高密度电法在寻找金属矿中的应用

胡晓博

（湖南省核工业地质局301大队，湖南 长沙 410000）

高密度电法勘探技术属于当前寻找金属矿最常应用的方法，能够显著提升电法勘探野外数据采集质量，还能够有效提升勘探效率，实现电法勘探智能化发展。我国早期所应用的高密度电法仪只可以获取视电阻率参数，能够应用到矿山采空区勘查、水坝侧漏等工程地质勘查中。当前，我国学者甚少研究寻找有色金属矿产时应用高密度电法的文章，尤其是视极化率和视电阻率参数获取方面[1]。此次研究所采用的高密度测量系统，此系统可以同时采集视电阻率和视极化率，可以一次布设上百个测点，并且在采集和计算数据时可以由系统实现自动化控制。通过对金属矿探查实验验证，此种探测方法能够有效查找金属矿产，因此可以推广应用。

1 高密度电法在多金属矿体上的应用分析

第一，矿区地质。此次实验所选择的矿区中包含多个金属矿，地层岩石为中生界路相火山喷发岩。岩石包含凝灰岩，砾熔岩。矿体处于断裂破碎带中，金属矿物包含银矿，铅矿，黄铁矿，高岭石矿，并且包含角砾状矿石和块状矿石。该试验矿区曾开展多次地质勘查活动，在进行勘查扫面时发现较多锌异常和银铅异常情况。通过激电中梯扫面处理发现多次激电异常现状，联合地质勘查图纸，地质钻探扫查出银矿体。第二，矿区电性特征：通过电参数检测结果能够看出，岩石极化率最高的是金属硫化物，视极化率几何均值为4.58%，变化范围在5.3%左右。岩石极化率均值比较低的是金属硫化物，该硫化物未必须出明显氧化反应，且该矿区岩石视极化率为0.34%，比其他岩石视极化率低。在对凝灰岩和蚀变流纹岩进行扫查探测分析之后发现，其极化率比其他岩石高出许多，但是比铅锌银矿石低，相比于其他岩石来说，上述两类岩石的极化率没有超过1%。当岩石中含有金属硫化物时，其电阻率特点为中低阻率；当岩石中不包含金属硫化物时，则电阻率会比较高，因此表明该区域在找寻矿时需要采用激电方式。第三，分析矿区试验效果：在选择剖面位置时应当优先考虑矿区勘探线位置，由于该矿区曾经开展多次地质勘查活动，所以地表位置和深处位置会出现槽探控制和钻孔控制，因此便于明确矿体位置。剖面中间点位于山顶，并且在1km标高处存在明显极化体，视极化率超过10%，近地表具有较高的极化率，且对应于低阻区。相比于早期钻孔探测资料，该高级化区和低阻率区域时矿体赋予存部位，因此在位置和深度及产状方面都比较吻合，具有显著效果。使用同样实验条件在矿区其他勘探线上做剖面，通过地表剥离坑对该剖面矿体进行验证分析，明确矿体位置处于断裂范围内。通过高密度影像图能够看出，该地区所表现出的低阻率和高极化体比较满足矿体位置确定标准。

通过上述分析能够看出，将高密度电法应用到已知矿体和矿段中开展比较试验能够发现，此种方法具有较高效率，且效果明显，因此提示此种方法可以有效应用到有色金属矿探测中。

2 在未知区域的探矿分析

图1 某地区多金属矿点线激电测深拟断面图

（1）某地区多金属矿点。下图为某地区多金属矿点线激电测深拟断面图。第一，地质概况分析。该区域内地层简单，裸露地层为上二叠统林西组粉砂质板岩，细致凝灰熔岩，蚀变比较明显，包含绢云母，绢英岩化和电气石化等蚀变，在岩体内外接触带蚀变破碎带中包含锡矿化，黄铜矿化被黄铁矿化。

第二，矿区电性特征分析。在区域内检测岩石类型和电性参数，相比于不含矿同类岩石极化率来说，含矿岩石极化率显著较高，视电阻率明显较低，呈现出两种不同电性特征。当岩石中含有矿体时，其电性特征为低阻高极化；当岩体中不包含矿体时，其电性特征为高阻，低极化。在区域内激电中梯扫面存在异常情况，且异常情况形态规则，长轴方向呈现出北，东展布，东西宽度为78m，南北长度为280m，异常电极化率为6%，以此圈定等值线连接，视极化率超过15%，等值线连续跨越两条线。由于该其两区域异常视电阻率显著低于背景值，并且中部视电阻率小于500欧姆，因此异常表现为高极化，低阻反应。按照地质推测，成矿有利地段为花岗岩和板岩接触地带。

通过极化率成像结果可以看出，在280地段至340地段存在极化体，地表志至标高1.4km处形态规则，两侧稍显凌乱，该极化体具有较高强度，局部超过10%，且呈现出低阻特性。与激电在梯异常特性相同。

在异常地段分布情况可以看出，地表处于稀疏植物群中。通过分析周边地质情况可知，由于试验地区存在大量的板岩和花岗岩，并且位于两者接触带范围内，靠近于岩体，因此在该地区能够寻找到矿体。按照矿体产出特性可以看出，该第地区可能存在硫化矿体。

（2）某地区金属矿点。第一，矿区地质情况。该地层内主要岩性为砂板岩，含泥灰岩砂质板岩。岩石侵蚀变化比较严重，包括碳酸盐化，绿泥石化，绢云母化，局部地区存在赤铁矿化和磁铁矿化。区域内北部和东部断裂构造规模比较大，属于主要导矿构造。次级北东断裂由矿化蚀变体和脉岩填充，属于重要储矿构造。当前已经发现较多金属矿，宽度和长度大约在1.5m和270m左右。第二，矿区电性特点。在矿区内测定184组岩石电性参数，按照相关统计结果能够看出，该地区包含蚀变岩石和铁锰染岩石，并且具备较高的极化率，此时在对富含金属硫化物的矿床物性进行勘查时需要发挥出激电法的作用价值。但是，二叠系泥质板岩电性特征也比较高，因此会成为极大影响该地区激电找矿工作。第三，高密度剖面效果。在激电梯扫面中布设高密度电法剖面，便于获取地区激电异常范围，为了对激电高密度电法有效性进行验证，不仅需要将高密度电法剖面应用到激电中梯极化异常区域，还需要做好激电测探。按照高密度电法剖面显示中部电极化率超过7%，对应部位视电阻率特征为低电阻。

在相同地段实施激电测深能够得到大激电异常位置，通常位于1km标高以上，并且以4%电极化率圈定异常边界。异常等值线形态规则，中心位于1.3km标高以上，异常幅值超过10%，高极化率分布区域特性为低阻。

3 结语

综上所述，通过对高密度电法寻找金属矿应用分析能够看出，在明确矿体性质基础之上应用高密度电法具有显著效果，可以获取视极化率异常分布形态，通过比较分析发现其与赋存状态吻合度比较高。通过在激电中梯扫面激电异常段所获取的视极化率异常。所以，高密度电法在寻找金属矿应用中具有显著效果，且工作效率比较高，能够作为地质矿产普查的有效措施。