激電中梯測量在金屬礦中的應(yīng)用

楊文山，王 鵬，常鈺斌，歐 棟，程 斌

（陜西地礦第二綜合物探大隊(duì)有限公司，陜西 西安710016）

1 測區(qū)概述

1.1 工區(qū)地理概況

1.1.1 工區(qū)位置及交通情況

工區(qū)位于內(nèi)蒙古東部呼倫貝爾市大興安嶺林區(qū)，行政區(qū)劃屬于內(nèi)蒙古滿洲里市陳巴爾虎旗管轄，在陳巴爾虎旗北西約72km 處。勘查區(qū)面積22.29km2，本年度勘查面積約13.2 km2。

1.1.2 工區(qū)地理地貌特征

工區(qū)地處大興安嶺西坡，為內(nèi)蒙古高原的一部分，地形起伏不大，為低山和臺地區(qū)，最高峰海拔1150 米。一般海拔850-1050米左右，平均高差250 余米。

居民以漢族、蒙古族為主，還有鄂溫克族、達(dá)斡爾族、鄂倫春族、滿族、回族和朝鮮族等，人口稀少。居民以牧業(yè)為主，少量從事農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、采礦業(yè)，經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)。

1.1.3 工區(qū)氣候特征

礦區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，寒暑差異劇烈，冬夏溫差很大，最低氣溫－37.4℃，最高氣溫38℃，晝夜溫差大，秋季極端溫差可達(dá)29.3℃。降水集中在6、7、8 月份，年平均降水量317.7mm，最長連續(xù)降水日期14 天，4、5 月大風(fēng)天數(shù)56 天，最大風(fēng)速可達(dá)26 米/秒。植被以草木和半灌木為主，為溫帶森林—草原景觀。區(qū)內(nèi)水系較發(fā)育，為季節(jié)性河流，結(jié)冰期當(dāng)年9 月22 日始至次年5 月12 日終，降雪期一般在10 月1 日至次年5 月。

1.2 測區(qū)地質(zhì)特征

1.2.1 地層

出露的地層主要為中生界侏羅系中統(tǒng)太平川組（J2t）及第四系。

（1）中生界侏羅系中統(tǒng)太平川組（J2t）：分布于測區(qū)中南部，面積約13 km2。巖性主要為灰黑色粉砂質(zhì)板巖、灰色流紋質(zhì)糜棱巖。

（2）新生界第四系更新統(tǒng)（Qp32eol）：沿溝谷緩坡地帶分布，不整合覆于中生界侏羅系中統(tǒng)太平川組之上，面積約為6km2。巖性為土黃色含少量碎石風(fēng)成砂。

1.2.2 侵入巖

主要為中生代晚侏羅世細(xì)粒二長花崗巖（J3ηγb）：分布于礦區(qū)北部，侵入中生界侏羅系中統(tǒng)太平川組，面積約2.5km2。二長花崗巖為粉灰色，細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀（局部為弱糜棱）構(gòu)造。主要礦物粒度小于3 mm，以細(xì)粒級為主，礦物含量為：石英30%；斜長石+鉀長石65%；黑云母+角閃石5%左右。

脈巖：分布于礦區(qū)東側(cè)，巖石類型主要為石英巖。侵入于太平川組（粉砂質(zhì)板巖），走向近東西，近直立。

1.2.3 地質(zhì)構(gòu)造

礦區(qū)屬淺覆蓋區(qū)，地表草叢發(fā)育，砂土覆蓋嚴(yán)重，基巖出露極差，給構(gòu)造現(xiàn)象的觀察與研究帶來很大困難。從脈巖的空間展布方向及出露的地質(zhì)體分析，礦區(qū)構(gòu)造應(yīng)以近東西向及北西向斷裂構(gòu)造為主。

1.3 工區(qū)地球物理特征

工作區(qū)內(nèi)大部分區(qū)域被草叢覆蓋，地表為砂土，局部有有限的基巖出露，故給工作區(qū)內(nèi)的巖石標(biāo)本采集帶來了一定的困難。該工作區(qū)主要出露為碎石風(fēng)成的砂土，分布于測區(qū)中南部，局部為灰黑色粉砂質(zhì)板巖、灰色流紋質(zhì)糜棱巖，局部還出露石英脈巖。在工作區(qū)北部出露有細(xì)粒二長花崗巖。對采集到巖石標(biāo)本測定物性，得到了各塊標(biāo)本的電阻率值和極化率值。物性測定統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。從統(tǒng)計(jì)表可知細(xì)粒二長花崗巖電阻率值平均為1153Ω·m，極化率值平均為0.9%；板巖電阻率值平均為1336Ω·m，極化率值平均為1.41%；糜棱巖電阻率值平均為1564Ω·m，極化率值平均為1.69%；安山玢巖脈巖平均電阻率值為2026Ω·m，極化率值平均為1.62%。

