雙頻激電法在貴州戈塘金礦的應用研究

陳 洲,左宇軍,王 憲，宋希賢，韓 毅

(1.貴州大學礦業學院,貴州 貴陽 550025；2.貴州大學貴州省非金屬礦產資源綜合利用重點實驗室,貴州 貴陽 550025；3.貴州省優勢礦產資源高效利用工程實驗室,貴州 貴陽 550025；4.復雜地質礦山開采安全技術工程中心，貴州 貴陽 550025)

雙頻激電法在貴州戈塘金礦的應用研究

陳 洲1,2,3,4,左宇軍1,2,3,4,王 憲1,2,3,4，宋希賢1,2,3,4，韓 毅1,2,3,4

(1.貴州大學礦業學院,貴州 貴陽 550025；2.貴州大學貴州省非金屬礦產資源綜合利用重點實驗室,貴州 貴陽 550025；3.貴州省優勢礦產資源高效利用工程實驗室,貴州 貴陽 550025；4.復雜地質礦山開采安全技術工程中心，貴州 貴陽 550025)

貴州黔西南屬于山區，地形地質條件復雜。準確探測黔西南微細浸染型金礦的礦體形態和賦存狀態，是高效開采該類金礦的一個難題。利用雙頻激電法在貴州黔西南安龍縣戈塘金礦進行頻率域激電中梯掃面和頻率域激電測深工作，對黔西南微細浸染型金礦的礦體形態進行探索性物探試驗。結果表明：激電中梯工作所圈定的激電異常區域基本能夠反映礦體的范圍；激電測深工作基本能夠反映礦體的傾向、延深及埋深等產狀特征；雙頻激電法可以適應貴州的山區地形以及微細浸染型金礦的復雜地質條件，在該類型金礦的形態探測、解決因礦體邊界不清而導致的開采效率低下、礦石貧化嚴重等問題方面有一定價值。

微細浸染型；金礦；雙頻激電法；激電中梯；激電測深

戈塘金礦為貴州省黔西南地區典型的微細浸染型金礦[1]，該金礦具有微細浸染型金礦普遍的特征：礦石呈浸染狀、細脈浸染狀，圍巖蝕變弱，礦化與圍巖界線不明顯[2]。且貴州地處西南山區，在礦產資源勘查方面存在礦產勘查技術難度大、勘查程度不高、勘查工作滯后、地質找礦規律和成礦規律研究薄弱等問題[3]。該類型金礦在開采過程中存在因礦體形態探測不準、礦體邊界不清而導致開采效率低下、礦石貧化嚴重等問題。所以，準確把握黔西南微細浸染型金礦礦體形態、賦存狀態，對金礦床進行高效開發利用是一個難題。

雙頻激電法[4-5]具有觀測速度快、工作效率高、輕便靈活、抗干擾能力強、不受供電電流變化影響等優點，是一種高效、便捷的物探手段。在許多地方均有成功的工程應用實例，尤其在針對金屬礦的找礦工作中取得了較好的應用效果[6-12]。柳建新、白宜城等人研究了雙頻道激電法在我國西部地形陡峭的高寒山區等特殊地貌景觀環境下進行普查找礦的方法技術及其地質效果，證明該方法適合在西部地區特殊地貌景觀條件下開展普查找礦工作[7,13]。趙斌，甕晶波等人將雙頻激電法應用于貴州省晴隆縣大廠銻礦并取得了良好的找礦效果[14]。

針對貴州礦產特點及資源勘查所存在的問題，本文采用雙頻激電法在貴州黔西南安龍縣戈塘金礦進行勘探工作。在前人的基礎上，分析總結雙頻激電法在貴州微細浸染型金礦床的應用效果，為貴州微細浸染型金礦床的高效勘探累積一定的實踐經驗。

1 地質概況

1.1 地質特征

戈塘金礦區大地構造位于楊子準地臺南緣普安旋扭構造變形區的東南部。區內出露地層包括以下幾種。

1)下三疊統朗組。巖性主要為粉砂質泥巖、頁巖、粘土巖、粘土質粉砂巖、泥巖、雜色頁巖、炭質頁巖粘土巖互層。

2)上二疊統長興、大隆組。巖性主要為深灰色中～厚層狀燧石灰巖。

3)上二疊統龍潭組。上二疊統龍潭組分為五段。第三、四、五段巖性主要為炭質粘土、煤、細砂巖、粉砂巖、硅化灰巖；第二段為黑色炭質粘土巖，部分地段夾煤線，含細粒星散狀黃鐵礦，為含金層頂板標志層；第一段為戈塘金礦含金層，厚度一般0.50～76.0m，變化較大，直接覆蓋于茅口組古巖溶侵蝕面上，厚度不大、巖石成因類型多樣、橫向變化明顯。由于受底盤起伏、物質來源和水動力條件變化的制約，往往在幾十米至幾百米距離內由多個巖性段劇變到兩個巖性段。

