激電測(cè)井在胡家峪銅礦勘查中的應(yīng)用

黃 波

(山西省地球物理化學(xué)勘查院,山西 運(yùn)城 044004)

激電測(cè)井在胡家峪銅礦勘查中的應(yīng)用

黃 波

(山西省地球物理化學(xué)勘查院,山西 運(yùn)城 044004)

以胡家峪銅礦勘查區(qū)鉆孔的激電測(cè)井為實(shí)例，介紹了激電測(cè)井在該礦區(qū)的工作方法和應(yīng)用效果，確定了孔內(nèi)各巖性的電阻率參數(shù)特征，為地面激電異常解釋提供了依據(jù)。

激電測(cè)井,視電阻率,相對(duì)低阻

1 概述

地球物理測(cè)井是通過(guò)觀測(cè)鉆孔內(nèi)各種地球物理場(chǎng)的特征，來(lái)研究鉆孔周圍介質(zhì)的性質(zhì)和分布狀態(tài)，從而解決各種地質(zhì)、工程和有關(guān)科學(xué)問(wèn)題的一種地球物理方法[1]，目前已經(jīng)在石油、天然氣、金屬礦、煤田、工程及水文地質(zhì)等諸多方面得到廣泛應(yīng)用。在金屬礦地球物理測(cè)井中，是利用礦體、圍巖及巖層之間的地質(zhì)—地球物理特性的差異及曲線特征來(lái)解決地質(zhì)問(wèn)題的。目前地球物理測(cè)井作為金屬礦勘探的一種重要手段，對(duì)提高金屬礦地質(zhì)勘探工作的成果質(zhì)量、降低勘探成本、加快勘探速度起著很大的作用。

本文借助山西省垣曲縣胡家峪銅礦接替資源勘查項(xiàng)目物探子課題，通過(guò)激電測(cè)井工作，探查礦(化)異常段；同時(shí)確定孔內(nèi)各巖性的電阻率參數(shù)特征，為地面測(cè)深資料的再解釋提供依據(jù)。

2 礦區(qū)地質(zhì)及地球物理特征

2.1礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)內(nèi)出露的地層除第四系外，皆為下元古界中條群，自下而上為界牌梁組、龍峪組、余元下組、篦子溝組、余家山組及新生界第四系。

礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，褶皺構(gòu)造及次級(jí)褶皺構(gòu)造較發(fā)育，斷裂構(gòu)造僅發(fā)育一條，主要有胡家峪溝斷層和胡家峪同斜向斜。

區(qū)內(nèi)出露侵入巖主要有中條期的片麻角閃巖(Hg)和閃長(zhǎng)巖(δ)。

2.2鉆孔地球物理特征

對(duì)勘查區(qū)物探成果對(duì)比分析認(rèn)為：區(qū)內(nèi)圍巖應(yīng)該是具有高阻低極化的特點(diǎn)，而含礦巖性隨著金屬礦物(尤其是金屬硫化物)的含量以及賦存狀態(tài)的不同而呈現(xiàn)不同的物理特性，即一般具有隨著金屬礦物品位的增加，電阻率隨之下降，極化率也相應(yīng)增高；侵染狀礦石的電阻率下降比致密狀、網(wǎng)脈狀下降幅度低，極化效應(yīng)提高明顯；厚而富的礦體比薄而貧的礦體的低阻高極化效應(yīng)更明顯。

針對(duì)鉆孔取出的巖心樣品進(jìn)行了標(biāo)本測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1巖心電阻率參數(shù)測(cè)定統(tǒng)計(jì)表可知，勘查區(qū)鉆孔地層巖石的電阻率值大理巖、黑云母角閃巖和白云石大理巖相對(duì)較大，幾何均值分別為5 790.43 Ω·m,5 487.07 Ω·m和5 462.53 Ω·m；鈣質(zhì)云母片巖、黑云母化硅化大理巖、綠泥石角閃石矽化大理巖和黑云母大理巖次之，幾何均值分別為4 809.31 Ω·m,4 555.91 Ω·m，4 444.69 Ω·m和4 442.90 Ω·m；再低者為石榴子石鈣質(zhì)云母片巖，電阻率幾何均值為3 786.14 Ω·m；最低者為黑色片巖，電阻率幾何均值為1 806.02 Ω·m。

表1 巖心電阻率參數(shù)測(cè)定統(tǒng)計(jì)表

綜上所述，鉆孔地層巖石的電阻率特征差異明顯，通過(guò)測(cè)井獲得的電阻率參數(shù)數(shù)據(jù)，能夠達(dá)到區(qū)分判斷不同巖石的目的。

3 激電測(cè)井工作方法

3.1儀器設(shè)備

儀器設(shè)備使用的是英國(guó)RG公司生產(chǎn)的MicroLogger2型綜合數(shù)字測(cè)井主機(jī)以及INPS6087激發(fā)極化探管和ELTG6431電阻率探管。工作前對(duì)儀器主機(jī)、絞車、滑輪等相關(guān)部件進(jìn)行詳細(xì)檢查，使其處于正常工作狀態(tài)。

3.2工作方法

測(cè)井方法是使用電阻率和極化率探管，并連接絞車電纜和地面數(shù)據(jù)采集主機(jī)，選擇測(cè)量參數(shù)，儀器供電測(cè)試正常后方可下井測(cè)量。然后以地面設(shè)置為零點(diǎn)，將探管下放至孔底，建立數(shù)據(jù)文件，采用提拉式沿鉆孔連續(xù)進(jìn)行測(cè)量。儀器直接獲取深度及其相對(duì)應(yīng)的電阻率和極化率參數(shù)并自動(dòng)記錄和存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)新建數(shù)據(jù)文件里。電纜提升速度10 m/min左右，采樣間隔0.5 m。

