激電測(cè)量在甘肅某礦床應(yīng)用效果研究

馬偉慶，薛世虎，喻小蘭

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉735000）

激發(fā)極化法是尋找礦產(chǎn)資源最為有效的一種地球物理勘探方法，其利用浸染型礦中所含電子導(dǎo)電體在人工電場(chǎng)作用下產(chǎn)生體極化的特點(diǎn)，使總的極化效應(yīng)被礦體內(nèi)無(wú)數(shù)電子導(dǎo)電體顆粒構(gòu)成的電偶子場(chǎng)疊加，從而增強(qiáng)了觀測(cè)場(chǎng)的綜合信息，同時(shí)又能提取電阻率參數(shù)，固有可能發(fā)現(xiàn)一定深度下的隱伏礦體。這是一種良導(dǎo)體，在激電測(cè)量中表現(xiàn)為低阻高極化體。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

本區(qū)地處阿爾金大斷裂北側(cè)一隅，位于堆若格特向形轉(zhuǎn)折端東部。出露地層簡(jiǎn)單，褶皺、斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，侵入巖不甚發(fā)育，僅有零星脈巖分布，礦區(qū)的礦物質(zhì)主要賦存在太古宇—古元古界敦煌巖群，賦礦巖石以白云母石英片巖為主，大理巖次之，礦體的頂?shù)装迮c賦礦巖石巖性一致，是一套典型的變質(zhì)沉積巖組合含礦建造。礦體為層狀、似層狀和透鏡狀，產(chǎn)狀與圍巖片理及區(qū)域構(gòu)造線方向一致。其呈顯微鱗片—鱗片狀分布于脈石礦物顆粒之間，說(shuō)明礦質(zhì)與地層巖石同時(shí)沉積。

勘查區(qū)內(nèi)，沒(méi)有與礦同期或者更早期的巖漿活動(dòng)派生產(chǎn)物，但在沉積后期見(jiàn)有巖漿侵入，巖漿侵入造成圍巖溫度升高，并伴隨有褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、赤鐵礦化、高嶺土化及碳酸鹽化等為主的混合巖化作用，致使礦體晶片隨脈石礦物顆粒增大的過(guò)程中一再增大，并進(jìn)一步聚集，從而形成本區(qū)的晶質(zhì)礦體。

2 勘查區(qū)地球物理特征

在勘查區(qū)內(nèi)開(kāi)展物性工作主要為巖礦是標(biāo)本測(cè)定。從物性測(cè)定結(jié)果看，區(qū)內(nèi)礦石視極化率最高，算數(shù)平均值達(dá)72.9%，其視電阻率均值約21.1Ω·m；主要賦礦巖性白云母石英片巖視極化率及視電阻率隨石墨含量的變化起伏較大。

不含石墨或石墨含量較低的情況下視極化率一般低于10%，其視電阻率一般在500Ω·m～4000Ω·m之間，隨石墨品位升高至邊界品位（3%）左右視極化率一般可達(dá)15%～20%，視電阻率一般低于200Ω·m；黑云斜長(zhǎng)片麻巖視極化率均值約9%,視電阻率一般在300～1000之間；其他巖性如大理巖極化率一般低于8%。

物性研究表明，該Ⅸ巖礦石具有如下電性特征：①極化率：礦＞白云石英片巖＞大理巖＞黑云斜長(zhǎng)片麻巖＞花崗偉晶巖；②電阻率：花崗偉晶巖＞黑云斜長(zhǎng)片麻巖＞大理巖＞白云石英片巖＞礦。

綜上所述，該區(qū)內(nèi)的目標(biāo)地質(zhì)體與其圍巖之間存在較明顯的極化、電阻率特性差異，具備用激發(fā)極化法勘查的地球物理前提。

表1 物性測(cè)定結(jié)果

3 工作方法技術(shù)綜述

利用激電中梯裝置圈定激電異常，發(fā)現(xiàn)異常后利用激電測(cè)深對(duì)異常進(jìn)行解剖，以達(dá)到尋找隱伏礦體的目的。經(jīng)野外方法有效性試驗(yàn)，選取AB=1200m，MN=40開(kāi)展工作，觀測(cè)段為600m。

確定儀器的工作參數(shù)為：供電周期T=8s，采樣延時(shí)td=200ms，第一塊采樣寬度t1=40ms，疊加3次，激電中梯使用長(zhǎng)導(dǎo)線進(jìn)行。

激電測(cè)深工作使用長(zhǎng)導(dǎo)線工作方式進(jìn)行，采用對(duì)稱四級(jí)等比裝置進(jìn)行野外測(cè)量工作，AB∶MN=5∶1，AB/2最小為2.5m，最大為1000m。

