激電中梯在青海省都蘭縣查干熱各溝地區(qū)銅金多金屬礦預(yù)查中的應(yīng)用

權(quán)開珠

(青海省核工業(yè)地質(zhì)局，西寧 810008)

0 引言

該項(xiàng)目為2013年青海省地質(zhì)勘查基金續(xù)作項(xiàng)目，省國(guó)土廳以(青國(guó)土資[2013]64號(hào))文“青海省國(guó)土資源廳關(guān)于下達(dá)2013年度青海省地質(zhì)勘查基金項(xiàng)目(第一批)計(jì)劃(草案)的通知”下達(dá)，目的是：

(1)在2012年工作成果的基礎(chǔ)上，對(duì)已發(fā)現(xiàn)礦(化)體及成礦有利地段利用1∶2000激電中梯剖面、1∶10000土壤剖面及槽、鉆探工程進(jìn)行驗(yàn)證評(píng)價(jià)。

(2)利用1∶10000高精度磁測(cè)工作尋找隱伏超基性巖體，通過定性解釋、反演計(jì)算等，大致判明巖體產(chǎn)狀。

(3)在磁異常布置激電中梯剖面，以進(jìn)一步查明異常性質(zhì)。

1 地質(zhì)概況

測(cè)區(qū)位于賽什騰山—阿爾茨托山造山亞帶的東端，出露的地層主要是早元古界金水口巖群(Pt1j)、中元古界萬洞溝群(Pt2w)、第四系(Qh)；構(gòu)造以北西和近東西向的構(gòu)造為主，區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，巖性由基性—超基性—中酸性—酸性均有出露；受北側(cè)東昆侖南斷裂和南側(cè)布青山南緣斷裂控制，預(yù)查區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主要以北西西向斷裂構(gòu)造為主；侵入巖主要為華力西期晚期的中酸性、基性和超基性侵入巖[3]。

2 激電中梯測(cè)量

2.1 使用的儀器

中間梯度裝置剖面測(cè)量使用中地裝(重慶)地質(zhì)儀器有限公司生產(chǎn)的DJF-10型大功率激電發(fā)射機(jī)，該儀器為新一代直流電法儀器，發(fā)射電壓為50～1000 V，輸出功率10 kW，供電使用大功率交流發(fā)電機(jī)，并配備變壓器、假負(fù)載。接收機(jī)采用加拿大SCRITREX公司生產(chǎn)的IPR-12接收機(jī)。激電觀測(cè)參數(shù)為一次電位Vp、視充電率M1～M14，Ms異常選取M4(即供電時(shí)間為8s，把二次電位衰減曲線與坐標(biāo)軸圍成的區(qū)域按固定延時(shí)切為14塊，M4為14塊面積中第四塊面積積分值)。每次讀數(shù)疊加5～12次，Vp、M1～M14直接讀取，視電阻率ρs異常為計(jì)算導(dǎo)出值。

2.2 激電中梯實(shí)驗(yàn)

根據(jù)圖1所示(AB=1200 m，MN=20 m，供電電流為4.41 A)，供電周期為32 s時(shí)，異常十分明顯，曲線也較圓滑規(guī)則；供電周期為8 s和16 s時(shí)，異常值下降明顯；供電周期為64 s時(shí)，異常幅度略有增強(qiáng)，但觀測(cè)時(shí)間延長(zhǎng)，嚴(yán)重影響工作進(jìn)度。故2013年查干熱各溝地區(qū)激電中梯供電周期選擇32 s。

圖1 激電中梯供電周期選擇實(shí)驗(yàn)

2.3 野外工作方法

工作采用大功率激電中梯裝置，開始野外工作前，進(jìn)行了供電周期選擇試驗(yàn)，以選擇合理的工作裝置和參數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果最后確定AB=1200 m，MN=20 m，供電周期32 s。點(diǎn)距10 m，采用雙向短脈沖供電，占空比50%，斷電延時(shí)200 ms，采樣塊數(shù)為14塊，并以第四次采樣數(shù)據(jù)成圖。測(cè)量中對(duì)突變點(diǎn)和可疑點(diǎn)進(jìn)行了重復(fù)觀測(cè)，以保證數(shù)據(jù)的可靠。測(cè)線長(zhǎng)過一個(gè)AB排列無法完成測(cè)量而需用兩個(gè)AB排列測(cè)量的，在接頭處重復(fù)4～7個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。最大旁測(cè)距為240 m，測(cè)量區(qū)段為AB中間的三分之二。供電電極使用5根鋼制釬狀電極并聯(lián)，電極入土深度大于電極長(zhǎng)度的2/3，表土干燥時(shí)澆水，以降低接地電阻，增大供電電流。測(cè)量電極使用不極化電極，遇接地不良時(shí)澆水或遇裸露巖石時(shí)用濕土接觸。供電導(dǎo)線敷設(shè)時(shí)，為減少大地電磁耦合影響的同時(shí)又不影響工作效率，一般要求供電導(dǎo)線距離觀測(cè)剖面線0.02d(d為AB長(zhǎng)度)，而且導(dǎo)線架上未敷設(shè)完的導(dǎo)線均從線架上放開。布極時(shí)進(jìn)行導(dǎo)線漏電檢查，導(dǎo)線漏電檢查結(jié)果均無漏電現(xiàn)象。

