全 文 ：Series No. 427
January 2012
金 属 矿 山
METAL MINE
总第 427期
2012年第 1 期
* 国家重点基础研究发展计划 (973 计划)项目 (编号:
2007CB411308) ，“十一五”国家科技支撑计划项目(编号:
2007BAB25B06)。
陈 丽(1984—) ，女，硕士研究生，830047 新疆维吾尔自治区乌鲁木
齐市天山区延安路 1230 号。
·地质与测量·
大功率激发极化法在新疆彩花沟铜矿区找矿中的应用
陈 丽1，2 陈 川1，2
(1. 新疆大学地质与勘查工程学院;2. 新疆中亚造山带大陆动力学与成矿预测重点实验室)
摘 要 根据彩花沟铜矿区地质、地球物理特征，采用大功率激发极化中梯扫面和激电测深相结合的方法进
行勘查，在矿区发现了低阻高极化异常，推断为深部矿(化)体。结合物探资料和地质资料布设了验证钻孔，见到了
铜矿体，证实了推断的正确性，达到了找矿目的。
关键词 大功率激发极化法 激电测深 深部找矿 铜矿
Application of High Power Induced Polarization Method to Mineral
Exploration in Caihuagou Copper Deposits of Xinjiang
Chen Li1，2 Chen Chuan1，2
(1. Institute of Geology and Exploration Engineering，Xinjiang University;2. Xinjiang Key Laboratory for
Geodynamic Processes and Metalloginic Prognosis of the Central Asian Orogenic Belt)
Abstract According to the geologic and geophysical characteristics in Caihuagou copper deposits，used high power in-
duced polarization and sounding methods to explore copper deposits. Abnormal of low resistivity and high polarizability has
been discovered and ore(mineralized)body was inferred in deep. Drill was setted based on geophysical and geologic inter-
pretation，copper ore body was verified. It was very effective method for mineral exploration and the work achieved its aim.
Keywords High power induced polarization，Induced polarization sounding，Deep mineral exploration，Copper depos-
its
近半个世纪以来的实践证明，激发极化法(简
称激电法)是勘查铜、铅、锌、钼等有色金属矿产的
重要方法之一。在寻找黑色金属、贵金属、稀有金属
等矿床方面，激发极化法发挥了重要作用，且在寻找
地下水和探测石油、天然气方面也颇有成效［1-6］。随
着社会经济的发展和勘探深度的加大，电法勘探中
的人文干扰越来越严重，需要强信号才能有效反映
深部地电信息。因此，信号弱、发射功率小的传统激
发极化法已不能满足需求。大功率激发极化法可以
输出较强的电流，压制各种干扰信号，提高信噪比，
在保证观测精度条件下大极距具有较大的勘探深
度［7］。近年来，在寻找深部隐伏矿体的新一轮找矿
中，激发极化法发挥了重要作用，并取得了良好的找
矿效果［8-9］。本研究在详细分析前人资料的基础上
进行，以物探方法为基础，结合本区的地质条件，科
学部署野外工作，对工作区的视极化率异常进行验
证。
1 区域地质概况
彩花沟铜矿区位于托克逊县库米什镇东南约
80 km，直距约 60 km，西距 314 国道约 56 km。从
314 国道有简易公路可达矿区，交通较为方便。
彩花沟铜矿区地处塔里木板块北缘活动带中萨
阿尔明—库米什古生代沟弧带东段，南邻南天山古
生代陆缘盆地，北依哈尔克—巴仑台早古生代沟弧
带，经博罗科努早古生代岛弧与哈萨克斯坦—准噶
尔板块毗邻。
矿区及其外围地层时代跨度大，且不连续。主
要出露地层有元古界中天山群星星峡组(Ptx)、古生
界志留系(S)、泥盆系(D)、石炭系(C)及新生界第