盆腔炎是指女性生殖器官、子宮周圍結(jié)締組織或者盆腔腹膜發(fā)生炎癥反應(yīng)，主要發(fā)生于產(chǎn)婦產(chǎn)后或者流產(chǎn)、經(jīng)期衛(wèi)生不良、行宮腔內(nèi)手術(shù)操作后感染，臨床以發(fā)熱、下腹痛、陰道分泌物增多和食欲不振為特征，不僅影響患者的日常生活和工作質(zhì)量，還會(huì)影響患者的情緒變化[1-2]。臨床對(duì)于盆腔炎的治療通常是采用常規(guī)抗生素，但是治療效果并不理想。為此，本次研究將物理方法和左氧氟沙星聯(lián)合用于治療盆腔炎，并分析其治療效果，現(xiàn)報(bào)告如下。

4 物探成果與鉆探驗(yàn)證對(duì)比分析

4.1 平面異常解釋

經(jīng)激電中梯面積測(cè)量，結(jié)合地質(zhì)資料及物性特征，劃定本區(qū)視極化率異常下限為10%、視電阻率上限為20Ω·m并圈定異常5處，分別編號(hào)JDⅠ、JDⅡ、JDⅢ、JDⅣ、JDⅤ。異常位置見(jiàn)圖1、圖2。

（1）JDⅠ號(hào)異常。異常呈條帶狀，位于測(cè)區(qū)中部，自西向東貫穿整個(gè)測(cè)區(qū)，異常走向方位約110°，長(zhǎng)約2500m，寬約150m，其東側(cè)未封閉。該異常呈“低電阻高極化”特征,視電阻率一般小于30Ω·m，視極化率一般大于12%，ηs最高為23.4%。

結(jié)合地質(zhì)資料分析認(rèn)為JD由含二云石英片巖引起，經(jīng)槽探工程控制并進(jìn)行樣品分析，異常處圈定出了工業(yè)品位礦體，礦體平均厚度約60m，礦石平均品位4.7%，礦體位于含二云石英片巖與含透閃石化大理巖界限一側(cè)。

（2）JDⅡ異常。異常呈條帶狀，位于JDⅠ異常南側(cè)，異常走向方位約110°，與JDⅠ異常平行，異常寬約100m，長(zhǎng)約300m，東側(cè)未封閉。該異常呈“低電阻高極化”特征,視電阻率一般小于30Ω·m，視極化率一般大于10%，ηs最高為16.1%。

結(jié)合地質(zhì)資料分析認(rèn)為JDⅡ異常由含二云石英片巖引起，經(jīng)槽探工程控制并進(jìn)行樣品分析，異常處圈定出了工業(yè)品位礦體。

J2礦體平均厚度約20m，礦石品位較低，礦體位于含二云石英片巖與含透閃石化大理巖界限一側(cè)。

（3）JDⅢ異常。異常位于測(cè)區(qū)中部低阻區(qū)北部，異常軸線方位約110°，長(zhǎng)約700m，兩處異常基本平行、對(duì)稱展布。JDⅢ異常呈“高極化低電阻”特征，其視極化率異常視極化率異常呈串珠狀，異常視極化率一般大于10%，ηs最高為57.2%；同時(shí)JDⅢ異常位于視電阻率由北向南升高梯度帶上。

該礦體賦存于大理巖與二云石英片巖界線部位。JDⅢ異常與礦體位置對(duì)應(yīng)，為礦致異常。

（4）DⅣ異常。異常位于測(cè)區(qū)中部低阻南部邊緣，呈“高極化低電阻”特征，其視極化率異常呈串珠狀，異常軸線方位約110°，長(zhǎng)約1200m，兩處異常基本平行、對(duì)稱展布。JDⅣ異常視極化率一般大于10%，ηs最高為18.1%，視電阻率一般小于20Ω·m。

該異常視極化率幅值較JDⅢ略低，異常形態(tài)規(guī)模與JDⅡ基本一致。地表工程揭露見(jiàn)礦化體異常位置與礦化體吻合。

槽探編錄顯示礦化體北側(cè)為白云母石英片巖，南側(cè)主要巖性為含透閃石化大理巖。該礦體同樣賦存于大理巖與石英片巖界線部位。JDⅣ異常與礦體位置對(duì)應(yīng)，為礦致異常。

（5）JDⅤ異常。異常呈條帶狀，位于測(cè)區(qū)中南部，異常走向方位約110°，異常長(zhǎng)約1000m，寬約90m，其東西兩側(cè)均未封閉。該異常由西向東逐步變窄，異常幅值也隨之變小。