2.4 資料整理

數(shù)據(jù)采集后當(dāng)天及時(shí)進(jìn)行回放和檢查驗(yàn)收，并按100%自互檢，30%項(xiàng)目檢填寫ISO 9001：2008質(zhì)量記錄卡片，主要內(nèi)容是激電儀器設(shè)備質(zhì)量檢查記錄表、裝置選擇質(zhì)量檢查記錄表、工作方式和時(shí)間制式選擇記錄表以及野外數(shù)據(jù)采集方法技術(shù)質(zhì)量檢查記錄表；并且對(duì)野外觀測(cè)的數(shù)據(jù)逐點(diǎn)進(jìn)行檢查、核對(duì)，無誤后，對(duì)資料進(jìn)行計(jì)算、整理，及時(shí)繪制圖件，成圖全部用專業(yè)軟件在電子計(jì)算機(jī)上完成。

2.5 質(zhì)量評(píng)價(jià)

本次激電中梯剖面測(cè)量工作按規(guī)范要求進(jìn)行了質(zhì)量監(jiān)控，對(duì)異常點(diǎn)、突變點(diǎn)、可疑點(diǎn)做了重點(diǎn)觀測(cè)，還做了系統(tǒng)檢查，其結(jié)果見表1。從表1可知，本次激電中梯剖面測(cè)量野外施工質(zhì)量可靠，精度符合規(guī)范級(jí)精度要求。

表1 激電中梯面積測(cè)量質(zhì)量檢查結(jié)果一覽表

注：Ms按均方相對(duì)誤差統(tǒng)計(jì)

3 地球物理特征

3.1 工作方法

電性參數(shù)測(cè)定使用儀器為WDYX-1巖樣測(cè)試信號(hào)源和IPR-12接收機(jī)，采用小四極法裝置，使用面團(tuán)做接觸介質(zhì)，并加適量食用鹽、硫酸銅，供電電極為細(xì)銅棒，接收電極為鉛絲。測(cè)定標(biāo)本前，將標(biāo)本置于水中浸泡，浸水時(shí)間大于24 h，標(biāo)本從水中取出后，待標(biāo)本表面干燥后再進(jìn)行測(cè)量。標(biāo)本長(zhǎng)度測(cè)量精確到2 mm，標(biāo)本斷面面積測(cè)量精確到4 mm2。電性參數(shù)測(cè)定方法、技術(shù)符合相關(guān)規(guī)定要求。

3.2 質(zhì)量評(píng)價(jià)

物探勘查中利用巖礦石標(biāo)本進(jìn)行的物性工作，精度不應(yīng)低于下列精度：電性標(biāo)本相對(duì)誤差≤20%。計(jì)算誤差公式如下。

式中：μ為平均相對(duì)誤差；n為檢查樣品數(shù)；Ai為第一次觀測(cè)值；Bi為第二次觀測(cè)值。

本次共測(cè)定了電物性標(biāo)本220塊，檢查19塊，檢查率為9.3%，充電率、電阻率平均相對(duì)誤差分別為4.89%和5.03%，測(cè)量結(jié)果符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，測(cè)定結(jié)果見表2。由表2可見：

(1)本區(qū)巖石之間極化率有較明顯的差異。其中輝橄巖極化率最高，平均值達(dá)到了124.0 mV/V；板巖其次，其極化率平均值達(dá)到了53.3 mV/V；其余巖性大都表現(xiàn)較低的極化率特征。雖然板巖與輝橄巖極化率的平均值相差較大，但是這兩種巖性的極化率變化均很大，所以板巖是本地區(qū)激電工作的主要干擾源。

