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[摘 要]各种物探技术的应用来说都依据了一定的物理前提,地球、地质的物理条件及边界特征都会对勘查的结果有巨大的影响。在进行地质勘查工作的时候,物探技术人员应该先对已有的勘查资料进行详细的分析,可以选择多种物探的方法在进行实地的勘测,还要发挥物探技术的先进作用,利用相关的技术进行辅助勘探。本文主要就电法技术在辉锑矿物探中的技术应用进行探讨分析,并提出一定的个人观点,以供参考。
[关键词]电法;探测;电法勘探
中图分类号:TV696 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)34-0304-01
1 电法简述
1.1 工作原理
电法以地下岩石的导电性差异为物理基础[8-9],通过观察研究地下稳定电流场的分布规律来解决某些地质问题。在野外实际工作中,供电电极A,B通过向地下发送强度为I的电流,在地下半空间中建立起一个稳定的电场,在电场稳定的范围内布设测量电极,若此时观测的测量电极M,N处的电势差为ΔUMN,则由电阻率公式ρs=KΔUMNI(Ω.m)可以得到测点(M,N中点)处的视电阻率值,其中K为选择的装置系数,其大小与供电电极和测量电极的相互位置有关,当电极位置固定时,装置系数K的值也就确定。通过所测电阻率的变化特点和规律,可以发现地下的电性不均匀地质体,从而达到找矿构造的目的[10-11]。
1.2 测量装置
电法比较常用的装置方式有温纳、施伦贝尔等,在野外工作时,应根据工区地形地质条件,综合勘探目的、勘探深度、勘探精度等因素来选择合适的测量装置。对于温纳装置,也即对称四极装置,测量时,供电电极A,B和测量电极M,N等间距排列,AM=MN=NB=a=nΔx(n=1,2,3,…)称为一个电极间距,其中,n为设置的隔离系数,Δx为设定的点距,A,M,N,B逐点同时向右移动,得到断面的第一条剖面,接着电极间距a=n.Δx按照隔离系数n由小到大等间隔增加,4个电极再逐点同时向右移动,依次得到断面的其它剖面,这样不断扫描,得到一个倒梯形断面。
1.3 资料处理
电法在进行数据资料处理时,首先进行原始数据格式转换;然后对转换后的数据进行预處理,使其更接近地下真实情况,主要包括坏点剔除、数据拼接、插值和滤波处理、地形校正等几个方面;再通过有限单元法、有限差分法、保角变换等数值模拟方法进行正演计算,求得与具体装置形式对应的视电阻率值,最后通过反演计算得到视电阻率的断面图。结合其它地质资料,可以综合解释得到地质断面图,推断出地球内部介质物理状态的空间变化和物性结构。。?
2 电法技术在辉锑矿物探中的技术应用
矿区面积约56.93平方公里。出露地层较简单。泥盆系下统敖包亭浑迪组(D1a)的第二段(D1a2)零星出露,岩性组合特征为含粉砂凝灰岩、长石砂岩夹粘土质生物灰岩及生物长石砂岩。属滨海——浅海相砂质、凝灰质、钙质沉积建造。泥盆系上统安格尔音乌拉组(D3a)的第二岩段(D3a2)广泛分布,其岩性特征为浅灰色、黄灰色、浅黄色为主的中细粒、不等粒长石砂岩和硬砂岩夹粉砂岩和板岩。地层在矿区总体呈单斜产出,走向北东~北东东,倾向北西,倾角各地段不一,总体约60°~70°。因燕山晚期岩体的广泛剥蚀、影响,岩石普遍生不同程度的蚀变现象。矿区侵入岩较发育。
矿区构造较为发育,以华力西期和燕山晚期构造为主,区内主体构造为北东向,北北东向及涡轮状构造等,控制着地层和岩浆岩的展布特征,近东西向和北西向构造次之。除此之外,矿区内构造破碎带、糜棱岩化带较发育。总体呈北东向展布,倾向以北西290°~345°为主,倾角34°~72°左右。构造破碎带、糜棱岩化带具孔雀石化、兰铜矿化、褐铁矿化及萤石矿化等。
3 资料成果
3.1 激电中梯扫面工作
通过激电中梯扫面工作,共圈定激电异常3处,分别进行编号。在每个异常上布置了激电测深剖面。1号异常:条带状,走向北西,长约1.3km,宽约300m。北西方向未封闭。异常最大值为4.6%,对应电阻率小于100Ωm,属低阻高极化异常。异常区出露岩性为砂质板岩,中细粒花岗岩。与化探异常套合好,地表面有50多米宽褐铁矿化带,矿化带的走向与激电异常走向一致,并且见到褐铁矿化石英脉,石英脉中有铜蓝,取样化验金属钼的品位较高。
在40线做了激电测深,方位30°,与异常走向垂直。异常最高值位于124/40号点,AB/2=150m时,极化率为5.1%,电阻率为219Ωm。推断认为该异常由砂质板岩与花岗岩的接触带引起。接触带中可能有蚀变、黄铁矿化、硅化现象。深度约60-75米。该异常在平面上具有区域场的特征,深层电场的变化规律较差,可能与地层中的板岩有关。由于该异常处于接触带中,地表有褐铁矿化,与地质、化探对应较好,因此认为是有意义的,设计钻孔位置为124/40号点。
