天然源音频大地电磁测深在四川雅江某矿区寻找隐伏伟晶岩体中的应用

李照寰，黄雪林

（四川省冶金地质勘查局六0五大队，四川 眉山 620860）

雅江县位于青藏高原东南隅，雅砻江东侧的深切割区。地形坡度40°～60°，海拔2811m～3330m（附近最高峰4500m）。在开展地质工作时往往由于地形陡峭，构造发育很难发现隐伏矿体。由于构造作用会造成地球物理物性发生差异变化，采用地球物理方法寻找隐伏矿体是常用的手段，而被广泛应用的是地震、电法。而高山地区的特殊地理环境及恶劣的气候条件，使这些方法的测量变得相对复杂、费用较高。

由于构造形成过程中不同性质基岩、不同岩性物质的填充，会存在不同电性差异，因此利用音频大地电磁测深法发现、研究这些电异常，并进行一定数据处理和分析，总结构造地质体的电性特征，提高成果解译水平，将电法应用于寻找隐伏矿体具有非常重要的意义。

1 区域地质背景

矿区处于四川西部石渠—九龙花岗伟晶岩带南段，矿区东部约10km处为已知的锂矿成矿构造——甲基卡背斜，东北部约12km处为容须卡背斜，这两处是典型的甲基卡式锂矿带。甲基卡锂矿的分布受大地构造和区域岩浆活动控制，成矿条件包括：穹窿构造体（甲基卡短轴背斜及断层）；二云母花岗岩（印支晚期）；三叠系西康群复理石建造围岩；围绕岩体分布的十字石、红柱石、石榴石、黑云母低压角闪石蚀变带；岩体顶部及周围发育的层间剥离构造及剪切构造。

2 测区地球物理特征

本次物探工作测定各类岩石标本共计63块，岩石标本电参数统计结果列于表1。

表1 岩石电参数统计表

根据地质资料，上表中“砂岩”实际包含变质粘土岩、变砂岩、粉砂岩、细砂岩、片岩等，因质变、褶皱挤压等因素，导致彼此间混杂交错，难以细分，通过与地质人员沟通，并结合以往物性工作经验，认为上述岩性间物性差异较小（明显小于与伟晶岩之间的物性差异），故将此类物性标本统一定义为砂岩，实质并非单纯的砂岩，特此说明。

由表1可知本区岩石具有如下特征：伟晶岩电阻率的几何平均值为14644Ω·m；砂岩电阻率的几何平均值为1159Ω·m。砂岩为测区地层的主要围岩以及花岗伟晶岩的上覆岩体，两者的电阻率差异在10倍以上，实质要求是在低阻中寻找高阻体。

高密度电阻率法工作的前提条件，是要求各岩类之间有较明显的电阻率差异，特别是目标岩体与其他围岩之间电阻率差异越显著，效果越好。通过本次物性测试工作，了解了目标岩体——伟晶岩与其围岩和上覆岩体之间具有明显的电阻率差异。

音频大地电磁测深主要依据各岩类的卡尼亚视电阻率差异来划分不同的地质单元，本区目标岩体——伟晶岩与其围岩和上覆岩体之间具有明显的电阻率差异，通过音频大地电磁测深来了解含矿层的空间分布特征是有效的。

3 测区电性异常特征研究及矿体推测

通过对测区AMT数据的处理，在东西两个矿带上均发现了显著的高阻异常带。东部矿带的三条AMT剖面切片见图1。由图1可知，该区域的三条AMT剖面在里程约0.12km附近都存在一陡立的带状高阻异常，向深部延伸超过500m，其倾角＞80°，异常中心宽度约25m，中心区域阻值约为104Ω·m。三条AMT剖面在该位置的高阻带连贯性较好，具有相似的形态、产状和埋深，推测为同一高阻体引起的。结合地质资料，发现P50号剖面更靠近高阻体的中心位置（高阻带范围较大、阻值较高），向P54线方向，高阻体范围逐渐收窄，产状由倾斜变为陡立。

