激電法在尋找金屬礦中的綜合應用

2015-10-12 09:02:32鄭玉玲

地球 2015年7期

鄭玉玲

（河南省航空物探遙感中心河南鄭州450000）

激電法在尋找金屬礦中的綜合應用

鄭玉玲

（河南省航空物探遙感中心河南鄭州450000）

隨著經濟的迅速發展以及科學技術水平的不斷提高，我國的礦采行業取得了較大程度上的進步，為我國國民經濟的發展以及工業水平的提高做出重要貢獻。

激電法金屬礦綜合應用

1　激電法的相關理論

在電法勘探中，人們發現：當向地下介質輸入穩定的電流時，在地面觀測到測量電極間的電位差隨著時間的推移而改變，在經過一段時間后，這個電位差逐漸達到某一穩定值；而此時再斷開外電源的電流時，測量電極間的電位差并不是瞬間消失，而是一開始迅速下降到某一值，而后經過相當長一段時間慢慢下降，一直逐漸減小到零。

1.1基本原理

激電法是以巖、礦石的激電效應差異為物質基礎，通過觀測和研究地下介質的激電效應分布規律，達到勘查地下地質體分布的一種電法勘探方法。

1.2中間梯度裝置

1.2.1勘測裝置

本文主要介紹激電法中梯裝置對銅礦的勘探，中梯裝置見圖1。這種裝置的特點是：供電電極AB的距離取得很大，且固定不動；測量電極在其中間三分之一地段逐點測量。記錄點取在MN中點。其表達式為：ρs=K(ΔUMN/I)

圖1　中梯裝置示意圖

1.2.2方法特點

中梯裝置的一個主要優點，是敷設一次供電導線和供電電極A、B，便能在相當大的面積上測量，特別是還能用幾臺“遠點啟動”的接收機同時在該面積上觀測;此外，它在A、B間的中間地段測量，接近水平均勻極化條件，故對各種形狀、產狀和相對電阻率的極化體均可得到相當大的異常，且異常形態較簡單，易于解釋。

2　工作區域地球物理特征

2.1地質概況

本礦區地層簡單，主要為震旦系上統老虎塘組和奧陶系上統古亭灰巖，二者為斷層接觸。震旦系上統老虎塘組分布于測區南部。為一套次深海泥質陸源碎屑的類復理石建造。巖性簡單，主要為千枚巖，千枚狀板巖、粉砂質板巖、變余石英細砂巖，局部夾凝灰巖。上部為粉砂質板巖、變余長石石英砂巖、板巖、含炭質硅質板巖等，下部為古亭組灰巖、或不純灰巖。多以單斜巖層產出，地層走向多為北西西或北北西，傾向南西，傾角30°-50°。

2.2電性參數

本次測定主要在測區內對不同巖礦石露頭較好的地段進行了電性參數測定，測定方法采用對稱小四極露頭法進行。測定參數為視極化率(Ms)，計算參數為視電阻率，統計了各類巖礦石的參數變化范圍和平均值。由測量結果可知，測區南部震旦系上統老虎塘組(Z2l)變余長石石英砂巖視電阻率一般為200Ω·m～500Ω·m，平均值為292Ω·m，視極化率較低，一般小于2%，平均值為1.7%；北部侏羅紀(J2γ)中細粒斑狀黑云母花崗巖視電阻率一般為1000Ω·m～3000Ω·m，平均值為1242Ω·m，視極化率一般小于3%，平均值為1.5%；奧陶系上統(O3g)碎屑、礫屑灰巖、粉砂質板巖視電阻率一般為300Ω·m～1500Ω·m，，視極化率較低，一般小于2%，平均值為1.72%，表現出的低極化、中阻特征；該區含礦矽卡巖較圍巖明顯含有相對富集的硫化物，視電阻率一般為1000Ω·m～2500Ω·m，視極化率較高，一般大于3%，表現出的高極化、中高阻特征。

3　激電法工作方法

3.1激電法野外工作方法

布置測線的要求就是使測線垂直于礦體地質走向。根據測區的面積，布置3條測線。測線間距為200m，點距50m。其次是用手持GPS打點，并用紅布做好記號。此次我們用的激電儀器是重慶奔騰數控技術研究所生產的大功率激電設備。

3.2激電法數據處理

在野外獲得的激電數據要經過一系列的處理才能得到我們需要的視電阻率。本節具體介紹此次激電數據的處理過程。我們從野外獲取的數據包括發射電流數據和接收機獲得的電壓及激電數據。首先我們通過公式K為觀測裝置系數)計算得到視電阻率，觀測裝置系數K可在excel中通過自編公式計算。再將GPS中的經緯度換算成北京54坐標系中的坐標，最后在surfer軟件中生成視電阻率等值線圖和視極化率等值線圖。

圖2　時間域大功率激電電阻率等值線圖

3.3激電法成果解釋

根據以往資料顯示，此地區的礦異常是層控熱液型浸染狀的硫化鉛鋅礦，賦存于三疊系上統石鐘山組灰巖中，地表出露的礦石氧化較嚴重，地下隱伏礦異常硅化較大，所以表現出高阻中極化的異常特征，這一點在圖2和圖3中很好地表現出來了，雖然不是完全對應。但是圖2中的高阻異常并不能立即判斷是三疊系上統石鐘山組灰巖，也就是含礦層，因為第三系上新統劍川組礫巖的電阻率也很高，很可能是劍川組礫巖引起了高阻異常。而是否可以由圖3中的極化率等值線圖簡單的判斷哪里有礦化異常呢？答案是否定的，因為根據地層出露的情況，第三系上新統劍川組礫巖中也有黃鐵礦化的情況。但是我們仍然可以將圖2中的極化率等值線圖的極化異常初步認為是礦異常，在此基礎上我們接下來再繼續用電磁法測深技術(以EH4電磁成像系統為例)對激電異常區域進行地球物理勘探工作，借助已經出露的巖、礦石的電性特征，結合地質鉆孔，對地下巖層進行劃分，以期找到此鉛鋅礦層控礦床的含礦巖層(即三疊系上統石鐘山組灰巖)。所以，此激電法是用于圈定可疑礦異常的平面位置，為電磁法測深技術劃分巖層提供范圍和靶區。