211171112_音频大地电磁法在保山核桃坪铅锌矿上的应用

世界有色金属 2023年 1月下
128地质勘探
G eological prospecting
音频大地电磁法在保山核桃坪铅锌矿上的应用
孙举孔1，王开江2
（１．云南省有色地质局地质地球物理化学勘查院，云南　昆明　６５０２３３；２．云南省应急救灾保障中心，云南　昆明　６５００４１）
摘 要：
核桃坪铅锌矿位于保山市隆阳区，结合其成矿背景，根据区内不同深度铅锌矿的矿体特征，选择Ａｅｔｈｅｒ大地电磁系统设备进行音频大地电磁测深，推测了物探异常，取得了较好的找矿效果，对本区寻找银铅锌多金属矿具有指导意义。

根据本次综合物探方法的应用效果，提出了针对本区的铅锌矿勘查所对应的综合物探方法，对下一步找矿突破起到了一定的作用。

关键词：
铅锌矿；音频大地电磁法；Ａｅｔｈｅｒ大地电磁系统中图分类号：Ｐ６１８．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：
１００２－５０６５（２０２３）０２－０１２８－３Application of audio geomagnetic method on Baoshan Walnut Ping lead-zinc mine
SUN Ju-kong 1, WANG Kai-jiang 2
（１．Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｙｕｎｎａｎ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５０２３３，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｙｕｎｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ　Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　Ｒｅｌｉｅｆ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５００４１，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｔｈｅ　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｍｉｎｅ　ｏｆ　Ｗａｌｎｕｔ　Ｐｉｎｇ　ｉｓ　ｌｏｃａｔｅｄ　ｉｎ　Ｌｏｎｇｙａｎｇ　Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，　Ｂａｏｓｈａｎ　Ｃｉｔｙ．　Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｉｔｓ　
ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，　ａｕｄｉｏ　ｇｅｏｄｅｔｉｃ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｏｕｎｄｉｎｇ　ｗａｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｂｙ　Ａｅｔｈｅｒ　ｇｅｏｄｅｔｉｃ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｙｓｔｅｍ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｏｒｅ　ｂｏｄｉｅｓ　ａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｅｐｔｈｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｃｔ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｏｍａｌｙ　ｗａｓ　ｉｎｆｅｒｒｅｄ，　ｗｈｉｃｈ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ａ　ｂｅｔｔｅｒ　ｆｉｎｄｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｎｄ　ｈａｓ　ｇｕｉｄｉｎｇ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｓｉｌｖｅｒ－ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｐｏｌｙｍｅｔａｌｌｉｃ　ｏｒｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｃｔ．　Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ，　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｏｒｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｅａ，　ｗｈｉｃｈ　ｗｉｌｌ　ｐｌａｙ　ａ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｎｅｘｔ　ｓｔｅｐ　ｏｆ　ｆｉｎｄｉｎｇ　ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ．
Keywords: ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｏｒｅ；　ａｕｄｉｏ　ｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｍｅｔｈｏｄ；　Ａｅｔｈｅｒ　ｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｙｓｔｅｍ
收稿日期：
２０２２－１２作者简介：
孙举孔，男，生于１９８８年，云南曲靖人，本科，工程师，研究方向：地球物理勘探工作。

保山市核桃坪铅锌矿床主要位于“三江”成矿带中南段之保山-镇康铅锌银多金属矿成矿带北段，已发现多个矿床点，并已开展了大量的科学研究[1]。

其中，矿床的成因观点主要有：与隐伏花岗岩有关的接触交代型矿床（昆明理工大学国土资源工程学院地球科学系，2006）、与深部岩浆热液活动或幔源流体贯入的构造热液脉型矿床（陈永清等，2005；薛传东，2008)及与早白垩世隐伏花岗岩有关的矽卡岩型-岩浆热液型矿床（陶琐，2010；云国土资源厅等，2013）等[2]。

