激电中梯测量在金属矿中的应用

杨文山，王 鹏，常钰斌，欧 栋，程 斌

（陕西地矿第二综合物探大队有限公司，陕西 西安710016）

1 测区概述

1.1 工区地理概况

1.1.1 工区位置及交通情况

工区位于内蒙古东部呼伦贝尔市大兴安岭林区，行政区划属于内蒙古满洲里市陈巴尔虎旗管辖，在陈巴尔虎旗北西约72km 处。勘查区面积22.29km2，本年度勘查面积约13.2 km2。

1.1.2 工区地理地貌特征

工区地处大兴安岭西坡，为内蒙古高原的一部分，地形起伏不大，为低山和台地区，最高峰海拔1150 米。一般海拔850-1050米左右，平均高差250 余米。

居民以汉族、蒙古族为主，还有鄂温克族、达斡尔族、鄂伦春族、满族、回族和朝鲜族等，人口稀少。居民以牧业为主，少量从事农业、渔业、采矿业，经济不发达。

1.1.3 工区气候特征

矿区属寒温带大陆性气候，寒暑差异剧烈，冬夏温差很大，最低气温－37.4℃，最高气温38℃，昼夜温差大，秋季极端温差可达29.3℃。降水集中在6、7、8 月份，年平均降水量317.7mm，最长连续降水日期14 天，4、5 月大风天数56 天，最大风速可达26 米/秒。植被以草木和半灌木为主，为温带森林—草原景观。区内水系较发育，为季节性河流，结冰期当年9 月22 日始至次年5 月12 日终，降雪期一般在10 月1 日至次年5 月。

1.2 测区地质特征

1.2.1 地层

出露的地层主要为中生界侏罗系中统太平川组（J2t）及第四系。

（1）中生界侏罗系中统太平川组（J2t）：分布于测区中南部，面积约13 km2。岩性主要为灰黑色粉砂质板岩、灰色流纹质糜棱岩。

（2）新生界第四系更新统（Qp32eol）：沿沟谷缓坡地带分布，不整合覆于中生界侏罗系中统太平川组之上，面积约为6km2。岩性为土黄色含少量碎石风成砂。

1.2.2 侵入岩

主要为中生代晚侏罗世细粒二长花岗岩（J3ηγb）：分布于矿区北部，侵入中生界侏罗系中统太平川组，面积约2.5km2。二长花岗岩为粉灰色，细粒花岗结构，块状（局部为弱糜棱）构造。主要矿物粒度小于3 mm，以细粒级为主，矿物含量为：石英30%；斜长石+钾长石65%；黑云母+角闪石5%左右。

脉岩：分布于矿区东侧，岩石类型主要为石英岩。侵入于太平川组（粉砂质板岩），走向近东西，近直立。

1.2.3 地质构造

矿区属浅覆盖区，地表草丛发育，砂土覆盖严重，基岩出露极差，给构造现象的观察与研究带来很大困难。从脉岩的空间展布方向及出露的地质体分析，矿区构造应以近东西向及北西向断裂构造为主。

1.3 工区地球物理特征

工作区内大部分区域被草丛覆盖，地表为砂土，局部有有限的基岩出露，故给工作区内的岩石标本采集带来了一定的困难。该工作区主要出露为碎石风成的砂土，分布于测区中南部，局部为灰黑色粉砂质板岩、灰色流纹质糜棱岩，局部还出露石英脉岩。在工作区北部出露有细粒二长花岗岩。对采集到岩石标本测定物性，得到了各块标本的电阻率值和极化率值。物性测定统计结果见表2。从统计表可知细粒二长花岗岩电阻率值平均为1153Ω·m，极化率值平均为0.9%；板岩电阻率值平均为1336Ω·m，极化率值平均为1.41%；糜棱岩电阻率值平均为1564Ω·m，极化率值平均为1.69%；安山玢岩脉岩平均电阻率值为2026Ω·m，极化率值平均为1.62%。

表1 物性统计表

2 激电中梯测量应用

2.1 激电中梯法引用技术标准

DZ/T0072—1993《电阻率剖面法技术规程》；

《时间域激发极化法技术规程》；

2.2 技术参数

根据设计要求野外工作采用中梯装置，进行面积性勘查和剖面性测量，AB=2000m，MN ＝40m；观测中部三分之二AB 范围，旁侧小于1/6 AB 范围。供电周期根据试验结果选择为16s，断电延时选择为150ms，取样宽度为40ms。测量直观显示主要为一次场和极化率。

2.3 仪器设备

使用DJF—10A 型时间域大功率发射机和DZ-10A 整流电源一套、DJS-8型数字型直流接收机5台和10kw大功率发电机一台。

2.4 数据采集

数据采集叠加次数为2 次，占空比1:1，每个物理点读取一组数据，对于干扰区、异常区适当增加了重复观测次数。

在野外采集中为了保证数据的质量，在接地条件差的供电区域改善了接地条件，供电电极用多根电极并联组成，打成垂直于测线的一排或几排。接地不好时，采用铝箔纸做供电电极，每个电极要挖数个坑，提前2-4 小时，浇上含洗衣粉的盐水，以保证接触良好，加大供电电流，以取得准确可靠的原始数据。

测量电极采用Pb-PbCl2 不极化电极，提前挖好电极坑，在接地不良地点，电极坑中均清除碎石，垫上粘土，浇灌饱和盐水，电极插在粘土泥上。

测量过程中，电极附近避免人为扰动，接收机附近禁止使用对讲机、手机等通讯工具。

观测中对一次电位小于5mv 的测点、畸变点、异常点均作了重复观测，两次观测结果相对误差小于10%。

每次观测开始之前均进行了漏电检查，导线与大地之间的绝缘电阻每千米大于2MΩ/500v，供电导线绝缘电阻大于30MΩ，阴雨天或地面潮湿地段对MN 线路进行漏电检查。

2.5 激电测量精度

经对采集到的野外数据进行初步整理和计算，共采集物理点3236 个，质量检查点198 个，检查比例6.12%，视电阻率均方相对误差10%，视极化率均方相对误差2.96%，其质量要求符合有关规范要求。激电测量精度见表2。

表2 激电测量精度

3 资料处理

将实测数据按测线位置不同分为主测线、旁测线，分别计算各点的视电阻率值、极化率值。利用多条剖面数据绘制等值线平面图。对异常区进行剖面分析，区分矿致异常和非矿致异常。为下一步工作提出建议。

4 结语

目前在国内主要的地质勘探活动中，由于其所具有的高效率、大面积性等优点，激电中梯法已经成为了必不可少的探测方法之一。在对矿区的多次勘察过程中，通过激电中梯法的工作，我们新近发现了数个激电反应异常的区域和坐标，并对过去存在的一些异常区域做了一定的排查工作，这均有利于未来更深一步的地质资源勘探活动的进行，为后续的工作提供了地球物理依据。