在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄存盤(pán)，測(cè)井人員對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視，以保證資料的準(zhǔn)確性和完整性。

4 測(cè)井資料處理及解釋

4.1資料處理

為了達(dá)到測(cè)井目的和完成測(cè)井任務(wù)，本次測(cè)井資料處理的主要工作包括：

1)將極化率和電阻率測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)導(dǎo)出并進(jìn)行編輯、圓滑等處理，然后通過(guò)Surfer軟件繪制成以鉆孔深度為標(biāo)尺的極化率和電阻率測(cè)井曲線，導(dǎo)入MAPGIS軟件并結(jié)合鉆孔柱狀完成激電測(cè)井成果圖的繪制；

2)根據(jù)激電測(cè)井成果圖，劃分出鉆孔不同深度所對(duì)應(yīng)的巖石名稱。將測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)導(dǎo)入Excel表格軟件，應(yīng)用其數(shù)據(jù)分析功能對(duì)電阻率測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并列表統(tǒng)計(jì)出鉆孔各地層不同巖性的電阻率特征。

4.2成果解釋

由鉆孔巖礦石電性參數(shù)特征可知，隨金屬礦物(尤其是金屬硫化物)含量的增加，巖石的電阻率逐漸降低，極化率逐漸增加。依據(jù)激電測(cè)井成果圖，鉆孔劃分出相對(duì)低阻高極化異常層4個(gè)，相對(duì)低阻層12個(gè)，尤其在1 138.75 m～1 157.17 m和1 177.14 m～1 224.54 m深度段，極化率測(cè)井曲線呈現(xiàn)寬幅的高值異常，極化率最大值分別約為20%和13%，相對(duì)應(yīng)的電阻率測(cè)井曲線呈現(xiàn)寬幅的低阻異常，電阻率值接近于零，鉆孔激電測(cè)井異常劃分解釋一覽表見(jiàn)表2。

表2 鉆孔激電測(cè)井異常劃分解釋一覽表

對(duì)鉆孔中各地層不同巖性的電阻率特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可知：鉆孔地層巖石電阻率值深部相對(duì)于淺部變小，當(dāng)巖石破碎和有黃銅、黃鐵礦化或含炭質(zhì)時(shí)，電阻率值相應(yīng)降低，全孔電阻率值變化范圍為0.8 Ω·m～5 657.2 Ω·m。其中，黑云母角閃巖、綠泥石化石榴子石黑云母片巖、白云石大理巖、大理巖和石榴子石云母片巖的電阻率值相對(duì)較大，幾何均值分別為3 398.80 Ω·m,3 384.89 Ω·m,3 305.26 Ω·m,3 197.51 Ω·m和3 193.68 Ω·m；黑云母化硅化大理巖和鈣質(zhì)云母片巖的電阻率值稍低，幾何均值分別為2 541.77 Ω·m和2 488.80 Ω·m；再低者為石榴子石鈣質(zhì)云母片巖、黑云母大理巖和鈣質(zhì)云母片巖夾黑色片巖，電阻率幾何均值分別為1 687.17 Ω·m,1 662.03 Ω·m和1 548.77 Ω·m；更低者為綠泥石角閃石矽化大理巖和矽化大理巖，電阻率幾何均值分別為1 143.24 Ω·m和1 021.45 Ω·m；最低者為黑色片巖，電阻率幾何均值為15.83 Ω·m，尤其在1 138.75 m～1 157.17 m和1 177.14 m～1 224.54 m深度段，由于含炭質(zhì)、破碎和黃銅、黃鐵礦化的影響，電阻率值極低，幾乎接近于零。

5 結(jié)語(yǔ)

1)胡家峪銅礦勘查區(qū)激電測(cè)井校驗(yàn)了鉆孔地質(zhì)剖面，探明了礦(化)異常段；確定了孔內(nèi)各巖性的電阻率參數(shù)特征，為地面激電異常解釋提供了依據(jù)。

2)受含炭質(zhì)巖石、含水破碎帶和黃銅、黃鐵礦化的影響，能引起比礦異常更強(qiáng)的干擾異常，給激電異常的解釋帶來(lái)困難，應(yīng)結(jié)合鉆孔地質(zhì)編錄加以區(qū)分和解釋。

[1] 王 群，龐彥明，郭洪巖，等．礦場(chǎng)地球物理測(cè)井[M].北京：石油工業(yè)出版社，2002.

[2] 蔡柏林，黃智輝，谷守民．井中激發(fā)極化法[M].北京：地質(zhì)出版社，1983.

[3] 傅良魁，李金銘．電法勘探教程[M].北京：地質(zhì)出版社，1980.

TheapplicationoftheIPloggingmethodintheHujiayuoredistrict

HuangBo

(ShanxiGeophysical&GeochemicalSurveyInstitute，Yuncheng044004，China)

The working method and application effect of the IP logging method in the Hujiayu ore district are described in this paper, to determine the hole resistivity parameter characteristics of the lithology, provides the basis for ground IP anomaly interpretation.

IP logging, apparent resistivity, relatively low resistance

P631

A

1009-6825(2017)26-0095-02

2017-07-07

黃 波(1983- )，男，助理工程師