綜合電法在金屬礦產(chǎn)勘查的應(yīng)用

■蒲鵬宇（四川六新勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司四川成都610000）

綜合電法在金屬礦產(chǎn)勘查的應(yīng)用

■蒲鵬宇
（四川六新勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司四川成都610000）

隨著近年來(lái)工業(yè)化、城市化的發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求越來(lái)越大，地表露頭礦、淺部礦的儲(chǔ)存量不斷減少，金屬礦產(chǎn)勘查的任務(wù)將轉(zhuǎn)向?qū)ふ译[伏礦、深部礦及邊遠(yuǎn)地區(qū)的礦產(chǎn)。金屬礦產(chǎn)勘探的方法眾多，綜合電法可以通過(guò)觀測(cè)不同巖石的導(dǎo)電性差異對(duì)地下巖層情況有初步了解，本文對(duì)其在金屬礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用展開(kāi)論述。

綜合電法礦產(chǎn)勘查隱伏礦

0　前言

電法勘探是利用地殼中礦體電磁學(xué)、電化學(xué)性質(zhì)差異，觀測(cè)其電場(chǎng)、電磁場(chǎng)、電化學(xué)廠時(shí)間與空間分布特性，以尋找有用礦床或研究地質(zhì)構(gòu)造，在金屬礦產(chǎn)勘查及非金屬礦產(chǎn)勘查、地下水資源勘查中應(yīng)用十分廣泛。

1　我國(guó)綜合電法勘探的發(fā)展概況

我國(guó)的綜合電法勘探技術(shù)興起于20世紀(jì)50年代，自然電場(chǎng)法，電阻率剖面法和電測(cè)深法等在這一時(shí)期應(yīng)用廣泛，得到了完善和發(fā)展，在一些礦產(chǎn)資源勘查中，綜合電法對(duì)礦產(chǎn)資源和煤田的開(kāi)發(fā)工作上做出了貢獻(xiàn)。至今，我國(guó)綜合電法勘探技術(shù)已日趨完善，逐漸成熟。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，電法勘探衍生出許多新的方法和技術(shù)，概況來(lái)講主要包括自然電場(chǎng)法、激發(fā)極化法、電剖面法、高密度電阻率法等。

電法勘探研究的主要參數(shù)包括電阻率、導(dǎo)磁率、極化特性、介電常數(shù)等，利用的物性參數(shù)和測(cè)量要素較多。綜合電法勘查，可以利用多參數(shù)分析，互相補(bǔ)充、互相驗(yàn)證，測(cè)量信息豐富，較好地發(fā)現(xiàn)確定有意義異常，減少多解性，提高地質(zhì)解釋精度，有效的解決了金屬礦產(chǎn)由于礦床類型、生成環(huán)境、伴生礦物元素等不同，使得礦體物性差異變化較大，造成物探勘查的多解性多帶來(lái)的難題。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，使用綜合電法對(duì)金屬礦產(chǎn)進(jìn)行勘查能夠較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)礦體存在位置、形態(tài)及規(guī)模，從而能減少盲目鉆探，提高工作效率。

2　綜合電法勘探的主要方法技術(shù)

自然電場(chǎng)法基于自然電場(chǎng)勘探金屬礦產(chǎn)，其優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需電源，成本低且效率高，但受工業(yè)游散電流、炭質(zhì)頁(yè)巖電場(chǎng)等的干擾較大。該方法的應(yīng)用要選擇地勢(shì)平坦、電場(chǎng)穩(wěn)定的測(cè)區(qū)，盡量遠(yuǎn)離地表徑流，保證地表介質(zhì)濕潤(rùn)均勻。測(cè)網(wǎng)布線垂直于地質(zhì)體走向成網(wǎng)狀分布，內(nèi)設(shè)基點(diǎn)，考慮到范圍較大可設(shè)多個(gè)基點(diǎn)。在基點(diǎn)上設(shè)置固定電極，沿著測(cè)線移動(dòng)活動(dòng)電極觀測(cè)電位差。

激發(fā)極化法是勘查各類金屬礦產(chǎn)最常用的方法，在近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)得到廣泛應(yīng)用，它對(duì)硫化物金屬礦床的識(shí)別能力很強(qiáng)，尤其是浸染型硫化物礦床。激發(fā)極化法在其他氧化物礦床及其他金屬礦床的識(shí)別上也具有很強(qiáng)的能力。例如，銅、鉛、鋅、鋁等，不僅如此，還在尋找貴金屬、黑色金屬、稀有金屬等方面也能發(fā)揮重要作用。將激發(fā)極化法與電阻率法結(jié)合起來(lái)對(duì)尋找地下水和煤炭、石油、天然氣也頗有成效。其中的雙頻道激發(fā)極化法，具有裝備輕便、工作效率高、抗干擾能力強(qiáng)、觀測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn)，它有效的解決了山區(qū)礦產(chǎn)資源交通不便、地形復(fù)雜、生產(chǎn)礦山工業(yè)電干擾嚴(yán)重的問(wèn)題。因此，雙頻率激發(fā)極化法成為中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局推薦的金屬礦普查找礦的方法之一，在野外勘查中應(yīng)用廣泛。雙頻率激發(fā)極化法通常采用的高頻電流為4Hz，低頻電流為4/13Hz，通過(guò)接收機(jī)接收雙頻電流經(jīng)介質(zhì)傳導(dǎo)后的高頻、低頻電位差，計(jì)算視幅頻率，以衡量激發(fā)極化效應(yīng)的強(qiáng)弱。在激發(fā)極化法的應(yīng)用中，需要注意合理選擇極距，在測(cè)區(qū)典型地段設(shè)激電測(cè)深點(diǎn)，最小供電極距應(yīng)使測(cè)深曲線近似于水平，而最大極距應(yīng)使測(cè)深曲線的曲線拐點(diǎn)在3個(gè)及以上。為了確保測(cè)量精度，供電電極應(yīng)保持均勻分布，測(cè)量電極距與供電極距比值控制在1:3到1:30之間。

