激電中梯在內(nèi)蒙古某金屬礦勘查中的應(yīng)用

李文杰 馬瑞濤

(廊坊市中鐵物探勘察有限公司，河北 廊坊 065000)

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激電中梯在內(nèi)蒙古某金屬礦勘查中的應(yīng)用

李文杰 馬瑞濤

(廊坊市中鐵物探勘察有限公司，河北 廊坊 065000)

介紹了激電中梯法在內(nèi)蒙古某金屬礦勘查中的具體應(yīng)用，通過分析該礦區(qū)已有的地質(zhì)、地球物理資料以及對野外測量數(shù)據(jù)的處理解釋，共圈定3個激電異常區(qū)，并對異常進(jìn)行了定性解釋，推測了該區(qū)內(nèi)極化體的分布情況，為后續(xù)找礦工作指明了方向。

金屬礦，地質(zhì)特征，激電中梯，激電異常

0 引言

近年來，礦業(yè)開發(fā)、能源工業(yè)發(fā)展較快，冶金工業(yè)迅速崛起，礦業(yè)已成為內(nèi)蒙古自治區(qū)乃至東北地區(qū)的經(jīng)濟(jì)支柱，改變了過去社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源交通及基礎(chǔ)設(shè)施相對落后的局面。

在此次內(nèi)蒙古某金屬礦勘查中，為實(shí)現(xiàn)找礦任務(wù)，結(jié)合地質(zhì)工作，開展了激電中梯找礦方法的應(yīng)用研究。通過物探工作，了解測區(qū)電性分布特征，發(fā)現(xiàn)并圈定激電異常區(qū)域，確定極化體分布情況，并為后續(xù)工作提供指導(dǎo)。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)出露地層由老至新依次為古生界二疊系(P)中統(tǒng)大石寨組，為一套海相碎屑巖，巖性組合為粉砂質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖、凝灰質(zhì)砂巖、含礫砂巖及凝灰?guī)r；哲斯組為淺海相碎屑巖組合，巖性為細(xì)砂巖；中生界侏羅系(J)上統(tǒng)滿克頭鄂博組，巖性為流紋質(zhì)含角礫熔結(jié)凝灰?guī)r。

礦區(qū)普遍具有褐鐵礦化、高嶺土化；新生界第四系(Q)在預(yù)勘查內(nèi)分布廣泛，主要分布山間谷地、洼地及河床兩岸。巖性主要由黃色亞砂土、風(fēng)成砂土及洪積砂礫層組成。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于華北陸塊及北緣造山帶—林西中—晚華力西—印支造山帶，地殼強(qiáng)烈活動地段。經(jīng)華力西及其以后的構(gòu)造運(yùn)動形成了區(qū)內(nèi)占主導(dǎo)地位的北東向褶皺和斷裂，后者成為區(qū)內(nèi)燕山期主要的控巖控礦構(gòu)造。燕山期頻繁而強(qiáng)烈的巖漿活動，形成了該區(qū)內(nèi)某火山噴發(fā)中心及區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育的巖漿巖侵入體，構(gòu)成了區(qū)域北東向燕山期構(gòu)造巖漿活動帶。

1.3 侵入巖

礦區(qū)內(nèi)侵入巖發(fā)育，以燕山晚期酸偏堿性侵入體為主，其次為華力西晚期中酸性侵入體。燕山晚期侵入體幾乎遍布全區(qū)，占全區(qū)侵入巖面積97%。巖體嚴(yán)格受區(qū)域構(gòu)造格架的控制，同時與火山活動密切相關(guān)，主要呈北東向及近東西向和似環(huán)狀