综合来看，矿床的形成受地层、构造、岩浆岩等因素控制。

矿床在特定的沉积条件下形成了Pb、Zn、Cu、Au 等成矿元素及As、Sb、Bi 等矿化剂元素的初始富集，经过后期岩浆热液作用的叠加，在有利的构造部位形成工业矿体，成矿作用具有多期、多阶段以及成矿具有多来源的特点[3]。

矿区岩浆岩地表不发育，仅见华力西期辉绿岩、蚀变辉绿岩以及辉长辉绿岩、辉长岩分布。

展布方向为近南北-北西向及北东向，呈岩脉、岩墙及岩枝状沿构造带产出，长几米-数百米，宽几厘米-数十米。

辉绿岩体与围岩接触带局部显示有多金属矿化。

根据重力资料推断，矿区可能存在隐伏酸性岩体。

音频大地电磁法是一种以天然存在的交变电磁场为场源的电磁勘探方法，相较于常规电法，其主要特点是探测深度大，可达千米以上，并且不受高阻层屏蔽的影响，对低阻层反应灵敏。

它可对深部隐伏矿体进行预测，通过测量计算后获得深度-视电阻率数据，通过剖面反演分析形成断面图，根据岩矿石电阻率参数对比可圈定断面异常区域，提供找矿信息。

另外，音频大地电磁法对构造反应明显，可通过辨识矿体赋存的目标体（断裂、岩体、接触带构造等）方式，达到间接找矿的目的。

在核桃坪铅锌矿区采用音频大地电磁法进行找矿预测，主要依据：一般情况下，铅锌矿石具有低电阻率特性，与围岩有物性（电性）差异，采用物探电法寻找隐伏矿体有较好的物性前提；矿区主矿体向东倾，目前工程控制范围内，矿体仍继续向东向下延伸，因地表地形高差较大，至矿权东部边界附近矿体埋深已在数百米以上，用常规物探电法难以解决深部找矿问题，需采用探测深度较大的物探方法进行深部找矿预测。

1 矿区地质与地球物理特征
1.1 地质特征
勘查区出露地层主要为寒武系上统核桃坪组（Є3h）、沙河厂组（Є3sh）及第四系洪冲积层（Q pal ）。

已发现的矿体主要赋存于核桃坪组上段及中段，寒武系上统核桃坪组中段（Є3h 2）地层岩性主要为灰岩、钙质泥岩、砂岩及页岩，其中
的白云质大理岩、蚀变灰岩及矽卡岩是铅锌多金属矿体的主要赋矿岩系。

近矿围岩蚀变主要有矽卡岩化、硅化、大理
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岩化、硫铁矿化、方解石化等；寒武系上统核桃坪组上段（Є3h 3）地层岩性主要为灰白色、灰色中-厚层状灰岩，泥质条纹灰岩夹纹层状泥质灰岩、泥质条带灰岩、钙质粉砂岩、钙质泥岩。

矿区位于茅竹棚－核桃坪复式背斜北部白冲河背斜倾伏端，北东向木瓜树-朱石箐断裂和北西向木瓜树-阿石寨断裂组成的马蹄形构造范围内。

矿区内断层发育，断层与矿化关系密切。

按其走向分为北北西向组、北东向组和近东西向组。

其中北北西向组断层为矿区主要断裂，也是主要容矿构造。

核桃坪铅锌矿区在区域上处于构造发育地段及物化探异常区内，不仅区域矿产丰富，而且矿种繁多；矿区内构造发育并有岩浆岩侵入，岩石蚀变普遍、强烈，且已发现铅、锌、铜等矿体。

因此，核桃坪矿区成矿条件十分有利，找矿前景良好[5]。

1.2 地球物理特征
通过矽卡岩型铅锌多金属矿层电性测定，辉绿岩视电阻率低，比灰岩、砂板岩低2倍~5倍；矿层的极化率最高，是辉绿岩的2倍，是灰岩、砂板岩的3倍~5倍[6]。