2号异常:条带状,总体走向北西,主异常走向近东西长约900m,宽约150m电阻率大于200Ωm,属中高阻、高极化异常。极化率最高为4.8%。异常区出露岩性为砂质板岩,中细粒花岗岩。并且见到褐铁矿化石英脉,与化探异常套合好。在88线286-306号点做了激电测深,方位零度,由302/88号点可见一个高阻异常与一个高极化率异常套合较好,比较有规律。在AB/2=200m时,极化率为6.4%,电阻率为654Ωm。
初步推断认为:高阻异常为脉岩引起,高极化率说明脉岩中硫化物富集。也可能为砂质板岩与花岗岩的接触带引起。因为AB/2=110-280米时,极化率较高,说明50米-140米深处存在接触带,接触带南倾,倾角较缓。推断认为接触带中硅化较强且硫化物富集。该异常有可能为致矿异常。设计钻孔位置为302/88号点。
另外,在距离100米处的89线也做了一条激电测深剖面,在296/89号点,AB/2=400m时,极化率为7.7%,在304/89号点处,异常封闭。属中高阻、高极化异常。推断认为接触带引起。3号异常:条带状,走向北西,长约500m,宽约100m。异常的北东部未封闭。电阻率在100Ωm左右,属低阻高极化异常。异常区出露岩性为砂质板岩,中细粒花岗岩。推断认为由砂质板岩与花岗岩的接触带引起。
结束语:
综上所述,本文介绍电法的工作原理、工作装置以及数据处理,给出了高密度电法在物探中的实际应用,验证了电法应用于物探中的可行性,当地下各介质存在电性差异时,可以利用法进行测量,达到探测构造或者找矿的目的。?电法集剖面法和测深法于一体,能直观、形象的反映处地下异常体的范围、大小等特征。但物探技术是一种间接勘探手段,为了使成果解释更加符合实际,电法的定性与定量解释需要借助钻探等直接勘探手段加以验证。
参考文献:
[1] 任美锷,刘振中.岩溶学概论[M].北京:商务印书馆,1983.
[2] 蔡光桃,武伟.高密度电阻率法在基岩面探测中的应用[J].西部探矿工程,2009(3):11-13.
[3] 程光贵.高密度电法在渝东南地区找水勘察中的应用[J].地下水,2013,35(3):106-109.
[4] 田玉昆,刘怀山.高密度电法寻找地下水在即墨地区的应用[J].工程地球物理学报,2008,5(6):670-674.
[5] 黄小军,王鹏,董亮.高密度电法在地下暗河勘探中的应用[J].资源环境与工程,2012,26(1):66-68.
[关键词]电法;探测;电法勘探
中图分类号:TV696 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)34-0304-01
1 电法简述
1.1 工作原理
电法以地下岩石的导电性差异为物理基础[8-9],通过观察研究地下稳定电流场的分布规律来解决某些地质问题。在野外实际工作中,供电电极A,B通过向地下发送强度为I的电流,在地下半空间中建立起一个稳定的电场,在电场稳定的范围内布设测量电极,若此时观测的测量电极M,N处的电势差为ΔUMN,则由电阻率公式ρs=KΔUMNI(Ω.m)可以得到测点(M,N中点)处的视电阻率值,其中K为选择的装置系数,其大小与供电电极和测量电极的相互位置有关,当电极位置固定时,装置系数K的值也就确定。通过所测电阻率的变化特点和规律,可以发现地下的电性不均匀地质体,从而达到找矿构造的目的[10-11]。
1.2 测量装置
电法比较常用的装置方式有温纳、施伦贝尔等,在野外工作时,应根据工区地形地质条件,综合勘探目的、勘探深度、勘探精度等因素来选择合适的测量装置。对于温纳装置,也即对称四极装置,测量时,供电电极A,B和测量电极M,N等间距排列,AM=MN=NB=a=nΔx(n=1,2,3,…)称为一个电极间距,其中,n为设置的隔离系数,Δx为设定的点距,A,M,N,B逐点同时向右移动,得到断面的第一条剖面,接着电极间距a=n.Δx按照隔离系数n由小到大等间隔增加,4个电极再逐点同时向右移动,依次得到断面的其它剖面,这样不断扫描,得到一个倒梯形断面。
1.3 资料处理
电法在进行数据资料处理时,首先进行原始数据格式转换;然后对转换后的数据进行预處理,使其更接近地下真实情况,主要包括坏点剔除、数据拼接、插值和滤波处理、地形校正等几个方面;再通过有限单元法、有限差分法、保角变换等数值模拟方法进行正演计算,求得与具体装置形式对应的视电阻率值,最后通过反演计算得到视电阻率的断面图。结合其它地质资料,可以综合解释得到地质断面图,推断出地球内部介质物理状态的空间变化和物性结构。。?
