EH4方法在金屬礦勘查中的應(yīng)用

汪星

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地球物理探礦隊(duì) 烏魯木齊 830011）

1 EH4方法原理

EH-4 連續(xù)電導(dǎo)剖面儀是由美國EMI 公司生產(chǎn)的電磁法儀器系統(tǒng)。它利用的場源可以是天然場，也可以是人工場，天然場高頻成分信號(hào)比較弱時(shí)，使用人工源信號(hào)。數(shù)據(jù)采集頻率范圍約為10—100KHz，可獲得地下幾米至1 公里范圍內(nèi)高分辨率的電阻率變化；因此，該方法對于解決中、淺層地質(zhì)問題具有獨(dú)到之處，在地下水調(diào)查、工程和環(huán)境地質(zhì)勘察、找礦、地質(zhì)構(gòu)造填圖等方面都獲得廣泛應(yīng)用。

EH-4 連續(xù)電導(dǎo)率剖面儀觀測的基本參數(shù)為正交的電場分量(Ex、Ey)和磁場分量(Hx、Hy)。測量與解釋的物理原理為麥克斯韋方程，在對場源信號(hào)作出合理假設(shè)后（平面電磁波），可將電磁場分解為兩組偏振波(Ex，Hy)、(Ey，Hx)。簡單地說，每組偏振波反映了不同方向的阻抗，利用下面的卡尼亞公式可得到相互垂直的兩個(gè)方向的視電阻率。

式中：f-供電頻率

通過對兩組(Ex，Hy)、(Ey，Hx)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)分別進(jìn)行頻譜分析，阻抗張量估計(jì)、數(shù)據(jù)反演等計(jì)算，最后得到兩個(gè)電阻率反演剖面（XY和YX模式）。根據(jù)電磁測深的理論知道，XY、YX 模式的反演結(jié)果，可反映地下介質(zhì)電阻率的各向異性變化。

2 EH4資料整理和反演工作

（1）資料整理

干擾信號(hào)的剔除：在信號(hào)采集過程中，由于人為或天然因素的影響，有可能出現(xiàn)隨機(jī)的干擾信號(hào)，使得視電阻率個(gè)別頻點(diǎn)發(fā)生跳躍，如果不剔除，將會(huì)影響最終的反演解釋成果。剔除干擾信號(hào)的方法有兩種：一種是對采集的時(shí)間序列信號(hào)進(jìn)行編輯，直接剔除發(fā)生畸變的信號(hào)。另一種是對視電阻率曲線進(jìn)行編輯，直接刪除個(gè)別跳躍較大的頻點(diǎn)。

靜態(tài)校正：靜態(tài)位移是由于近地表電性結(jié)構(gòu)的橫向不均勻性或地形起伏，造成整支視電阻率曲線上移或下移，在進(jìn)行資料解釋和處理時(shí)，可依據(jù)如下兩點(diǎn)來判斷是否有明顯的靜態(tài)位移。

一般而言，在實(shí)際資料處理和解釋中很難準(zhǔn)確地判斷有多大位移，作為經(jīng)驗(yàn)之談，一維解釋時(shí)，通過對比相鄰測點(diǎn)，適度進(jìn)行靜態(tài)改正可改善解釋結(jié)果。

空間濾波處理是降低或消除靜態(tài)效應(yīng)廣泛采用的一類方法。針對本次勘探區(qū)淺部為層狀地質(zhì)構(gòu)造的區(qū)域，通過EH4數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)位移校正。它是使用最簡捷的空間濾波方法，把所有曲線作簡單位移，并使它們與近地表的特定頻率相擬合。先找出電阻率有偏移但相位差無位移的測深曲線，然后確定偏移主要對象是靜態(tài)的并且很少受直接分辨效應(yīng)影響的頻段。但這樣做也有不利的因素就是帶有較多人為因素，它會(huì)消去或削弱非靜態(tài)效應(yīng)引起的異常。因此在使用時(shí)必須慎重，避免校正過分或不足。

（2）數(shù)據(jù)反演解釋

對野外采集的數(shù)據(jù)首先進(jìn)行剔除野值和靜態(tài)校正的預(yù)處理，然后通過EH4系統(tǒng)自帶軟件imagem 采用張量模式進(jìn)行一維BOSTICK反演，再經(jīng)2D ANAL?YSIS進(jìn)行二維反演生成真電阻率數(shù)據(jù)文件。使用金維繪圖軟件繪制電阻率剖面圖。電阻率用分等級的彩色顯示。圖中橫坐標(biāo)為測線里程。縱坐標(biāo)代表的是高程，單位是米。圖中彩色分級是電阻率的分級數(shù)據(jù)，按電阻率從小到大的變化規(guī)律，分別賦于藍(lán)色→淡黃色→紅色變化。在EH4 電阻率反演剖面圖上，將電阻率異常結(jié)合地質(zhì)情況進(jìn)行分析，推斷異常成因及位置。

