一種激電異常圈定方法研究
——以承德某礦區(qū)為例

白雪山，解 鵬

（河北省地礦局第四地質(zhì)大隊，河北 承德 067000）

在常規(guī)激電異常分析中，一般是將視極化率與視電阻率分別分析，圈定異常范圍，在根據(jù)視極化率特征對異常進(jìn)行異常編號及異常特征描述。在這個條件下，對視極化率特征的描述一般較為清晰明確，但這種異常圈定方法，往往不能很好的將視電阻率與視極化率特征結(jié)合在一起。本文在常規(guī)異常圈定方法的基礎(chǔ)上，對激電異常圈定方法進(jìn)行改進(jìn)，通過綜合視極化率與視電阻率異常特征，重新圈定異常范圍，更好的了解測區(qū)內(nèi)的電性特征。

1 異常圈定方法介紹

首先，根據(jù)激電測量結(jié)果，運用傳統(tǒng)異常下限計算方法計算視極化率異常下限Ms，然后計算新的統(tǒng)計量F，F(xiàn)的計算公式如下：

其中：ηS——實測視極化率數(shù)值；

ρS——實測視電阻率數(shù)值；

MS——計算出的視極化率異常下限；

新的統(tǒng)計量F代表了區(qū)內(nèi)視極化率與視電阻率變化趨勢的相對關(guān)系。通過用lnF等值線曲線作圖，可以明顯的區(qū)分區(qū)內(nèi)的相對低阻高極化帶和相對高阻低極化帶，并對區(qū)內(nèi)的明顯梯度異常變化帶反映明顯。

2 研究區(qū)概況

2.1 工作概況

研究對象為承德某鉬礦區(qū)激電異常。工作目的是通過對比常規(guī)方法圈定的激電異常與通過新方法圈定的激電異常，在進(jìn)行定性解釋時的優(yōu)劣，來研究新異常圈定方法的有效性及實用性。

2.2 研究區(qū)物性特征

研究區(qū)物探激電工作共測量了4種巖性的電阻率和極化率，共采集測量了120塊巖（礦）石標(biāo)本。物性測量成果見表1。

表1 某鉬多金屬研究區(qū)物性測量統(tǒng)計表

由表1可見，研究區(qū)內(nèi)這四種巖性的視電阻率均較低，均在幾百歐姆米以內(nèi)。鉬礦化角礫巖和其它幾種巖性的視電阻率差別不大，但其視極化率的差異較為明顯，相比其它巖性反應(yīng)為高極化特征，視極化率可以作為本研究區(qū)尋找礦化異常的主要參數(shù)。此外，燧石條帶白云巖在激電中梯中反應(yīng)為高阻，視電阻率在幾百到幾千歐姆米之間，這可能是地表所采巖樣風(fēng)程度化較高，在浸泡后所測視電阻率相比深部新鮮巖石要低很多。

2.3 研究區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)出露地層主要為中上元古界薊縣系和青白口系、古生界寒武系和奧陶系、中生界侏羅系和新生界第四系。區(qū)內(nèi)暫未發(fā)現(xiàn)巖漿巖出露。

研究區(qū)位于燕山弧型斷裂帶興隆段，受構(gòu)造運動影響，北東東向斷層發(fā)育區(qū)內(nèi)見有斷層5條，編號F1～F5，本次物探激電工作主要圍繞F2、F3、F4斷層進(jìn)行（圖1），這三條斷裂的特征簡介如下：

F2正斷層：位于研究區(qū)中部，長度約4200m，走向85°，傾向北西，傾角70°。鉬礦化普遍存在于該構(gòu)造中及構(gòu)造上下盤圍巖裂隙中。F2斷層?xùn)|段斷層寬度5m～20m，構(gòu)造帶內(nèi)以斷層角礫巖為主。角礫多為硅質(zhì)條帶白云巖，角礫之間多以硅質(zhì)膠結(jié)。構(gòu)造帶中見有黃色粉末狀氧化鉬，極少量黃鐵礦化。F2斷層西段位于侏羅系張家口組流紋巖中，產(chǎn)狀與東段基本一致，寬度約30m～40m，長約3000m。斷層內(nèi)裂隙較發(fā)育，鉬礦化產(chǎn)于侏羅系流紋巖張性裂隙中。

F3正斷層：位于研究區(qū)中部，斷層走向10°，傾向南東，傾角46°。斷層寬度5m～8m，長度約80m。該斷層位于F2正斷層與F4正斷層交叉位置附近，上下盤均為霧迷山組白云巖。構(gòu)造帶內(nèi)以角礫巖為主，角礫巖中見有褐鐵礦化風(fēng)化空洞，少量錳礦化，部分氧化鉬呈黃色粉末狀。

F4正斷層：位于研究區(qū)中南部，在研究區(qū)范圍內(nèi)長約3000m，向南西延出研究區(qū)以外。該斷層走向43°，傾向北西，傾角60°。斷層構(gòu)造帶內(nèi)以角礫巖為主，角礫多為硅質(zhì)條帶白云巖，角礫之間以硅質(zhì)膠結(jié)為主。構(gòu)造帶中見有褐鐵礦化風(fēng)化空洞，黃色粉末狀氧化鉬，見少量錳礦化、極少量黃鐵礦化。

