隱伏鋁土礦物探電性異常特征分析

李 超

（山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南 250000）

伴隨著現代化技術的不斷發(fā)展，對于礦產資源的勘探與采集方式都出現了質的轉變，利用現代設備對地質特征及礦區(qū)資源分布情況進行研究已經成為一種主流趨勢[1]。與傳統(tǒng)方法對比，這樣的方式不僅可以在極大程度上降低成本開銷，同時，也可以提高對礦產勘探的效率和準確性?，F階段，物探是在找礦初期一種較為常用的方法，在實施過程中，物探不受地質環(huán)境變化的影響，可以以最直觀的方式展示探測地區(qū)的地質特征[2]。其探測結果也是進一步實施深入的探測工作的重要依據。鋁土礦中蘊含的金屬資源對于現代工業(yè)發(fā)展具有十分重要的作用，因此，對其的開采需求也相對較大。以隱伏鋁土礦形式存在的礦產資源在鋁土礦中具有相當高的占比，對該類型礦產的探測也備受關注[3]。在對隱伏鋁土礦進行物探的過程中，由于鋁元素對磁力作用的響應強度較小，同時自身密度較低，因此，重力勘探和磁力勘探的效果并不理想，在此背景下，電法勘探成為了一種最為主要的應用方式。電法勘探主要是根據勘探區(qū)域內巖石和礦石的導電性、電化學活動性、介電性等情況，實現對地質構造判斷，作為一種以礦產本身特性為基礎開展的探測手段，其具有較高的可靠性，對于隱伏鋁土礦的找礦工作具有十分重要的指導價值。

在此基礎上，本文研究了隱伏鋁土礦物探電性異常特征，通過分析隱伏鋁土礦在電性方面具有的特性，以期為實際的物探工作提供一定的參考。

1 視電阻率異常特征

在實際的地質物探過程中，對于隱伏鋁土礦的物探主要是以中梯剖面為基準進行的，這樣做的目的可以提高電性異常的輸出結果，同時也可以以更快的速度實現對礦體位置、走向及范圍的確定，使鉆探設計階段的工作能夠獲得可靠。因此本文在分析隱伏鋁土礦的物探定性異常特征時，以中梯探測為基礎進行，在供電電極的兩端垂直于礦體走向為前提條件，開展相應的分析。

對于脈狀隱伏鋁土礦體而言，中梯視電阻率異常情況與礦體所在地層深度和礦產的分布直接相關。對于大多數隱伏鋁土礦體，其礦體產狀一般都以近似傾斜板狀體的形式存在。通過對比地質剖面和中梯異常剖面不難發(fā)現，傾斜礦體在投影段會出現一段較為明顯電性異常，具體表現為電阻急劇下降到極低值。這種異常會隨著礦體的深度加深而逐漸減小，最終的電阻極小值會出現在較淺部位。在礦體的反傾斜方向上，視電阻率的變化趨勢與上述相反，會出現升高現象，隨著反傾斜的角度逐漸增加，距離逐漸增大，視電阻率會出現明顯的波峰，但在波峰出現后，會伴隨有小范圍的波谷連續(xù)出現，這是因為在礦體的正上方反傾斜會使礦體的分布出現小規(guī)模的離散，這種連續(xù)出現的波谷會導致低阻情況出現的時間有所延長。在后期，隨著離散程度的逐漸縮小，視電阻率也會逐漸升高。圖1為較為經典的隱伏鋁土礦視電阻率分布方式。

圖1 經典隱伏鋁土礦視電阻率分布圖

根據電法理論，在隱伏鋁土礦的板狀體上，反傾斜方向的中梯視電阻率會有所升高，但并非以線性形式變化的，而是呈現出明顯的不對稱性，當視電阻率出現極小值時，對應位置的礦體延伸方向信息就表明了隱伏鋁土礦的傾向信息。這是因為在物探過程中，電流場的變化趨勢會隨著礦體的傾斜而出現斜交的情況，隱伏鋁土礦對于電流的吸引能力明顯高于其他周圍的其他地質環(huán)境，致使近地表的傾斜處，電流的密度會小于其他位置，引起低阻極小值的出現。但在實際的測量過程匯總，也會出現較為特殊的情況，當礦體的深度達到一定程度時，在礦體周圍的一定范圍內，高阻圍巖的含量也會增加，同樣也會引起視電阻率極小值出現位置的變化。同時這一特征也在側面證明了礦體深度與中梯剖面視電阻率異常之間存在一定關系。當物探的供電功率保持不變的條件下，礦體所在位置的深度越深，視電阻率異常的表現就越不明顯。

