大功率激電在贛東北某黑滑石礦勘查中的應用

羅海權(quán)

（江西有色地質(zhì)勘查五隊，江西 九江 332000）

激電中梯是指供電電極AB不動，測量電極MN在AB中部二分之一至三分之一區(qū)間內(nèi)逐點移動測量的一種激電剖面測量方法[1]，具有工作效率高、異常形態(tài)相對簡單的特點，主要用來探查地下一定深度范圍內(nèi)的橫向電性變化情況。

該區(qū)滑石礦在地表發(fā)現(xiàn)有少量露頭，通過地質(zhì)簡測以及槽探工程，對露頭較好、浮土較淺的南西段基本掌握了黑滑石礦化體在地表的出露范圍，但礦化體沿走向及深部的延伸情況不詳。因此，希望通過大功率激電中梯剖面測量初步了解礦化體的延伸情況及礦體與圍巖接觸界面的位置。

1 地質(zhì)及地球物理特征

1.1 測區(qū)地質(zhì)概況

圖1 贛東北某滑石礦區(qū)地質(zhì)簡圖

礦區(qū)出露地層：震旦系上統(tǒng)燈影組（Z3d），分布面積廣泛，呈北東向展布，傾向南東，巖性分上、中、下三段。下段：主要由灰白色白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、土黃含磷粉砂巖、硅質(zhì)磷塊巖。中段：滑石巖（礦化）層，以灰黑色假鮞狀硅質(zhì)巖或含硅鈣鮞粒狀、片理化滑石巖為主；為礦區(qū)容礦層位。上段：以中厚層狀白～灰白色白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r為主，中間夾有灰色角礫狀灰?guī)r，假鮞狀灰?guī)r。

構(gòu)造以北西向、南北向張性及張扭性斷裂為主。斷裂帶中主要為構(gòu)造角礫巖，由鐵質(zhì)、硅質(zhì)等物質(zhì)緊密膠結(jié)而成，局部地段見輝綠玢巖脈，極少見有片理、頁理等片狀物，斷裂帶界線凹凸不平，多呈漸變現(xiàn)象，有的地段硅質(zhì)膠結(jié)，傾向南西，傾角70°～80°。

區(qū)內(nèi)黑滑石礦賦存于燈影組中段，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，西南端以為槽探工程局部控制，由地質(zhì)揭露的成果知，礦（化）體總體呈北東走向，傾向南東，含礦地質(zhì)體為灰白-灰黑色鱗片狀、鮞粒狀滑石巖，具片理化，有較強滑膩感，主要成分為硅質(zhì)，黑滑石呈鱗片狀、鮞粒狀，由硅質(zhì)、碳酸鹽巖、有機碳質(zhì)鐵質(zhì)等膠結(jié)。礦層嚴格受層位控制，頂板為燈影組上段底部之灰黑色鮞(豆)狀硅質(zhì)巖，底板為燈影組下段上部之灰黑色鮞狀硅質(zhì)巖、條紋狀硅質(zhì)巖及變形鮞狀硅質(zhì)巖。

1.2 地球物理特征

根據(jù)地質(zhì)資料，區(qū)巖性主要有：白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r、硅質(zhì)巖、滑石巖。通常，白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖呈高阻；泥灰?guī)r呈中阻到高阻。本區(qū)滑石礦中含有機碳質(zhì)，在區(qū)內(nèi)為相對低阻。在滑石礦體露頭上進行了小極距對稱四極激電測量，測量結(jié)果表明，滑石礦（化）體電阻率為90Ω·m左右，極化率為1%左右。本次工作還采集了區(qū)內(nèi)出露的主要巖（礦）石標本進行了電性參數(shù)測定，測定結(jié)果見表1。

表1 標本電參數(shù)測定結(jié)果

由以上可知，本區(qū)滑石礦體與圍巖的電性差異較為明顯，滑石礦（化）體具有明顯的低阻低級化特征，本區(qū)開展大功率激電中梯剖面測量工作具有較好的地球物理前提。

2 工作方法技術(shù)

由于滑石礦礦化地質(zhì)體西南端地表有露頭，在礦（化）體露頭邊布置了一條激電中梯剖面，作為典型剖面，測線編號為6號測線。在推斷礦（化）體延伸方向的北東端布置了3條激電中梯剖面，分別為16線、18線、20線。供電極距AB=800m，測量電極距MN=40m，點距10m，供電脈寬8s，供電周期32s，斷電延遲200ms，供電電流基本在4A以上。