2 电法技术在辉锑矿物探中的技术应用
矿区面积约56.93平方公里。出露地层较简单。泥盆系下统敖包亭浑迪组(D1a)的第二段(D1a2)零星出露,岩性组合特征为含粉砂凝灰岩、长石砂岩夹粘土质生物灰岩及生物长石砂岩。属滨海——浅海相砂质、凝灰质、钙质沉积建造。泥盆系上统安格尔音乌拉组(D3a)的第二岩段(D3a2)广泛分布,其岩性特征为浅灰色、黄灰色、浅黄色为主的中细粒、不等粒长石砂岩和硬砂岩夹粉砂岩和板岩。地层在矿区总体呈单斜产出,走向北东~北东东,倾向北西,倾角各地段不一,总体约60°~70°。因燕山晚期岩体的广泛剥蚀、影响,岩石普遍生不同程度的蚀变现象。矿区侵入岩较发育。
矿区构造较为发育,以华力西期和燕山晚期构造为主,区内主体构造为北东向,北北东向及涡轮状构造等,控制着地层和岩浆岩的展布特征,近东西向和北西向构造次之。除此之外,矿区内构造破碎带、糜棱岩化带较发育。总体呈北东向展布,倾向以北西290°~345°为主,倾角34°~72°左右。构造破碎带、糜棱岩化带具孔雀石化、兰铜矿化、褐铁矿化及萤石矿化等。
3 资料成果
3.1 激电中梯扫面工作
通过激电中梯扫面工作,共圈定激电异常3处,分别进行编号。在每个异常上布置了激电测深剖面。1号异常:条带状,走向北西,长约1.3km,宽约300m。北西方向未封闭。异常最大值为4.6%,对应电阻率小于100Ωm,属低阻高极化异常。异常区出露岩性为砂质板岩,中细粒花岗岩。与化探异常套合好,地表面有50多米宽褐铁矿化带,矿化带的走向与激电异常走向一致,并且见到褐铁矿化石英脉,石英脉中有铜蓝,取样化验金属钼的品位较高。
在40线做了激电测深,方位30°,与异常走向垂直。异常最高值位于124/40号点,AB/2=150m时,极化率为5.1%,电阻率为219Ωm。推断认为该异常由砂质板岩与花岗岩的接触带引起。接触带中可能有蚀变、黄铁矿化、硅化现象。深度约60-75米。该异常在平面上具有区域场的特征,深层电场的变化规律较差,可能与地层中的板岩有关。由于该异常处于接触带中,地表有褐铁矿化,与地质、化探对应较好,因此认为是有意义的,设计钻孔位置为124/40号点。
2号异常:条带状,总体走向北西,主异常走向近东西长约900m,宽约150m电阻率大于200Ωm,属中高阻、高极化异常。极化率最高为4.8%。异常区出露岩性为砂质板岩,中细粒花岗岩。并且见到褐铁矿化石英脉,与化探异常套合好。在88线286-306号点做了激电测深,方位零度,由302/88号点可见一个高阻异常与一个高极化率异常套合较好,比较有规律。在AB/2=200m时,极化率为6.4%,电阻率为654Ωm。
初步推断认为:高阻异常为脉岩引起,高极化率说明脉岩中硫化物富集。也可能为砂质板岩与花岗岩的接触带引起。因为AB/2=110-280米时,极化率较高,说明50米-140米深处存在接触带,接触带南倾,倾角较缓。推断认为接触带中硅化较强且硫化物富集。该异常有可能为致矿异常。设计钻孔位置为302/88号点。
另外,在距离100米处的89线也做了一条激电测深剖面,在296/89号点,AB/2=400m时,极化率为7.7%,在304/89号点处,异常封闭。属中高阻、高极化异常。推断认为接触带引起。3号异常:条带状,走向北西,长约500m,宽约100m。异常的北东部未封闭。电阻率在100Ωm左右,属低阻高极化异常。异常区出露岩性为砂质板岩,中细粒花岗岩。推断认为由砂质板岩与花岗岩的接触带引起。
结束语:
综上所述,本文介绍电法的工作原理、工作装置以及数据处理,给出了高密度电法在物探中的实际应用,验证了电法应用于物探中的可行性,当地下各介质存在电性差异时,可以利用法进行测量,达到探测构造或者找矿的目的。?电法集剖面法和测深法于一体,能直观、形象的反映处地下异常体的范围、大小等特征。但物探技术是一种间接勘探手段,为了使成果解释更加符合实际,电法的定性与定量解释需要借助钻探等直接勘探手段加以验证。
参考文献:
[1] 任美锷,刘振中.岩溶学概论[M].北京:商务印书馆,1983.
[2] 蔡光桃,武伟.高密度电阻率法在基岩面探测中的应用[J].西部探矿工程,2009(3):11-13.
[3] 程光贵.高密度电法在渝东南地区找水勘察中的应用[J].地下水,2013,35(3):106-109.
[4] 田玉昆,刘怀山.高密度电法寻找地下水在即墨地区的应用[J].工程地球物理学报,2008,5(6):670-674.
[5] 黄小军,王鹏,董亮.高密度电法在地下暗河勘探中的应用[J].资源环境与工程,2012,26(1):66-68.