EH4方法在金屬礦勘查中的應用

汪星

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地球物理探礦隊 烏魯木齊 830011）

1 EH4方法原理

EH-4 連續電導剖面儀是由美國EMI 公司生產的電磁法儀器系統。它利用的場源可以是天然場，也可以是人工場，天然場高頻成分信號比較弱時，使用人工源信號。數據采集頻率范圍約為10—100KHz，可獲得地下幾米至1 公里范圍內高分辨率的電阻率變化；因此，該方法對于解決中、淺層地質問題具有獨到之處，在地下水調查、工程和環境地質勘察、找礦、地質構造填圖等方面都獲得廣泛應用。

EH-4 連續電導率剖面儀觀測的基本參數為正交的電場分量(Ex、Ey)和磁場分量(Hx、Hy)。測量與解釋的物理原理為麥克斯韋方程，在對場源信號作出合理假設后（平面電磁波），可將電磁場分解為兩組偏振波(Ex，Hy)、(Ey，Hx)。簡單地說，每組偏振波反映了不同方向的阻抗，利用下面的卡尼亞公式可得到相互垂直的兩個方向的視電阻率。

式中：f-供電頻率

通過對兩組(Ex，Hy)、(Ey，Hx)的時間序列數據分別進行頻譜分析，阻抗張量估計、數據反演等計算，最后得到兩個電阻率反演剖面（XY和YX模式）。根據電磁測深的理論知道，XY、YX 模式的反演結果，可反映地下介質電阻率的各向異性變化。

2 EH4資料整理和反演工作

（1）資料整理

干擾信號的剔除：在信號采集過程中，由于人為或天然因素的影響，有可能出現隨機的干擾信號，使得視電阻率個別頻點發生跳躍，如果不剔除，將會影響最終的反演解釋成果。剔除干擾信號的方法有兩種：一種是對采集的時間序列信號進行編輯，直接剔除發生畸變的信號。另一種是對視電阻率曲線進行編輯，直接刪除個別跳躍較大的頻點。

靜態校正：靜態位移是由于近地表電性結構的橫向不均勻性或地形起伏，造成整支視電阻率曲線上移或下移，在進行資料解釋和處理時，可依據如下兩點來判斷是否有明顯的靜態位移。

一般而言，在實際資料處理和解釋中很難準確地判斷有多大位移，作為經驗之談，一維解釋時，通過對比相鄰測點，適度進行靜態改正可改善解釋結果。

空間濾波處理是降低或消除靜態效應廣泛采用的一類方法。針對本次勘探區淺部為層狀地質構造的區域，通過EH4數據處理系統進行靜態位移校正。它是使用最簡捷的空間濾波方法，把所有曲線作簡單位移，并使它們與近地表的特定頻率相擬合。先找出電阻率有偏移但相位差無位移的測深曲線，然后確定偏移主要對象是靜態的并且很少受直接分辨效應影響的頻段。但這樣做也有不利的因素就是帶有較多人為因素，它會消去或削弱非靜態效應引起的異常。因此在使用時必須慎重，避免校正過分或不足。

（2）數據反演解釋

對野外采集的數據首先進行剔除野值和靜態校正的預處理，然后通過EH4系統自帶軟件imagem 采用張量模式進行一維BOSTICK反演，再經2D ANAL?YSIS進行二維反演生成真電阻率數據文件。使用金維繪圖軟件繪制電阻率剖面圖。電阻率用分等級的彩色顯示。圖中橫坐標為測線里程。縱坐標代表的是高程，單位是米。圖中彩色分級是電阻率的分級數據，按電阻率從小到大的變化規律，分別賦于藍色→淡黃色→紅色變化。在EH4 電阻率反演剖面圖上，將電阻率異常結合地質情況進行分析，推斷異常成因及位置。

（3）地電斷面與地質解釋

在反演結果的地電斷面圖中，橫軸表示測線方向，橫軸上的標記為實測點位在測線上的投影位置及點號，點距約為50米；縱軸表示地球物理反演后的海拔高程，單位為米；斷面圖上的顏色表示地下介質電阻率值，“藍色”表示“低電阻率”，“淡黃色”代表電阻率值稍高；“紅色”表示“高電阻率”。斷面圖反映了沿測線方向，地下不同深度處地層導電性的變化，可以用于間接推斷地下空間的地層結構和構造特征。

異常解釋原則為：

①在對物探異常進行判釋時，考慮到地形靜態、干擾源等因素的影響，經過正確反復的數據處理和反演過程，得到高質量的反演斷面圖，推斷出正確的結論。

②結合附近鉆孔及地質資料，通過對已知鉆孔與反演剖面的對比，根據各反演剖面的電性分布特征，對各剖面上的地質構造與地層結構進行推斷分析，通過找到成礦有利部位進行間接找礦。

3 EH4地電斷面及地質解釋

本次EH4 工作區的巖性主要為長石巖屑砂巖，因此電阻率差異主要是由巖石的破碎引起，在破碎程度較大的地方地層含水性較好，電阻率值相對較低，在破碎程度較小的地方地層含水性較差，電阻率值相對較高。通過以上原則劃分出斷裂構造F1 和F2，斷裂構造位于兩個高阻體中間。L3號測線EH-4測線的反演結果中（見圖1）高、低阻異常體有較好的電性差異，剖面的電性體主要以中高阻為主，地電斷面的電阻率等值線光滑完整。圖中，深藍色至淺藍色區域的電阻率等值線推測為砂巖地層，電阻率值一般為幾十歐姆·米至100歐姆·米左右；黃色-棕黃色區域的電阻率等值線推測為長石巖屑砂巖、蝕變粉砂巖等巖性地層引起，電阻率值一般為100 歐姆·米至500歐姆·米左右；棕黃色-紅色區域的電阻率等值線推測為長石巖屑砂巖巖性地層引起，由于巖石破碎程度較小，因此含水性較差，電阻率值比破碎帶中的長石巖屑砂巖電阻率值高，電阻率值一般為500多歐姆·米至1500歐姆·米左右。

圖1 L3線EH4電阻率反演結果

在L3 線1350 點和1400 點附近分別布設鉆孔ZK101 和ZK102，鉆孔位置見圖2。ZK101 孔從96.1米開始共見有鎢礦（化）體，含礦巖性為白鎢礦化長石巖屑砂巖，見有石英細脈充填，圍巖為長石巖屑砂巖，局部為蝕變粉砂巖。ZK101孔從123米開始見有鎢礦（化）體，含礦巖性為白鎢礦化長石巖屑砂巖，見有石英細脈充填，圍巖為長石巖屑砂巖，局部為蝕變粉砂巖。對比電阻率反演圖中，礦體主要出現在黃色區域，代表的電阻率值為350-550歐姆·米，主要分布在電阻率高值與低值的接觸帶上（圖2），即圖中紫色條帶部分代表礦體。

圖2 L3線EH4電阻率反演結果與鉆孔套合

4 結論

由以上鉆孔信息，結合本測線的EH4測量成果，可以有較大的可信度來推斷，測線的電阻率反演結果中，在電阻率反演圖中構造破碎帶F1和F2會有熱液活動產生（礦體中有石英物質填充），在兩側會產生鎢礦體的富集，因此在構造帶兩側黃色區域的電阻率等值線為本區的鎢礦體成礦有利區域。證明EH4方法在金屬礦勘查中應用效果顯著。