地質(zhì)找礦與資源勘查中物探技術(shù)的應(yīng)用分析

陳烈

摘要：物探技術(shù)是一種重要的地質(zhì)找礦與資源勘查技術(shù)，其技術(shù)水平與地質(zhì)找礦、資源勘查的真實(shí)性和精確性直接相關(guān)，因此應(yīng)重視對(duì)物探技術(shù)的應(yīng)用研究。物探技術(shù)的常用方法包括放射性測(cè)量、磁法、電法及重力測(cè)量等。在本案，筆者主要介紹磁法、電法在地質(zhì)找礦與資源勘查中的應(yīng)用，并以具體案例做補(bǔ)充說明。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)找礦；資源勘查；磁法；雙頻激電法

一、磁法在地質(zhì)找礦與資源勘查中的應(yīng)用

勘查區(qū)內(nèi)分布有第四系全新統(tǒng)、前寒武系第四段及包含前寒武系的三套地層，詳見表1。

（一）野外觀測(cè)、資料處理

為了滿足工作需要，決定用手持GIS采集系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集測(cè)量放點(diǎn)，用WCZ-1高精度質(zhì)子磁力儀采集磁測(cè)數(shù)據(jù)及其磁測(cè)精度、分辨率分別是±1.0nt和0.1nt。在數(shù)據(jù)采集中，每一測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)次數(shù)都應(yīng)在2次以上，且在平穩(wěn)后進(jìn)行存儲(chǔ)和記錄。在本次磁測(cè)工作中，共投入4臺(tái)WCZ-1高精度質(zhì)子磁力儀，其中測(cè)量?jī)x器3臺(tái)、日變觀測(cè)儀器1臺(tái)。在實(shí)際工作中，建議注意下列事項(xiàng)：一是工作前，校驗(yàn)所有設(shè)備的性能；二是測(cè)量前后，測(cè)定儀器的噪聲水平和一致性；三是重視測(cè)量數(shù)據(jù)的日變校正；四是工作結(jié)束后，以“一同三不同”的方式自檢測(cè)量磁測(cè)質(zhì)量。

（二）地磁場(chǎng)總強(qiáng)度異常與成礦預(yù)測(cè)

1.M1：M1在北西向，其主體處在蒼山群變質(zhì)巖與第四系沉積巖的接觸帶上及北西向的剪切破碎帶內(nèi)，主要在北西向360m-北東向150m的矩形控制范圍內(nèi)。在區(qū)內(nèi)，發(fā)現(xiàn)褐鐵礦與赤鐵礦石蝕變的出露點(diǎn)，建議作為探礦的主要目標(biāo)區(qū)。

2.M2：M2處在測(cè)區(qū)東南的邊界，主體處在蒼山群的變質(zhì)巖內(nèi)，且因北西向構(gòu)造的控制而在北西向呈條帶狀分布，主要在北西向長(zhǎng)250m-北東向?qū)?40m的矩形控制范圍內(nèi)。在構(gòu)造的破裂帶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)局部地段存在褐鐵礦蝕變，建議作為探礦的次級(jí)目標(biāo)區(qū)。

3.M3：M3處在測(cè)區(qū)南端，主要在近東西向長(zhǎng)460m-南北向?qū)?0m的矩形控制范圍內(nèi)。主體在一條推斷的構(gòu)造線上及在變質(zhì)巖的外帶存在較強(qiáng)的磁異常帶，且地表的覆蓋完好，則未見任何礦化露頭，因此建議適量解剖，以探明異常的成因。

二、電法在地質(zhì)找礦與資源勘查中的應(yīng)用

（一）技術(shù)方法

電法是一種常見的物探技術(shù)，本案選取雙頻激電法進(jìn)行找礦勘查。雙頻激電法的原理如下：雙頻激電法將高、低頻兩種電流合成雙頻電流波形，用以作為激勵(lì)場(chǎng)源向大地供電。其中，高、低頻電流具有相干性，即可按需變換，而接收機(jī)在同一時(shí)間先接收主頻激電總場(chǎng)的地電信息，再對(duì)目標(biāo)體的電化學(xué)穩(wěn)定性及導(dǎo)電性進(jìn)行研究，以獲得視幅頻率、視電阻，分別可用下列公式表達(dá)：