四系(Q) ，其他地层缺失。元古界中天山群星星峡
组岩性主要为黑云母斜长片岩、黑云母角闪片岩、黑
云母斜长片麻岩、角闪片麻岩、花岗片麻岩，夹大理
岩、石英岩。早古生界志留系岩性主要有暗绿色长
·511·
石石英砂岩、粉砂岩、泥岩、二云母石英片岩、绿泥石
石英片岩、斜长片麻岩。晚古生界泥盆系下统为阿
尔彼什麦布拉克组(D1a) ，中统为阿拉塔格组
(D2a)。阿尔彼什麦布拉克组岩石出露厚度大，按
岩性与沉积建造又进一步分为 3 个亚组，分布于矿
区的主要为下、中两个亚组，下亚组岩性主要为黑云
母石英片岩、绿泥石英片岩夹绢云母石英片岩及厚
层大理岩，中亚组下部主要为含砾绢云母石英片岩，
上部为绢云母石英片岩夹绿泥石英片岩、炭质片岩、
变质砂岩及灰岩透镜体。在该亚组上部绢云母石英
片岩中有铜、铁、铅、锌矿化富集，铜多金属矿即产于
该地层中。阿拉塔格组属浅海相碎屑沉积，可分为
上、下 2 个亚组，下亚组以大理石、片岩为主，上亚组
以片岩及变质粉砂岩为主，局部夹安山玢岩。晚古
生界石炭系岩性主要为灰绿色钙质砂岩、泥岩及淡
灰色灰岩。新生界第四系主要为洪积、风积砂、冲运
积砂、砾石及化学盐渍沉积物。
区域构造形成于晚古生代，为华力西旋回的产
物，其形态为褶皱及断裂。褶皱构造为华力西早期
形成的库米什背斜。轴向北西西(280°) ，核部为下
泥盆阿尔皮什麦布拉克组下亚组，中亚组、上亚组及
中泥盆统阿拉塔格组分布在背斜两翼，沿核部有二
云母花岗岩侵入体分布，背斜遭其剧烈破坏。背斜
长 150 km，两翼宽 18 ～ 20 km。北翼倾角 50° ～ 60°，
与元古界中天山群星星峡组呈断层接触;南翼倾角
60°，大部分被第四系沉积物所覆盖，背斜向南东东
方向倾没。库米什背斜在华力西早期开始形成，其
中有许多小的次级褶皱，规模大小不一，一般长 5 ～
6 km，个别 0. 5 km;宽 0. 5 ～ 1 km，个别 0. 3 ～ 0. 4
km。受褶皱构造作用影响，地层的揉皱十分发育。
区域断裂构造有以北西西向为主的纵向断裂及走向
北东向的横向断裂，这两个系统的断裂均与加里东
期的构造运动有关。纵向断裂规模较大，表现为正
断层或逆断层，是区内的主干断裂，具有多期活动的
特点，是控制区域地质构造发展的主导构造，断裂系
统具有向南逆冲性质。横向断裂一般规模较小，为
平推性质，形成较晚，切割纵向断裂。除这两组断裂
外，还有近东西及北东东向的断裂，规模较小。总
之，区域性的北西西向构造是区内的主要构造，控制
着地层发育展布及岩浆活动，并主导与其相关的矿
产分布。
区内岩浆活动频繁，从加里东期到华力西期均
有分布。在不同时期的花岗岩中，华力西期花岗岩
在空间上多呈带状分布，与总体构造线基本一致，明
显地反映出受构造的制约和影响，为褶皱同期的产
物。区域内的内生金属矿产常与华力西期岩浆活动
有密切关系。
2 地球物理条件及技术方法
前人在本区曾做过大量工作，以多金属矿找矿
为主，加之区内断裂发育，隐伏金属矿的找寻成为工
作重点，故物探成为地质找矿工作的首选［3］。多金
属矿与硫化物关系密切，在激发极化法物探测量中
矿化体与围岩有较大的电性差异，矿化体表现为低
阻高极化或高阻高极化的异常特征，故采用激发极
化法寻找多金属矿化体具有充分的依据［10］。
综合地球物理特征，在本区进行大功率激电中
梯扫面测量。对成矿有利地段辅助以激电测深测
量。激电中梯旨在本区查找地下蚀变矿化异常带，
而激电测深是在前者所发现的异常重点地段深入研
究引起激电异常的蚀变矿化体在地下垂直断面内的
空间分布特征。
以现场试验结果为依据，确定中梯装置的供电
极距，在能突出激电异常及工作效率的原则下，观测
范围在其中部 2 /3 处。在不超出规定范围内，兼顾
压制地表干扰体的影响、适当选取测量电极距(点
距的整数倍)。供电电极采取加大入地深度、增加
数量、电极表面清洁、在接地处提前浇水措施减小接
地电阻。测量电极采用液体不极化罐状电极，为达
到质量要求，接地处提前刨坑、浇水［11-13］。对突变
点多次测量取平均值措施保证测量精度以获得可靠
的信息。
3 物探异常特征及推断解释
3. 1 激电中梯异常特征
在研究区发现一明显的激电异常并对其进行加
密测量，该异常走向北西，长约 500 m，宽 100 ～ 300
m，中间较宽，两端有逐渐变窄的趋势，异常极化率
的极大值为 3. 32%(该研究区极化率背景值约为
1. 4%) ，剔除背景值，剩余值为 1. 92%，足见极化效
果佳，有用异常的剩余效应得到充分体现。研究区
异常分布范围较广，异常曲线比较平缓，中部异常强
度大，往南北两侧逐渐变弱，异常曲线较对称、平缓
圆滑。从视电阻率来看，中南部区域对应低电阻率
异常。地表广泛发育黄铁矿化、孔雀石化等围岩蚀