4)下二疊統茅口組。平行不整合于上二疊統龍潭組之下，為一厚層塊狀石灰巖。

區內構造以褶皺和斷裂構造為主，戈塘為一穹隆狀的短軸背斜，軸向由東向西為南東向轉至近東西向，遭受區域性北東向至海馬谷斷裂切割破壞。區內巖漿巖活動為威海息期峨眉山玄武巖漿噴溢及燕山期偏堿性超基性—基性、堿性巖漿的侵入，侵入體的圍巖具有大理巖化，偶有菱鐵透鏡體出現，無金異常顯示。

1.2 礦床基本特征

黔西南戈塘金礦礦床主要產出條件和基本特征見表1。

2 地球物理特征及方法技術選擇

2.1 地球物理特征

測區內出露巖石比較單一，為了更加客觀地推斷解釋異常,使資料更加完善,由礦山地質人員配合對測區具有代表性的出露地層以及露天礦山新采出的巖石，采用露頭小四極法進行巖石電性參數現場測定。現場實測采用在不同地段對同一地層或巖性進行測量或對同一地層或巖性不同位置多次測量，取平均值的方法。巖石電性參數如表2所示。可知，上二疊紀龍潭組第二段激電特征表現為低阻低極化；下二疊紀茅口組激電特征表現為高阻低極化；上二疊紀龍潭組第一段(即含礦層)激電特征表現為明顯的低阻高極化，與上下地層有明顯差異。由表2可知，綜合分析各巖層極化率與電阻率，該區域具備開展激電工作的前提條件。

表1 戈塘金礦礦床主要產出條件和基本特征表[15]

表2 戈塘金礦礦區巖、礦石標本電性參數統計表

2.2 方法技術選擇

本次研究工作，先在測區范圍內進行電法掃面，劃定異常區域。依據電法掃面的成果，在異常區域內進行電法測深工作，探測區域內隱伏礦體的產狀特征。電法掃面及電法測深均采用頻率域激電。激電掃面測量采用頻率域激電中間梯度裝置,主線加旁線測量方式，AB=800m，點距20m。激電測深,最大供電極距為AB/2=340m。

本次探測工作使用湖南繼善高科技有限責任公司生產的DQ-1000型大深度雙頻激電儀，據前人工作經驗，使用頻段為2頻點更適合浸染型礦體，其工作頻率為4Hz(高頻)和4/13Hz(低頻)，觀測及計算參數為視幅頻率FS和視電阻率ρs。

3 應用效果及鉆孔驗證

3.1 中梯掃面

對戈塘金礦試驗采場上方80000m2區域進行激電中梯掃面。測區布置為矩形，測線沿矩形長邊方向布置，從西南至東北方向依次為1～6號測線。試驗采場曾進行過網度為80×80的鉆探勘察，勘探線為方位310°。

因巖礦層的電性參數在戈塘金礦科花露天采場，巖礦層露頭處被風氧化，物性參數測量所得復頻值普遍高于地下測量，為使掃面數據圈定的異常范圍更接近實際現場，適當調整異常值，以視幅頻率3.5%等值線劃定激電異常。測區內共劃定兩個激電異常區域，分別為Fs-1異常和Fs-2異常。測區范圍及激電中梯異常區域如圖1所示。

Fs-1異常區域位于測區西北端，以幅頻率3.5%等值線圈定，視幅頻率峰值為4.50%。異常區為不規則形狀，長約120m,最寬處約60m，南西-北東走向，在異常西南端部沿北西方向出現分支。異常區域內除第四系表土層，出露地層為上二疊紀龍潭組第二段，為一層厚度不大的粉砂巖。

Fs-2異常區域位于測區中部，以視幅頻率3.5%等值線圈定，視幅頻率峰值為4.31%。異常區形狀近似矩形，橫跨測區，長約220m,最寬處約100m，南西-北東走向，在異常中部沿北東方向出現分支。異常區域內除第四系表土層，出露地層為上二疊紀龍潭組第二段，為一層厚度不大的粉砂巖。