2.4 研究區(qū)激電異常劃分依據(jù)及異常下限的確定

根據(jù)研究區(qū)物性標(biāo)本測量統(tǒng)計結(jié)果（見表1），區(qū)內(nèi)露頭礦化點取樣的鉬礦化角礫巖反應(yīng)為中低阻、高極化率電性特征。相比于研究區(qū)內(nèi)的其它幾種主要巖性，鉬礦化角礫巖的視電阻率比凝灰?guī)r要高，但與白云巖及硅質(zhì)白云巖的電阻率差別不大；鉬礦化角礫巖的視極化率卻是明顯高于其它巖性。故此，以高極化、中低阻的電性特征區(qū)域為主要目標(biāo)，結(jié)合區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造為近東西向斷裂的地質(zhì)，以視極化率為劃分異常的主要參數(shù)來劃定激電異常體。

應(yīng)用Excel軟件對研究區(qū)全區(qū)的視極化率進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計，然后計算異常下限，計算公式如下[1]：

式中：ηs下限為視極化率異常下限值；ηsb背景為視極化率背景值；為背景地段的視極化率ηs的平均值。

式中系數(shù)（1.5～2.5）取決于異常的置信度。

在剔除原始數(shù)據(jù)中備注有明顯人文干擾引起的高極化與負(fù)極化點后，求取視極化率的算術(shù)平均值為1.40%，以此作為的視極化率背景值ηsb背景；統(tǒng)計視極化率大于背景值1.4%的“異常點”約占總測點數(shù)的36.3%，異常點數(shù)相對較多，故公式4中的系數(shù)（1.5～2.5）取較小值1.5；本區(qū)背景值相對較為穩(wěn)定，故N值取觀測視極化率的絕對均方誤差，計算得到N值為1.12%。由公式4計算得到全區(qū)視極化率異常下限Ms下限為3.08%，以此下限勾繪出本區(qū)激電中梯測量視極化率異常的范圍。

圖1 物探綜合剖面圖

圖2 激電中梯視極化率平面等值線圖

圖3 激電中梯視電阻率平面等值線圖

圖4 lnF平面等值線圖

2.5 研究區(qū)激電平面等值線異常特征

本次激電中梯工作區(qū)域的巖性組相對簡單，其中研究區(qū)中部和北部主要為第四系覆蓋，西南和東南部主要為霧迷山組白云質(zhì)灰?guī)r及灰質(zhì)白云巖，西北大部和東北局部為張家口組流紋質(zhì)角礫巖及凝灰?guī)r。近東西向F2斷裂橫貫研究區(qū)，位于研究區(qū)中部偏南位置；F3、F4斷裂位于研究區(qū)東部，在32、36測線附近與F2斷裂交匯。由激電中梯視極化率平面等值線圖（圖2）可見，工作區(qū)內(nèi)的視極化率呈現(xiàn)中部高極化、南北及東西邊部低極化的分布特征。總體上看，區(qū)內(nèi)視極化率大于2%的中高極化區(qū)域為不規(guī)則狀異常，極化體呈北西向展布，各極化體排列呈近東西向，和研究區(qū)內(nèi)F2控礦斷裂構(gòu)造走向相吻合。激電中梯視電阻率平面等值線圖（圖3）顯示，研究區(qū)內(nèi)視電阻率呈現(xiàn)南高北低的分布特征，其中視電阻率在1200Ω·m以上的中高阻區(qū)整體呈“V”字型，自研究區(qū)東南角向西延伸至研究區(qū)西邊界，開口朝向北西。總體來說，區(qū)內(nèi)中高極化異常帶對應(yīng)為中低阻區(qū)。根據(jù)計算得到的視極化率異常下限值3.08%，以此勾繪出視極化率等值線平面圖中的激電異常，研究區(qū)范圍內(nèi)共勾繪出3處激電異常，編號自西向東依次為IP1、IP2、IP3。

3 重新圈定后的異常研究

3.1 重新圈定的異常特征

首先，根據(jù)實測視極化率數(shù)據(jù)ηs，計算所得視極化率異常下限Ms（3.08%），實測視電阻率數(shù)據(jù)ρs，及視電阻率的算數(shù)平均值。計算全區(qū)的統(tǒng)計單位F，然后繪制lnF的等值線曲線圖（圖4）。

3.2 新圈定異常的異常解譯

以lnF=1.5和lnF=-1.5為兩組異常邊界重新圈定區(qū)內(nèi)的激電異常范圍。

其中，lnF大于1.5的范圍為相對低阻高極化異常區(qū)域。結(jié)合異常形態(tài)，對星點狀分布的異常區(qū)，認(rèn)為是由局部的黃鐵礦化富集所引起，而對于形態(tài)較為規(guī)則，范圍較大的異常區(qū)，則認(rèn)為是由金屬硫化物引起，具有較好的找礦意義。

對lnF小于-1.5的范圍，則是相對高阻低極化異常區(qū)，對應(yīng)的是由F2斷層以南的霧迷山組白云巖引起的高阻異常。

4 結(jié)論

通過對研究區(qū)采用新的異常圈定方法劃定異常，能夠更加迅速和直觀的了解區(qū)內(nèi)的激電異常分布特征，對于快速劃定與成礦有關(guān)的相對低阻高極化異常帶成效顯著。為物探工作與地質(zhì)工作的套合分析提供了一組新的依據(jù)。同時，對于單一等值線圖中的視電阻率與視極化率相對關(guān)系能夠更加直觀的了解，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行各種分析研究。

研究過程中還發(fā)現(xiàn)，該方法對相對高阻高極化異常的識別能力較差，在實際應(yīng)用時還存在一定局限性，適宜與其他常規(guī)異常圈定分析方法相結(jié)合，才能達(dá)到更好的異常解釋效果。