激電中梯在新疆塔斯喀克銅礦中的應(yīng)用研究

寧 剛 湯洪志 吳 楠 湯 磊

（東華理工大學(xué) 勘察設(shè)計院，江西 撫州344000）

0 引言

我國激電法的實驗研究和推廣， 始于20 世紀(jì)50 年代末和60 年代初。 半個多世紀(jì)以來的實踐證明，激電法是勘查各類金屬礦產(chǎn)的重要方法，特別是勘查電阻率與圍巖相差不大的浸染狀金屬礦床，與電阻率法和電磁法相比更具優(yōu)勢。 另外，激電法在尋找地下水和探測石油、天然氣方面也頗有成效，取得了另人滿意的結(jié)果。激發(fā)極化法已經(jīng)成為普查金屬硫化物礦床的主要方法之一[2-5]。

本文在研究已有地質(zhì)資料基礎(chǔ)上，主要采用地質(zhì)、物探等綜合方法手段，對新疆富蘊縣塔斯喀克銅礦預(yù)查區(qū)銅礦產(chǎn)資源的經(jīng)濟意義和開發(fā)建設(shè)可能性做出評價，提出是否有進(jìn)一步普查的價值。 認(rèn)真分析研究區(qū)內(nèi)地層、巖石、構(gòu)造、巖漿活動、礦化蝕變特點，采用1∶5 萬地質(zhì)測量、物探測量，大致了解區(qū)域地質(zhì)特征和成礦遠(yuǎn)景，大致了解礦區(qū)成礦地質(zhì)條件和控礦因素，優(yōu)化工作靶區(qū)。初步總結(jié)礦體空間分布規(guī)律，指導(dǎo)找礦及工程布置。 初步了解預(yù)查區(qū)構(gòu)造形態(tài)，初步評價預(yù)查區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度。初步了解礦脈形態(tài)、產(chǎn)狀和主要礦脈的分布范圍、地質(zhì)特征和礦石質(zhì)量。 大致了解其他有益礦產(chǎn)賦存情況。 對礦產(chǎn)開發(fā)的經(jīng)濟意義作概略研究。

1 測區(qū)地質(zhì)概況

預(yù)查區(qū)地處準(zhǔn)噶爾盆地北部沙漠邊緣地帶，地勢低平，屬低山丘陵沙壟地形，比高小于100 米，海拔高程一般為700 余米。微地貌以坡度緩、比高小的孤立殘山和壟崗沙丘地貌最為發(fā)育，基巖裸露差。預(yù)查區(qū)外圍整體地貌為遼闊戈壁景觀。 預(yù)查區(qū)地形總體為北東高、南西低和南東高、北西低。 區(qū)域地層屬天山—興安區(qū)東準(zhǔn)噶爾地層分區(qū)二臺地層小區(qū)，出露地層為泥盆系，區(qū)內(nèi)第三系、第四系分布廣泛。

區(qū)內(nèi)華力西中期侵入活動頻繁，侵入巖廣泛分布，巖漿侵入活動以中深成相Ⅰ型為主，均侵于泥盆系地層內(nèi)，呈巖株狀產(chǎn)出，總體展布方向與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，為北西—南東向。 巖石類型從基性—酸性巖均有出露，主要有：石英輝長巖、角閃輝長巖、花崗閃長巖、石英閃長巖、二長花崗巖、角閃二長花崗巖、堿長花崗巖、鉀長花崗巖。

2 方法原理

以體極化球體為例，了解中梯裝置建立的均勻電流場中極化球體上激電異常場的空間分布特征，用等效電阻率法寫出地面上的一級近似異常的表達(dá)式：

式中μ12=ρ2/ρ1,其他符號所代表的內(nèi)容見下圖,有以上兩式代入

即可得到視激電率Gs和視極化率ηs的公式， 根據(jù)其技術(shù)結(jié)果便可討論異常的空間分布。

3 野外工作

激電測量使用一臺重慶奔騰公司生產(chǎn)的“WDFZ－5A 型”大功率智能發(fā)射機和兩臺“WDJS－2”數(shù)字直流激電接收機。

接收儀開工作前分別用標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器進(jìn)行了校驗和一致性檢測，按照電阻率統(tǒng)計儀器一致性誤差為0.2%，按照極化率誤差統(tǒng)計，儀器一致性誤差為0.8%，儀器一致性良好。 經(jīng)檢測合格后甲方現(xiàn)場監(jiān)理同意后投入使用。

每天開始工作前均進(jìn)行了發(fā)射機、 接收機的時鐘檢查與調(diào)校，保證各儀器時鐘達(dá)到秒級同步。 整個施工過程中采用了統(tǒng)一的發(fā)射、接收參數(shù)設(shè)置，其中：發(fā)射機供電周期及接收機測量周期均為8s，發(fā)射機自動將發(fā)射電流、電壓、時間、日期存儲在儀器的存儲器中，記錄間隔為1 分鐘。 接收機測量參數(shù)設(shè)定為：疊加次數(shù)2 次，延時50ms，采樣寬度40ms， 每個測點觀測結(jié)束后將測點觀測結(jié)果自動存入接收機內(nèi)存中，包括線號、點號、自然電位、一次位、M1、M2、M3、M4、觀測時間、日期等。