圖1 中梯掃面視幅頻率等值線圖

圖2 1號剖面異常區域測深極化率色譜斷面圖

圖3 1號剖面異常區域測深電阻率色譜斷面圖

圖4 戈塘金礦1線綜合剖面圖

3.2 四極測深

為了查清礦體深部產狀特征,共布設了6條測深剖面,共計44個測深點。1號剖面長500m，位于一號異常區西南端，測深面上異常區域內共布置10個測深點，點號1-1～1-10，點距10m。圖2、圖3分別為1號剖面異常區域測深極化率色譜斷面圖及1號剖面異常區域測深電阻率色譜斷面圖。圖4為貴州黔西南戈塘金礦1線激電中梯剖面及對1線剖面上10兩個激電測深點異常解釋推斷剖面圖。由圖可知，Fs等值線圈定的異常范圍與地質控制礦體范圍基本吻合；異常區內視幅頻率Fs曲線總體呈不對稱“M”型，局部呈不對稱“八”字型，反映極化體應向北西傾斜；Fs-1異常北西側出現視幅頻率陡增且出現峰值，反映出F35斷層的控制因素。

據1-1～1-10十個測深點測深數據推斷，在垂深60～100m范圍內，存在極化異常體，異常體在上二疊紀龍潭組地層中，推斷為礦致異常。結合ZK1950鉆孔驗證結果，孔深約72m處見礦，與激電測深結果大致吻合。

4 結 論

1)通過對測區進行雙頻激電法中梯掃面，共圈定兩個異常區域: Fs-1及Fs-2。經驗證，異常區域范圍與地質控制礦體方位基本吻合，激電中梯工作所圈定的激電異常區域基本能夠反映地質控制礦體的范圍。

2)綜合測區基于雙頻激電法的中梯掃面、激電測深結果表明：通過激電中梯Fs曲線以及激電測深結果，可反映出露的隱伏礦體的傾向、延深及深度等產狀特征。

3)通過綜合分析測區的地球物理特征以及地質成礦規律，認為雙頻激電法能夠適應貴州的山區地形和微細浸染型金礦的復雜地質條件；在該類型金礦的形態探測、解決因礦體邊界不清而導致的開采效率低下、礦石貧化嚴重等問題方面有一定價值。

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The application research of dual-frequency IP method in Getang gold mine of Guizhou

CHEN Zhou1,2,3,4，ZUO Yu-jun1,2,3,4，WANG Xian1,2,3,4，SONG Xi-xian1,2,3,4，HAN Yi1,2,3,4

(1.Mining College，Guizhou University，Guiyang 550025，China；2.Guizhou Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Non-metallic Mineral Resources，Guizhou University，Guiyang 550025，China；3.Guizhou Engineering Lab of Mineral Resources，Guiyang 550025，China；4.Engineering Center for Safe Mining Technology Under Complex Geologic Condition，Guiyang 550025，China)

Southwest Guizhou belongs to mountainous area，its topography and geological conditions are complicated.Accurate detection of micro-disseminated type gold ore body shape and occurrence state is a problem for the efficient exploitation of the gold mine.Using dual-frequency IP method to conduct frequency domain IP ladder sweep and frequency domain IP sounding in Anlong county′s pond gold mine of Southwest Guizhou，the Southwest Guizhou micro disseminated type gold ore body form of exploratory geophysical experiment was carried out.The results show that induced polarization of work outlining basic IP anomaly region in the ladder can basically reflect the scope of ore body；The IP sounding work can basically reflect the tendency of the ore bodies，the deep and occurrence characteristics of buried depth；Dual-frequency IP method can adapt to Guizhou mountainous terrain and complex geological conditions of the micro disseminated deposits，it also have certain value in detection for the morphology of this type gold ore exploration，ore body mining boundary is not clear due to the problems such as low efficiency，severe ore dilution aspects.

micro-disseminated；gold deposit；dual-frequency IP method；induced-current middle-gradient；IP sounding

2014-04-11

國家科技支撐計劃項目資助(編號：2012BAB08B06)；貴州省自然科學研究重點項目資助(編號：教科2010003)；貴州省優秀科技教育人才省長資金項目資助(編號：黔省專合字(2011)36號)；貴州省高層次人才科研條件特助經費項目資助(編號：TZJF-2010年-044號)；貴州省科技計劃(工業攻關)項目資助(編號：黔科合GY字(2011)3063)；貴州省科技計劃(社會攻關)項目資助(編號：黔科合SY字(2011)3144)

陳洲(1989-)，男，碩士研究生，主要從事礦山動力災害防治的研究工作。E-mail:15085968841@163.com。

左宇軍(1965-)，男，博士，教授，博士生導師，主要從事巖石力學與采礦工程方面的教學與研究工作。E-mail:zuo_yujun@163.com。

TD15

A

1004-4051(2015)05-0086-05