巖礦石電物性測定方法淺析

（青海省第四地質礦產勘查院 青海西寧810029）

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從2015年物探項目組在五林溝地區的地質找礦工作的實際出發，針對巖（礦）石的電性參數測定方法，對于物性標本的采集方法，測定電性參數的儀器、裝置、應注意的技術問題以及測定方法、質量檢查等問題做了比較詳盡的闡述，以及詳細介紹了在野外工作中創新的改新后測量裝置和相關問題。對測得的數據進行了簡單的解析，得出了巖（礦）石電性測定工作中的一般性結論。

物性標本采集測定裝置測定方法

1 電物性測定方法及內容

1.1 電性參數測定內容

對于物性標本電性參數測定的方法，常用的有面團法、蠟封法、物性架法等。蠟封法是把標本的三個面與交瓷盆的盆壁間用無金屬礦雜質的石蠟或者橡皮泥密封，使其兩邊的水僅可由標本內滲過。物性架法的裝置由兩部分組成：一為夾固架，其作用是托起和夾固待測標本，另一部分為不極化電極，其中裝有供電和測量電極（都采用銅棒和飽和硫酸銅溶液），共有兩塊。工作時，不極化電極中應有足量硫酸銅溶液。夾標本時，標本兩端需用潮濕棉紗墊平，以保證接觸全面、良好并保護電極，要求標本除與電極接觸外，與其他部分絕緣，注意防止供電電源及夾固系統漏電。有一種簡便的辦法，是用土或者面粉團作接觸介質，供電及測量電極插在其中，要求所用土的極化率小于1%。當用面團作接觸介質時，其中應加少許硫酸銅，一般也稱為面團法。由于在野外工作中的條件限制，若采用蠟封法，沒有足夠的石蠟去封密標本與盆接觸的三個面，并且石蠟沒有彈性，所采的物性標本每一個都有不同的體積跟長度，不好調整，而且需要測物性參數的標本數量較大，所以此法不可取；若采用物性架法，項目組沒有物性架裝置。所以，綜合以上原因，我們最終將兩者結合在一起，采用面團來作接觸介質，面團中加少許硫酸銅溶液，用石蠟在絕緣塑料盆底做一條隔水帶，用來達到水僅由標本中滲過的目的，保證電流也僅由標本中通過，供電電極及測量電極插在面團中。

1.2 測定方法及結果

本次物性標本的電性參數測定主要測量物性標本的極化率和電阻率，根據公式

式中：S—為接觸面積；L—為標本厚度。

標本從清水中取出后，待表層水分風干后，方可測量，首先測得標本長度L、接觸面積S等數據，其次測得一次場電壓?U、通過物性標本的電流I、以及電阻率值等數據，計算得出二次場電壓?U2以及極化率η。本次測量發射以采用的是“小電流，內高壓”的方法，儀器電流選取200mA，高壓選擇2檔即6V，采樣時間為4s，上述數據的選擇均由多次實驗后最終選取。

要提高巖石電性參數精度，在測試中還需強調下列技術要點：（1）保證供電電流強度幾IAB全部流經截面S。也就是說，兩水槽底部不允許存在漏電I漏。技術要求I漏/IAB<0.1%；（2）將浸泡過的標本一定要自然風干后進行測定。不然IAB絕大部分沿表面流過；（3）保證截面S的實測精度。這要靠標本整形程度，標本接觸面S貼緊狀況和取截面S的合理程度；（4）電流密度不能太大，即供電電流要小，一般要求0.lmAc/m2；經過測量所得各類巖性電性參數如表1。

從標本電物性測定結果來看，強磁鐵礦化片麻巖和強磁鐵礦化閃長巖的極化率達到6%，其他巖性極化率均在2%以下，與理論值相符合。

在測量過程中，通過基本觀測結果統計出來的常見值，與檢查觀測的某一種巖性標本數量，應達到測定標本總數的10%；進行檢查觀測的某一種巖性標本觀測數值的離散程度相對比較大的進行重復觀測以確保數值的準確性，并且在測量的過程中，讀取觀測數據的同時進行判斷該物性標本是否需要重復觀測，并且兩次測量應盡量時間緊密，不可過久放置，影響物性標本電性參數的因素中，表面濕度也是一項重要指標，這樣的質量檢查方法對衡量提供使用的最終統計數據的可靠程度，是有實際意義的。進行的重復觀測數據統計結果如下表：

表1 五林溝—兔耳溝鐵多金屬礦調查評價電物性參數測定統計結果表

表2 重復觀測數據統計結果表

本次共測定巖石標本共102塊，質量檢查17塊，質量檢查電性標本數占總標本塊數的16.6%，質量檢查按“一同三不同”即（同一塊巖石不同人用不同接收機在不同時間）進行檢查，標本的長度和截面積均需檢查，電物性質檢統計用均方誤差來衡量。結果滿足規范及設計的要求。

2 結語

巖礦石電性參數受樣品本身（結構、成份等）以及測定儀器等的制約因素較多，比較難以獲得接近原樣賦存狀態的真實數值。在一般的地質找礦工作中，依據現有的條件，在巖礦石電性參數測定的一系列過程中，只要規范化作業，充分考慮儀器的各項因素，嚴格按照規范、規程中的要求進行此項工作，應該能夠獲得相對來說較為準確的電性參數。本文所涉及的實驗研究工作，得到了物探項目組段季學同志的積極幫助跟大力支持，另外，在本文的完成過程中，得到了物探組技術負責馬玉忠等的悉心指導與幫助，在此一并致謝！

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巖礦石電物性測定方法淺析

■李桂花 段季學

P5[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-147-1