長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)在內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗銅多金屬礦普查中的應(yīng)用

曹文明，李 恒，張風(fēng)祥

（河南省航空物探遙感中心，河南 鄭州 450053）

近年來，大功率電法勘探技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用銅多金屬礦普查中。目前，先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各領(lǐng)域中。就銅多金屬礦普查來說，過去主要采用地球化學(xué)測(cè)量方式，普查銅多金屬礦產(chǎn)資源，對(duì)礦產(chǎn)資源的探測(cè)效果較好。然而，在礦產(chǎn)普查技術(shù)日益發(fā)展的新形勢(shì)下，原有的測(cè)量和普查方式，已經(jīng)無法滿足當(dāng)前銅多金屬礦普查工作的要求。不少技術(shù)人員在銅多金屬礦普查中，開始加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)的重視。該技術(shù)具有提高數(shù)據(jù)采集質(zhì)量和提高分辨率的作用，所以本文展開了關(guān)于長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)的相關(guān)探究。

1 長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)概括

在銅多金屬礦普查中，激發(fā)極化的長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)，是比較重要的技術(shù)之一。通過對(duì)激發(fā)極化法的分析，明確該技術(shù)主要是借助礦石和巖石的電化學(xué)性質(zhì)之間存在的差異，深入觀察激電效應(yīng)，通過對(duì)激電效應(yīng)的觀察總結(jié)出礦產(chǎn)及地質(zhì)問題。目前，激發(fā)極化電法勘探技術(shù)在應(yīng)用中，不同的工作類型采用不同的裝置[1]。比如，在較大區(qū)域的銅多金屬礦普查面積性工作中，采用的是多種裝置，借助中間梯度裝置能夠及時(shí)、有效的發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地質(zhì)中存在的異?，F(xiàn)象。在較大區(qū)域的銅多金屬礦普查剖面性工作中，采用的是四級(jí)測(cè)深裝置，能夠及時(shí)掌握異常場(chǎng)源的位置。從某種角度來說，激發(fā)極化電法勘探技術(shù)的觀測(cè)量較多，金屬礦產(chǎn)普查期間，極化率和電阻率是普查中常用的觀測(cè)量[2]。長(zhǎng)周期大功率勘探技術(shù)的應(yīng)用，主要是從長(zhǎng)周期的角度出發(fā)，對(duì)礦產(chǎn)進(jìn)行有效的普查和檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)資源的大范圍有效的檢測(cè)。

2 內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗的礦區(qū)地質(zhì)特征及地球物理特征

2.1 內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗的礦區(qū)地質(zhì)特征

近年來，以激發(fā)極化法為主的長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)，逐漸被廣泛應(yīng)用到銅多金屬礦普查中。額濟(jì)納旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的最西端，該銅多金屬礦區(qū)則在額濟(jì)納旗的東北段[3]。區(qū)域內(nèi)不僅分布有侏羅統(tǒng)陸相火山巖、火山碎屑沉積巖，也涵蓋流紋巖、凝灰質(zhì)砂巖等。如圖1所示為內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗的礦區(qū)構(gòu)造示意圖根據(jù)該圖中相關(guān)信息顯示，該區(qū)域內(nèi)火山巖遍布較為廣泛，主要是火山活動(dòng)強(qiáng)烈，逐漸形成該區(qū)域構(gòu)造形式之一。該區(qū)域內(nèi)火山機(jī)構(gòu)，多分布在火山巖盆底下地基隆起的側(cè)。具體礦區(qū)地質(zhì)特征，如圖1所示。

2.2 內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗地球物理特征

圖1 內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗的礦區(qū)構(gòu)造示意圖

通過對(duì)內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗區(qū)域內(nèi)野外標(biāo)本的采集，測(cè)得區(qū)域內(nèi)巖石和礦石的物性參數(shù)不盡相同。綜合分析區(qū)域內(nèi)巖石的特征，其多體現(xiàn)為高阻低極化的特點(diǎn)[4]。相對(duì)于其他類型的巖石而言，凝灰?guī)r與其他巖石特點(diǎn)恰好相反，呈現(xiàn)出的是高阻高極化的特點(diǎn)。而該礦區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦產(chǎn)，呈現(xiàn)的是低阻高極化特點(diǎn)。由此可以分析出，巖體礦石的極化性變化，主要是受多金屬含量的影響，多金屬含量越高，其極化率就越大。同時(shí)，電阻率的大小，也與金屬含量和金屬結(jié)構(gòu)具有密切的關(guān)系。針對(duì)內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗礦產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的巖石和礦產(chǎn)的特性，可以明確多金屬礦化體的電性差異，是導(dǎo)致礦化體異常的重要因素。

3 長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)在銅多金屬礦普查中的應(yīng)用

在內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗銅多金屬礦普查過程中，應(yīng)用的長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)，主要是激發(fā)極化法。該技術(shù)在內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗礦區(qū)中的應(yīng)用，主要是通過不同介質(zhì)間的激發(fā)極化效應(yīng)的差異性，借助對(duì)人工激電廠分布規(guī)律的觀測(cè)與分析，掌握所觀測(cè)礦產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的情況，從而解決礦產(chǎn)普查問題。一般情況下，在內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗銅多金屬礦普查過程中，采用的是中間梯度裝置進(jìn)行測(cè)量[5]。測(cè)量?jī)x器為型號(hào)WDFZ-10的發(fā)射機(jī)，及同型號(hào)的整流電源和數(shù)字直流激電接收機(jī)，均由重慶奔騰生產(chǎn)。在對(duì)內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗礦產(chǎn)區(qū)域野外測(cè)量中，設(shè)置的供電極距為1500m左右，接收的距離為40m左右。同時(shí)，中梯觀測(cè)的范圍應(yīng)在裝置中心的2/3范圍內(nèi)。本次掃描普查中，每次掃描的供電最多測(cè)量線為5條，測(cè)量主線為1條。供電采用的是8根測(cè)線并聯(lián)的方式，最大供電電壓不能夠超過1000V，供電周期控制在32s[6]。在測(cè)網(wǎng)布置中，本次的中梯掃面測(cè)量面積，大概在5.8km2左右，結(jié)合內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造和異常極化體走向，將測(cè)向的方向調(diào)整為330°，測(cè)線距為100m，測(cè)線點(diǎn)為40m。