通过标本测定，灰岩及结晶灰岩、砂板岩、辉绿岩、白云岩、石英脉的导电性差，电化学特性弱，为高阻低极化体。

矽卡岩型铁铜铅锌矿，含炭质绢云微晶片岩、铅锌矿、锰矿导电性较好，电化学特性强，为低阻高极化体。

氧化铅锌矿导电性较好，电化学特性弱，为低阻低极化体。

在测区内用电法、音频大地电磁法进行矿产勘查寻找铅锌矿体具备很好的物性（电性）前提。

2 野外工作方法
本次工作中，用美国CG公司（Crystal Globe Geophysical Research&Service,LLC）推出的Aether大地电磁系统进行野外工作。

在回子硐矿段及附近布置剖面，设计布设剖面14条，剖面方位70°，剖面间距100m，点距50m，合计总长度17.7km（物理点368个）。

图1为物探工作布置图。

剖面由北向南单数顺序编号，剖面号10、11……21、22、23；测点由西向东递加编号，测点号01、02、……32、33……。

本次工作中，采用十字布极方式，每个电道的偶极长度使用40m。

采用“十字形”布设电极，组成每一个电道的两根电极线长度相同，定义测线方向Ex 为X 方向（北为正，南为负），垂直测线方向Ey 为Y 方向（东为正，西为负）。

本次工作使用的磁道为感应线圈探头。

磁道布设时，水平磁道Hx 与电道Ex 平行，Hy 与电道Ey 平行，并根据观测系统和电极接线来确定探头的朝向。

3 异常解释与推断
本文利用prMT 进行MT 时间序列预处理，avg、edi 数据输出，提取50个频点视电阻率数据；利用SCS2D 软件系统进行音频大地电磁法二维反演，获得带地形反演的高程-视电阻率数据。

本次工作中完成14条剖面的勘查，圈定了11个物探异常，具有找矿前景的异常有5个，限于篇幅，在此就不一一叙述，
仅选用一条典型的剖面进行具体分析异常
图1 物探工作布置图
１—设计音频大地电磁法测量剖面线及点；２—设计１／２０００地质测量范围；３—设计１／２０００地形测量范围
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见图2，图2为编号为17线的反演结果
：
图2 17线剖面视电阻率拟断面图
１—核桃坪组下段；２—核桃坪组中段第１层；３—核桃坪组中段第２层；４—核桃坪组上段第１层；５—核桃坪组上段第２层；６—核桃坪组上段
第３层；７—推测断层及编号；８—推测地质界线；
９—物探异常范围及编号
本次工作中，17线共获得3个物探异常，分别是AMT1、AMT2、AMT3，根据剖面视电阻率拟断面图，3个异常相对围岩背景表现为低阻突变特征，总体倾向北东。

异常特征如下：
AMT1异常位于测区西部，分布于17线7号点-12号点，高程范围：2180m~2490m。

异常位于白冲河背斜核部，地表出露地层：核桃坪组下段（Є3h 1），岩性为钙质粉砂岩、含粉砂质钙质泥岩。

推测断层Ft 6位于17线8号点、18线6号点附近，断层走向北东。

异常位于背斜核部成矿有利部位，范围内有矽卡岩出露。

推测AMT1异常的地质、物探综合找矿信息丰富，为具有找矿前景的异常。

AMT2异常位于测区中部，分布于17线21号点-26号点，高程范围：2190m~2720m。

异常位于白冲河背斜东翼。

地表出露地层：核桃坪组中段第二层（Є3h 2-2），岩性为钙质泥岩，夹泥质条纹状灰岩；核桃坪组上段第一层（Є3h 3-1），岩性为泥质条纹微晶灰岩，局部夹钙质泥岩。

