双频激电法在贵州戈塘金矿的应用研究

陈 洲,左宇军,王 宪，宋希贤，韩 毅

(1.贵州大学矿业学院,贵州 贵阳 550025；2.贵州大学贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室,贵州 贵阳 550025；3.贵州省优势矿产资源高效利用工程实验室,贵州 贵阳 550025；4.复杂地质矿山开采安全技术工程中心，贵州 贵阳 550025)

双频激电法在贵州戈塘金矿的应用研究

陈 洲1,2,3,4,左宇军1,2,3,4,王 宪1,2,3,4，宋希贤1,2,3,4，韩 毅1,2,3,4

(1.贵州大学矿业学院,贵州 贵阳 550025；2.贵州大学贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室,贵州 贵阳 550025；3.贵州省优势矿产资源高效利用工程实验室,贵州 贵阳 550025；4.复杂地质矿山开采安全技术工程中心，贵州 贵阳 550025)

贵州黔西南属于山区，地形地质条件复杂。准确探测黔西南微细浸染型金矿的矿体形态和赋存状态，是高效开采该类金矿的一个难题。利用双频激电法在贵州黔西南安龙县戈塘金矿进行频率域激电中梯扫面和频率域激电测深工作，对黔西南微细浸染型金矿的矿体形态进行探索性物探试验。结果表明：激电中梯工作所圈定的激电异常区域基本能够反映矿体的范围；激电测深工作基本能够反映矿体的倾向、延深及埋深等产状特征；双频激电法可以适应贵州的山区地形以及微细浸染型金矿的复杂地质条件，在该类型金矿的形态探测、解决因矿体边界不清而导致的开采效率低下、矿石贫化严重等问题方面有一定价值。

微细浸染型；金矿；双频激电法；激电中梯；激电测深

戈塘金矿为贵州省黔西南地区典型的微细浸染型金矿[1]，该金矿具有微细浸染型金矿普遍的特征：矿石呈浸染状、细脉浸染状，围岩蚀变弱，矿化与围岩界线不明显[2]。且贵州地处西南山区，在矿产资源勘查方面存在矿产勘查技术难度大、勘查程度不高、勘查工作滞后、地质找矿规律和成矿规律研究薄弱等问题[3]。该类型金矿在开采过程中存在因矿体形态探测不准、矿体边界不清而导致开采效率低下、矿石贫化严重等问题。所以，准确把握黔西南微细浸染型金矿矿体形态、赋存状态，对金矿床进行高效开发利用是一个难题。

双频激电法[4-5]具有观测速度快、工作效率高、轻便灵活、抗干扰能力强、不受供电电流变化影响等优点，是一种高效、便捷的物探手段。在许多地方均有成功的工程应用实例，尤其在针对金属矿的找矿工作中取得了较好的应用效果[6-12]。柳建新、白宜城等人研究了双频道激电法在我国西部地形陡峭的高寒山区等特殊地貌景观环境下进行普查找矿的方法技术及其地质效果，证明该方法适合在西部地区特殊地貌景观条件下开展普查找矿工作[7,13]。赵斌，瓮晶波等人将双频激电法应用于贵州省晴隆县大厂锑矿并取得了良好的找矿效果[14]。

针对贵州矿产特点及资源勘查所存在的问题，本文采用双频激电法在贵州黔西南安龙县戈塘金矿进行勘探工作。在前人的基础上，分析总结双频激电法在贵州微细浸染型金矿床的应用效果，为贵州微细浸染型金矿床的高效勘探累积一定的实践经验。

1 地质概况

1.1 地质特征

戈塘金矿区大地构造位于杨子准地台南缘普安旋扭构造变形区的东南部。区内出露地层包括以下几种。

1)下三叠统朗组。岩性主要为粉砂质泥岩、页岩、粘土岩、粘土质粉砂岩、泥岩、杂色页岩、炭质页岩粘土岩互层。

2)上二叠统长兴、大隆组。岩性主要为深灰色中～厚层状燧石灰岩。

3)上二叠统龙潭组。上二叠统龙潭组分为五段。第三、四、五段岩性主要为炭质粘土、煤、细砂岩、粉砂岩、硅化灰岩；第二段为黑色炭质粘土岩，部分地段夹煤线，含细粒星散状黄铁矿，为含金层顶板标志层；第一段为戈塘金矿含金层，厚度一般0.50～76.0m，变化较大，直接覆盖于茅口组古岩溶侵蚀面上，厚度不大、岩石成因类型多样、横向变化明显。由于受底盘起伏、物质来源和水动力条件变化的制约，往往在几十米至几百米距离内由多个岩性段剧变到两个岩性段。

