激电法在寻找金属矿中的综合应用

2015-10-12郑玉玲

地球 2015年7期

关键词：等值线图激电板岩

郑玉玲

（河南省航空物探遥感中心河南郑州450000）

激电法在寻找金属矿中的综合应用

郑玉玲

（河南省航空物探遥感中心河南郑州450000）

随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的矿采行业取得了较大程度上的进步，为我国国民经济的发展以及工业水平的提高做出重要贡献。

激电法金属矿综合应用

1　激电法的相关理论

在电法勘探中，人们发现：当向地下介质输入稳定的电流时，在地面观测到测量电极间的电位差随着时间的推移而改变，在经过一段时间后，这个电位差逐渐达到某一稳定值；而此时再断开外电源的电流时，测量电极间的电位差并不是瞬间消失，而是一开始迅速下降到某一值，而后经过相当长一段时间慢慢下降，一直逐渐减小到零。

1.1基本原理

激电法是以岩、矿石的激电效应差异为物质基础，通过观测和研究地下介质的激电效应分布规律，达到勘查地下地质体分布的一种电法勘探方法。

1.2中间梯度装置

1.2.1勘测装置

本文主要介绍激电法中梯装置对铜矿的勘探，中梯装置见图1。这种装置的特点是：供电电极AB的距离取得很大，且固定不动；测量电极在其中间三分之一地段逐点测量。记录点取在MN中点。其表达式为：ρs=K(ΔUMN/I)

图1　中梯装置示意图

1.2.2方法特点

中梯装置的一个主要优点，是敷设一次供电导线和供电电极A、B，便能在相当大的面积上测量，特别是还能用几台“远点启动”的接收机同时在该面积上观测;此外，它在A、B间的中间地段测量，接近水平均匀极化条件，故对各种形状、产状和相对电阻率的极化体均可得到相当大的异常，且异常形态较简单，易于解释。

2　工作区域地球物理特征

2.1地质概况

本矿区地层简单，主要为震旦系上统老虎塘组和奥陶系上统古亭灰岩，二者为断层接触。震旦系上统老虎塘组分布于测区南部。为一套次深海泥质陆源碎屑的类复理石建造。岩性简单，主要为千枚岩，千枚状板岩、粉砂质板岩、变余石英细砂岩，局部夹凝灰岩。上部为粉砂质板岩、变余长石石英砂岩、板岩、含炭质硅质板岩等，下部为古亭组灰岩、或不纯灰岩。多以单斜岩层产出，地层走向多为北西西或北北西，倾向南西，倾角30°-50°。

2.2电性参数

本次测定主要在测区内对不同岩矿石露头较好的地段进行了电性参数测定，测定方法采用对称小四极露头法进行。测定参数为视极化率(Ms)，计算参数为视电阻率，统计了各类岩矿石的参数变化范围和平均值。由测量结果可知，测区南部震旦系上统老虎塘组(Z2l)变余长石石英砂岩视电阻率一般为200Ω·m～500Ω·m，平均值为292Ω·m，视极化率较低，一般小于2%，平均值为1.7%；北部侏罗纪(J2γ)中细粒斑状黑云母花岗岩视电阻率一般为1000Ω·m～3000Ω·m，平均值为1242Ω·m，视极化率一般小于3%，平均值为1.5%；奥陶系上统(O3g)碎屑、砾屑灰岩、粉砂质板岩视电阻率一般为300Ω·m～1500Ω·m，，视极化率较低，一般小于2%，平均值为1.72%，表现出的低极化、中阻特征；该区含矿矽卡岩较围岩明显含有相对富集的硫化物，视电阻率一般为1000Ω·m～2500Ω·m，视极化率较高，一般大于3%，表现出的高极化、中高阻特征。

3　激电法工作方法

3.1激电法野外工作方法

布置测线的要求就是使测线垂直于矿体地质走向。根据测区的面积，布置3条测线。测线间距为200m，点距50m。其次是用手持GPS打点，并用红布做好记号。此次我们用的激电仪器是重庆奔腾数控技术研究所生产的大功率激电设备。

3.2激电法数据处理

在野外获得的激电数据要经过一系列的处理才能得到我们需要的视电阻率。本节具体介绍此次激电数据的处理过程。我们从野外获取的数据包括发射电流数据和接收机获得的电压及激电数据。首先我们通过公式K为观测装置系数)计算得到视电阻率，观测装置系数K可在excel中通过自编公式计算。再将GPS中的经纬度换算成北京54坐标系中的坐标，最后在surfer软件中生成视电阻率等值线图和视极化率等值线图。

图2　时间域大功率激电电阻率等值线图

3.3激电法成果解释

根据以往资料显示，此地区的矿异常是层控热液型浸染状的硫化铅锌矿，赋存于三叠系上统石钟山组灰岩中，地表出露的矿石氧化较严重，地下隐伏矿异常硅化较大，所以表现出高阻中极化的异常特征，这一点在图2和图3中很好地表现出来了，虽然不是完全对应。但是图2中的高阻异常并不能立即判断是三叠系上统石钟山组灰岩，也就是含矿层，因为第三系上新统剑川组砾岩的电阻率也很高，很可能是剑川组砾岩引起了高阻异常。而是否可以由图3中的极化率等值线图简单的判断哪里有矿化异常呢？答案是否定的，因为根据地层出露的情况，第三系上新统剑川组砾岩中也有黄铁矿化的情况。但是我们仍然可以将图2中的极化率等值线图的极化异常初步认为是矿异常，在此基础上我们接下来再继续用电磁法测深技术(以EH4电磁成像系统为例)对激电异常区域进行地球物理勘探工作，借助已经出露的岩、矿石的电性特征，结合地质钻孔，对地下岩层进行划分，以期找到此铅锌矿层控矿床的含矿岩层(即三叠系上统石钟山组灰岩)。所以，此激电法是用于圈定可疑矿异常的平面位置，为电磁法测深技术划分岩层提供范围和靶区。