高密度電阻率法在山坑石墨礦中的應(yīng)用

張澤元 徐雨平 趙樹(shù)勇

摘 要：本文介紹應(yīng)用高密度電阻率法，利用石墨礦化體與圍巖的電性差異特征、低阻高極化異常能夠?qū)ふ沂V，掌握礦化帶的產(chǎn)狀及埋深情況。

關(guān)鍵詞：高密度電阻率法；構(gòu)造；產(chǎn)狀；礦體

本次高密度電阻率勘查是在山坑礦區(qū)進(jìn)行的，在以往的地質(zhì)工作基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)前人地質(zhì)資料的綜合整理，根據(jù)區(qū)域成礦地質(zhì)條件，找礦潛力和成礦規(guī)律的綜合分析，在該地區(qū)開(kāi)展高密度電阻率法剖面測(cè)量，大致查明區(qū)內(nèi)礦體特征及礦化帶的分布情況。

1 區(qū)域地質(zhì)背景概況

山坑礦區(qū)大地構(gòu)造位于華南板塊與揚(yáng)子板塊拼接帶的萍鄉(xiāng)—廣豐深大斷裂帶東端、信江中生代斷陷盆地南緣，塘灣花崗巖體的北部邊緣，是著名的北武夷銅鉛鋅金多金屬成礦帶。

礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造主要表現(xiàn)為褶皺及規(guī)模較大的斷裂。礦區(qū)處于東鄉(xiāng)—廣豐深斷裂南側(cè)的華廈地塊北武夷構(gòu)造單元中（如圖1所示），地層總體呈現(xiàn)為走向北東、傾向南東、傾角70°的單斜構(gòu)造。基底構(gòu)造層為新元古代震旦紀(jì)洪山組一套淺—中變質(zhì)巖系。在區(qū)域構(gòu)造作用下，發(fā)育較多的小型片褶或揉皺。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要發(fā)育有北東向及近東西向二組。

礦區(qū)巖漿活動(dòng)較為頻繁，可分為印支期和燕山期。

1.1 印支期巖漿巖

為一套淺色巖漿巖，蒲坑單元（T3M）：大面積出露在礦區(qū)西北部。巖石類型為細(xì)粒斑狀二云二長(zhǎng)花崗巖，細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)。

1.2 燕山期巖漿巖

活動(dòng)規(guī)模較大、極為頻繁和強(qiáng)烈。火山噴發(fā)溢流形成大面積酸性火山熔巖—火山碎屑巖。老鴉尖單元（J3L）：出露在礦區(qū)南部，老鴉尖一帶，巖石類型為石英二長(zhǎng)斑巖。

1.3 礦區(qū)變質(zhì)作用

主要為區(qū)域變質(zhì)作用。新元古代晚期本區(qū)處于地槽消亡階段，形成了一套類復(fù)理石泥砂質(zhì)地層，經(jīng)加里東運(yùn)動(dòng)褶皺迥返變質(zhì)，巖石普遍發(fā)生重結(jié)晶、褶皺變形和結(jié)晶片理，成分及結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，出現(xiàn)綠泥石、絹云母等殘余變質(zhì)礦物，形成具有變余或鱗片變晶結(jié)構(gòu)的各種千枚巖、片巖。強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)和加里東—燕山期諸多巖漿巖的侵位和分異，而產(chǎn)生的熱水溶液和氣體對(duì)圍巖發(fā)生水熱蝕變作用，形成了較大范圍的熱變質(zhì)和熱液蝕變?nèi)ΑＮg變種類主要有硅化、絹云母化、碳酸鹽化、角巖化、黃鐵礦化等。就礦區(qū)所見(jiàn)，石墨片巖硅化程度弱地方對(duì)形成石墨礦有利。

2 主要方法布置

高密度電阻率法是以地下巖（礦）石電性差異為基礎(chǔ)，人工建立穩(wěn)定直流或脈動(dòng)電場(chǎng)，按某種極距的裝置形式沿測(cè)線逐點(diǎn)觀測(cè)，研究某一深度范圍內(nèi)巖（礦）沿水平方向的空間電阻率（極化率）變化，以查明礦產(chǎn)資源和研究有關(guān)地質(zhì)問(wèn)題的一組直流電法勘探方法。本次使用重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DUK-2A高密度電法測(cè)量系統(tǒng)。采用對(duì)稱四極測(cè)深（溫納裝置）作連續(xù)斷面掃描測(cè)量，測(cè)量點(diǎn)距5m，隔離系數(shù)為19，最大AB/2為300m。礦區(qū)施工了二條高密度電阻率剖面分別為Ⅰ號(hào)剖面和Ⅱ號(hào)剖面，測(cè)線長(zhǎng)度共900m，測(cè)線方向垂直主要巖層、構(gòu)造走向。Ⅰ號(hào)測(cè)線方位為125°，長(zhǎng)度為600m，共120道電極；Ⅱ號(hào)測(cè)線的方位為130°，長(zhǎng)度為300m，共60道電極。目的主要是掌握礦化帶的產(chǎn)狀及埋深情況。

3 高密度電阻率法資料處理及綜合解釋

高密度電阻率法野外采集的數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)后，在計(jì)算機(jī)中對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的一些編輯，對(duì)個(gè)別畸變點(diǎn)進(jìn)行剔除。用專業(yè)軟件（Geogiga RImager）進(jìn)行二維反演，二維反演前必須進(jìn)行地形改正，本次計(jì)算選用Schwarz-Christoffel變換法作地形改正計(jì)算。然后使用有限差分法進(jìn)行反演，根據(jù)反演結(jié)果所得的數(shù)據(jù)繪制成所需的視電阻率剖面圖，以供解釋使用。

根據(jù)Ⅰ號(hào)線剖面數(shù)據(jù)反演后得到圖2。結(jié)合地質(zhì)資料，分析得出該剖面經(jīng)過(guò)處，有F4構(gòu)造，與地面地質(zhì)資料吻合。該構(gòu)造往南東向傾斜，地面比較陡，從圖中可以看出，地表電阻率較高，因地表硅化較強(qiáng)，由此推測(cè)下部硅化較弱，為石墨礦形成提供了良好的物質(zhì)條件。

4 結(jié)語(yǔ)

高密度電阻率剖面測(cè)量分析對(duì)石墨礦查明構(gòu)造和礦體分布、規(guī)模及產(chǎn)狀具有可靠的指引作用，對(duì)比物探成果資料能夠很好的查明礦區(qū)深部問(wèn)題。

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作者簡(jiǎn)介：

張澤元（1985- ），男，甘肅武威人，漢族物探中級(jí)工程師，本科，工作于江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六五大隊(duì)，長(zhǎng)期從事地質(zhì)找礦物探和工程物探工作。