湘南骑田岭锡铅锌多金属矿区岩矿石电性研究

湘南骑田岭锡铅锌多金属矿区岩矿石电性研究
李磊
【摘要】通过对湘南骑田岭锡铅锌多金属矿区的岩矿石电性测定,得到712个电阻率、极化率数据,并根据矿田地质特征对电性数据进行了统计分析,结果认为,原岩与蚀变矿化的岩石电性差异明显,不同矿石类型电性也具有不同的差异,含炭质岩石与矿石具有一定的电性相似性.充分了解这些电性特征,对提高本区电法勘探的找矿效果具有重要意义.
【期刊名称】《物探与化探》
【年(卷),期】2007(031)0z1
【总页数】5页(P77-80,93)
【关键词】电法勘探;锡铅锌多金属矿;岩(矿)石电性特征
【作者】李磊
【作者单位】中国地质大学,北京,100083;中国地质科学院,地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000
【正文语种】中文
【中图分类】P631
随着电法、电磁法勘探技术的推广普及和电法扫面工作的开展，充分认识电法勘探区岩矿石电性特征，以提高电法勘探的地质应用与找矿效果，越来越受到重视。

在此背景下，选择湖南骑田岭锡铅锌多金属矿区进行了岩矿石电性及其电法勘探效果的研究，具有一定的代表性。

骑田岭矿区是南岭中段多金属成矿带的最重要组成部分之一。

地层岩性、岩浆活动、断裂构造是本区控矿的重要因素。

研究区内主要岩石类型有碎屑岩、硅质岩、碳酸盐岩、深成岩及浅成岩(火成岩)。

碎屑岩类含有松散堆积砾、砂、黏土，砾岩，砂岩，砂页岩，含煤砂页岩等。

硅质岩主要有砂质页岩、硅质页岩、硅质岩、硅质泥岩、铁锰质硅质岩等。

碳酸盐中含灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩、白云岩等完整系列。

深成岩及浅成岩主要为钾长花岗岩、二长花岗岩、细粒花岗岩、花岗斑岩等。

碎屑岩接触变质后通常形成角岩、硅化蚀变岩。

硅质岩受热变质发生硅化。

碳酸盐岩接触变质后通常形成大理岩、矽卡岩。

火成岩经热液变质后形成云英岩。

上述岩石在应力集中的断裂带形成构造岩。

角岩、矽卡岩、云英岩、构造岩中可能赋存有锡等原生金属矿石。

针对工区矿田地质特征，采集了712个物性标本，均加工成直径25 mm、高22 mm的圆柱状规格化样品，以24 h的浸泡至饱和，取出晾干表面后使用WD-1
型岩矿测量仪测定完成，结果统一使用断电后的125 ms极化率值，共获得测得712个电阻率及极化率值数据，并根据矿田地质特征，进行了岩矿石的电性统计，分析了电性的空间分布特征，且与相位激电剖面成果进行了对比。

岩矿石的电阻率见于表1。

背景岩石中，碳酸盐岩的电阻率较高，碎屑岩的电阻率较低。

碎屑岩的电阻率低于硅质岩、碳酸盐岩、深成岩的电阻率约一个数量级，煤层的电阻最低。

蚀变矿化及构造岩中，构造岩的电阻率较低，小于100 Ω·m，蚀
变岩及矿化岩石的电阻率较高，约200～300 Ω·m。

总体而言，含煤碎屑岩、碎
屑岩的电阻率明显区别于硅质岩、碳酸盐岩、深成岩；构造岩、蚀变岩、矿化岩石的电阻率与背景原岩具有一定程度的差异。

由表1还可看出，所有的原岩经构造破碎后，电阻率将大大降低。

碎屑岩蚀变为
角岩后，电阻率差异不明显。

碳酸盐岩发生矽卡岩化或矿化后，电阻率显著降低1
个至2个数量级。

因此，电阻率法易于发现矽卡岩化和碳酸盐岩中的锡矿化，易
于发现所有岩石中的构造破碎带，不易于发现碎屑岩中的角岩化带。

极化率的统计特征见表2。

碳酸盐岩的极化率小于1%，是本区岩石中极化率最小的岩石；深成岩的极化率次低，一般小于3%。

硅质与碎屑岩的极化率介于4%～7%，较高。

煤的极化率最大，超过20%。

蚀变岩与构造岩的极化率很高，一般大于10%，显著高于碳酸盐岩、深成岩、硅质岩、碎屑岩(除含炭岩石外)的极化率。

矿化岩石的极化率约为5%，与碳酸盐岩、深成岩的极化率相比，则相对显著地高；若与硅质岩、碎屑岩相比，则差异不明显。

碎屑岩及硅质岩发生角岩化后，碳酸盐岩发生矽卡岩、锡矿化后，花岗岩发生云英岩蚀变后，和所有岩石发生构造破碎蚀变后的极化率均明显升高(表2、表3)。

磁
铁矿锡石、含金属硫化物矽卡岩的极化率很大(表4)，与围岩的极化率差异明显。

工区内含炭岩石的电阻率及极化率(表5)具有特殊性。

碳酸盐岩中的炭泥质灰岩、
炭质灰岩具有低阻高极化特征，与在碳酸盐中发育的构造岩、蚀变矿化岩石的电性差异不大。

碎屑岩中的低阻高极化却可能不是构造岩、角岩、矿化岩石的响应。

岩矿石、地层、岩体的统计特征展示了它们的平均特性。

下面进一步从空间分布特征分析它们的离散特性。

岩矿石电阻率、极化率在2个钻孔(ZK2012、ZK1001)的分布见图1。

灰岩(ZK2012、ZK1001)的电性具有很大的变化。

在当含炭岩石段，电阻率显著降低、极化率明显上升。

当灰岩与花岗岩接触时或灰岩残留在花岗岩中之时，灰岩(此时可能形成了矽卡岩)电阻率降低、极化率升高(ZK1001)；当灰岩发生构造碎裂形成角砾岩时，电阻率降低，极化率升高(ZK1001)。