展布。

2 地球物理特征物性

根據(jù)本次對野外采集標(biāo)本的測定結(jié)果，測區(qū)內(nèi)主要巖石和礦石的物性參數(shù)如表1所示。

表1 測區(qū)巖礦石電性參數(shù)測定統(tǒng)計表

通過物性資料顯示，測區(qū)內(nèi)鉀長花崗巖視電阻率主要位于1 952.48 Ω·m～8 124.19 Ω·m之間，均值4 910.38 Ω·m，視電阻率最高；含角礫砂巖視電阻率主要位于1 178.95 Ω·m～4 842.11 Ω·m之間，均值2 868.22 Ω·m，視電阻率相對于鉀長花崗巖較低，但仍屬于該測區(qū)中高視電阻率巖性；泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖視電阻率最大值、均值均較低，為該測區(qū)低視電阻率巖性，鐵鋅礦石視電阻率最低均值為130.5 Ω·m，遠(yuǎn)低于其他四種巖性。

四種主要巖性視極化率值均低，其中泥質(zhì)板巖視極化率均值最高為1.872%;鐵鋅礦石視極化率均值為15.22%，遠(yuǎn)高于其他四種巖性。其相對關(guān)系為：鐵鋅礦石>粉砂質(zhì)板巖>泥質(zhì)板巖>含角礫砂巖>鉀長花崗巖。

因此，可以把高視極化率作為本次大功率激電工作的依據(jù)。

3 激電中梯方法原理

激發(fā)極化法(簡稱激電法)是以地殼中不同巖石、礦石的激電效應(yīng)差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，通過觀測與研究人工建立的直流(時間域)或交流(頻率域)激電場的分布規(guī)律進(jìn)行找礦和解決地質(zhì)問題的一組電法勘探分支方法[1]。

常用的激發(fā)極化法電極排列有中間梯度排列、聯(lián)合剖面排列、固定點(diǎn)電源排列、對稱四極測深排列等。其中中梯裝置是目前我國金屬礦激電法中用來進(jìn)行普查勘探金屬礦產(chǎn)的一種主要裝置[2-4]，本次找礦工作應(yīng)用的是中間梯度裝置(見圖1)，測量時，保持供電電極A，B不動，測量電極M，N在A，B中間1/3部分逐點(diǎn)測量視極化率和視電阻率，并對測量到的視電阻率和視極化率進(jìn)行成像、解釋工作。

4 野外工作方法

4.1 測網(wǎng)及儀器設(shè)備

此次激電中梯面積測量選擇測網(wǎng)為100 m×40 m，測線方位為300°。激電工作發(fā)射部分為法國IRIS公司生產(chǎn)的VIP10000(10 kW)發(fā)射機(jī)，接收部分使用的儀器為重慶奔騰數(shù)控研究所生產(chǎn)的WDJS-2型數(shù)字直流激電儀，發(fā)電機(jī)為日本產(chǎn)HONDA(10 kW)發(fā)電機(jī)。

4.2 野外工作方法

1)測量儀器的周期為32 s，延時200 ms，寬度20 ms。

2)供電電流以正反向電流取平均值，變化應(yīng)不大于5%，超差應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整并通知接收機(jī)操作員，多數(shù)測點(diǎn)ΔV2應(yīng)大于0.3 mV，對少數(shù)ΔV2小于0.3 mV的測點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行重復(fù)觀測。供電導(dǎo)線電阻不超過10 Ω/km，導(dǎo)線的絕緣電阻應(yīng)大于2 MΩ/500 V。

5 異常解釋

依據(jù)對本區(qū)所有測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計計算，并結(jié)合工區(qū)激電異常的分布規(guī)律，初步圈定視極化率共有DJ1～DJ3三處異常(如圖

2所示)。視電阻率平面等值線圖如圖3所示。本文分別對三處異常進(jìn)行分析。

1)DJ1異常。

DJ1異常位于測區(qū)的西側(cè)，呈“人”字形分布，下部未封閉。異常視極化率最大值為4.304%，視電阻率800 Ω·m～3 500 Ω·m，呈中視極化率中視電阻率特點(diǎn)，中阻是由隱伏巖體引起。地表出露巖性為泥質(zhì)板巖，且在其內(nèi)部存在構(gòu)造蝕變帶和花崗巖脈。結(jié)合物性及地質(zhì)資料綜合分析，推斷該異常是由構(gòu)造中金屬硫化物引起的，為礦區(qū)內(nèi)一重點(diǎn)異常。