图1 AMT剖面切片图

3.1 P50号剖面

P50号剖面位于东部矿带中段P50号地质勘探线上，该剖面上的AMT测深点点距20m，长180m，方位325°；高密度电法测深剖面的最小极距为10m，野外测量时测线全长1200m，资料解释仅截取居中的500m数据段（里程号300m～800m），该剖面所处地层岩性由小号到大号点依次为：粘土岩、偶夹条纹状粘土质细砂岩（Txj2a）；粘土岩夹条纹状粉砂岩、细砂岩（Txj2b）；粘土岩、粉砂岩、粘土质细砂岩互层（Txj2c）。根据地质资料，东部矿带仍以寻找高阻伟晶岩为主，但与西部矿带的区别是：西部矿带伟晶岩以铌钽矿为主要矿种；东部矿带伟晶岩以锂矿为主要矿种。在AMT断面图中，高阻异常带呈条带状由浅部向深部延伸，视电阻率ρs值由浅到深逐渐增大（从N×102Ω·m增大至N×104Ω·m），延伸深度超过500m。高密度断面图中，与AMT高阻带对应的位置，其视电阻率ρs值也明显高于相邻围岩（异常区阻值均大于3000Ω·m，周边围岩视电阻率的常见值在2000Ω·m以下）。参考地质资料，推断物探成果断面图中的高阻带是由高阻伟晶岩引起的，圈定的高阻异常区域即为伟晶岩所处的位置，并推断其为陡立层状、类层状产出，倾向向南，倾角约75°。

3.2 P52号剖面

P52号剖面位于P50号剖面东侧，相距约40m，物探剖面各测量参数设定与后者相同，剖面所处地层岩性也与P50类似。在AMT断面图中，与P50号剖面类似的，高阻异常带呈条带状由浅部向深部延伸，视电阻率ρs值由浅到深逐渐增大（从N×102Ω·m增大至N×104Ω·m），延伸深度超过500m。高密度断面图显示，与AMT高阻带对应的位置，在浅部的视电阻率也明显高于相邻地质体：中心异常区阻值均大于3000Ω·m，根据地质资料及现场踏勘，高阻带南侧为完整或较完整的变质粘土岩、砂岩、片岩等混合岩体，其阻值大约在1000～2000Ω·m之间；高阻带北侧为褶皱挤压形成的破碎带，其阻值普遍＜1000Ω·m，都明显小于中心高阻异常区。对比地质资料，推断物探成果断面图中的高阻带是由高阻伟晶岩引起的，圈定的高阻异常区域即为伟晶岩所处的位置，并推断其为陡立层状、类层状产出，倾向向南，倾角大于80°。

3.3 P54号剖面

P54号剖面位于P52号剖面东侧，相距约40m，物探剖面各测量参数设定与后者相同，剖面所处地层岩性也与P52类似。在AMT断面图中，与P52号剖面类似的，高阻异常带呈条带状由浅部向深部延伸，视电阻率ρs值由浅到深逐渐增大（从N×102Ω·m增大至N×104Ω·m），延伸深度超过500m。高密度断面图显示，与AMT高阻带对应的位置，在浅部的视电阻率也明显高于相邻地质体：中心异常区阻值均大于3000Ω·m，根据地质资料及现场踏勘，高阻带南侧为完整或较完整的变质粘土岩、砂岩、片岩等混合岩体，其阻值大约在1000～2000Ω·m之间；高阻带北侧为褶皱挤压形成的破碎带，其阻值普遍＜1000Ω·m，都明显小于中心高阻异常区。

对比地质资料，推断物探成果断面图中的高阻带是由高阻伟晶岩引起的，圈定的高阻异常区域即为伟晶岩所处的位置，并推断其为陡立层状、类层状产出，倾向向南，倾角大于80°。

将东部矿带上3条物探剖面推断的高阻伟晶岩范围投影到平面上，可得一条走向北东的伟晶岩高阻带(见图2)，将该高阻异常带命名为D2，该异常直线长度超过80m（贯穿3条物探剖面），异常宽度在25m左右。由图推测，D2号异常是由高阻的花岗伟晶岩引起的，推测P50号剖面更靠近伟晶岩体的中心位置（高阻带范围较大、阻值较高），向P54线方向，高阻体范围逐渐收窄，产状由倾斜变为陡立。

图2 P54号剖面高祖异常带示意图

物探剖面推断之高阻异常基本为高阻的伟晶岩体引起的，在东西两个矿带各探得一条花岗伟晶岩带（编号D1、D2），其形态与产状基本相似：呈陡立条带状，向南倾角普遍大于80°，向下延伸幅度较大。D1号异常带在向D2延伸的方向上出现尖灭的趋势，且东西两矿带主要赋矿类型不同，故推测两者之间的伟晶岩体并不连续。在矿带的东西两端，因整个矿区与北东方向的容须卡、东方的甲基卡穹窿距离10km以上，其处于同一矿脉的可能较小，但不排除其处于一个新的甲基卡式的穹窿之内，这需要地质方面做进一步工作加以查明。

4 结论

通过天然源音频大地电磁测深法我们发现了两条伟晶岩带，岩带总体走向为60°，倾向南倾，倾角大于80°。天然源音频大地电磁测深解译结果与钻探成果相吻合，这进一步证明了资料的准确性。说明天然源音频大地电磁测深在地质结构的探测中是一种行之有效的地球物理勘探方法。