3 應用效果

3.1 激電異常總體特征

區(qū)內(nèi)視電阻率值主要分布在500Ω·m～1000Ω·m的范圍內(nèi)，ρs剖面曲線基本為中間低兩邊高，即中部低阻兩端中高阻。視極化率值主要分布在1%～2%之間，其中，6線ηs曲線相對平緩，剖面中部表現(xiàn)為低極化率特征，16、18、20線ηs曲線中部則出現(xiàn)局部的相對高值異常，且越往北東方向異常幅值有增大的趨勢。

3.2 6線激電異常特征分析及驗證結(jié)果

6線激電測量成果如圖2所示，可見，ρs剖面曲線中部向下凹，表現(xiàn)為低阻異常，異常范圍大致為50號至140號點之間，異常寬度大約90m，視電阻率最低值在200Ω·m左右。ηs曲線中部則表現(xiàn)為相對的低極化特征，視極化率在1.2%～1.4%左右。

根據(jù)地質(zhì)資料，6線北西側(cè)主要為震旦系上統(tǒng)燈影組下段（Z3d-1），地層巖性主要為灰白色白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r為高阻，泥灰?guī)r為中阻；6線南東側(cè)為震旦系上統(tǒng)燈影組中段（Z3d-2），地層巖性主要為中厚層狀白～灰白色白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r為主，電性特征以高阻為主；6線激電中梯ρs曲線兩端相對中部高的特征與地質(zhì)體電性特征相符。根據(jù)電性測定資料，本區(qū)滑石礦（化）巖層具有低阻低極化的特征，6線中部（50-140號點）激電異常為低阻低極化，與這一特征相符。因此，推測6線中部的激電異常為礦致異常，50號點和140號點所處的位置大致為礦體的邊界位置，礦化體寬度約為80m～90m。對于中梯測量裝置，其勘探深度通常約為供電極距AB的1/8左右，本次大功率激電中梯測量的供電極距AB=800m，則勘探深度約為100m，即本次激電中梯測量成果主要集中反映的是地下100m左右的地質(zhì)信息，由此推測6線黑滑石礦化體往深部具有一定延伸，延伸深度應該超過100m。

圖2 6線激電中梯ρs、ηs剖面曲線及鉆探成果綜合剖面圖

3.3 16線、18線、20線激電異常特征分析及驗證情況

16線、18線、20線南東端視電阻率曲線表現(xiàn)為高阻異常，推測為白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r引起；剖面中部視電阻率相對較低，對應位置極化率則表現(xiàn)為高級化率異常，從16線往20線低阻異常幅值及異常范圍逐漸減小，16線低阻異常出現(xiàn)在170號點，視電阻率約為200Ω·m，18及20線低阻異常不太明顯。根據(jù)電性參數(shù)測定結(jié)果，含碳黑滑石礦體為低阻低極化，與16線、18線、20線的激電異常特征太吻合，由此推斷，可能是受北西向斷層構(gòu)造切割影響，本區(qū)北東段黑滑石富集成礦體的可能性較低，可能只是一些零星的侵染型為主的礦化，建議鉆探驗證工作不要一下全部鋪開，而應謹慎推進。經(jīng)16線ZK1601鉆孔驗證，未見工業(yè)礦體，孔內(nèi)巖性依次為：0m～3.86m為殘破積物，3.86m～89.5m為燈影組中段（容礦層位）灰黑色鮞粒狀硅質(zhì)巖，89.50m～112.69m為燈影組下段淺灰色白云質(zhì)灰?guī)r。鉆探結(jié)果表明，容礦層位延伸過來了，但地層中滑石礦物未富集成工業(yè)礦體，與物探推斷結(jié)果基本吻合。16線ZK1601孔完工后，結(jié)合物探上述推論，業(yè)主最終終止了原本計劃在18及20線實施的鉆探工作，避免了不少經(jīng)濟損失。

圖3 16線激電中梯ρs、ηs剖面曲線圖

圖4 18線激電中梯ρs、ηs剖面曲線圖

圖5 20線激電中梯ρs、ηs剖面曲線圖

4 結(jié)論

大功率激電中梯測量在黑滑石礦勘查中的應用案例相對較少，本區(qū)黑滑石礦具有低阻低極化率特征，與圍巖形成較大的電性差異，根據(jù)這一特征，在本區(qū)布置了少量的大功率激電中梯剖面測量用于追索礦化體延伸，取得了較好的應用效果，為探礦工程的布置提供了重要信息，基本達到預期目的。通過本次工作，有兩點體會：①物探工作中一定要重視物性工作，物探方法的應用應建立在良好的物性差異前提之上，物探的分析解譯也必須以物性資料為基礎(chǔ)；②物探具有成本低效率高的優(yōu)勢，如果運用得當，往往會取得意想不到的效果，可為節(jié)約勘查成本提供很大的幫助。