偽隨機抗干擾電法在河北省西北部礦集區找礦預測中的應用分析

段凌峰

摘要：在河北省西北部礦集區，優選預測區，以金、銀、鉛鋅為主礦種，開展深邊部地物化綜合找礦，運用“三位一體”的研究思路，構建找礦預測地質模型。本次電法工作使用新一代KGR-1B型偽隨機抗干擾電法儀，通過激電中梯掃面和三極測深工作，在勘查區圈定了10處激電異常，利用res2dinv軟件進行反演，在其中3處成礦有利地段解釋推斷出極化體的空間分布特征，通過鉆探驗證在已知礦邊部發現了隱伏的銀鉛鋅礦體。

關鍵詞：抗干擾；電法；時間常數

筆者主要闡述激電中梯和三極測深在河北省西北部礦集區找礦中的工作成果及分析，以及偽隨機抗干擾電法在已知干擾礦區中的運用效果及其特點。經實踐應用分析，在干擾礦區偽隨機抗干擾電法儀性能優于傳統的電法儀器，找礦效果顯著。通過對圈定異常的解釋推斷-電測深反演-鉆探驗證，最終發現了鉛鋅銀礦體，取得了很好的找礦效果。

1.方法原理

本次電法工作使用儀器為北京勘查技術工程有限公司生產的新一代KGR-1B型偽隨機抗干擾電法發射機和接收機。

干擾環境下的電法勘探，實際上是在低信噪比甚至是負信噪比環境下的系統辨識問題。然而地面上發射的供電信號，在深部礦體上產生的響應信號異常非常容易衰減。即使供電信號達到目前工程的極限200千瓦，異常信號也很可能會淹沒在工業雜散電流之下，達到-40dB以下。當干擾信號在我們工作關心的頻帶內時，單純用濾波、多次疊加和簡單的頻率域積分已經無法克服。傳統的電法儀器及信號處理方法無法解決這個問題，而抗干擾電法儀優于傳統的電法儀器。

儀器特點：其具有極強的抗干擾能力；一次觀測可獲得大地的瞬變響應和頻譜，完成時間域和頻率域觀測；能通過多次疊加和其它數據處理壓制干擾；發送機和多道接收機分置，不需太大的功率；觀測系統輕便快捷。

2.預測區地質概況

2.1地層

工作區地層出露太古界單塔子群變質巖及第四系。

南東部地層巖性主要分為兩種，即黑云角閃斜長片麻巖（Ardn）和斑狀混合巖（Bh）。

由于片麻巖遭受不同程度混合巖化，該區巖性除大理巖（Mb）、角閃斜長片麻巖外，還有均質混合巖（Jh）及各種混合巖化的片麻巖（Ar）。

2.2構造

預測區位于北北東向上黃旗穹斷束北段石緣四岔口～青石砬斷裂帶東側，構造極為發育。構造線方向以北北東向為主，北西向和北東向次之。

2.3巖漿巖

區內巖漿活動具多旋回性，巖石類型多樣。噴出巖以晚侏羅世流紋巖、流紋質凝灰巖為主，分布于測區外部西側和北側。侵入巖以花崗巖（r）為主，分為早期的粗粒花崗巖和晚期的細粒花崗巖。

2.4地球物理特征

巖礦石物性特征見表1。

本區巖礦石電性η、ρ參數，具有如下物性特征：

（1）大理巖、混合巖極化率值較低，中高阻，一般不會引起明顯的激電異常。

（2）花崗巖、角閃斜長片麻巖極化率值較低，中低阻電性特征，一般不會引起明顯激電異常。

（3）硅化角礫巖、鉛鋅銀礦屬高極化、中低阻電性特征，能引起明顯激電異常。

（4）石墨化混合巖具有高極化、低阻電性特征，能引起明顯激電異常。

綜上所述，硅化角礫巖、鉛鋅銀礦與圍巖有較明顯的電性差異，具備本次電法勘查的地球物理前提。

3.野外工作方法與技術

3.1激電中梯測量

使用儀器為新一代偽隨機抗干擾電法儀。面積測量1/ 1萬22km2（2.75km×8 km），測網密度（100×20）m，供電電極距AB=4300m，測量極距MN=40m，測線方向90°，觀測區段為極距中間段的2/3AB，跨線距小于1/5AB。

3.2電測深測量

采用三極測深裝置，共完成了三條測深剖面，物理點100個，AB距最大4000米。

三極裝置如下圖所示：

（1）極距長度

設每條剖面中心點的坐標為0m，為保證達到任務書要求的勘探深度，最遠的A極位于-2000m和2000m的位置。為保證勘探精度，每條剖面設置了50個極距。無窮遠極位于測量剖面的中垂線上，為保證信號強度及數據質量，無窮遠極距剖面中點的距離為5km。

（2）MN長度

根據開工前的實驗結果及掃面工作方案，本次測深工作MN長度為40m。

（3）參數選取

根據實驗結果，本次測深工作的參數選取與中梯相同：為碼片長度2000，碼片寬度6。

4.資料解釋推斷與驗證

4.1激電中梯異常解釋分析

全區共發現激電異常3處，編號為D1-D3，時間常數（I. P.）背景值一般為0.5msec。其中分布多個較高值（I.P.）小異常。

D1異常共編7個小異常，位于測區西北，地表出露大理巖、混合巖化角閃斜長片麻巖地層，南段處于南北及東西向斷層交匯部位，且穿插正長斑巖脈，是成礦的有利地段。

D2異常共編4個小異常，位于測區中段偏北，地表出露有粗、細粒花崗巖地層，處于成礦構造F1斷裂帶，賦存于接觸帶硅質角礫巖中。異常為埋藏較深的銀金礦（化）引起。

D3異常共編2個小異常，位于測區中段偏南，地表出露有細粒、粗粒花崗巖地層，處于F1斷裂帶周圍，賦存于花崗巖與混合巖接觸帶的蝕變破碎帶中，是成礦有利地段。

4.2激電測深異常的解釋推斷

在上述異常有利地段，布測了3條測深剖面（K1、K2、K3）。下面主要闡述測區北部D1異常K1剖面。

K1剖面穿過掃面圈定D1異常區。1020-1036號點存在一向西傾斜的高極化體，該異常體在電阻率方面淺部（標高大于1000m）表現為中高阻，深部（標高小于1000m）表現為低阻，掃面結果在這段區域同樣呈現高極化特征，推測為混合花崗巖與大理巖的接觸部位，硫化物富集，可能存在礦化。1068-1072號點附近存在一向東傾斜的高阻高極化體，延伸約180m，該異常在掃面結果上同樣有表現，對應地質剖面上的礦化帶，且有繼續向深部延伸的趨勢，推斷為向東傾的構造破碎帶，有良好的找礦前景，可進一步分析和研究。

4.3鉆孔驗證

為驗證激電異常，在K1剖面的1068點實施了鉆孔（ZK1），孔深200米。發現了鉛鋅礦體。

5.結論

偽隨機抗干擾電法在老礦區評價過程中作用表明：該方法在地形復雜、工業電磁干擾較大以及采礦影響等方面測得數據優于普通激電儀，其具有效率高、輕便快捷，抗干擾能力強等優點，值得推廣。

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