4)下二叠统茅口组。平行不整合于上二叠统龙潭组之下，为一厚层块状石灰岩。

区内构造以褶皱和断裂构造为主，戈塘为一穹隆状的短轴背斜，轴向由东向西为南东向转至近东西向，遭受区域性北东向至海马谷断裂切割破坏。区内岩浆岩活动为威海息期峨眉山玄武岩浆喷溢及燕山期偏碱性超基性—基性、碱性岩浆的侵入，侵入体的围岩具有大理岩化，偶有菱铁透镜体出现，无金异常显示。

1.2 矿床基本特征

黔西南戈塘金矿矿床主要产出条件和基本特征见表1。

2 地球物理特征及方法技术选择

2.1 地球物理特征

测区内出露岩石比较单一，为了更加客观地推断解释异常,使资料更加完善,由矿山地质人员配合对测区具有代表性的出露地层以及露天矿山新采出的岩石，采用露头小四极法进行岩石电性参数现场测定。现场实测采用在不同地段对同一地层或岩性进行测量或对同一地层或岩性不同位置多次测量，取平均值的方法。岩石电性参数如表2所示。可知，上二叠纪龙潭组第二段激电特征表现为低阻低极化；下二叠纪茅口组激电特征表现为高阻低极化；上二叠纪龙潭组第一段(即含矿层)激电特征表现为明显的低阻高极化，与上下地层有明显差异。由表2可知，综合分析各岩层极化率与电阻率，该区域具备开展激电工作的前提条件。

表1 戈塘金矿矿床主要产出条件和基本特征表[15]

表2 戈塘金矿矿区岩、矿石标本电性参数统计表

2.2 方法技术选择

本次研究工作，先在测区范围内进行电法扫面，划定异常区域。依据电法扫面的成果，在异常区域内进行电法测深工作，探测区域内隐伏矿体的产状特征。电法扫面及电法测深均采用频率域激电。激电扫面测量采用频率域激电中间梯度装置,主线加旁线测量方式，AB=800m，点距20m。激电测深,最大供电极距为AB/2=340m。

本次探测工作使用湖南继善高科技有限责任公司生产的DQ-1000型大深度双频激电仪，据前人工作经验，使用频段为2频点更适合浸染型矿体，其工作频率为4Hz(高频)和4/13Hz(低频)，观测及计算参数为视幅频率FS和视电阻率ρs。

3 应用效果及钻孔验证

3.1 中梯扫面

对戈塘金矿试验采场上方80000m2区域进行激电中梯扫面。测区布置为矩形，测线沿矩形长边方向布置，从西南至东北方向依次为1～6号测线。试验采场曾进行过网度为80×80的钻探勘察，勘探线为方位310°。

因岩矿层的电性参数在戈塘金矿科花露天采场，岩矿层露头处被风氧化，物性参数测量所得复频值普遍高于地下测量，为使扫面数据圈定的异常范围更接近实际现场，适当调整异常值，以视幅频率3.5%等值线划定激电异常。测区内共划定两个激电异常区域，分别为Fs-1异常和Fs-2异常。测区范围及激电中梯异常区域如图1所示。

Fs-1异常区域位于测区西北端，以幅频率3.5%等值线圈定，视幅频率峰值为4.50%。异常区为不规则形状，长约120m,最宽处约60m，南西-北东走向，在异常西南端部沿北西方向出现分支。异常区域内除第四系表土层，出露地层为上二叠纪龙潭组第二段，为一层厚度不大的粉砂岩。

Fs-2异常区域位于测区中部，以视幅频率3.5%等值线圈定，视幅频率峰值为4.31%。异常区形状近似矩形，横跨测区，长约220m,最宽处约100m，南西-北东走向，在异常中部沿北东方向出现分支。异常区域内除第四系表土层，出露地层为上二叠纪龙潭组第二段，为一层厚度不大的粉砂岩。