变。异常段总体显示了低阻高极化的特征，相应极
化率和视电阻率等值线见图 1、图 2。综合地质、物
探资料分析，认为该异常可能是隐伏矿体的矿致异
·611·
总第 427 期 金 属 矿 山 2012 年第 1 期
常，存在较大的找矿潜力。
3. 2 激电测深异常特征
为了解研究区内圈定异常地质体的隐伏情况，
在异常区的中部布置了 5 个激电测深点。测量装置
选用对称四级测深装置，实测供电电极距为 3 ～ 823
m，测量电极距为 0. 5 ～ 80 m。采用低阻板状体异常
模式，对单个激电异常体，用激电测深的不同特征点
估算极化体顶部埋深的方法初步估算极化体上底埋
藏深度为 50 ～ 150 m，其顶板隐伏深度界面，沿纵向
呈向下倾斜变化。就激电测深拟断面图而言，也呈
沿纵向倾斜下延的变化趋势，见图 3、图 4，从垂向深
度变化这个层面说明了异常体向南面倾斜这一事
实。由于电性异常具有某种特殊屏蔽性，使得观测
异常的隐伏深度与实际地质体埋深有些偏差。异常
区中心施工钻孔验证，在孔深 145 m处见有黄铜矿。
同时，钻孔内多处可见条带状、薄膜状、星散状黄铜
矿，验证了大功率激发极化法勘探的有效性，达到了
找矿目的。
4 结 论
此次找矿在详细分析研究以往资料的基础上进
行，选用合理的物探方法，科学部署野外工作，取得
了较好的找矿效果。
(1)大功率激电测量能够提供较大的供电电
流，从而克服干扰信号，增加勘探深度，成为更为有
效的找矿手段。
(2)以物探方法为基础，结合本区的地质条件，
对研究区进行激电中梯测量。激电异常为北西向，
与矿区主构造吻合一致，主要反映深部的隐伏矿体，
为后续地质勘探工作布置提供了地球物理依据。
(3)通过激电测深在偏高场处的运用，确定有
利成矿部位，寻找成矿环境。经钻孔验证，实际见矿
深度与激电推断深度十分接近，在实际工作过程中
取得了良好的找矿效果。
参 考 文 献
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(下转第 150 页)
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陈 丽等:大功率激发极化法在新疆彩花沟铜矿区找矿中的应用 2012 年第 1 期
量要求的 112 m3 /s，系统无外部漏风影响。深部
－ 230 m以下主要生产中段风量提高至 40. 72 m3 /s，
通风降温效果明显，显著改善了深部生产中段的作
业环境。
4 结 语
(1)在进行通风系统设计和通风系统改造时，
应该使进风断面与回风断面尽可能保持匹配，防止
出现某一侧“卡脖”的现象发生，造成矿井总风量严
重不足。
(2)在进行风机选型时，要注意风机性能的相
互匹配，并对风机的安装进行优化设计，使风机能够
高效节能地运行，为矿井安全、高效、环保生产提供
保障。
(3)鑫汇金矿深部 － 230 m以下通过加大风量，
通风降温效果明显，实践证明在矿井热害不是很严
重的情况下，通过加大井下通风量是可以解决高温
矿井热害的问题，对于改善高温热害矿井作业环境
具有十分重要的意义。
参 考 文 献
［1］ 陈宜华、孙豁然 . 矿井多级机站通风系统优化设计方法的研
究［J］．金属矿山，2008(1) :121-124.
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(收稿日期 2011-10-02
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(上接第 117 页)
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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
)
(上接第 146 页)
值得指出的是，一些堆放场地的尾矿或矸石，若
干年后可能会因技术或经济的发展，得到资源化利
用而缩小或逐渐消失，但即使如此，其恢复措施仍然
是必要的。
5 结 语
露天矿区广泛分布，我国土地复垦率较低及存
在许多历史旧账，使得矿区的土地复垦与景观恢复
的任务繁重。虽然有关法律法规和行业标准中有所
涉及，但景观恢复问题仍需进一步研究探讨。应深
入研究露天矿区景观恢复的相关概念和理论，制定
适宜的恢复目标和原则，针对露天矿区各种破坏类
型及特点，研究适宜的景观恢复技术措施，制定 /修
订相关技术标准，为提高土地复垦质量提供依据，为
矿山生产安全、区域可持续发展奠定基础。
参 考 文 献
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总第 427 期 金 属 矿 山 2012 年第 1 期