推测断层Ft 3分布于17线23号点附近，断层走向北西。

AMT2异常找矿前景需要进一步确认。

AMT3异常位于测区东部，异常范围：17线27号点-35号点，高程范围：1640m~2880m。

异常位于白冲河背斜东翼。

地表出露地层：核桃坪组上段第一层（Є3h 3-1），岩性为泥质条纹微晶灰岩，局部夹钙质泥岩；核桃坪组上段第二层（Є3h
3-2
），岩性为钙质粉砂岩，钙质泥岩，偶夹薄层
[1] 鲍威,陶兴雄,罗发成.滇西保山核桃坪矿集区岩浆岩特征[J/OL].西
部资源,2020(01):77-80.
[2] 刘洪涛，陈启良，程胜辉，等.中国矿产地质志.云南卷.铅锌矿产[M].
地质出版社，2018.
[3] 陈永清,卢映祥,夏庆霖,等.云南保山核桃坪铅锌矿床地球化学特征
及其成矿模式与找矿模型[J].中国地质,2005(01):90-99.
[4] 陈永凌,蒋首进,王闻文.大地电磁测深在四川某工区矿产勘查中的应
用研究[J/OL].安阳工学院学报,2013,12(2).
[5] 杨飞,普米仓,肖亚旭.云南保山核桃坪铅锌矿成矿条件找矿思路探讨
[J].冶金管理,2019(07):12-13+15.
[6] 杨孝武,官德任.物化探在保山核桃坪矿床中的综合应用[J].云南地
质,2011,30(01):78-82.
状灰岩；核桃坪组上段第三层（Є3h 3-3），岩性为层状微晶灰岩，夹少量泥质条纹、条带灰岩。

异常与已知多个矿体部分套合，矿体的深部延伸方向异常未圈闭。

推测AMT3异常地质、物探综合找矿信息较丰富，深部具有较好的找矿前景。

矿区地层主要为上寒武统核桃坪组碳酸盐岩、钙质碎屑岩、碎屑岩。

由钙质岩石在构造作用下易破碎，围岩中成矿元素在蚀变作用下容易发生迁移富集，推测地层中的成矿元素在蚀变作用下，部分进入含矿热液，参与成矿；矿区处于区域重力低异常带上，矿区及其附近均未发现花岗岩类侵入体，但矿区见大量矽卡岩体存在；矿床产于茅竹棚-核桃坪复式背斜之次级背斜北部倾伏端东翼断层破碎带中，地层为核桃坪组灰岩、钙质板岩，矿体受南北向构造控制，矿液可能来源于隐伏花岗岩。

结合视电阻率断面图，位于测区深部的异常相对围岩背景表现为低阻突变特征，推断深部低阻异常可能为花岗岩体。

其覆盖每条测线，高程范围在2000m 以下。

若经过验证低阻异常为隐伏花岗岩体，则找矿前景巨大。

4 结论
通过本次物探工作，在矿区圈定了多个物探异常，并进
行了隐伏岩体推测分析，为下一步地质找矿工作提供了物探参考依据。

音频大地电磁法可对核桃坪铅锌矿区深部隐伏矿体进行预测，充分说明了合理运用物探方法是快速评价深部隐伏矿体的一种经济、实用且有效的手段。

音频大地电磁法方法在评价深部控岩控矿构造有其独特的一面，对核桃坪矿区今后的深部找矿起到重要的指导作用。

获得的音频大地电磁法异常中，部分异常顶部埋深较浅，在地形条件允许的情况下，可在异常区域同剖面开展激电中梯剖面测量工作，进行综合物探勘查，多方法验证，以增加物探找矿预测的可靠性与准确性。

由音频大地电磁法反演视电阻率断面图，深部普遍存在低阻异常区，该异常在白冲河背斜核部较浅。

为扩大找矿远景，可以考虑对该低阻异常开展钻孔或其他工作手段验证，验证其是否为花岗岩体，从而进一步寻找花岗岩体与钙质岩石接触带等成矿有利空间。