
86地质勘探
G
eological prospecting
１—中寒武－下奥陶统：绢云母片岩；２—早三叠世－二叠世中粗粒白云母花岗岩；３—早三叠世－二叠世中细粒白云母花岗岩；４—蚀变带；５—矿化蚀变带；６—矿体及编号；７—断裂及编号；８—钻孔及编号；
９—勘探线位置及编号
图1  调查区地质图与工作布置
表1  岩(矿)石物性参数统计
岩石名称标本块
数极化率/%电阻率/Ω·m 变化范围均值变化范围均值绢云母片岩310.53~4.20  2.911344.9~3695.82777.0矿（化）体357.67~20.068.56
281.2~3042.8
2170.1
花岗岩
30
6.72~14.32
7.724114.2~10127.48046.7
4 工作布置
研究区约5km 2，共16条测线，网度100m×20m，垂直已知矿脉走向布设，方向为70°，供电极距AB 长1200m~1500m，仪器为DJF-10发射机和DWJ-3B 接收机，供电周期16s，断电延时100ms，取样宽度80ms，符合相关规范。激电测深采用对称四极等比装置。激电测深区段是在综合激电中梯勘探结果、前期地质、化探和钻探成果基础上布设，综合选择在0、4、8、12、16、23、24、27、31布设，以了解整个矿区金矿脉浅部到深部整个剖面上的电性变化情况，并且根据测深结果布置相应钻探工作。
5 激电异常分析
据电性参数统计结果，矿体围岩极化率多集中在3%以下，受矿化蚀变影响，极化率因硫化矿物含量增加而升高，电阻率表现为中高阻特征；硅化脉型金矿体因含大量黄铁
矿而呈很高的极化率值，多集中在7%10%，电阻率并没有因硅化而表现出高值，而是呈现低阻特征，推测是由金属矿物
（黄铁矿）含量很高引起的；矿区花岗岩以边缘块体状形式产出，极化率在8%左右，电阻率表现为高阻特征。因此，硅化脉型金矿体、含黄铁矿化的围岩是引起工作区激电异常的主要地质因素，但两者可通过视电阻率值的大小加以区分。
根据激电中梯剖面视极化率等值线平面图（图2），从西向东圈定了三条视极化率异常带，即激电Ⅲ号异常带（IP3）、激电Ⅰ号异常带（IP1）、激电Ⅱ号异常带（IP2）。异常带走向北西，方位约330°。其中IP3视电阻率表现为中高阻特征，结合已知地质资料，IP3与Ⅲ号已知矿体位置、走向大致吻合，推测IP3是Ⅲ号矿（化）体的反映，西北和东南端异常均未闭合，推测均有一定延伸；IP1表现为低阻特征，与已知Ⅰ号矿体位置、走向大致吻合，推测IP1是Ⅰ号已知矿（化）体的反映，同时在中部3~15线受北东向Ⅱ号矿体影响，异常范围变宽，27线以北、8线以南异常幅值均较弱；IP2为新发现矿（化）体异常，连续性较好，视电阻率表现为中低阻特征，西北部19~27线同样受北东向Ⅱ号矿体影响，异常幅值较高，西北端异常未闭合，推测有一定延伸，东南
金孝真端异常幅值减弱。结合激电中梯视电阻率梯度特征（图3），推断构造带四条，即F1、F2、F3、F4。其中F4为北东走向，F1、F2、F3为北西走向。F4在平面上表现为视电阻率和视极化率等值线北西向的不连续或错断。F3、F1和F2断裂带主要分布在高阻异常带和低阻异常带的梯度带上，推断和断裂带充水有关。将图2、图3结合来看，IP3表现为中高阻高极化特征、IP1表现为低阻高极化特征、IP2整体表现为低阻高极化，
局部表现为中阻高极化特征。
图2  视极化率等值线平面图
2023年 5月下 世界有金属87
地质勘探
G eological prospecting