（3）地電斷面與地質(zhì)解釋

在反演結(jié)果的地電斷面圖中，橫軸表示測線方向，橫軸上的標(biāo)記為實(shí)測點(diǎn)位在測線上的投影位置及點(diǎn)號(hào)，點(diǎn)距約為50米；縱軸表示地球物理反演后的海拔高程，單位為米；斷面圖上的顏色表示地下介質(zhì)電阻率值，“藍(lán)色”表示“低電阻率”，“淡黃色”代表電阻率值稍高；“紅色”表示“高電阻率”。斷面圖反映了沿測線方向，地下不同深度處地層導(dǎo)電性的變化，可以用于間接推斷地下空間的地層結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。

異常解釋原則為：

①在對物探異常進(jìn)行判釋時(shí)，考慮到地形靜態(tài)、干擾源等因素的影響，經(jīng)過正確反復(fù)的數(shù)據(jù)處理和反演過程，得到高質(zhì)量的反演斷面圖，推斷出正確的結(jié)論。

②結(jié)合附近鉆孔及地質(zhì)資料，通過對已知鉆孔與反演剖面的對比，根據(jù)各反演剖面的電性分布特征，對各剖面上的地質(zhì)構(gòu)造與地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行推斷分析，通過找到成礦有利部位進(jìn)行間接找礦。

3 EH4地電斷面及地質(zhì)解釋

本次EH4 工作區(qū)的巖性主要為長石巖屑砂巖，因此電阻率差異主要是由巖石的破碎引起，在破碎程度較大的地方地層含水性較好，電阻率值相對較低，在破碎程度較小的地方地層含水性較差，電阻率值相對較高。通過以上原則劃分出斷裂構(gòu)造F1 和F2，斷裂構(gòu)造位于兩個(gè)高阻體中間。L3號(hào)測線EH-4測線的反演結(jié)果中（見圖1）高、低阻異常體有較好的電性差異，剖面的電性體主要以中高阻為主，地電斷面的電阻率等值線光滑完整。圖中，深藍(lán)色至淺藍(lán)色區(qū)域的電阻率等值線推測為砂巖地層，電阻率值一般為幾十歐姆·米至100歐姆·米左右；黃色-棕黃色區(qū)域的電阻率等值線推測為長石巖屑砂巖、蝕變粉砂巖等巖性地層引起，電阻率值一般為100 歐姆·米至500歐姆·米左右；棕黃色-紅色區(qū)域的電阻率等值線推測為長石巖屑砂巖巖性地層引起，由于巖石破碎程度較小，因此含水性較差，電阻率值比破碎帶中的長石巖屑砂巖電阻率值高，電阻率值一般為500多歐姆·米至1500歐姆·米左右。

圖1 L3線EH4電阻率反演結(jié)果

在L3 線1350 點(diǎn)和1400 點(diǎn)附近分別布設(shè)鉆孔ZK101 和ZK102，鉆孔位置見圖2。ZK101 孔從96.1米開始共見有鎢礦（化）體，含礦巖性為白鎢礦化長石巖屑砂巖，見有石英細(xì)脈充填，圍巖為長石巖屑砂巖，局部為蝕變粉砂巖。ZK101孔從123米開始見有鎢礦（化）體，含礦巖性為白鎢礦化長石巖屑砂巖，見有石英細(xì)脈充填，圍巖為長石巖屑砂巖，局部為蝕變粉砂巖。對比電阻率反演圖中，礦體主要出現(xiàn)在黃色區(qū)域，代表的電阻率值為350-550歐姆·米，主要分布在電阻率高值與低值的接觸帶上（圖2），即圖中紫色條帶部分代表礦體。

圖2 L3線EH4電阻率反演結(jié)果與鉆孔套合

4 結(jié)論

由以上鉆孔信息，結(jié)合本測線的EH4測量成果，可以有較大的可信度來推斷，測線的電阻率反演結(jié)果中，在電阻率反演圖中構(gòu)造破碎帶F1和F2會(huì)有熱液活動(dòng)產(chǎn)生（礦體中有石英物質(zhì)填充），在兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生鎢礦體的富集，因此在構(gòu)造帶兩側(cè)黃色區(qū)域的電阻率等值線為本區(qū)的鎢礦體成礦有利區(qū)域。證明EH4方法在金屬礦勘查中應(yīng)用效果顯著。