(2)各類巖石之間的電阻率差異較小，橄欖巖電阻率值最高，其平均值為1874.6 Ωm；硅質(zhì)巖、蝕變安山巖、輝長(zhǎng)巖、細(xì)碧巖、閃長(zhǎng)巖其次，電阻率平均值分布在1200～1600 Ωm之間；板巖的電阻率平均值最小為937.5 Ωm。

由此認(rèn)為，高極化率、低電阻率的異常地段是探尋銅多金屬礦體的有利地段。

表2 測(cè)區(qū)巖石標(biāo)本電參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

4 異常推斷解釋

針對(duì)測(cè)區(qū)中的磁異常共布設(shè)14條激電剖面(圖2)，以查明磁異常的電性特征。

圖2 測(cè)區(qū)高磁-激發(fā)極化中間梯度綜合平面圖

圖3 測(cè)區(qū)地質(zhì)-激發(fā)極化中間梯度綜合平面圖

C1磁異常附近的激電異常視充電率背景約50‰，異常幅值一般分布在50‰～80‰，最大值為101‰，異常范圍大，形態(tài)規(guī)則，往南沒有封閉。異常走向與地層走向基本一致，呈北西西向。對(duì)照地質(zhì)-激電綜合平面圖(圖3)，發(fā)現(xiàn)在MCu5附近(JP6線63～71號(hào)點(diǎn))，激電異常表現(xiàn)為明顯的低阻高極化異常，但是旁邊測(cè)線并沒有這么明顯的異常。分析其原因可能是由于附近含碳板巖較發(fā)育，含碳板巖所引起的異常淹沒了礦體的異常，雖然有含碳板巖的存在，但是在JP3、JP4、JP5三條剖面上仍然發(fā)現(xiàn)了隱藏在平穩(wěn)高值視充電率背景上的小突起(JP3線104～112號(hào)點(diǎn)；JP4線8～90號(hào)點(diǎn)和96～109號(hào)點(diǎn)；JP5線72～75號(hào)點(diǎn)和77～85號(hào)點(diǎn))，這些小突起很有可能就是MCu5礦體往西的延續(xù)，建議槽探驗(yàn)證[5]。

C2磁異常上的激電異常視充電率背景約20‰，異常幅值一般大于50‰，普遍分布在40‰～100‰，最大值為177‰，異常范圍大，形態(tài)規(guī)則。異常走向與地層、巖體走向基本一致，呈北西西向，長(zhǎng)約2100 m，寬約500 m。結(jié)合地質(zhì)-激發(fā)極化中間梯度綜合平面圖(圖3)分析可知，該異?？赡転槌詭r體與含碳板巖共同引起。在C2磁異常的東端，即JP10～JP14所測(cè)激電異常曲線與JP1～JP9所測(cè)激電異常曲線明顯不同，主要表現(xiàn)為JP1～JP9所測(cè)得的視充電率曲線寬緩圓滑，而JP10～JP14所測(cè)得的視充電率曲線呈跳躍波扭狀；視電阻率曲線亦有相似的特征。造成這種現(xiàn)象有兩個(gè)原因：①由于JP1～JP9第四系覆蓋較JP10～JP14更厚，導(dǎo)致JP1～JP9所測(cè)激電異常被自然圓滑；②JP10～JP14附近超基性巖體比JP1～JP9附近超基性巖體所含硫化物更為豐富。仔細(xì)研究MCu1礦體附近(JP11線20～29號(hào)點(diǎn))所測(cè)激電異常曲線，發(fā)現(xiàn)礦體附近正是視充電率曲線突然增大的地方。旁邊測(cè)線同樣有這樣的特征，JP10線34～38號(hào)點(diǎn)，JP13線29～25號(hào)點(diǎn)，JP14線19～26號(hào)點(diǎn)，建議對(duì)JP10、JP13、JP14剖面上視充電率曲線突然增大的地方進(jìn)行槽探驗(yàn)證[5]。

5 建議

在高磁異常上布設(shè)激電剖面時(shí)，建議對(duì)激電剖面發(fā)現(xiàn)的JP3、JP4、JP5三條剖面上隱藏在平穩(wěn)高

值視充電率背景上的小突起和JP10、JP13、JP14剖面上視充電率曲線突然增大的地方進(jìn)行槽探驗(yàn)證；工區(qū)內(nèi)部分地區(qū)溝壑發(fā)育，地形陡峭，中梯裝置開展工作有一定困難，建議布置偶極-偶極裝置；部分地段由于永凍層的存在，導(dǎo)致供電困難，建議考慮其他物探工作方法[4]。

參考文獻(xiàn)：

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