图1 中梯扫面视幅频率等值线图

图2 1号剖面异常区域测深极化率色谱断面图

图3 1号剖面异常区域测深电阻率色谱断面图

图4 戈塘金矿1线综合剖面图

3.2 四极测深

为了查清矿体深部产状特征,共布设了6条测深剖面,共计44个测深点。1号剖面长500m，位于一号异常区西南端，测深面上异常区域内共布置10个测深点，点号1-1～1-10，点距10m。图2、图3分别为1号剖面异常区域测深极化率色谱断面图及1号剖面异常区域测深电阻率色谱断面图。图4为贵州黔西南戈塘金矿1线激电中梯剖面及对1线剖面上10两个激电测深点异常解释推断剖面图。由图可知，Fs等值线圈定的异常范围与地质控制矿体范围基本吻合；异常区内视幅频率Fs曲线总体呈不对称“M”型，局部呈不对称“八”字型，反映极化体应向北西倾斜；Fs-1异常北西侧出现视幅频率陡增且出现峰值，反映出F35断层的控制因素。

据1-1～1-10十个测深点测深数据推断，在垂深60～100m范围内，存在极化异常体，异常体在上二叠纪龙潭组地层中，推断为矿致异常。结合ZK1950钻孔验证结果，孔深约72m处见矿，与激电测深结果大致吻合。

4 结 论

1)通过对测区进行双频激电法中梯扫面，共圈定两个异常区域: Fs-1及Fs-2。经验证，异常区域范围与地质控制矿体方位基本吻合，激电中梯工作所圈定的激电异常区域基本能够反映地质控制矿体的范围。

2)综合测区基于双频激电法的中梯扫面、激电测深结果表明：通过激电中梯Fs曲线以及激电测深结果，可反映出露的隐伏矿体的倾向、延深及深度等产状特征。

3)通过综合分析测区的地球物理特征以及地质成矿规律，认为双频激电法能够适应贵州的山区地形和微细浸染型金矿的复杂地质条件；在该类型金矿的形态探测、解决因矿体边界不清而导致的开采效率低下、矿石贫化严重等问题方面有一定价值。

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The application research of dual-frequency IP method in Getang gold mine of Guizhou

CHEN Zhou1,2,3,4，ZUO Yu-jun1,2,3,4，WANG Xian1,2,3,4，SONG Xi-xian1,2,3,4，HAN Yi1,2,3,4

(1.Mining College，Guizhou University，Guiyang 550025，China；2.Guizhou Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Non-metallic Mineral Resources，Guizhou University，Guiyang 550025，China；3.Guizhou Engineering Lab of Mineral Resources，Guiyang 550025，China；4.Engineering Center for Safe Mining Technology Under Complex Geologic Condition，Guiyang 550025，China)

Southwest Guizhou belongs to mountainous area，its topography and geological conditions are complicated.Accurate detection of micro-disseminated type gold ore body shape and occurrence state is a problem for the efficient exploitation of the gold mine.Using dual-frequency IP method to conduct frequency domain IP ladder sweep and frequency domain IP sounding in Anlong county′s pond gold mine of Southwest Guizhou，the Southwest Guizhou micro disseminated type gold ore body form of exploratory geophysical experiment was carried out.The results show that induced polarization of work outlining basic IP anomaly region in the ladder can basically reflect the scope of ore body；The IP sounding work can basically reflect the tendency of the ore bodies，the deep and occurrence characteristics of buried depth；Dual-frequency IP method can adapt to Guizhou mountainous terrain and complex geological conditions of the micro disseminated deposits，it also have certain value in detection for the morphology of this type gold ore exploration，ore body mining boundary is not clear due to the problems such as low efficiency，severe ore dilution aspects.

micro-disseminated；gold deposit；dual-frequency IP method；induced-current middle-gradient；IP sounding

2014-04-11

国家科技支撑计划项目资助(编号：2012BAB08B06)；贵州省自然科学研究重点项目资助(编号：教科2010003)；贵州省优秀科技教育人才省长资金项目资助(编号：黔省专合字(2011)36号)；贵州省高层次人才科研条件特助经费项目资助(编号：TZJF-2010年-044号)；贵州省科技计划(工业攻关)项目资助(编号：黔科合GY字(2011)3063)；贵州省科技计划(社会攻关)项目资助(编号：黔科合SY字(2011)3144)

陈洲(1989-)，男，硕士研究生，主要从事矿山动力灾害防治的研究工作。E-mail:15085968841@163.com。

左宇军(1965-)，男，博士，教授，博士生导师，主要从事岩石力学与采矿工程方面的教学与研究工作。E-mail:zuo_yujun@163.com。

TD15

A

1004-4051(2015)05-0086-05