频率测深在金铜等多金属找矿中的应用效果

【摘要】本文介绍了频率测深法在找金、铜等多金属矿中的作用、适用范围,工作方法原理及技术优点。最后通过应用实例，说明了频率测深法的有效性、实用性及认识体会。

【关健词】频率测深穿透深度低阻高极化构造破碎低阻异常

1引言

在矿山老矿区或资源危机矿山外围的深入找矿，是对地质工作者长期以来不断提出的新课题和一项重要任务。这项地质工作难度大，特别是厚层或外来堆积物覆盖层广泛的地区，这类地区甚低频电磁法由于勘探深度小，难以发挥作用，直流电测深因受地形、供电条件等因素的限制难以开展大面积性工作。而频率测深可在测区灵活选择位置，保持收发距不变的情况下便可进行面积性测深工作 ，从而提高了效率，降低了成本，这种情况下显现了它的优越性。

2方法原理及技术特点

频率测深其装置有水平电偶极子和垂直磁偶极子两种形式。水平电偶极子装置是在两端接地的供电电缆中通以谐变电流作为场源，而垂直磁偶极子是在不接地的水平线圈中通以谐变电流作为场源，由于供电电极之间的距离远小于它到测量电极之间的距离，因此场源可视为水平电偶極子和垂直磁偶极子。

频率测深是在地面测点上，保持收、发距不变，观测不同频率的交变电磁场变化，进而研究不同深度的岩、矿石的电阻率分布规律，用以解决具有电阻率差异的各种地质问题。

由电磁理论基础我们知道，电磁波在地下传播的穿透深度与其波长有关，理论上可以证明，在均匀各向同性半空间中， m＝503 。若地层电阻率ρ不变，改变电测率的频率，就可以改变其波长，从而改变电磁波的穿透深度。向地下发射高频到低频（n.10~100kHz）的电磁波时高频电磁波衰减快，穿透深度小，只反映浅部地电断面的特点。低频波衰减慢，穿透深度大，可以反映深部地电断面的特点。通过变频的方法就可达到探测不同深度地电断面的目的。

3应用实例

受广西南丹丹泉集团有限公司委托，新疆汇达矿产资源开发咨询有限责任公司在新疆若羌县某地区开展金、铜矿频率测深工作，其目的是通过本次工作，查明矿区内矿体基本形态、规模、分布等情况，为下一步矿山的开发提供物探依据。

新疆若羌县某地区金、铜矿工作区位于与青海省交界的新疆若羌县境内，,工作区地形平缓，沟壑纵横，覆盖较为广泛。区出露的地层主要是一套海相碳酸岩-碎屑岩建造，下部是砂质、碳质板岩，中部是石大理岩。区内构造十分发育，一组近东西向，另一组是北西向，成群出现，平行排列。已知矿脉严格受构造控制，无一不在断裂中产出。

地球物理特征是衡量一个地区是否具备地球物理勘查前提的重要条件，通过对工作区实测及收集的各类岩(矿)石的电性参数（η、ρ）进行整理、分析、其统计结果如下表（表3—1）：

结果表明矿区内致密块状矿体与围岩有明显的电阻率差异，矿体表现为低阻高极化，围岩表现为高阻低极化。因此本工作区具备开展地球物理勘查的前提基础。

本区用400m×100m的网度安排了88个点的频率测探工作，控制面积为3km²，主要控制东西向构造体系的分布规律。同时，还投入了少量面积性激电测深工作，以便用综合参数对成矿远景做出预测。

表3—1 岩矿（石）电性参数统计表

岩矿（石）名称 测定块数 电阻率ρ(m.Ω) 极化率η(%)

（块） 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值

致密块状矿体 10 80.6 41.9 61.3 12.22 8.84 10.41

灰岩 5 895.6 509.5 659.6 1.52 0.78 1.09

大理岩 10 193.5 95.9 133.8 3.16 1.94 2.62

炭质板岩 10 66.5 32.1 44.3 10.35 5 8.01

根据频率测深结果，推断了新疆若羌县某地区的构造框架（断裂构造破碎低阻异常带）。已知的金、铜矿脉大部分受这一构造框架控制。

由于区内大面积存在碳质岩石，激电异常较多，但经过数据处理求剩余异常，则可基本上去掉碳质岩的影响。不但在已知的4号、5号矿脉上方获得了正的激电剩余异常 s，在一些未知地段也获得了激电剩余异常 s，表明了与金、铜矿化密切的金属硫化物存在，在矿体上方表现为低阻高极化。

图1-1是16线的综合剖面图，从图中可以看出各种物探方法的相辅相成关系。频率测深法在已知的4号和5号脉上方产生了低阻异常，激电测深有高极化现象，从4号和5号脉出发，沿垂直北西向构造体系的北东向打一条长穿脉，见到了近似等间距的含金、铜破碎带和工业矿体。验证结果与频率测深反映的控矿构造框架相当吻合。证实了综合物探方法的有效性。

4结束语

根据以上工程实例，结合以往在频率测深应用方面的工作经验，笔者对频率测深方法有以下几点认识体会：

1、对于已知金属矿床外围特别是后覆盖区，要求勘探深度大时，可采用频率测深法解决具有电阻率差异的各种地质问题。频率测深法具有功效高、成本低、穿透深度大的优点，并在已知金属矿区外围的综合方法勘探中取得了初步的应用效果。

2、由于金属矿区地质构造及地质条件的复杂性，该方的技术成果尚需进一步分析总结。例如：如何区分由静态效应产生的低阻“异常”与陡倾低阻断裂破碎带产生的低阻异常 ；如何消除由静态效应产生的高阻“异常”对成果解释的干扰。建议开展工作前选择测区内地质情况较清楚的已知地段进行现场踏勘性的试验工作，了解低阻异常特征，合理选取野外工作点距及收发距，以便确定频率测深法在测区内的有效性。

3、频率测深法在实际应用中应与其它少量物探方法结合，互为补充、验证，发挥各种方法的优点，取得更好的地质效果和经济效益。

刘少军，生于1967年2月，1991年毕业于核工业天水地质学校物探专业.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。