可见，工区同一地质单元在不同的空间位置其电性特征存在着变异性。

这种变异性可能存在着诸如局部含有炭质岩石、发生构造破碎、受热发生变质、受成矿热作用而发生了蚀变、矿化作用等特殊的地质作用。

因而，同一地质单元的电性变化可能
提供了各种物探方法的找矿线索。

在ZK2012钻孔旁进行了高密度相位激电法的试验，结果见图2。

图上可见含炭质与黄铁矿化是碳酸盐岩中出现的高相位、低电阻率的原因，在ZK2012中225～250 m间的高密度相位激电法断面图的反映，与含炭质及黄铁矿化岩石电性特征
是相符合的。

该地区地质条件较复杂，对于今后在类似工作区开展物探工作具有一定的指导意义。

5.1 电阻率
碎屑岩的电阻率比碳酸盐岩、硅质岩、深成岩的电阻率小1个数量级，含煤碎屑
岩的电阻率更小，但碳酸盐岩、硅质岩、深成岩电阻率相差不同，因此从岩石中区分碎屑岩具有良好的电阻率前提，但相互区分碳酸盐岩、硅质岩、深成岩则无电阻率前提。

碎屑岩地层与碳酸盐岩地层的电阻率差异较大，具有良好的电阻率前提。

角岩电阻率(453 Ω·m)比中砂岩(73 Ω·m)、泥岩(193 Ω·m)电阻率要大，比细砂岩(715 Ω·m)要小，在碎屑岩中寻找角岩蚀变带具有一般性电阻率前提。

硅化砂岩电阻率(884 Ω·m)似乎比碎屑岩的电阻率要高，寻找硅化带也具有一般前提。

矽卡岩电阻率(88 Ω·m)、深成岩电阻率(1 250 Ω·m)均比碳酸盐岩电阻率(2 605 Ω·m)低，在碳酸盐岩中寻找矽卡岩具有很好、寻找隐伏岩具有良好的电阻率前提。

硅化花岗岩电阻率(811 Ω·m)、云英岩电阻率(354 Ω·m)与花岗岩电阻率(1 368 Ω·m)差异
显著，在花岗岩岩体中寻找硅化带、云英岩带具有良好的电阻率前提。

构造岩的电阻率很低，与背景很高的电阻率相比，差异极为显著，在本区寻找构造蚀变带具有很好的电阻率前提。

综上所述，根据岩矿石电性分析特征，电法具有在背景岩石中寻找构造岩、蚀变岩、矿化岩石的电性基础，但其异常与含炭岩石的电性异常可能不易区分；具有在蚀变矿化带中区分矿体的极化率基础。

但是，在本区区分硅质岩、碳酸盐岩、侵入岩没
有电阻率基础，区分矿体与蚀变围岩也没有电阻率基础。

5.2 极化率
硅质岩、碎屑岩、碳酸盐岩、深成岩的极化率分别为4.84%、6.81%、0.96%、2.69%，相互区别具有一般的极化率前提；碎屑岩地层与碳酸盐岩地层极化率差别显著，具有良好的前提。

硅质岩、碎屑岩与其中发育的角岩、硅化岩石的极化率具一般性的极化率差异。

碳酸盐岩与矽卡岩的极化率相差很好，具有良好的极化率前提。

花岗岩与其中的云英岩、硅化花岗岩的极化率相差不多，具有一般的极化率前提。

蚀变构造带中的构造岩极化率较大，与背景岩石的极化率差异明显，寻找蚀变构造带具有良好的极化率前提。

锡石-磁铁矿型矿体和寻找锡石-硫化物型矿体具有很高的极化率，具有在矽卡岩带、蚀变花岗岩岩体、蚀变构造带中寻找此两类矿体的极化率前提。

其他类型(锡石-透辉石、透闪石型矿体，寻找锡石-云母、绿泥石型矿体，锡石-石英型矿体)矿体的
极化率很低，不具有极化率前提条件。

5.3 电法勘探
湘南骑田岭锡铅锌多金属矿区的712个岩矿石电阻率、极化率数据统计分析表明，原岩与蚀变矿化的岩石电性差异明显，不明矿石类型电性也具有不同的差异，含炭质岩石与矿石具有一定的电性相似性。

电法勘探紧密结合地质情况，参考岩矿石电性统计特征，方是提高电法勘探效果的途径之一。

文中所用的部分岩石物性标本由中国地质科学院物化探所赵敬冼教授级高工提供，相位激电法数据为王书民教授级高工提供，在此表示感谢。

【相关文献】
[1] 郝国江.河北省区域岩石电性统计特征[J].物探与化探，2001，25(5).
[2] 杨辟元.物性工作手册[M].北京：地质出版社，1994.
[3] 于萍.岩石综合物性差异与变化的特征[J].地震学报，2001，(9).
[4] 董杰.冀北地区岩石极化率特征及其找矿意义[J].物探与化探，2001，25(5).。