高密度電法在尋找金屬礦中的應(yīng)用

胡曉博

（湖南省核工業(yè)地質(zhì)局301大隊(duì)，湖南 長沙 410000）

高密度電法勘探技術(shù)屬于當(dāng)前尋找金屬礦最常應(yīng)用的方法，能夠顯著提升電法勘探野外數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，還能夠有效提升勘探效率，實(shí)現(xiàn)電法勘探智能化發(fā)展。我國早期所應(yīng)用的高密度電法儀只可以獲取視電阻率參數(shù)，能夠應(yīng)用到礦山采空區(qū)勘查、水壩側(cè)漏等工程地質(zhì)勘查中。當(dāng)前，我國學(xué)者甚少研究尋找有色金屬礦產(chǎn)時(shí)應(yīng)用高密度電法的文章，尤其是視極化率和視電阻率參數(shù)獲取方面[1]。此次研究所采用的高密度測量系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以同時(shí)采集視電阻率和視極化率，可以一次布設(shè)上百個(gè)測點(diǎn)，并且在采集和計(jì)算數(shù)據(jù)時(shí)可以由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化控制。通過對金屬礦探查實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，此種探測方法能夠有效查找金屬礦產(chǎn)，因此可以推廣應(yīng)用。

1 高密度電法在多金屬礦體上的應(yīng)用分析

第一，礦區(qū)地質(zhì)。此次實(shí)驗(yàn)所選擇的礦區(qū)中包含多個(gè)金屬礦，地層巖石為中生界路相火山噴發(fā)巖。巖石包含凝灰?guī)r，礫熔巖。礦體處于斷裂破碎帶中，金屬礦物包含銀礦，鉛礦，黃鐵礦，高嶺石礦，并且包含角礫狀礦石和塊狀礦石。該試驗(yàn)礦區(qū)曾開展多次地質(zhì)勘查活動，在進(jìn)行勘查掃面時(shí)發(fā)現(xiàn)較多鋅異常和銀鉛異常情況。通過激電中梯掃面處理發(fā)現(xiàn)多次激電異?，F(xiàn)狀，聯(lián)合地質(zhì)勘查圖紙，地質(zhì)鉆探掃查出銀礦體。第二，礦區(qū)電性特征：通過電參數(shù)檢測結(jié)果能夠看出，巖石極化率最高的是金屬硫化物，視極化率幾何均值為4.58%，變化范圍在5.3%左右。巖石極化率均值比較低的是金屬硫化物，該硫化物未必須出明顯氧化反應(yīng)，且該礦區(qū)巖石視極化率為0.34%，比其他巖石視極化率低。在對凝灰?guī)r和蝕變流紋巖進(jìn)行掃查探測分析之后發(fā)現(xiàn)，其極化率比其他巖石高出許多，但是比鉛鋅銀礦石低，相比于其他巖石來說，上述兩類巖石的極化率沒有超過1%。當(dāng)巖石中含有金屬硫化物時(shí)，其電阻率特點(diǎn)為中低阻率；當(dāng)巖石中不包含金屬硫化物時(shí)，則電阻率會比較高，因此表明該區(qū)域在找尋礦時(shí)需要采用激電方式。第三，分析礦區(qū)試驗(yàn)效果：在選擇剖面位置時(shí)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮礦區(qū)勘探線位置，由于該礦區(qū)曾經(jīng)開展多次地質(zhì)勘查活動，所以地表位置和深處位置會出現(xiàn)槽探控制和鉆孔控制，因此便于明確礦體位置。剖面中間點(diǎn)位于山頂，并且在1km標(biāo)高處存在明顯極化體，視極化率超過10%，近地表具有較高的極化率，且對應(yīng)于低阻區(qū)。相比于早期鉆孔探測資料，該高級化區(qū)和低阻率區(qū)域時(shí)礦體賦予存部位，因此在位置和深度及產(chǎn)狀方面都比較吻合，具有顯著效果。使用同樣實(shí)驗(yàn)條件在礦區(qū)其他勘探線上做剖面，通過地表剝離坑對該剖面礦體進(jìn)行驗(yàn)證分析，明確礦體位置處于斷裂范圍內(nèi)。通過高密度影像圖能夠看出，該地區(qū)所表現(xiàn)出的低阻率和高極化體比較滿足礦體位置確定標(biāo)準(zhǔn)。

通過上述分析能夠看出，將高密度電法應(yīng)用到已知礦體和礦段中開展比較試驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)，此種方法具有較高效率，且效果明顯，因此提示此種方法可以有效應(yīng)用到有色金屬礦探測中。