［1］ 傅良魁．电法勘探教程［M］．北京：中国地质出版社,1987,1-25.［2］ 李金铭．地电场与电法勘探［M］．北京：地质出版社,2005．［3］ 金若时，刘永顺，张跃龙，等.大兴安岭中南段昌图锡力锰、银、铅、锌
多金属矿床的发现及其意义［J］.地质通报，2017，36(7)：1268-1275．［4］ 张晓东，方捷，张定源，等．激发激化法在东溪金矿接替资源勘查中的
应用［J］．物探与化探，2017，41(3):445－451．［5］ 马一行，颜廷杰，何鹏，等．激发极化法在覆盖区矿产勘查中的应用—
以内蒙古昌图锡力锰银铅锌多金属矿勘查为例［J］．物探与化探，2019，43(4):709－
717．
图3  视电阻率等值线平面图
6 对称四极测深激电异常分析
为更好地了解可能为矿体引起的激电异常的垂向特征，本次激电测深工作首先结合已知地质资料、化探异常特征和地表踏勘结果，分别在0、4、8、12、16、23、24、27、31线布设激电测深剖面工作，结果为各剖面极化率等值线断面图上显示各线的极化率值与相应激电扫面结果相吻合程度很高。以16线（图5）激电测深成果为例，分析其矿脉分布特征。激电测深反演采用二维带地形的剖面极化率及电阻率反演。
16线布设于920~1800m 激电中梯剖面异常段（图4），长度880m，点距40m，测深点23个，根据极化率断面图（图4b）可知，在920~1260m （IP3）范围内发育多条极化率异常带，从近地表一直延伸到深部，异常强度大，连续性好，主要为西南倾向，局部有东北倾向，垂向上产状均较陡，属中阻高极化特征，局部为中低阻特征。IP1激电异常为低阻高极化特征，东北倾向，连续性一般，异常强度稍弱，产状相对缓倾；IP2激电异常为低阻高极化特征，从近地表一直延伸到深部，异常强度大，连续性好，西南倾向，倾角较大。三条异常带向深部等值线均未闭合，表明垂向上有一定的延伸。激电测深和中梯剖面测量结果（图4a）对应性好，根据电阻率断面图（图4c），推断发育F3、F1、F2三条断裂，且表现为梯度特征，倾角较大。
综合分析推断IP3、IP1、IP2在16线剖面上为产状陡立、倾向各异的矿（化）体或蚀变带，其中IP3为Ⅲ号矿（化）体的反映，IP1为Ⅰ号矿（化）体的反映、IP2异常为新发现矿（化）体异常的反映。经zk16-1、zk16-2验证，IP3在埋深241m 处发现厚度为4.34m 的金矿脉，在埋深268m 处发现厚度为1.67m 的金矿矿化体，IP1在埋深152m 处发现厚度为2.72m 的金矿脉，两孔见矿效果与激电测深反演结果吻
合较好。在钻探过程中，地层黄铁矿普遍发育，结合钻孔分析，高极化异常多是由矿化蚀变引起，主要是黄铁矿化与硅化，
而金矿体就是赋存在这些矿化蚀变体中。
图4  16线综合剖面图
7 结论
（1）本次覆盖区矿工作表明在具备激电工作开展的物性前提下，通过在已知化探异常靶区内开展激电扫面工作可以有效缩小矿靶区范围，加之开展激电测深工作可以较好的评价靶区深部的含矿特征和岩性结构，进一步有效指导钻探工程部署和区内矿工作。
（2）通过9条剖面的测深结果大致表明了各组剖面高极化异常带的垂向激电特征，即：陡立的深部延深较大的低阻高极化特征或电阻率梯度带上的高极化特征。高极化异常带在很大程度上受断层F1、F2、F3的控制，低阻高极化部分有利位置已经钻探工程验证，结果表明高极化异常多是由矿化蚀变引起，主要是黄铁矿化与硅化，而矿体也多是赋存在这些矿化蚀变体中。