激電面積測量工作采用中梯測量裝置，AB=1600 米，MN＝60 米。

采用一線供電， 多線觀測的施工方式。 AB 供電極沿測線方向布設(shè)，測量范圍為AB 極間三分之二AB 距的區(qū)間內(nèi)進(jìn)行。 旁測線距AB供電極的垂直距離最大為250 米，滿足旁剖面與主剖面間的最大距離小于五分之一的AB 距的要求。

圖1 實測視電阻率平面等值線圖（上疊視極化率剖平圖）

4 資料處理與解釋

野外當(dāng)天采集的原始數(shù)據(jù)在收工后即時傳入計算機并進(jìn)行100%的核對檢查,保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、完整齊全，合格后作為原始文件保存，同時將采集的數(shù)據(jù)按以下公式計算每個測點的視電阻率ρs：ρs＝K×VP／I

再通過專用軟件繪制圖件（平面等值線圖）。

圖2 實測視極化率平面等值線圖

4.1 電阻率異常分析與解釋

激電測量的視電阻率異常與地層、 侵入巖的分布及斷裂構(gòu)造對應(yīng)較好（見圖1），測區(qū)內(nèi)視電阻率異常值的變化范圍在144Ω·m-2263Ω·m 之間，大于800Ω·m 的高阻異常占了主導(dǎo)地位，這種高阻異常主要對應(yīng)酸性侵入巖（花崗巖、花崗閃長巖等），測區(qū)東北角處的高阻異常具有近似圓形特征，推斷為巖基型大花崗巖侵入體，其它高阻體基本都呈線性的巖枝或巖墻裝，成帶分布，說明該區(qū)侵入巖為2 期以上。 小于800Ω·m 的相對低阻異常區(qū)則對應(yīng)中性-中基性的火山熔巖及火山碎屑巖，100-300Ω·m 的線性低阻異常則為斷裂構(gòu)造引起。

4.2 激化率異常分析與解釋

本區(qū)的實測的視極化率異常值在0.99%-2.99%之間，視極化率異常不發(fā)育。 測區(qū)內(nèi)小于1.5%的低極化區(qū)對應(yīng)中低阻地層分布區(qū)，屬低極化背景區(qū)，表明火山沉積地層內(nèi)硫化物很少。高阻的酸性侵入巖（花崗巖、花崗閃長巖）區(qū)視極化率異常略高于地層的低極化背景，尤其是測區(qū)北東部的花崗巖體對應(yīng)1.7%-1.9%的視極化率異常，表明這類高阻侵入巖帶有少量硫化物，其硫化物含量略高于地層。 大于2%的高極化異常區(qū)僅發(fā)現(xiàn)了2 個帶，測區(qū)中東部的IP1 號異常幅度在2%-2.99%，異常寬度最大超過200 米，長度達(dá)1500 米，具有很大的規(guī)模，其規(guī)模是值得進(jìn)一步開展工作的。 IP1-2 號異常的中心視極化率讀數(shù)大部分在2.4%以上，在剖面平面圖上明顯區(qū)別于低背景異常區(qū)，可以確定為高極化異常，尤其是IP1 號異常分布在地層中的低阻斷裂構(gòu)造帶上， 這種低阻區(qū)視極化率值一般在1.5%以下，而IP1 號異常區(qū)出現(xiàn)了明顯增高，并且具有明顯的圈閉特征及濃集中心，表明該部位出現(xiàn)了硫化物的局部富集，具有一定的找礦前景。IP3 號異常位于同一個高阻異常帶上，異常幅度僅僅在2%左右，找礦前景不樂觀。

5 結(jié)語

通過對工區(qū)的勘探結(jié)果，同時結(jié)合現(xiàn)有的地質(zhì)資料，得出一下結(jié)論：

1)本區(qū)實測視極化率異常值在0.99%-2.99%之間，視極化率異常不發(fā)育。 測區(qū)內(nèi)小于1.5%的低極化區(qū)對應(yīng)中低阻地層分布區(qū)，屬低極化背景區(qū)，表明火山沉積地層內(nèi)硫化物很少。高阻的酸性侵入巖（花崗巖、花崗閃長巖）區(qū)視極化率異常略高于地層的低極化背景，尤其是測區(qū)北東部的花崗巖體對應(yīng)1.7%-1.9%的視極化率異常，表明這類高阻侵入巖帶有少量硫化物，其硫化物含量略高于地層。

2)測區(qū)中東部的IP1 號異常幅度在2%-2.99%，異常寬度最大超過200 米，長度達(dá)1500 米，具有很大的規(guī)模。 IP1-2 號異常的中心視極化率讀數(shù)大部分在2.4%以上， 在剖面平面圖上明顯區(qū)別于低背景異常區(qū)，可以確定為高極化異常，尤其是IP1 號異常分布在地層中的低阻斷裂構(gòu)造帶上，這種低阻區(qū)視極化率值一般在1.5%以下，而IP1號異常區(qū)出現(xiàn)了明顯增高， 并且具有明顯的圈閉特征及濃集中心，表明該部位出現(xiàn)了硫化物的局部富集，具有一定的找礦前景。

［1］傅良魁.電法勘探教程[M].北京:地質(zhì)出版社,1983.

［2］傅良魁.激發(fā)極化法[M].北京:地質(zhì)出版社,1982.

［3］張勝業(yè),潘玉玲.應(yīng)用地球物理學(xué)原理[M].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,2004.

［4］李金銘.地電場與電法勘探[M].北京:地質(zhì)出版社,2005.

［5］程志平.電法勘探教程[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.