三維激電測深在某金礦區外圍勘察中的應用

高 勇，唐 偉，張玉鵬

（黑龍江省地質調查研究總院，黑龍江 哈爾濱 150036）

本次勘察工作因礦區經過多年開發利用，主礦體資源枯竭，急需向外圍及深部勘探尋找可供礦山繼續開采所需資源礦體。隨著找礦方向向地殼深部空間推進，傳統的電測深數據處理方法多以測線(斷面)進行，成果輸出也僅限于平面二維，難以形象地刻畫地質異常的三維分布形態，如何有效獲得深部地質體與構造的三維信息變得尤為重要[1-3]。三維激電測深測量深度更大、分辨率更高、結果更精確、觀測效率高，對深部的找礦勘查工作具有十分重要的指示意義和應用價值。

1 礦區地質概況、特征

礦區大地構造位置屬于大興安嶺早古生代陸緣增生構造帶內，多寶山奧陶紀島弧型活動帶東南緣，大興安嶺湖盆系之扎蘭屯-多寶山島弧帶與黑河蛇綠混雜巖帶的交匯部位。礦區位置屬大興安嶺中段海西期、燕山期銅（鉬）、鐵（錫）、鉛、鋅、金、銀成礦帶的東部[4]。礦區出露地層有上志留統-中泥盆統泥鰍河組（S3D2n）、下白堊統龍江組龍江組(K1l)、下白堊統光華組光華組(K1gn)、漸-上新統孫吳組（E3N2s）及第四系(Qh)。主要巖性為粗安巖、安山巖、英安巖、火山角礫巖等。

侵入巖出露有早侏羅世石英閃長巖和二長花崗巖。區域上受東西方向的構造控制，形成于大陸抬升時期的晚造山階段，屬陸內拗陷型，為I向A過渡型花崗巖，系巖金礦化成礦前巖體。

2 礦區巖石電性特征

本礦區巖石標本花崗閃長巖電阻率平均值最高為4776Ω·m，蝕變安山巖電阻率最低為313Ω·m，其余巖石標本電阻率整體偏低[5]。巖礦石的極化率平均值均不高，其中，蝕變安山巖的極化率變化范圍較大，最高值達到15.13%，是受蝕變程度不同出現的情況。

本礦區礦體主要賦存于蝕變安山巖中，蝕變安山巖的電性特征為低阻中等極化強度，所以本次三維激電的工作目標為尋找低阻中等極化強度的地質體[6]。

表1 巖石標本電性參數測定結果表

3 三維激電布設方式

3.1 儀器設備

野外數據采集采用加拿大GDD instrumentation公司的GDD大功率直流激電系統：2臺Tx4/5000W-2400V-20A大功率電流發射機、3臺8通道GRx8mini接收機、3臺Allegllo 2 PDA手持機。供電電源采用15kW汽油發電機。通訊設備采用摩托羅拉對講機。輔助器材有耐高壓絕緣多股銅導線、鋼制釬狀電極（或鋁板）、Pb-PbCl2固態不極化電極、手持兆歐表、萬用表等。

3.2 裝置及工作方式

圖1 三維激電測深布極圖

本次野外生產工作擬采用雙邊三極測深裝置，多道接收機布設于多條測深剖面上，將勘查目標放在多道單極-偶極測深擬斷面窗口的中上部，“無窮遠”A極布在垂直面元主測深剖面的中垂線上，在多道接收電極MN全部布設完畢后，逐點移動供電電極B，獲取不同位置的多道數據，同一工區所有測深剖面共用一個“無窮遠”極。三維激電測深布極方式如圖1所示。

4 三維激電應用效果

圖2 視極化率和視電阻率三維分布圖

經過數據分析預處理后，利用geosoft軟件反演成圖，得到三維空間上相對高阻和高極化體的空間分布形態如圖2所示。其中粉色、黃色區域為視電阻率值大于700Ω·m的高阻異常體，藍色區域為視極化率值大于3.8%的視極化率異常體。從圖2可以看出高阻和高極化率異常主要分布在測區東、北部，西南部只有在地表有少量高阻高極化體呈不規則團塊狀分布。東北部在標高-100m左右形成一個近水平的層狀高阻異常體，在層狀高阻體的東北部有一個近直立的沙漏狀高阻異常體，直達地表[7]。大于3.8%的中高視極化率異常體呈北東向條帶狀分布，在北東方向發散，南西方向收斂，產狀較陡，傾向北西向，圍繞沙漏狀高阻體分布。

通過對已知礦體和巖礦石標本物性分析，本礦區礦體主要賦存于蝕變安山巖中，而蝕變安山巖的電性特征為低電阻率中高極化率，本次三維激電工作圈定的中高極化體位于低阻區域，是成礦的有利部位。

5 結語

本次工作使用高效率的三極雙邊測深法，能極大節省測量時間，測得的數據量卻比較大，并能提供多種排列方式的測量結果，后期數據處理可以做二維反演，可做地形校正，消除地形的影響，增加反演結果的可靠性。

通過對采集的數據建立三維激電反演模型，在三維空間從地表至地下近750m深度范圍內，反映出地下地質體在三維空間的電性分布特征；根據不同強度的電性形態，直觀清晰地反映出異常體的三維形態，結合以往礦體和巖礦石電性特征，推斷出礦體有利成礦部位，為下一步鉆探工程提供了可靠的深部依據。