結合激電中梯和測深在隱伏礦體探查中的效果研究

項 望

（河北煤田地質(zhì)局物測地質(zhì)隊，河北 邢臺 054000）

為了了解隱伏礦（化）體埋深、空間展布，指導鉆孔布設，人工場源電法是目前應用較多的一種地球物理方法[3,4]，根據(jù)礦體的電性特征不同，可以選用不同的電法手段。本次工作是位于太行山的石墨礦體勘查，根據(jù)收集的鄰區(qū)地質(zhì)、物化探、鉆孔資料以及野外實地地質(zhì)調(diào)查可知，該區(qū)石墨礦化蝕變強烈，蝕變帶連續(xù)性較好；物探異常較多，深部有延伸；礦區(qū)構造較復雜。所以在詳細分析研究前人資料的基礎上，為了了解隱伏礦（化）體即石墨的埋深、空間展布以及指導鉆孔布設，開展了時間域激電測深工作，經(jīng)后續(xù)實鉆驗證，探查效果良好，為下一步地質(zhì)工作提供了較好的基礎資料。

1 研究區(qū)概況

1.1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)地處太行山東麓，地勢西高東低，由西到東可分為低山區(qū)，丘陵區(qū)。低山區(qū)山脈呈北北東走向，沖溝較發(fā)育，水土流失嚴重。研究區(qū)的區(qū)域變質(zhì)基底由太古界變質(zhì)表殼巖、變質(zhì)深成巖、變質(zhì)基性巖墻和早元古代變質(zhì)侵入巖組成。寧家莊—白虎莊倒轉向斜是本區(qū)規(guī)模和強度最大的變形構造，構成了區(qū)域性的主體構造框架，褶皺構造主要展布于大和莊—石槽—路家莊—白虎莊一線，總體呈反“S”型。軸線呈NE—SW向展布，以大和莊巖組、立羊河巖組為翼部，以寧家莊巖組為核部的一緊閉同斜倒轉向斜。變質(zhì)表殼巖及變形變質(zhì)侵入體分布區(qū)巖石韌性變形較強，主要表現(xiàn)為形成早期韌性剪切帶，變質(zhì)表殼巖組合及片麻巖發(fā)生糜棱巖化作用及片理、片麻理發(fā)生塑性流變褶皺，導致研究區(qū)內(nèi)石墨礦體沿走向、傾向扭曲變形發(fā)育[5]。

1.2 研究區(qū)礦石物性特征

本次激發(fā)極化法勘查，在進場前進行了詳盡的物性測量工作，采用露頭測定結合標本測定兩種方法，針對研究區(qū)涉及到的多種巖礦石，每種巖礦石選取多個露頭點和標本，多次測量取平均數(shù)，得到了相對科學的巖礦石極化率及電阻率參數(shù)，見下表。

表1 研究區(qū)常見巖礦石物性測定結果

2 激電中梯和測深在研究區(qū)應用效果

2.1 平面異常和剖面異常

（1）平面異常。以測點的實測坐標為橫、縱坐標（平面坐標），繪制區(qū)塊一視極化率平面圖，通過分析視極化率平面圖來推斷勘查區(qū)石墨礦化層賦存位置。由物性試驗數(shù)據(jù)可知，本勘查區(qū)內(nèi)的含石墨藍晶二云母片巖極化率為5.2%，其他巖礦石的極化率均低于2.1%，石墨含礦層的極化率異常較為明顯，如圖1。

圖1 區(qū)塊一視極化率異常平面圖

橙色區(qū)域表示視極化率大于5%的范圍，推斷為含石墨礦化層所投影的平面位置。含礦條帶連續(xù)，由南向北貫穿區(qū)塊一，條帶平均寬度200m，走向整體呈約170°。

（2）剖面異常。區(qū)塊一共布設了4個激電測深測點，參考物性資料，含石墨云母片巖的極化率為5.2%，其他巖性巖石極化率均小于5%。通過資料處理得出極化率對比圖；含石榴石云母片巖的電阻率為50Ω?m，其他巖石巖性均大于200Ω?m，通過資料處理得出電阻率對比圖。

2.2 地質(zhì)推斷解釋

資料處理過程中，項目組將極化率對比圖和電阻率對比圖重合，得出極化率電阻率原位疊加圖，即石墨礦化帶推斷圖。如圖2，圖中呈現(xiàn)的紅色網(wǎng)狀區(qū)域即為極化率大于5%且電阻率小于50Ω?m的剖面位置。

圖2 石墨礦化帶推斷圖

結合收集到的淺鉆資料及其他地質(zhì)資料綜合解釋，含石墨礦化層在激電測深線剖面位置，傾向傾角約為260°∠20°，于C1點至C2點方向150m處出露，C2點控制礦化層，約21m見礦化層頂板，約29m見礦化層底板。C3點控制礦化層，約45m見礦化層頂板，約53m見礦化層底板，C4點沒有發(fā)現(xiàn)異常。C3點210m處存在高極化率低電阻率異常，C2點210m處存在高極化率低電阻率異常，結合地質(zhì)資料，推斷含石墨礦化層存在倒轉構造，倒轉構造的形態(tài)和深部礦化層產(chǎn)狀在本次評價工作中僅為推斷。

3 鉆孔驗證情況

在本次激發(fā)極化法勘查工作之后，進行了淺鉆驗證，其中，在區(qū)塊一C2點西側20m，鉆孔至1.73m揭露含石墨二云母片巖，礦化帶厚度7m，其品位達到工業(yè)品位，鉆孔實際揭露情況與激發(fā)極化法推斷結果基本一致。

4 結論

本次研究工作充分證明，結合激電中梯和測深的方法是探查隱伏礦體尤其是石墨礦體的有效的地球物理手段，利用激電中梯裝置掃面可以高效并準確的圈定激電異常區(qū)，利用激電測深可以進一步了解異常體的埋深及空間展布狀態(tài)。該方法的合理運用可以指導下一步地質(zhì)工作的開展。