偽隨機(jī)抗干擾電法在河北省西北部礦集區(qū)找礦預(yù)測中的應(yīng)用分析

段凌峰

摘要：在河北省西北部礦集區(qū)，優(yōu)選預(yù)測區(qū)，以金、銀、鉛鋅為主礦種，開展深邊部地物化綜合找礦，運(yùn)用“三位一體”的研究思路，構(gòu)建找礦預(yù)測地質(zhì)模型。本次電法工作使用新一代KGR-1B型偽隨機(jī)抗干擾電法儀，通過激電中梯掃面和三極測深工作，在勘查區(qū)圈定了10處激電異常，利用res2dinv軟件進(jìn)行反演，在其中3處成礦有利地段解釋推斷出極化體的空間分布特征，通過鉆探驗(yàn)證在已知礦邊部發(fā)現(xiàn)了隱伏的銀鉛鋅礦體。

關(guān)鍵詞：抗干擾；電法；時間常數(shù)

筆者主要闡述激電中梯和三極測深在河北省西北部礦集區(qū)找礦中的工作成果及分析，以及偽隨機(jī)抗干擾電法在已知干擾礦區(qū)中的運(yùn)用效果及其特點(diǎn)。經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用分析，在干擾礦區(qū)偽隨機(jī)抗干擾電法儀性能優(yōu)于傳統(tǒng)的電法儀器，找礦效果顯著。通過對圈定異常的解釋推斷-電測深反演-鉆探驗(yàn)證，最終發(fā)現(xiàn)了鉛鋅銀礦體，取得了很好的找礦效果。

1.方法原理

本次電法工作使用儀器為北京勘查技術(shù)工程有限公司生產(chǎn)的新一代KGR-1B型偽隨機(jī)抗干擾電法發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。

干擾環(huán)境下的電法勘探，實(shí)際上是在低信噪比甚至是負(fù)信噪比環(huán)境下的系統(tǒng)辨識問題。然而地面上發(fā)射的供電信號，在深部礦體上產(chǎn)生的響應(yīng)信號異常非常容易衰減。即使供電信號達(dá)到目前工程的極限200千瓦，異常信號也很可能會淹沒在工業(yè)雜散電流之下，達(dá)到-40dB以下。當(dāng)干擾信號在我們工作關(guān)心的頻帶內(nèi)時，單純用濾波、多次疊加和簡單的頻率域積分已經(jīng)無法克服。傳統(tǒng)的電法儀器及信號處理方法無法解決這個問題，而抗干擾電法儀優(yōu)于傳統(tǒng)的電法儀器。

儀器特點(diǎn)：其具有極強(qiáng)的抗干擾能力；一次觀測可獲得大地的瞬變響應(yīng)和頻譜，完成時間域和頻率域觀測；能通過多次疊加和其它數(shù)據(jù)處理壓制干擾；發(fā)送機(jī)和多道接收機(jī)分置，不需太大的功率；觀測系統(tǒng)輕便快捷。

2.預(yù)測區(qū)地質(zhì)概況

2.1地層

工作區(qū)地層出露太古界單塔子群變質(zhì)巖及第四系。

南東部地層巖性主要分為兩種，即黑云角閃斜長片麻巖（Ardn）和斑狀混合巖（Bh）。

由于片麻巖遭受不同程度混合巖化，該區(qū)巖性除大理巖（Mb）、角閃斜長片麻巖外，還有均質(zhì)混合巖（Jh）及各種混合巖化的片麻巖（Ar）。

2.2構(gòu)造

預(yù)測區(qū)位于北北東向上黃旗穹斷束北段石緣四岔口～青石砬斷裂帶東側(cè)，構(gòu)造極為發(fā)育。構(gòu)造線方向以北北東向?yàn)橹鳎蔽飨蚝捅睎|向次之。

2.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動具多旋回性，巖石類型多樣。噴出巖以晚侏羅世流紋巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r為主，分布于測區(qū)外部西側(cè)和北側(cè)。侵入巖以花崗巖（r）為主，分為早期的粗?；◢弾r和晚期的細(xì)粒花崗巖。

