三維激電測(cè)深在某金礦區(qū)外圍勘察中的應(yīng)用

高 勇，唐 偉，張玉鵬

（黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院，黑龍江 哈爾濱 150036）

本次勘察工作因礦區(qū)經(jīng)過(guò)多年開(kāi)發(fā)利用，主礦體資源枯竭，急需向外圍及深部勘探尋找可供礦山繼續(xù)開(kāi)采所需資源礦體。隨著找礦方向向地殼深部空間推進(jìn)，傳統(tǒng)的電測(cè)深數(shù)據(jù)處理方法多以測(cè)線(xiàn)(斷面)進(jìn)行，成果輸出也僅限于平面二維，難以形象地刻畫(huà)地質(zhì)異常的三維分布形態(tài)，如何有效獲得深部地質(zhì)體與構(gòu)造的三維信息變得尤為重要[1-3]。三維激電測(cè)深測(cè)量深度更大、分辨率更高、結(jié)果更精確、觀測(cè)效率高，對(duì)深部的找礦勘查工作具有十分重要的指示意義和應(yīng)用價(jià)值。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況、特征

礦區(qū)大地構(gòu)造位置屬于大興安嶺早古生代陸緣增生構(gòu)造帶內(nèi)，多寶山奧陶紀(jì)島弧型活動(dòng)帶東南緣，大興安嶺湖盆系之扎蘭屯-多寶山島弧帶與黑河蛇綠混雜巖帶的交匯部位。礦區(qū)位置屬大興安嶺中段海西期、燕山期銅（鉬）、鐵（錫）、鉛、鋅、金、銀成礦帶的東部[4]。礦區(qū)出露地層有上志留統(tǒng)-中泥盆統(tǒng)泥鰍河組（S3D2n）、下白堊統(tǒng)龍江組龍江組(K1l)、下白堊統(tǒng)光華組光華組(K1gn)、漸-上新統(tǒng)孫吳組（E3N2s）及第四系(Qh)。主要巖性為粗安巖、安山巖、英安巖、火山角礫巖等。

侵入巖出露有早侏羅世石英閃長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖。區(qū)域上受東西方向的構(gòu)造控制，形成于大陸抬升時(shí)期的晚造山階段，屬陸內(nèi)拗陷型，為I向A過(guò)渡型花崗巖，系巖金礦化成礦前巖體。

2 礦區(qū)巖石電性特征

本礦區(qū)巖石標(biāo)本花崗閃長(zhǎng)巖電阻率平均值最高為4776Ω·m，蝕變安山巖電阻率最低為313Ω·m，其余巖石標(biāo)本電阻率整體偏低[5]。巖礦石的極化率平均值均不高，其中，蝕變安山巖的極化率變化范圍較大，最高值達(dá)到15.13%，是受蝕變程度不同出現(xiàn)的情況。

本礦區(qū)礦體主要賦存于蝕變安山巖中，蝕變安山巖的電性特征為低阻中等極化強(qiáng)度，所以本次三維激電的工作目標(biāo)為尋找低阻中等極化強(qiáng)度的地質(zhì)體[6]。

表1 巖石標(biāo)本電性參數(shù)測(cè)定結(jié)果表

3 三維激電布設(shè)方式

3.1 儀器設(shè)備

野外數(shù)據(jù)采集采用加拿大GDD instrumentation公司的GDD大功率直流激電系統(tǒng)：2臺(tái)Tx4/5000W-2400V-20A大功率電流發(fā)射機(jī)、3臺(tái)8通道GRx8mini接收機(jī)、3臺(tái)Allegllo 2 PDA手持機(jī)。供電電源采用15kW汽油發(fā)電機(jī)。通訊設(shè)備采用摩托羅拉對(duì)講機(jī)。輔助器材有耐高壓絕緣多股銅導(dǎo)線(xiàn)、鋼制釬狀電極（或鋁板）、Pb-PbCl2固態(tài)不極化電極、手持兆歐表、萬(wàn)用表等。

3.2 裝置及工作方式

圖1 三維激電測(cè)深布極圖

本次野外生產(chǎn)工作擬采用雙邊三極測(cè)深裝置，多道接收機(jī)布設(shè)于多條測(cè)深剖面上，將勘查目標(biāo)放在多道單極-偶極測(cè)深擬斷面窗口的中上部，“無(wú)窮遠(yuǎn)”A極布在垂直面元主測(cè)深剖面的中垂線(xiàn)上，在多道接收電極MN全部布設(shè)完畢后，逐點(diǎn)移動(dòng)供電電極B，獲取不同位置的多道數(shù)據(jù)，同一工區(qū)所有測(cè)深剖面共用一個(gè)“無(wú)窮遠(yuǎn)”極。三維激電測(cè)深布極方式如圖1所示。

4 三維激電應(yīng)用效果

圖2 視極化率和視電阻率三維分布圖

經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析預(yù)處理后，利用geosoft軟件反演成圖，得到三維空間上相對(duì)高阻和高極化體的空間分布形態(tài)如圖2所示。其中粉色、黃色區(qū)域?yàn)橐曤娮杪手荡笥?00Ω·m的高阻異常體，藍(lán)色區(qū)域?yàn)橐晿O化率值大于3.8%的視極化率異常體。從圖2可以看出高阻和高極化率異常主要分布在測(cè)區(qū)東、北部，西南部只有在地表有少量高阻高極化體呈不規(guī)則團(tuán)塊狀分布。東北部在標(biāo)高-100m左右形成一個(gè)近水平的層狀高阻異常體，在層狀高阻體的東北部有一個(gè)近直立的沙漏狀高阻異常體，直達(dá)地表[7]。大于3.8%的中高視極化率異常體呈北東向條帶狀分布，在北東方向發(fā)散，南西方向收斂，產(chǎn)狀較陡，傾向北西向，圍繞沙漏狀高阻體分布。

通過(guò)對(duì)已知礦體和巖礦石標(biāo)本物性分析，本礦區(qū)礦體主要賦存于蝕變安山巖中，而蝕變安山巖的電性特征為低電阻率中高極化率，本次三維激電工作圈定的中高極化體位于低阻區(qū)域，是成礦的有利部位。

5 結(jié)語(yǔ)

本次工作使用高效率的三極雙邊測(cè)深法，能極大節(jié)省測(cè)量時(shí)間，測(cè)得的數(shù)據(jù)量卻比較大，并能提供多種排列方式的測(cè)量結(jié)果，后期數(shù)據(jù)處理可以做二維反演，可做地形校正，消除地形的影響，增加反演結(jié)果的可靠性。

通過(guò)對(duì)采集的數(shù)據(jù)建立三維激電反演模型，在三維空間從地表至地下近750m深度范圍內(nèi)，反映出地下地質(zhì)體在三維空間的電性分布特征；根據(jù)不同強(qiáng)度的電性形態(tài)，直觀清晰地反映出異常體的三維形態(tài)，結(jié)合以往礦體和巖礦石電性特征，推斷出礦體有利成礦部位，為下一步鉆探工程提供了可靠的深部依據(jù)。