雙頻激電在多金屬礦勘查中的應用

摘要：多金屬礦勘查工作隨著對其需求的加大，難度逐漸加深。雙頻激電是一種非常高效的勘探方法，其能夠探測出與周圍差異極小的金屬礦區，因此被廣泛應用到勘探中。山東省膠東半島地區地形起伏較大，且植物種類繁多，會對其勘查工作帶來一定的影響。本研究以膠東半島的焦家金礦為例，研究雙頻激電在多金屬礦勘查中的應用，找到科學合理的雙頻激電使用方式，提高多金屬礦勘查工作的準確度和效率，為相關領域研究提供參考。

關鍵詞：雙頻激電；勘查；多金屬礦；電阻率

前言

焦家金礦所在區域地勢起伏大，地質條件復雜，為多金屬礦勘查工作帶來了一定的難度，導致很多勘查工作只停留在地表層，對更深的礦層并沒有太多的涉及。多金屬資源隨著社會的發展逐漸顯露出必不可少的作用和地位，我國也加強了對其的搜索和開采力度。雙頻激電能夠通過將搜集到的電阻與視幅頻加以統計和研究，并根據巖石組成的分布狀態，以保證準確地確定鉆孔位置，提高多金屬礦的開采效率，為我國社會發展提供更多的可利用資源。

1.雙頻激電法原理基礎

1.1觀察參數

觀察參數主要包括視幅頻率和電阻率兩個。前者主要是利用兩個不同的電流即為高頻和低頻，通過得到兩個頻率值后可以利用公式計算出兩者之間的電位差，以勘探出此區域的電性強度[1]。而后者電阻率主要是利用視幅頻率中的高低電位差而得到的電阻值。這兩個參數是雙頻激電法中不可缺少的一部分。

1.2觀察方式和特征

雙頻激電法具有很多不同的觀察方式，比較簡單的如測量道幅頻，僅需視幅頻率參數即可，具有方便、快捷的有點，且準確率較高。又如相位方式，在測量道幅頻基礎上測查相位，以得到極化值等等。

雙頻激電法具有其自身的特征：①準確率高。由于雙頻差異不大，因此對觀察相位奠定良好基礎；②不受其他因素影響。這種勘探方式其頻率通道比較狹小，并利用很多驗波技術，很少受到其他因素的干擾；③使用方便。雙頻激電步驟較為簡單，利用高精度技術，且設備易攜帶，使用較為方便；④效率高。由于其主要是在低頻周期中驗波，且觀察結果變化小，使得勘探效率較高。

2.區域狀況簡述

山東省膠東半島地層裸露部分較多，其圍巖存在與板巖、火山巖、大理巖等的周圍[2]。焦家金礦所處地質巖石成東南分布，且出現斷帶。如今，此地區出現5個礦體，都在其大理巖、花崗巖等和地層交匯的夾層中。礦體分布較為復雜，全場300米，厚度達到8米。礦體的重要構成為花崗巖、斜長角閃巖、閃長巖、娟英巖質碎裂巖、第四系等。如圖1、圖2為焦家金礦的礦體成礦分布規律及地形地質。

3.雙頻激電勘探多金屬礦的具體應用

3.1巖礦石物性特點

此區域的多金屬礦主要有鎢、錫、鉬、硫化金屬、硅化金屬等等，且分布較廣且密集。其條帶狀灰巖的電阻率較為中間值（1000～2000Ωm），視幅頻率≤0.03。當大理巖等發生腐蝕變形后，兩個觀測參數數值有所升高。而多金屬礦化顯示出兩個參數升高的狀況。其中灰巖有較為明顯的高級化特點，視幅頻率>0.04，但此區域數量不多。花崗巖電阻率較高，視幅頻率不高不低，隨著風化呈現電阻值變小、視幅頻率變高的趨勢。

3.2激電異常和實驗驗證

雙頻激電法主要未將具有不同頻率的兩種電流相組合成為雙頻電流，并在進入時將雙頻電流通過地層傳送而產生的一個電位差[3]。

主礦體板處于地下40米處，在這個位置進行實驗，發現激電異常現象，外形比較規范（非正圓形），規格為600×400米，視幅頻率最高值為0.0035。等值線的S-W方向比較密集，而N-E方向比較稀疏，可以體現其向東北偏的狀態。激電異常處視電阻率范圍是600Ωm≤R≤800Ωm，此數值不屬于高電阻。由此可見，此處的多金屬物質為Cu、Zn可能性較大，且應加大對此地加大勘探力度。在金礦的S-W位置，其參數值變化不大，上下幅度不超過1.4%，但花崗巖電阻率值比較大，為2200Ωm≤R≤3000Ωm。在N-E區域，視幅頻率變化較S-W比較大，上下幅度為1.2%～2.2%，電阻率為1000Ωm≤R≤2000Ωm左右，顯示出火山巖的電場特點。西北方向賦有的斷裂帶周圍，表現出視幅頻率異常，其數值比較低，存在低電阻率成異常梯度分布的現象，可斷定此處有大量的多金屬礦產。經過激電法觀測發現，Fs和ρs的雙頻電阻相符，出現了極化特點。由此可估測極化埋深為100米左右。通過激電異常現象和光譜研究，去存在的銅、鋅、鉛較多，且可在139～150米、155～157米、160～168米處鉆孔。

結論

雙頻激電法主要未將具有不同頻率的兩種電流相組合成為雙頻電流，并在進入時將雙頻電流通過地層傳送而產生的一個電位差。其準確率高、效率高、使用方便等特點被廣泛關注和應用。通過利用雙頻激電法對山東省焦家金礦觀測和勘探，對視幅頻率和視電阻率的分析發現激電異常位置，并由此推斷出目密度和異常方差，斷定多金屬礦區位置和礦物種類，以為多金屬礦勘探提供鉆孔開采依據，提高勘探準確率和技術水平。

參考文獻：

[1]張寶林，梁光河，李志遠，等.雙頻激電法在我國西部兩類典型覆蓋區金屬礦體預測中的應用[J].地質與勘探，2010，09（06）：669-675.

[2]張寶松，尚立志，劉國輝，等.CSAMT法和激電中梯法在廣東某區鉛鋅多金屬礦勘查中的應用[J].工程地球物理學報，2014，06（07）：797-801.

[3]周武，原健龍，冉中禹.雙頻激電法在西藏越恰錯地區多金屬礦調查中的應用研究[J].工程地球物理學報，2014，09（01）：412-417.