如圖2所示，為遠(yuǎn)景區(qū)激電中梯視極化率等值線平面圖。根據(jù)圖中相關(guān)信息能夠了解到，激電中梯掃面工作在遠(yuǎn)景區(qū)開展，DJ-2013-1、DJ-2013-2、DJ-2013-3等編號(hào)，范圍較大，且被圈定出規(guī)模較大的異常3處。其中以DJ-2013-1異常為主，該異的極化率下限為1.35%，背景值為0.5%左右，是背景值的至少2倍。對(duì)應(yīng)視電阻率為中高阻梯級(jí)帶（60-120Ω·m），對(duì)應(yīng)斷裂構(gòu)造礦化蝕變帶，分析顯示，異常主要是因中淺部黃鐵礦化及低品位黃銅礦化引起，此異常區(qū)是找礦的最有利的靶區(qū)。

圖2 遠(yuǎn)景區(qū)激電中梯視極化率等值線平面圖

如圖3所示為遠(yuǎn)景區(qū)激電測(cè)深0勘探線綜合解釋斷面圖，從該極化率的斷面能夠了解到，該剖面相對(duì)高極化率異常主要集中在AB/2≤300m的區(qū)域。ηs最高達(dá)2.6%以上，自上而下強(qiáng)度逐漸減弱。3號(hào)點(diǎn)、8號(hào)點(diǎn)有中低阻梯級(jí)帶顯示。其余測(cè)點(diǎn)以中低阻為主。同時(shí)，圖中的3號(hào)點(diǎn)部位產(chǎn)狀較陡，推測(cè)為閃長(zhǎng)巖體內(nèi)部構(gòu)造裂隙帶較為發(fā)育地帶，與激電中梯構(gòu)造F1關(guān)系密切。4-7號(hào)點(diǎn)的中高阻中高極化異常，推測(cè)與閃長(zhǎng)巖體內(nèi)部侵入的斑巖體關(guān)系密切，根據(jù)ZK001鉆探結(jié)果及取樣結(jié)果可知該異常主要由含零星黃鐵礦化、黃銅礦化的閃長(zhǎng)斑巖脈引起。

如圖4所示為激電中梯和激電測(cè)深的勘探線綜合解釋斷面圖，激電中梯勘探線綜合解釋斷面圖顯示，高極化率集中在3-5號(hào)點(diǎn)，且呈先出陡直條帶狀的現(xiàn)象，30≤AB/2≤150m時(shí)極化率值較大。以ηs≥2.4%圈定了異常區(qū)域，編號(hào)J-2013-4，極值達(dá)到3%。此外，30≤AB/2≤300m時(shí)主要表現(xiàn)為中低阻異常，4號(hào)點(diǎn)局部出現(xiàn)中阻區(qū)。當(dāng)300＜AB/2≤750m以中等電阻率為主，局部出現(xiàn)等值線不均勻現(xiàn)象。

圖3 遠(yuǎn)景區(qū)激電測(cè)深0勘探線綜合解釋斷面圖

圖4 激電中梯和激電測(cè)深的勘探線綜合解釋斷面圖

激電測(cè)深的勘探線綜合解釋斷面圖顯示，當(dāng)3≤AB/2≤90m時(shí)，總體為相對(duì)低的極化率。當(dāng)90＜AB/2≤750m時(shí),高極化異常出現(xiàn)在3-13號(hào)。以ηs≥6.6%圈定了異常區(qū)域，編號(hào)J-2013-5，極值達(dá)到9%以上，異常大致呈2條陡立條帶狀形態(tài)。由于高極化異常較深，地表未見明顯礦化，不排除深部有較好的成礦可能。

通過對(duì)長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)的應(yīng)用，從根本上提升了額濟(jì)納旗銅多金屬礦普查水平，掌握了礦產(chǎn)資源的分布區(qū)域，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦產(chǎn)資源的勘查?？梢?，長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)的應(yīng)用效果較為顯著，因此在日后對(duì)銅多金屬礦進(jìn)行普查時(shí)，可以廣泛采用長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)。

4 結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展的信息時(shí)代下，我國(guó)科學(xué)技術(shù)得以創(chuàng)新。從某種角度而言，長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)具有比較顯著的優(yōu)勢(shì)，不僅能夠有效提高銅多金屬礦區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量；同時(shí)也能夠進(jìn)一步增加探測(cè)深度。

在本次研究中，通過對(duì)當(dāng)前銅多金屬礦普查中的大功率電法勘探技術(shù)的分析，以內(nèi)蒙古具體的銅多金屬礦區(qū)為例，借助長(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)，獲取更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬礦產(chǎn)區(qū)域的深度探測(cè)。希望在本次相關(guān)研究下，能夠?yàn)槿蘸筇嵘L(zhǎng)周期大功率電法勘探技術(shù)在銅多金屬礦普查中的應(yīng)用效果，奠定基礎(chǔ)。