表1 物性統(tǒng)計(jì)表

2 激電中梯測量應(yīng)用

2.1 激電中梯法引用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

DZ/T0072—1993《電阻率剖面法技術(shù)規(guī)程》；

《時(shí)間域激發(fā)極化法技術(shù)規(guī)程》；

2.2 技術(shù)參數(shù)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求野外工作采用中梯裝置，進(jìn)行面積性勘查和剖面性測量，AB=2000m，MN ＝40m；觀測中部三分之二AB 范圍，旁側(cè)小于1/6 AB 范圍。供電周期根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇為16s，斷電延時(shí)選擇為150ms，取樣寬度為40ms。測量直觀顯示主要為一次場和極化率。

2.3 儀器設(shè)備

使用DJF—10A 型時(shí)間域大功率發(fā)射機(jī)和DZ-10A 整流電源一套、DJS-8型數(shù)字型直流接收機(jī)5臺和10kw大功率發(fā)電機(jī)一臺。

2.4 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集疊加次數(shù)為2 次，占空比1:1，每個(gè)物理點(diǎn)讀取一組數(shù)據(jù)，對于干擾區(qū)、異常區(qū)適當(dāng)增加了重復(fù)觀測次數(shù)。

在野外采集中為了保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量，在接地條件差的供電區(qū)域改善了接地條件，供電電極用多根電極并聯(lián)組成，打成垂直于測線的一排或幾排。接地不好時(shí)，采用鋁箔紙做供電電極，每個(gè)電極要挖數(shù)個(gè)坑，提前2-4 小時(shí)，澆上含洗衣粉的鹽水，以保證接觸良好，加大供電電流，以取得準(zhǔn)確可靠的原始數(shù)據(jù)。

測量電極采用Pb-PbCl2 不極化電極，提前挖好電極坑，在接地不良地點(diǎn)，電極坑中均清除碎石，墊上粘土，澆灌飽和鹽水，電極插在粘土泥上。

測量過程中，電極附近避免人為擾動，接收機(jī)附近禁止使用對講機(jī)、手機(jī)等通訊工具。

觀測中對一次電位小于5mv 的測點(diǎn)、畸變點(diǎn)、異常點(diǎn)均作了重復(fù)觀測，兩次觀測結(jié)果相對誤差小于10%。

每次觀測開始之前均進(jìn)行了漏電檢查，導(dǎo)線與大地之間的絕緣電阻每千米大于2MΩ/500v，供電導(dǎo)線絕緣電阻大于30MΩ，陰雨天或地面潮濕地段對MN 線路進(jìn)行漏電檢查。

2.5 激電測量精度

經(jīng)對采集到的野外數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理和計(jì)算，共采集物理點(diǎn)3236 個(gè)，質(zhì)量檢查點(diǎn)198 個(gè)，檢查比例6.12%，視電阻率均方相對誤差10%，視極化率均方相對誤差2.96%，其質(zhì)量要求符合有關(guān)規(guī)范要求。激電測量精度見表2。

表2 激電測量精度

3 資料處理

將實(shí)測數(shù)據(jù)按測線位置不同分為主測線、旁測線，分別計(jì)算各點(diǎn)的視電阻率值、極化率值。利用多條剖面數(shù)據(jù)繪制等值線平面圖。對異常區(qū)進(jìn)行剖面分析，區(qū)分礦致異常和非礦致異常。為下一步工作提出建議。

4 結(jié)語

目前在國內(nèi)主要的地質(zhì)勘探活動中，由于其所具有的高效率、大面積性等優(yōu)點(diǎn)，激電中梯法已經(jīng)成為了必不可少的探測方法之一。在對礦區(qū)的多次勘察過程中，通過激電中梯法的工作，我們新近發(fā)現(xiàn)了數(shù)個(gè)激電反應(yīng)異常的區(qū)域和坐標(biāo)，并對過去存在的一些異常區(qū)域做了一定的排查工作，這均有利于未來更深一步的地質(zhì)資源勘探活動的進(jìn)行，為后續(xù)的工作提供了地球物理依據(jù)。