電剖面法是保持供電電極、測(cè)量電極距離不變，沿一定剖面逐點(diǎn)觀測(cè)電阻率、極化率等的變化。在其應(yīng)用中，需要結(jié)合測(cè)區(qū)情況合理選擇二極剖面法、偶極剖面法或?qū)ΨQ剖面法等具體方法，根據(jù)目標(biāo)體埋深情況確定供電極距，受復(fù)雜地質(zhì)條件影響通常需要多次試驗(yàn)來(lái)確定最適宜的供電極距。測(cè)量極距的確定需要考慮測(cè)量精度的要求和儀器實(shí)際功能，一般在5m-20m之間。

高密度電阻率法是一種陣列勘探方式，在勘查過(guò)程中需要設(shè)置較高密度的測(cè)點(diǎn)，并且將全部電極布置在測(cè)點(diǎn)剖面上。高密度電阻率法可設(shè)置較高密度的測(cè)點(diǎn)完成電極的一次性布置，減少電極設(shè)置引起的干擾和由此帶來(lái)的測(cè)量誤差，電極數(shù)量多且電極間能夠自由組合，能使用覆蓋式的測(cè)量方式，獲得較豐富的關(guān)于地電結(jié)構(gòu)狀態(tài)的地質(zhì)信息。同時(shí)，數(shù)據(jù)采集和收錄全部自動(dòng)化，對(duì)資料進(jìn)行預(yù)處理并顯示剖面曲線形態(tài)，脫機(jī)處理后自動(dòng)繪制和打印各種成果圖件，勘探能力顯著提高。

3　綜合電法勘探在實(shí)際工作中的操作流程

首先，要完成隱伏礦區(qū)的標(biāo)本采集，對(duì)標(biāo)本的物性參數(shù)和測(cè)區(qū)地質(zhì)情況進(jìn)行分析。對(duì)可能影響勘查的因素進(jìn)行分析，如碎石與粘性土的互層、基巖風(fēng)化嚴(yán)重、基巖巖性變化大高低阻基巖交錯(cuò)出現(xiàn)、測(cè)區(qū)自然電場(chǎng)較強(qiáng)等等。

其次，要完成觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)備及勘查方法的選擇。根據(jù)測(cè)區(qū)的物性前提，擬定綜合電法勘探方法。結(jié)合實(shí)際，根據(jù)勘探區(qū)內(nèi)地形、地貌及工程地質(zhì)條件，在自然電場(chǎng)法、激發(fā)極化電測(cè)深法、聯(lián)合剖面法及高密度電法等方法中選擇出適合的多種方法互補(bǔ)的方式進(jìn)行勘查和驗(yàn)證，以保證能夠更加準(zhǔn)確地反映地下情況。

再次，對(duì)電法勘查采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，剔除畸變值，應(yīng)用預(yù)處理軟件計(jì)算卡尼亞視電阻率等參數(shù)，校正地表電性結(jié)構(gòu)不均導(dǎo)致的靜態(tài)效應(yīng)，對(duì)激電測(cè)深資料、高密度電阻率斷面等資料進(jìn)行解釋，最終得出勘查結(jié)論。

最后，鉆探驗(yàn)證電法勘查結(jié)果。

4　結(jié)語(yǔ)

目前，地表淺層礦產(chǎn)資源越來(lái)越少，因此，隱伏礦成為礦產(chǎn)資源勘查的主要目標(biāo)。綜合電法能夠?yàn)榻饘俚V產(chǎn)的開(kāi)采施工提供科學(xué)依據(jù)。隱伏礦礦床地質(zhì)特征不易掌握，且影響勘查因素眾多，使得找礦難度增大，因此在礦產(chǎn)勘查詳查階段要嚴(yán)格按照勘察流程，規(guī)范操作，選擇多種勘查方法進(jìn)行綜合勘查，以提高地質(zhì)解釋的準(zhǔn)確性，避免盲目鉆探和不必要的工程投入，提高工作質(zhì)量和效率。

[1]張前進(jìn),楊進(jìn).綜合電法在深部隱伏礦體勘查中的應(yīng)用實(shí)例[J].物探與化探, 2010,01:40-43.

[2]馬翠蓮,楊光玲.綜合電法(激發(fā)極化法)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用[J].中華民居(下旬刊),2012,11:221-222.

[3]陸桂福,吳新剛.綜合電法勘查在隱伏金屬礦勘查中的應(yīng)用效果[J].礦產(chǎn)勘查, 2014,04:617-622.

[4]張振杰,胡瀟,王亞樓.綜合電法在祁連山區(qū)某銅多金屬礦勘查中的應(yīng)用[J].甘肅地質(zhì),2013,02:78-83.

[5]劉艷紅.綜合電法勘探技術(shù)在野外工作中的應(yīng)用[J].工程地質(zhì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2011,01: 8-11.

P624[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-222-1