異常呈“高極化低電阻”特征,視電阻率一般小于20Ω·m，視極化率一般大于15%，ηs最高為73.8%。結(jié)合地質(zhì)資料分析，JDⅤ異常處對(duì)應(yīng)礦體，此處礦體為礦區(qū)內(nèi)主礦體，經(jīng)工程控制礦體在平均厚度約62m，礦體厚度與異常規(guī)模基本一致。

圖3 07線綜合剖面圖

4.2 典型剖面異常解釋與鉆探驗(yàn)證對(duì)比分析

針對(duì)JDⅤ異常主礦體開(kāi)展了激電中梯剖面測(cè)量、激電測(cè)深工作，以激電測(cè)深異常為指導(dǎo)布設(shè)施工8個(gè)鉆孔，有6個(gè)鉆孔見(jiàn)礦，整體上所獲得的異常數(shù)據(jù)與地表礦體對(duì)應(yīng)較好，具有“高極化低電阻”特征。

從測(cè)深資料綜合研究，推測(cè)礦體在淺部?jī)A角多在60°左右，深部產(chǎn)狀逐漸北傾。

通過(guò)鉆孔資料及電法資料綜合研究，礦體在深部發(fā)生了波狀彎曲，轉(zhuǎn)折部位深度距地表約250m～300m。現(xiàn)以7線剖面為例進(jìn)行論述。

7線剖面在445～455測(cè)點(diǎn)間發(fā)現(xiàn)“高極化低電阻”異常一處，異常編號(hào)JDⅤ，其視極化率一般大于12%，ηs最高為65.5%，視電阻率一般小于20Ω·m，異常寬約100m。激電測(cè)深反映JDⅤ異常由淺到深逐漸變寬，其地表產(chǎn)狀南傾，在深部逐步變陡、直至轉(zhuǎn)向北傾。

經(jīng)鉆孔ZK0704驗(yàn)證，10m～120m發(fā)現(xiàn)真厚度約90m礦體，礦體南傾；在ZK0704南側(cè)180m實(shí)施了ZK0708鉆孔，未見(jiàn)礦體礦，結(jié)合激電測(cè)深成果推測(cè)礦體在深部產(chǎn)狀轉(zhuǎn)向北傾，在鉆孔ZK0704北側(cè)65米實(shí)施了ZK0703交叉孔進(jìn)行驗(yàn)證比對(duì)，在0m～328m處均見(jiàn)礦體，地表產(chǎn)狀南傾，在深部逐步變陡、逐漸轉(zhuǎn)向北傾，驗(yàn)證物探推斷準(zhǔn)確、合理、可靠。

5 晶質(zhì)礦激電異常特征的討論及幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

（1）利用激發(fā)極化法（剖面、測(cè)深）進(jìn)行普查具備一定的物性前提，是行之有效的普查方法；勘查成果充分證明工作方法選擇正確、布置合理和質(zhì)量可靠。

（2）以視電阻率ρs≤20Ω·m異常等值線圈定的異常帶，經(jīng)鉆探驗(yàn)證成果為礦（化）體反應(yīng)，并基本可圈定礦在地表投影的平面異常范圍。以視電阻率參數(shù)為主要推斷依據(jù)，結(jié)合視極化率參數(shù)及物性測(cè)定結(jié)果對(duì)激電中梯面積測(cè)量區(qū)域進(jìn)行了整體性地質(zhì)推斷解釋，基本劃分出測(cè)區(qū)大理巖、二云石英片巖、片麻巖等主要巖性分布范圍，劃分了測(cè)區(qū)主要賦礦層位。

6 結(jié)語(yǔ)

激發(fā)極化法在礦勘查中取得了較好的找礦成果，其高極化低阻特征較為明顯，充分發(fā)揮了物探方法尋找隱伏礦體的有效性和優(yōu)越性，對(duì)礦區(qū)工程的布設(shè)起到了較好的指導(dǎo)意義,為尋找隱伏礦體方面激電工作能提供有力的依據(jù)。激發(fā)極化法應(yīng)用到礦的勘查中是一種高效、低成本的方法，應(yīng)廣泛推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]李金銘.地電場(chǎng)與電法勘探f-M-I.北京：地質(zhì)出版社，2005.

[2]良魁.電法勘探教程IM].北京：地質(zhì)出版社.1983.

[3]雅亮等.激電測(cè)量在礦勘查中的應(yīng)用.

[4]夏輝等.新疆阿拉托別礦激電異常特征及找礦效果的初步研究.

[5]許瑞華,李宇杰,唐僥.激電測(cè)量在皖南某礦區(qū)尋找隱伏礦脈中的應(yīng)用[J].四川地質(zhì)學(xué)報(bào),2014,34(S1)：76-79.

[6]朱勇.鉻污染場(chǎng)地復(fù)電阻率法時(shí)頻域聯(lián)合探測(cè)技術(shù)研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）,2013.