摘要:本文对物探区的地理特性进行了概述,并对直流充电法和相关技术进行了介绍。
关键词:地球物理勘探;直流充电法
1、概述
目前地质找矿手段繁多,地球物理勘探即为常用手段,针对不同矿种以及矿体产出形式需要采用不同的地球物理勘探方法,对于四川省甘洛县某矿区铅锌矿的勘探,选择了物探直流充电法。目的是通过在已知铅锌矿点上进行充电,了解矿体的分布范围和寻找盲矿体。
物探项目组完成了野外数据采集工作主要为:网度100m×20m直流充电法电位测量测线总长26.3Km,控制面积3.1Km2,物理点1300个;岩矿露头、标本电参数测定120块(处);以及相应的物探测线的敷设工作(见表1)。
主要实物工作量(表1)
通过充电工作,在测区内获得较好的充电电位异常。电位值在20mV/A~600mV/A之间,以≥200mV/A等电位线为准,共圈出两个电位异常。从异常的分布特征看,充电电位异常受矿体或低阻层控制,推测异常与矿(化)体有关,具有较好的找矿前景。
2、地质概况及地球物理特征
2.1 地质概况
矿区位于扬子准地台西侧,属康滇地轴东缘的凉山陷褶束之碧鸡--宁南凹褶断束。矿区内出露地层有震旦系上统、寒武系、奥陶系以及第四系。矿区属碧鸡--宁南凹褶断束,位于近南北向马拉哈断裂与马拉哈背斜构造复合部位北段西(下)盘,主体构造呈近南北向展布,次级构造十分发育。矿区内不发育岩浆岩,矿区北东一侧列古六组地层中见陆相火山岩,该火山岩可分为正常火山碎屑岩,沉积火山碎屑岩以及火山碎屑沉积岩。
铅锌矿(化)体产于震旦系上统灯影组(Zbdn)蚀变白云岩的层间破碎带中,矿化体严格受其控制,产状与其一致。矿区共发现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号3个矿(化)体。均产于马拉哈背斜两翼,同时亦位于沙岱向斜东翼,而F3、F7断层从中穿过,破坏了该背斜的西翼及向斜东翼,但对矿(化)体的影响较小。
2.2 地球物理特征
测区电参数测试以山沟基岩出露地带露头为主,少量采集岩石标本。本次工作期间共采集并测试露头、标本120块(处),统计结果列于表2。
岩矿电阻率统计表(表2)
由表2可以看出,矿化岩石及白云质粉砂岩、泥页岩表现出明显的低电阻特征,而其它岩石则表现出高电阻特征。含矿化岩石为引起充电异常的主要地质体,是我们寻找的主要目标体。矿化体与围岩具有明显的电阻率差异,为开展物探充电工作提供了有利的物性前提。由于矿体呈现低阻特征,当向矿体充电时,在接近矿体的边缘部位,电位等值线较密集;而矿体中部和矿体以外均较稀。并且在矿体上方地表所测得的充电电位值应相对较大。所以,在充电电位值相对较高的地段应是找矿的有利部位。
3、充电工作
充电工作使用的仪器为多功能直流电法仪,供电使用交流发电机组并配有整流器,输出功率1200w。供电及测量导线均采用军用被覆线,电阻小于10Ω/Km;A、B供电电极采用铝板和不锈钢电极组合成的复合电极,测量电极M、N均采用不极化电极。供电A极(正极)布置在古子窝坑道内的矿体上,供电B极(负极)布置在A极西2880m的低洼潮湿的山沟里,野外观测过程中用的固定N1极设在供电点A的80°方向820m处。工作时的供电电压在500V以上,供电电流均保持在0.8安培左右。充电观测采用电位法,观测点距均为20m。在测区的局部地方,由于地形条件太差,个别测线的测点无法施放并出现丢点情况。
充电法施工时同时测定电位差△U及充电电流Ⅰ。整理电位观测数据时,为消除供电电流变化对观测△U值的影响,观测结果以规化后的△U/Ⅰ(单位:毫伏/安培)表示。野外观测时使用的固定电极N1不在“无穷远”处,经与“无穷远”电位进行联测后,统一以“无穷远”的电位为零进行了换算。
4、成果推断解释
4.1 充电异常特征
通过对测区充电观测后,其电位值在20~540mV/A之间,在离充电矿体较近处的电位值普遍较高,大都在300mV/A以上,最高达549mV/A,而越往测区南北两侧电位则缓慢下降至60mV/A左右,特别是在测区南侧120线以后,电位值从50mV/A左右迅速下降至20mV/A以下。
4.2 异常推断解释
纵观所获得的充电电位异常分布特征,结合所掌握的资料,得到两个充电异常CD1、CD2,以及两个异常间的可能成矿异常带(见插图)。
(1)CD1异常:电位值大于400mV/A等电位线为南东向沿半山腰呈带状分布,异常中心明显。而紧挨异常中心北西侧约100m处,其电位值从400mV/A迅速减至220mV/A以下。根据等电位线在对应于低阻体的上方缓慢下降的异常特征,推断充电矿体自充电点(充电点位于已知矿体上)起向南东方向延伸。若以460mV/A为矿体边界,则矿体延伸长度约200m。
(2)CD2异常:该异常为电位大于200mV/A以上区域,200mV/A等电位线异常沿半山腰呈东西向椭圆形分布。在充电观测中,我们采用的是不极化电极,而测量仪器具有自然电位自动补偿设置,所以该异常不是由地下水溶液过滤作用而形成的自然电位异常。
(3)因为没有在CD2异常中心进行充电测量,故不能肯定CD1与CD2异常所反映的低阻地质体是否连通,但从电位的分布情况看,两者可能相连而形成成矿异常带。根据电场的分布特点,结合测区的地质及地形特征推测:矿体在异常带的南北两侧埋深相对较浅,而在异常带的中部埋深相对较大。至于矿体埋深及空间分布如何,由于没有做激电中梯及激电测深工作现还无法做出比较客观地评价。
5、直流充电结果分析
(1)直流充电法的布极方案正确,采集处理数据的方法、技术、质量符合设计、规范要求,成果资料可靠。
(2)经充电法测量,共获得电位异常2个(CD1、CD2)。CD1指示了已知铅锌矿体沿南东方向延伸且倾伏。CD2提示了异常区可能有铅锌矿(化)体存在,可供地质勘查时参考。但报告中推测CD1、CD2间的矿(化)体可能相连,其物探依据并不充分。
(3)通过今年的直流充电,已大致了解测区内低阻目标体的分布情况,达到本次工作的目的。限于测区范围小异常未测完整和仅能用充电电位法作解释推断,目前对于充电矿体的赋存状态并不是很清楚,建议日后续作激电工作,如激电中梯、激电测深等,以便于用综合物探方法推断矿(化)体。
6、结束语
该矿区的充电电位异常CD1为已知矿体引起,而CD2可能与矿体有关,并有可能形成连续的成矿带,推断具有较好的找矿前景。与后期钻探验证结果吻合。说明在寻找相对较为连续以及有露头存在情况下,充电法对于寻找隐伏矿体具有一定的指导作用,能够确定隐伏矿体大致走向以及产状等信息。
参考文献:
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[3].杨海玲,直流充电法与电法勘探技术[J].自然灾害学报.2013.(3)49-51
论文作者:颜长宁
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
标签:矿体论文; 电位论文; 异常论文; 矿区论文; 物探论文; 电极论文; 特征论文; 《基层建设》2017年第16期论文;