高密度電法在找熱液型有色金屬礦中的應(yīng)用

梁小龍，楊一軍，夏強(qiáng)，廖思睿

（青海省有色第三地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810012）

隨著有色金屬礦勘探技術(shù)的進(jìn)步，采用高密度電法在找熱液型有色金屬礦得到廣泛應(yīng)用，采用高密度法進(jìn)行熱液型有色金屬礦勘探過(guò)程中，就是使用電極轉(zhuǎn)換開關(guān)控制的方法，建立熱液型有色金屬礦的定位和電極分析模型，根據(jù)電極定位和電位測(cè)量結(jié)果[1]，實(shí)現(xiàn)找熱液型有色金屬礦的優(yōu)化定位識(shí)別，提高熱液型有色金屬礦中的勘探和開采效率。而今，高密度電法已經(jīng)廣泛應(yīng)用在礦產(chǎn)勘查、工程勘察與檢測(cè)中，本文采用高密度法實(shí)現(xiàn)熱液型有色金屬礦勘探，結(jié)合工程勘查和檢測(cè)的方法，根據(jù)航磁、重力、CSAMT等參數(shù)的特征檢測(cè)結(jié)果，建立熱液型有色金屬礦的位置定位模型，采用高密度電法實(shí)現(xiàn)對(duì)找熱液型有色金屬礦剖面測(cè)量數(shù)據(jù)檢測(cè)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法，實(shí)現(xiàn)高密度電法在找熱液型有色金屬礦中的應(yīng)用。

1 高密度電法找礦原理分析

在采用高密度法進(jìn)行找熱液型有色金屬礦研究中，結(jié)合GD1剖面分析的方法，建立礦區(qū)參數(shù)定位模型，通過(guò)礦區(qū)地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等方法，結(jié)合重磁數(shù)據(jù)解釋的方法，進(jìn)行電磁測(cè)深(MT)數(shù)據(jù)分析，建立熱液型有色金屬礦的電磁測(cè)量參數(shù)分析模型，通過(guò)金屬礦床的地磁探測(cè)信息分布，確定熱液型有色金屬礦所在區(qū)域地殼斷裂或斷層信息[2]。以5°～10°沿?cái)嗔褳闊嵋盒陀猩饘俚V的分布巖層，構(gòu)建熱液型有色金屬礦的礦區(qū)地質(zhì)圖如圖1所示。

根據(jù)熱液型有色金屬礦的密度分布特征和測(cè)線剖面圖分布，按密度、磁性及電阻率等特征參數(shù)進(jìn)行異常特征檢測(cè)，構(gòu)建有色金屬礦的磁密分布曲線，得到熱液型有色金屬礦呈現(xiàn)北東陡、南西緩的分布[3]，得到熱液型有色金屬礦的地質(zhì)坐標(biāo)系分布見表1。

根據(jù)表1的地質(zhì)勘探線剖面坐標(biāo)分析，結(jié)合對(duì)不同勘測(cè)點(diǎn)的異常密度特征分布情況，計(jì)算深部高密度、高磁密特性，采用勘探線剖面及巖礦石特征分析方法，結(jié)合場(chǎng)源效應(yīng)，有平面波效應(yīng)分布，進(jìn)行高密度電找礦，得到人工直流電場(chǎng)或交流電場(chǎng)分布下的二次電位差見表2。

表2 人工直流電場(chǎng)或交流電場(chǎng)分布下的二次電位差

根據(jù)表2的人工直流電場(chǎng)或交流電場(chǎng)分布下的二次電位差分布特性，建立熱液型有色金屬礦的位置定位模型，采用高密度電法實(shí)現(xiàn)對(duì)熱液型有色金屬礦剖面測(cè)量數(shù)據(jù)檢測(cè)，在激發(fā)極化效應(yīng)下，進(jìn)行熱液型有色金屬礦的異常體特征分析。

2 高密度電法在找熱液型有色金屬礦

通過(guò)對(duì)熱液型有色金屬礦的銅礦床分布規(guī)律特性，結(jié)合有色金屬礦中千枚狀板巖與含礫砂質(zhì)板巖的分布，計(jì)算航磁、重力、CSAMT分布，得到CSAMT法電場(chǎng)特征公式如下：

式中：Ex、Ey和Ez是銅鎳硫化物礦床的三坐標(biāo)軸電場(chǎng)強(qiáng)度；I為過(guò)渡帶向深部由陡變緩的高密度電流；dab為物礦床深部進(jìn)行高密度電位找礦的偶極長(zhǎng)度；ρ為場(chǎng)源效應(yīng)分布率；θ為R與x軸夾角；μ0為總電場(chǎng)電位磁導(dǎo)率。

結(jié)合CSAMT法計(jì)算找熱液型有色金屬礦的電斷面參數(shù)，計(jì)算公式如下：

式中：Hx、Hy和Hz是熱液型有色金屬礦在三坐標(biāo)軸下的分布磁場(chǎng)強(qiáng)度。

當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)存在異常，通過(guò)CSAMT法進(jìn)行熱液型有色金屬礦的橫向斷層分布特征解算，采用1:10000激發(fā)極化法，得到熱液型有色金屬礦勘探的直流激電輸出計(jì)算公式如下：

式中：ρω為直流激電的卡尼亞電阻率；D為金屬探礦區(qū)域的電性參數(shù)；f為聯(lián)合電極分布頻率。結(jié)合熱液型有色金屬礦的物性參數(shù)特征，分析熱液型有色金屬礦在金屬礦中的分布概率特征，結(jié)合金屬礦體受斷裂面的分布特性，得到高極化率和中低電阻率，由此進(jìn)行金屬礦的找礦定位。根據(jù)上述分析，建立高密度電法在找熱液型有色金屬礦中的電極和負(fù)荷參數(shù)分析模型。

3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

為了驗(yàn)證本文方法在實(shí)現(xiàn)熱液型有色金屬礦定位找礦的性能，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，取14個(gè)勘測(cè)點(diǎn)，得到熱液型有色金屬礦的磁極和電位極分布見表3。

表3 熱液型有色金屬礦的磁極和電位極分布

分析上述測(cè)試結(jié)果得知，本文方法在熱液型有色金屬礦勘探效果可靠，定位精度更高。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)電極定位和電位測(cè)量結(jié)果，實(shí)現(xiàn)找熱液型有色金屬礦的優(yōu)化定位識(shí)別，提高熱液型有色金屬礦中的勘探和開采效率結(jié)合GD1剖面分析的方法，建立礦區(qū)參數(shù)定位模型，有平面波效應(yīng)分布，進(jìn)行高密度電找礦。分析得知，本文方法進(jìn)行熱液型有色金屬找礦的可靠性和準(zhǔn)確性較高。