2 在未知區(qū)域的探礦分析

圖1 某地區(qū)多金屬礦點(diǎn)線激電測深擬斷面圖

（1）某地區(qū)多金屬礦點(diǎn)。下圖為某地區(qū)多金屬礦點(diǎn)線激電測深擬斷面圖。第一，地質(zhì)概況分析。該區(qū)域內(nèi)地層簡單，裸露地層為上二疊統(tǒng)林西組粉砂質(zhì)板巖，細(xì)致凝灰熔巖，蝕變比較明顯，包含絹云母，絹英巖化和電氣石化等蝕變，在巖體內(nèi)外接觸帶蝕變破碎帶中包含錫礦化，黃銅礦化被黃鐵礦化。

第二，礦區(qū)電性特征分析。在區(qū)域內(nèi)檢測巖石類型和電性參數(shù)，相比于不含礦同類巖石極化率來說，含礦巖石極化率顯著較高，視電阻率明顯較低，呈現(xiàn)出兩種不同電性特征。當(dāng)巖石中含有礦體時(shí)，其電性特征為低阻高極化；當(dāng)巖體中不包含礦體時(shí)，其電性特征為高阻，低極化。在區(qū)域內(nèi)激電中梯掃面存在異常情況，且異常情況形態(tài)規(guī)則，長軸方向呈現(xiàn)出北，東展布，東西寬度為78m，南北長度為280m，異常電極化率為6%，以此圈定等值線連接，視極化率超過15%，等值線連續(xù)跨越兩條線。由于該其兩區(qū)域異常視電阻率顯著低于背景值，并且中部視電阻率小于500歐姆，因此異常表現(xiàn)為高極化，低阻反應(yīng)。按照地質(zhì)推測，成礦有利地段為花崗巖和板巖接觸地帶。

通過極化率成像結(jié)果可以看出，在280地段至340地段存在極化體，地表志至標(biāo)高1.4km處形態(tài)規(guī)則，兩側(cè)稍顯凌亂，該極化體具有較高強(qiáng)度，局部超過10%，且呈現(xiàn)出低阻特性。與激電在梯異常特性相同。

在異常地段分布情況可以看出，地表處于稀疏植物群中。通過分析周邊地質(zhì)情況可知，由于試驗(yàn)地區(qū)存在大量的板巖和花崗巖，并且位于兩者接觸帶范圍內(nèi)，靠近于巖體，因此在該地區(qū)能夠?qū)ふ业降V體。按照礦體產(chǎn)出特性可以看出，該第地區(qū)可能存在硫化礦體。

（2）某地區(qū)金屬礦點(diǎn)。第一，礦區(qū)地質(zhì)情況。該地層內(nèi)主要巖性為砂板巖，含泥灰?guī)r砂質(zhì)板巖。巖石侵蝕變化比較嚴(yán)重，包括碳酸鹽化，綠泥石化，絹云母化，局部地區(qū)存在赤鐵礦化和磁鐵礦化。區(qū)域內(nèi)北部和東部斷裂構(gòu)造規(guī)模比較大，屬于主要導(dǎo)礦構(gòu)造。次級北東斷裂由礦化蝕變體和脈巖填充，屬于重要儲礦構(gòu)造。當(dāng)前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)較多金屬礦，寬度和長度大約在1.5m和270m左右。第二，礦區(qū)電性特點(diǎn)。在礦區(qū)內(nèi)測定184組巖石電性參數(shù)，按照相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果能夠看出，該地區(qū)包含蝕變巖石和鐵錳染巖石，并且具備較高的極化率，此時(shí)在對富含金屬硫化物的礦床物性進(jìn)行勘查時(shí)需要發(fā)揮出激電法的作用價(jià)值。但是，二疊系泥質(zhì)板巖電性特征也比較高，因此會成為極大影響該地區(qū)激電找礦工作。第三，高密度剖面效果。在激電梯掃面中布設(shè)高密度電法剖面，便于獲取地區(qū)激電異常范圍，為了對激電高密度電法有效性進(jìn)行驗(yàn)證，不僅需要將高密度電法剖面應(yīng)用到激電中梯極化異常區(qū)域，還需要做好激電測探。按照高密度電法剖面顯示中部電極化率超過7%，對應(yīng)部位視電阻率特征為低電阻。

在相同地段實(shí)施激電測深能夠得到大激電異常位置，通常位于1km標(biāo)高以上，并且以4%電極化率圈定異常邊界。異常等值線形態(tài)規(guī)則，中心位于1.3km標(biāo)高以上，異常幅值超過10%，高極化率分布區(qū)域特性為低阻。

3 結(jié)語

綜上所述，通過對高密度電法尋找金屬礦應(yīng)用分析能夠看出，在明確礦體性質(zhì)基礎(chǔ)之上應(yīng)用高密度電法具有顯著效果，可以獲取視極化率異常分布形態(tài)，通過比較分析發(fā)現(xiàn)其與賦存狀態(tài)吻合度比較高。通過在激電中梯掃面激電異常段所獲取的視極化率異常。所以，高密度電法在尋找金屬礦應(yīng)用中具有顯著效果，且工作效率比較高，能夠作為地質(zhì)礦產(chǎn)普查的有效措施。