2)DJ2異常。

DJ2異常位于測區(qū)中部，由兩個子異常組成，分別編號為DJ2-1，DJ2-2，現(xiàn)分述如下：

DJ2-1子異常位于DJ1異常東側(cè)，呈條帶狀。異常長約1 600 m，平均寬350 m，走向?yàn)楸睎|向，方位約60°。異常視極化率最大值為5.177%，視電阻率為1 000 Ω·m～4 500 Ω·m，呈高視極化率中低視電阻率的特點(diǎn)。異常區(qū)位于泥質(zhì)板巖與粉砂質(zhì)板巖接觸帶。結(jié)合物性及地質(zhì)資料分析推斷該異常為接觸帶內(nèi)金屬硫化物引起，也不排除碳質(zhì)板巖引起的可能。

DJ2-2子異常位于DJ2-1異常東北側(cè)，呈不規(guī)則條帶狀分布。異常長約860 m，平均寬200 m，走向?yàn)楸睎|向，方位約47°。異常視極化率最大值為3.95%，視電阻率為2 500 Ω·m～8 000 Ω·m，呈中視極化率高視電阻率的特點(diǎn)。異常區(qū)位于含礫砂巖、泥質(zhì)板巖與粉砂質(zhì)板巖接觸帶。結(jié)合物性及地質(zhì)資料綜合分析，推斷該異常為接觸帶內(nèi)金屬硫化物引起。

3)DJ3異常。

DJ3異常位于DJ2異常東側(cè)，呈不規(guī)則條帶狀分布。異常長約440 m，平均寬170 m，走向?yàn)楸睎|向，方位約40°。異常視極化率最大值為4.664%，視電阻率為2 500 Ω·m～6 000 Ω·m，呈高極化率中高電阻率的特點(diǎn)。異常位于泥質(zhì)板巖與粉砂質(zhì)板巖接觸帶。結(jié)合物性地質(zhì)資料綜合分析，推斷該異常為接觸帶內(nèi)金屬硫化物引起。

6 結(jié)論與建議

本次物探工作共圈定三個激電異常區(qū)，采用激電中梯法較詳盡的理解了礦區(qū)內(nèi)極化體的位置分布及走向，不僅為找礦指明了方向，還為工程驗(yàn)證提供依據(jù)。建議下一步對異常重點(diǎn)靶區(qū)進(jìn)行槽探和鉆探工程驗(yàn)證。

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

[2] 徐遂勤,張先年,劉海軍.激電中梯在大河銅礦礦產(chǎn)預(yù)測中的應(yīng)用[J].工礦自動化,2010(10):100-103.

[3] 張先年,徐遂勤,劉海軍.大功率激電中梯在某金礦勘查中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2010(26):6511-6514.

[4] 崔東鄆,王偉建.激電中梯測量工作在多金屬找礦中的應(yīng)用[J].貴州地質(zhì),2009(3):218-220.

Application of IP Intermediate Gradient in the mine exploration of Inner Mongolia

Li Wenjie Ma Ruitao

(ChinaRailwayLangfangGeophysicalProspectingCo.,Ltd,Langfang065000,China)

In this paper, the application of IP Intermediate Gradient in a metallic ore exploration in Inner Mongolia is introduced. By analyzing the geological and geophysical data of the mining area and the interpretation of the field measurement data, three IP anomalies were identified, and the anomalies were interpreted qualitatively, and the distribution of the polarized bodies in the area was speculated. The direction is pointed out for further ore-prospecting work.

metallic ore, geological characteristic, IP Intermediate Gradient, IP anomaly

2016-11-25

李文杰(1988- )，男，助理工程師； 馬瑞濤(1989- )，男，助理工程師

1009-6825(2017)04-0096-02

P624

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