式中，-低頻電位差；-高頻電位差；K-裝置系數(shù)。雙頻激電法可一次供電得到高、低頻電位差，且野外觀測(cè)會(huì)對(duì)高、低頻電位差產(chǎn)生相同的干擾因素，則在視幅頻率計(jì)算時(shí)，會(huì)相減而抵消，從而起到抑制干擾及提高異常幅值的作用，并最終獲得可觀的應(yīng)用效果。

（二）勘查區(qū)應(yīng)用

1.工程概況

勘查區(qū)內(nèi)地表出露地層包括震旦系志棠組、寒武系下統(tǒng)荷塘組及奧陶系下統(tǒng)印渚埠組，詳見表1。

該勘查區(qū)的構(gòu)造表現(xiàn)出同位疊加、多性質(zhì)、多方向及多期性等特征，其中F1是區(qū)內(nèi)的重要導(dǎo)礦與含礦構(gòu)造。隱伏似層狀礦體的含礦構(gòu)造常是巖層層間滑動(dòng)破碎帶、巖體接觸面與其侵位所致的“冒落”構(gòu)造。

2.巖、礦石的物性特征

為了滿足工作需要，野外工作選擇SQ-3C輕便型雙頻道激電儀，并運(yùn)用強(qiáng)迫電流法來測(cè)定巖、礦石的物性，即：先測(cè)試從鉆孔和露頭中采集的標(biāo)本，再算出巖、礦石的視幅頻率Fs和視電阻率ρs。物性測(cè)定分析結(jié)果表明，條帶狀灰?guī)r與泥質(zhì)灰?guī)r的Fs一般≤3%，ρs一般為850-2400Ω·m，且在交代和蝕變后，F(xiàn)s與ρs都有程度不一的增幅，而若含有多金屬礦化，則Fs與ρs的值較高；若與螢石共生且呈侵染狀，則多金屬賦存巖及含炭質(zhì)灰?guī)r具有高極化、低阻的特征，其中Fs一般>4%；花崗巖的Fs中等、ρs低，且在風(fēng)化后，ρs下降、Fs增大。根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造與礦體的物性特征，綜合分析確定勘查區(qū)Fs的異常下限是4%，同時(shí)礦體與圍巖在Fs、ρs上的差異明顯，其是野外激電工作的物理前提及分析激電異常的依據(jù)。

3.異常特征解釋

根據(jù)勘查區(qū)的地質(zhì)、地形條件及勘查任務(wù)，決定野外施工的網(wǎng)度選擇100×20m，即：在H7線的ZK4001、ZK701處進(jìn)行孔旁對(duì)稱四極測(cè)深試驗(yàn)，以確定頻率、極距極解釋K值參數(shù)。其中，極距AB選擇5MN，高、低頻測(cè)量分別選擇4Hz、4/13Hz，以提高工作效率及保證數(shù)據(jù)采集、探測(cè)深度的真實(shí)性。在處理資料時(shí)，應(yīng)對(duì)由地形、地層不均及外界干擾所致的曲線畸變做濾波處理，并運(yùn)用K剖面法確定花崗巖巖體頂部的埋深。

備注：O1y-奧陶式下統(tǒng)印渚埠組；ε3x-寒武系上統(tǒng)西陽山組；ε3h-寒武系上統(tǒng)華嚴(yán)寺組；ε2y-寒武系中統(tǒng)楊柳崗組；

物探工作布置圖（局部）

結(jié)語：為了適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)大力發(fā)展地質(zhì)勘探事業(yè)，其中物探技術(shù)在地質(zhì)找礦與資源勘查中的應(yīng)用甚廣，且應(yīng)用效果顯著。在本案，筆者舉例分析了磁法、電法在地質(zhì)找礦與資源勘查中的應(yīng)用。應(yīng)用表明，磁法勘探可查明勘查區(qū)的基本構(gòu)造、磁異常分布，可圈定基本的找礦靶區(qū)，可通過提交磁測(cè)結(jié)果來指導(dǎo)地質(zhì)評(píng)價(jià)與探礦工作的開展；雙頻激電法可在同一時(shí)間測(cè)得高、低頻電位差，同時(shí)通過算出的視幅頻率，可抵消相同因素的影響，可抑制干擾及提高異常幅值，繼而保證觀測(cè)的高精度。為了提高物探技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，建議在未來的研究中堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)的原則，并拓寬研究的廣度和深度。

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