2.4地球物理特征

巖礦石物性特征見表1。

本區(qū)巖礦石電性η、ρ參數(shù)，具有如下物性特征：

（1）大理巖、混合巖極化率值較低，中高阻，一般不會引起明顯的激電異常。

（2）花崗巖、角閃斜長片麻巖極化率值較低，中低阻電性特征，一般不會引起明顯激電異常。

（3）硅化角礫巖、鉛鋅銀礦屬高極化、中低阻電性特征，能引起明顯激電異常。

（4）石墨化混合巖具有高極化、低阻電性特征，能引起明顯激電異常。

綜上所述，硅化角礫巖、鉛鋅銀礦與圍巖有較明顯的電性差異，具備本次電法勘查的地球物理前提。

3.野外工作方法與技術(shù)

3.1激電中梯測量

使用儀器為新一代偽隨機(jī)抗干擾電法儀。面積測量1/ 1萬22km2（2.75km×8 km），測網(wǎng)密度（100×20）m，供電電極距AB=4300m，測量極距MN=40m，測線方向90°，觀測區(qū)段為極距中間段的2/3AB，跨線距小于1/5AB。

3.2電測深測量

采用三極測深裝置，共完成了三條測深剖面，物理點(diǎn)100個，AB距最大4000米。

三極裝置如下圖所示：

（1）極距長度

設(shè)每條剖面中心點(diǎn)的坐標(biāo)為0m，為保證達(dá)到任務(wù)書要求的勘探深度，最遠(yuǎn)的A極位于-2000m和2000m的位置。為保證勘探精度，每條剖面設(shè)置了50個極距。無窮遠(yuǎn)極位于測量剖面的中垂線上，為保證信號強(qiáng)度及數(shù)據(jù)質(zhì)量，無窮遠(yuǎn)極距剖面中點(diǎn)的距離為5km。

（2）MN長度

根據(jù)開工前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及掃面工作方案，本次測深工作MN長度為40m。

（3）參數(shù)選取

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本次測深工作的參數(shù)選取與中梯相同：為碼片長度2000，碼片寬度6。

4.資料解釋推斷與驗(yàn)證

4.1激電中梯異常解釋分析

全區(qū)共發(fā)現(xiàn)激電異常3處，編號為D1-D3，時間常數(shù)（I. P.）背景值一般為0.5msec。其中分布多個較高值（I.P.）小異常。

D1異常共編7個小異常，位于測區(qū)西北，地表出露大理巖、混合巖化角閃斜長片麻巖地層，南段處于南北及東西向斷層交匯部位，且穿插正長斑巖脈，是成礦的有利地段。

D2異常共編4個小異常，位于測區(qū)中段偏北，地表出露有粗、細(xì)粒花崗巖地層，處于成礦構(gòu)造F1斷裂帶，賦存于接觸帶硅質(zhì)角礫巖中。異常為埋藏較深的銀金礦（化）引起。

D3異常共編2個小異常，位于測區(qū)中段偏南，地表出露有細(xì)粒、粗?；◢弾r地層，處于F1斷裂帶周圍，賦存于花崗巖與混合巖接觸帶的蝕變破碎帶中，是成礦有利地段。

4.2激電測深異常的解釋推斷

在上述異常有利地段，布測了3條測深剖面（K1、K2、K3）。下面主要闡述測區(qū)北部D1異常K1剖面。

K1剖面穿過掃面圈定D1異常區(qū)。1020-1036號點(diǎn)存在一向西傾斜的高極化體，該異常體在電阻率方面淺部（標(biāo)高大于1000m）表現(xiàn)為中高阻，深部（標(biāo)高小于1000m）表現(xiàn)為低阻，掃面結(jié)果在這段區(qū)域同樣呈現(xiàn)高極化特征，推測為混合花崗巖與大理巖的接觸部位，硫化物富集，可能存在礦化。1068-1072號點(diǎn)附近存在一向東傾斜的高阻高極化體，延伸約180m，該異常在掃面結(jié)果上同樣有表現(xiàn)，對應(yīng)地質(zhì)剖面上的礦化帶，且有繼續(xù)向深部延伸的趨勢，推斷為向東傾的構(gòu)造破碎帶，有良好的找礦前景，可進(jìn)一步分析和研究。

4.3鉆孔驗(yàn)證

為驗(yàn)證激電異常，在K1剖面的1068點(diǎn)實(shí)施了鉆孔（ZK1），孔深200米。發(fā)現(xiàn)了鉛鋅礦體。

5.結(jié)論

偽隨機(jī)抗干擾電法在老礦區(qū)評價過程中作用表明：該方法在地形復(fù)雜、工業(yè)電磁干擾較大以及采礦影響等方面測得數(shù)據(jù)優(yōu)于普通激電儀，其具有效率高、輕便快捷，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣。

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