長周期大功率電法勘探技術在內蒙古自治區額濟納旗銅多金屬礦普查中的應用

曹文明，李 恒，張風祥

（河南省航空物探遙感中心，河南 鄭州 450053）

近年來，大功率電法勘探技術已經被廣泛應用銅多金屬礦普查中。目前，先進技術已經被廣泛應用到各領域中。就銅多金屬礦普查來說，過去主要采用地球化學測量方式，普查銅多金屬礦產資源，對礦產資源的探測效果較好。然而，在礦產普查技術日益發展的新形勢下，原有的測量和普查方式，已經無法滿足當前銅多金屬礦普查工作的要求。不少技術人員在銅多金屬礦普查中，開始加強對長周期大功率電法勘探技術的重視。該技術具有提高數據采集質量和提高分辨率的作用，所以本文展開了關于長周期大功率電法勘探技術的相關探究。

1 長周期大功率電法勘探技術概括

在銅多金屬礦普查中，激發極化的長周期大功率電法勘探技術，是比較重要的技術之一。通過對激發極化法的分析，明確該技術主要是借助礦石和巖石的電化學性質之間存在的差異，深入觀察激電效應，通過對激電效應的觀察總結出礦產及地質問題。目前，激發極化電法勘探技術在應用中，不同的工作類型采用不同的裝置[1]。比如，在較大區域的銅多金屬礦普查面積性工作中，采用的是多種裝置，借助中間梯度裝置能夠及時、有效的發現礦產地質中存在的異常現象。在較大區域的銅多金屬礦普查剖面性工作中，采用的是四級測深裝置，能夠及時掌握異常場源的位置。從某種角度來說，激發極化電法勘探技術的觀測量較多，金屬礦產普查期間，極化率和電阻率是普查中常用的觀測量[2]。長周期大功率勘探技術的應用，主要是從長周期的角度出發，對礦產進行有效的普查和檢測，可以實現對礦產資源的大范圍有效的檢測。

2 內蒙古自治區額濟納旗的礦區地質特征及地球物理特征

2.1 內蒙古自治區額濟納旗的礦區地質特征

近年來，以激發極化法為主的長周期大功率電法勘探技術，逐漸被廣泛應用到銅多金屬礦普查中。額濟納旗位于內蒙古自治區的最西端，該銅多金屬礦區則在額濟納旗的東北段[3]。區域內不僅分布有侏羅統陸相火山巖、火山碎屑沉積巖，也涵蓋流紋巖、凝灰質砂巖等。如圖1所示為內蒙古自治區額濟納旗的礦區構造示意圖根據該圖中相關信息顯示，該區域內火山巖遍布較為廣泛，主要是火山活動強烈，逐漸形成該區域構造形式之一。該區域內火山機構，多分布在火山巖盆底下地基隆起的側。具體礦區地質特征，如圖1所示。

2.2 內蒙古自治區額濟納旗地球物理特征

圖1 內蒙古自治區額濟納旗的礦區構造示意圖

通過對內蒙古自治區額濟納旗區域內野外標本的采集，測得區域內巖石和礦石的物性參數不盡相同。綜合分析區域內巖石的特征，其多體現為高阻低極化的特點[4]。相對于其他類型的巖石而言，凝灰巖與其他巖石特點恰好相反，呈現出的是高阻高極化的特點。而該礦區內的鉛鋅礦產，呈現的是低阻高極化特點。由此可以分析出，巖體礦石的極化性變化，主要是受多金屬含量的影響，多金屬含量越高，其極化率就越大。同時，電阻率的大小，也與金屬含量和金屬結構具有密切的關系。針對內蒙古自治區額濟納旗礦產區域內的巖石和礦產的特性，可以明確多金屬礦化體的電性差異，是導致礦化體異常的重要因素。

