湖北省紅安縣石墨礦普查中的物探工作

曹毅 羅小文 吳李季

摘 要：自然電場作為一種地球物理勘探手段， 已經在找礦方面得到了廣泛的應用。本文介紹自然電場法在大別山西段石墨礦區找礦的工作方法及效果， 為自然電場法找礦提供了一個可供參考的實例。

關鍵詞：自然電場法;電位差;石墨礦

Abstract： as a geophysical exploration method， natural electric field has been widely used in ore prospecting. This paper introduces the working method and effect of the natural electric field method in the graphite mining area of the western part of dabie mountain.

Keywords： natural electric field method; Potential difference; Graphite mine

1、概述

湖北省大別山西段石墨礦資源調查評價項目是中國建筑材料工業地質勘查中心下達的中西部地區晶質石墨等特種非金屬礦產調查的子項目，物探工作具體任務是：在充分收集工作區以往地質及物探成果資料基礎上，結合工區石墨礦成礦地質條件及成礦規律，利用物探中的自然電場勘探技術方法，對該礦區成礦遠景區開展普查找礦工作，圈定異常區段，投入異常查證工作，提交可供進一步地質工作的石墨找礦靶區并提出找礦工作建議。

自電普查具有準確性高，操作簡便，敷設面積大，效率高等優點，因此此次工作選用自電為主，聯合剖面及測深為異常檢查手段方法合理高效。

2、石墨礦物探工作

2.1自電掃面測量

此次自電測量采用100×40m網度，該網度具有較高的精度且經濟高效特點，為石墨礦自電找礦工作中最常用精度，全區共布置測線157條，面積約27Km2。

2.2基點及總基點設置

電位觀測方式的電位總基點一般選擇在工區自然電場平穩的背景地段，且接地良好，同時兼顧聯測作業的方便。電位分基點應選于自然電場穩定、交通方便處，并且可用最少導線測完欲控面積的地點。

2.3異常分類

①甲類-礦致異常：已驗證見到石墨礦（化）的異常，表明自電異常由石墨礦引起者。經工程驗證查實為石墨礦引起者，或為已知石墨礦體引起者。

②乙類-推斷礦異常：與已見礦異常具有良好的可比性的異常，推斷為石墨礦（化）引起者。經綜合研究推斷異常為石墨礦（含石墨礦化富集體）引起者。

2.4自電異常半定量解釋

在初步自電資料整理基礎上圈定兩處（ZD-1和ZD-2）局部自電異常，在此兩處自電異常區開展異常檢查工作。

①安樂寺異常區（ZD-1）

場值約在-500mv～-200mv之間，負異常最大達到-600mV以下，異常長約2200m，寬約450m，局部地段未完全封閉。該負異常最小為-600mv以下。該區自電異常自電異常（半）定量解釋：對該異常的主剖面63線實測曲線，利用q值法（即半極值法）和m法分別求取石墨礦體頂深h0，

兩種方法計算結果如下：q值法（即半極值法）求得：石墨礦體頂深91.0m;

m法求得：石墨礦體頂深104.1m。據經驗，一般用自然電場曲線進行定量計算所得到的深度比實際深度偏大，故最終定量解釋結果可取h10作為石墨礦體頂深，即h0=91.0m。

靜居庵異常區（ZD-2）

場值以負值為主，約-80mv～-400mv，負異常最大達到-400mV以下，該異常長約1800m，面積約1.3Km2。用上述同樣的方法進行自電異常自電異常（半）定量解釋得兩種方法計算結果如下：q值法（即半極值法）求得：石墨礦體頂深139.2m;m法求得：石墨礦體頂深166.0m據經驗，一般用自然電場曲線進行定量計算所得到的深度比實際深度偏大，故最終定量解釋結果可取h10作為石墨礦體頂深，即h0=139.2m。

2.5異常檢查

異檢工作集中布置在ZD-1異常的中心區域，共施測了6條剖面，6條條剖面都沿測線方向布置。異常檢查投入方法為聯合剖面和電測深測量。兩種方法既客觀印證了自電異常效果，也較好的反映了礦體的埋深、傾向及走向。

3、自電異常解釋原則

物探資料推斷解釋的基本原則是地質-物性原則，這是正確進行異常解釋的基本前提，石墨具有良好的導電性和活躍的電化學特性;與圍巖電性差異十分明顯。因此在本區用自電法普查石墨礦是具備地球物理前提的;而依據自電和異檢工作中所獲得的視電阻率異常的形態、賦存深度、延伸展布等特征，可進一步推斷地下石墨地質體的賦存特征，為礦區石墨礦勘查提供依據。

自電工區在已知石墨礦體上開展過剖面性的方法試驗，具體方法是：自電和中梯;兩種極距的聯合電剖面法。試驗工作取得了如下認識：

①自然電場電位曲線反映為強度大，梯度大，最大異常值在-500mV以上，曲線圓滑。②自然電場梯度異常反映為正負相伴的正弦曲線。③兩種極距的聯合電剖面曲線均在礦體上呈明顯的低阻異常反映，并在中心部位形成正交點。

石墨礦具有良好的導電性特性，視電阻率值約102～105歐姆？米，與非礦圍巖間存在明顯的地電化學差異，從而形成自然極化電場，在地面可觀測得到清晰的自電異常為人們識別。

4、方法技術

4.1異常找礦意義

本次石墨礦自電普查取得了良好的找礦地質成果，全區發現了2處自電（負）異常，其找礦意義如下：

甲類異常1處，即安樂寺異常區（ZD-1），推斷它們在深部能找到含石墨礦（化）體。乙類異常1處，推斷它們在深部位有可能找到含石墨礦（化）體。

4.2技術方法

本次物探找礦工作成果充分證明，“運用自電法掃面發現異常，然后運用直流電法進行異常檢查，作出評價后及時開展地面工程查證”的工作流程經濟合理，其探尋石墨礦地質效果良好，工作周期快速高效。

4.3找礦效果

根據異常分類的基本原則，ZD-1異常具有強度較高，規模較大的特點;異檢工作聯剖曲線清晰地指示了礦體的傾向、形態及位置，測深得到清晰的低阻異常;地面槽探又發現石墨礦化，推斷該異常由石墨礦化體（含石墨片巖）引起，屬甲類異常（推斷礦化異常），推斷礦化體產狀較陡。由于ZD-1異常清晰，范圍較大，所處地質部位于成礦有利，推斷認為ZD-1異常尚有一定的找礦潛力。ZD-2異常自電異常清晰可見，范圍較大，地面探槽又發現石墨礦化，所處地質部位于成礦有利，推斷認為ZD-2異常為石墨礦化引起，屬乙類異常。

5、結語

本次石墨礦電法勘探工作由于地球物理前提具備，方法運用合理，技術措施得當，取得了質量合格的觀測數據：

關于下一步加強地質工作的建議，可按以下2個層面考慮：

1、在乙類異常分布區，結合異常查證工作，提高礦調地質工作程度，進一步查證1處乙類異常（ZD-2）的地質屬性，評價其含礦特征，尋找具工業價值的石墨礦體，可結合商業地質工作同時進行。

2、對1處甲類異常（ZD-1）則可以在加深地面地質找礦工作基礎上，安排鉆探驗證工作，以圈定工業價值的石墨礦體，取得資源量。

參考文獻：

[1] 傅良魁，李金銘，何繼善等. 《電法勘探教程》[M]. 北京： 地質出版社，1983.