基于此，在對深度較大的隱伏鋁土礦進行電法勘探時，單一的視電阻率異常受高圍巖影響，容易出現被壓制或掩沒的情況，這時需要結合激電異常特征，對其進行更加深入的判別，通過這樣的方式在確保礦體探出率的前提下，確定礦體范圍。

2 激電異常特征

在上文中已經對隱伏鋁土礦的視電阻率異常特征做出了分析，并且得出結論，在深層的礦體中，需要結合激電異常特征對礦體進行判斷，因此，本文分別從視極化率異常特征和半衰時異常特征兩個方面，對隱伏鋁土礦的激電異常特征進行分析。

2.1 視極化率異常特征

與地質剖面與激電異常對比，隱伏鋁土礦的視極化率異常峰值多出現在礦體頂部。在到達極值的過程中，礦體中部位置會出現一段連續(xù)的下降趨勢，之后再逐漸升高到峰值。其中，由單一礦體引起的視極化率變化規(guī)律較為明顯；由兩層或更多層礦體引起的視極化率變化則會呈現出一定的階段化特征。異常值在變化過程中的疊加作用更加突出，當作用的礦體層數為兩層時，視極化率在達到極值之前會出現兩個峰值。伴隨著作用的礦體層數逐漸增加，出現的峰值也會隨之增加，并且峰值的會隨之逐漸減小。這也與上文所說的異常值是通過疊加的方式體現的理論相契合。圖2為不同巖體的視極化率。

圖2 常見巖體的視極化率

極化率異常特征的出現是判別隱伏鋁土礦的一項重要標準，通過構建電阻率曲線，可以實現對某地段，甚至是某一固定位置礦藏信息的精準識別。當視極化率出現低阻高極化的情況時，則可認為對應位置的隱伏鋁土礦可定性的存在。

除此之外，也會有部分及特殊的地區(qū)，出現視極化率出現低阻高極化，但開采后未見鋁土礦的情況。這主要是因為激電異常的半衰時參數與背景值之間的接近程度較高，影響了最終的判斷結果?？紤]此，本文分析了激電異常的半衰時異常特征。

2.2 半衰時異常特征

半衰時異常特征是識別地下水對隱伏鋁土礦干擾的重要指標，并且具有良好的效果，特別是對于存在礦化現象，但無法準確判斷是否為礦體的地段，通過對比半衰時，可以消除假象的干擾。

隱伏鋁土礦的半衰時曲線最明顯的特征就是其具有雙峰。在物探過程中，兩次峰值分別出現在礦體頂端和達到頂端之前，這也是單一鋁土礦體引最為明顯的特征之一。一般情況下，第一個峰值的出現主要是由于礦體所在地層的巖性影響，因此表現強度相對較弱，而第二個峰值的出現主要是受礦體的傾斜作用影響，地下水會導致礦體的傾斜角度加劇，使隱伏鋁土礦的半衰時增加。可以理解為，在中梯剖面異常特征在特定環(huán)境影響下，發(fā)展趨勢會發(fā)生一定程度變化，在不同的區(qū)域，受背景值附加曲線特征的作用，隱伏鋁土礦的激電異常特征需要結合視極化率和半衰時兩個方面綜合進行分析。

3 礦體電性參數特征

由上文的分析可知，隱伏鋁土礦的電性會受到地層的影響，隨著處出位置的深淺表現出不同的高低值，但總體來說，鋁土礦區(qū)范圍內的地層巖性在整體上是保持一致的，因此，不同電性特征參數也基本穩(wěn)定在一定范圍內。其中，礦體視電阻率常見值在[2264~3157]Ω·m范圍內，近地表區(qū)域的視電阻率會出現明顯的下降情況，視電阻率基本在[750~1460]Ω·m范圍內；視極化率常見值在[2.05~3.57]范圍內，在近地表區(qū)域可上升至多1倍，受深度影響，至多可降低正常值的1/3。半衰時基本在[750~1650]ms之間。根據隱伏鋁土礦的電性參數范圍，利用中梯電性異常特征，即可實現對于隱伏鋁土礦礦體的快速定位。

4 結語

不同的金屬礦資源受其本身的特殊屬性影響，在物探過程中顯示出的電性也不同，對其特征進行研究對于提高探測準確性具有十分重要的現實意義。本文提出隱伏鋁土礦物探電性異常特征分析，明確了視電阻率異常特征的變化趨勢，以及激電異常與礦體之間的關系。通過該研究，以期為隱伏鋁土礦的探測工作提供有價值的幫助，提高勘探效率和準確性。