3 長周期大功率電法勘探技術在銅多金屬礦普查中的應用

在內蒙古自治區額濟納旗銅多金屬礦普查過程中，應用的長周期大功率電法勘探技術，主要是激發極化法。該技術在內蒙古自治區額濟納旗礦區中的應用，主要是通過不同介質間的激發極化效應的差異性，借助對人工激電廠分布規律的觀測與分析，掌握所觀測礦產區域內的情況，從而解決礦產普查問題。一般情況下，在內蒙古自治區額濟納旗銅多金屬礦普查過程中，采用的是中間梯度裝置進行測量[5]。測量儀器為型號WDFZ-10的發射機，及同型號的整流電源和數字直流激電接收機，均由重慶奔騰生產。在對內蒙古自治區額濟納旗礦產區域野外測量中，設置的供電極距為1500m左右，接收的距離為40m左右。同時，中梯觀測的范圍應在裝置中心的2/3范圍內。本次掃描普查中，每次掃描的供電最多測量線為5條，測量主線為1條。供電采用的是8根測線并聯的方式，最大供電電壓不能夠超過1000V，供電周期控制在32s[6]。在測網布置中，本次的中梯掃面測量面積，大概在5.8km2左右，結合內蒙古自治區額濟納旗區域內的構造和異常極化體走向，將測向的方向調整為330°，測線距為100m，測線點為40m。

如圖2所示，為遠景區激電中梯視極化率等值線平面圖。根據圖中相關信息能夠了解到，激電中梯掃面工作在遠景區開展，DJ-2013-1、DJ-2013-2、DJ-2013-3等編號，范圍較大，且被圈定出規模較大的異常3處。其中以DJ-2013-1異常為主，該異的極化率下限為1.35%，背景值為0.5%左右，是背景值的至少2倍。對應視電阻率為中高阻梯級帶（60-120Ω·m），對應斷裂構造礦化蝕變帶，分析顯示，異常主要是因中淺部黃鐵礦化及低品位黃銅礦化引起，此異常區是找礦的最有利的靶區。

圖2 遠景區激電中梯視極化率等值線平面圖

如圖3所示為遠景區激電測深0勘探線綜合解釋斷面圖，從該極化率的斷面能夠了解到，該剖面相對高極化率異常主要集中在AB/2≤300m的區域。ηs最高達2.6%以上，自上而下強度逐漸減弱。3號點、8號點有中低阻梯級帶顯示。其余測點以中低阻為主。同時，圖中的3號點部位產狀較陡，推測為閃長巖體內部構造裂隙帶較為發育地帶，與激電中梯構造F1關系密切。4-7號點的中高阻中高極化異常，推測與閃長巖體內部侵入的斑巖體關系密切，根據ZK001鉆探結果及取樣結果可知該異常主要由含零星黃鐵礦化、黃銅礦化的閃長斑巖脈引起。

如圖4所示為激電中梯和激電測深的勘探線綜合解釋斷面圖，激電中梯勘探線綜合解釋斷面圖顯示，高極化率集中在3-5號點，且呈先出陡直條帶狀的現象，30≤AB/2≤150m時極化率值較大。以ηs≥2.4%圈定了異常區域，編號J-2013-4，極值達到3%。此外，30≤AB/2≤300m時主要表現為中低阻異常，4號點局部出現中阻區。當300＜AB/2≤750m以中等電阻率為主，局部出現等值線不均勻現象。

圖3 遠景區激電測深0勘探線綜合解釋斷面圖

圖4 激電中梯和激電測深的勘探線綜合解釋斷面圖

激電測深的勘探線綜合解釋斷面圖顯示，當3≤AB/2≤90m時，總體為相對低的極化率。當90＜AB/2≤750m時,高極化異常出現在3-13號。以ηs≥6.6%圈定了異常區域，編號J-2013-5，極值達到9%以上，異常大致呈2條陡立條帶狀形態。由于高極化異常較深，地表未見明顯礦化，不排除深部有較好的成礦可能。

通過對長周期大功率電法勘探技術的應用，從根本上提升了額濟納旗銅多金屬礦普查水平，掌握了礦產資源的分布區域，有效實現了對礦產資源的勘查。可見，長周期大功率電法勘探技術的應用效果較為顯著，因此在日后對銅多金屬礦進行普查時，可以廣泛采用長周期大功率電法勘探技術。

4 結語

在經濟繁榮發展的信息時代下，我國科學技術得以創新。從某種角度而言，長周期大功率電法勘探技術具有比較顯著的優勢，不僅能夠有效提高銅多金屬礦區域內數據采集的準確性和數據采集的質量；同時也能夠進一步增加探測深度。

在本次研究中，通過對當前銅多金屬礦普查中的大功率電法勘探技術的分析，以內蒙古具體的銅多金屬礦區為例，借助長周期大功率電法勘探技術，獲取更加精準的數據，實現對金屬礦產區域的深度探測。希望在本次相關研究下，能夠為日后提升長周期大功率電法勘探技術在銅多金屬礦普查中的應用效果，奠定基礎。