高密度電法在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用探討

楊 兵

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊(duì)，貴州 六盤水 553000）

高密度電法應(yīng)用于礦產(chǎn)的勘查中可以對(duì)礦產(chǎn)的位置做出精準(zhǔn)的判斷，本文結(jié)合各種工程實(shí)例對(duì)該種方法的實(shí)際效果進(jìn)行了相應(yīng)的分析。利用該種方法進(jìn)行礦產(chǎn)的尋找可以將其尋找難度降低，從而提高礦產(chǎn)勘查工作的質(zhì)量以及效率。

1 高密度電法的特點(diǎn)

在使用高密度電法進(jìn)行勘查時(shí)，需要在測(cè)量點(diǎn)上放上全部的電極，并利用微機(jī)電測(cè)儀等設(shè)備對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)準(zhǔn)確的采集[1]。將采集到的數(shù)據(jù)信息輸入到微機(jī)中，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的處理以及分析，從而判斷出測(cè)量點(diǎn)位置的地質(zhì)情況。

由此可以看出，利用高密度電法可以使勘查工作的智能化提高，從而提高勘查工作的準(zhǔn)確性以及效率。高密度電法具有如下特點(diǎn)：①該方法用到的電極是一次性完成布設(shè)的，該種布設(shè)方式不僅可以使由于電極的設(shè)置而導(dǎo)致干擾以及故障問(wèn)題發(fā)生的幾率減小，而且可以提高勘查工作的準(zhǔn)確性、效率以及質(zhì)量[2]。②該種方法可以高效地對(duì)各種電極進(jìn)行掃描以及測(cè)量，從而提高勘查信息的準(zhǔn)確性，進(jìn)而能夠?qū)Φ刭|(zhì)的結(jié)構(gòu)以及特征做出清晰的分析。③利用該種方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集不進(jìn)可以提高采集的速度，而且還可以減小誤差。④高密度電法能夠?qū)λ鸭降男畔⑦M(jìn)行預(yù)處理，進(jìn)而顯現(xiàn)出地質(zhì)的形態(tài)，而且在脫機(jī)后仍可進(jìn)行自動(dòng)打印圖件和自動(dòng)繪制圖件。⑤這種技術(shù)的成本也較低，同時(shí)效率很高，獲得的信息比較豐富，使得地質(zhì)勘探的能力被顯著提高。

2 高密度電法的工作原理

高密度電法同時(shí)具有電剖面法等普通測(cè)量方法的特點(diǎn)，可以探測(cè)出電性在地下一定深度范圍內(nèi)的橫向以及縱向的變化，該方法采用列陣的形式對(duì)電阻率進(jìn)行測(cè)量，在進(jìn)行實(shí)際的工作中，一個(gè)測(cè)量點(diǎn)上需要按照一定的方法放置幾十根甚至上百根的電極，利用電極轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)以及自動(dòng)電測(cè)儀等設(shè)備快速對(duì)測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量與采集，從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析以及處理，進(jìn)而得到測(cè)量點(diǎn)的地質(zhì)形態(tài)。與普通的測(cè)量方法相比，高密度電法具有多樣性，綜合性，能夠采集大量的數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的處理，提高了測(cè)量結(jié)果的精確性。

3 高密度電法的工作方法

高密度電法是通過(guò)對(duì)測(cè)量點(diǎn)的電阻率進(jìn)行測(cè)量，利用反演的處理方法得到相應(yīng)的擬地電斷面，并根據(jù)測(cè)量所得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理、分析以及判斷，從而得知地下測(cè)量區(qū)域的各種地質(zhì)狀態(tài)。在實(shí)際的測(cè)量工作中，必須要將以下工作做好：

（1）在進(jìn)行工作之前，必須要選擇適宜的工作設(shè)備，并對(duì)工作設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行仔細(xì)的檢查。

（2）在進(jìn)行高密度斷面的布置時(shí)，需要注意不能將其布置在具有較強(qiáng)的干擾源、磁場(chǎng)等區(qū)域。

（3）當(dāng)完成對(duì)測(cè)量點(diǎn)的布設(shè)工作之后，需要檢查接地電阻的阻值，如果阻值較大，需要采用澆水的方法對(duì)其進(jìn)行一定的處理，從而使接地電阻的阻值不超過(guò)2000Ω。

（4）在利用高密度電法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)線的方向角會(huì)存在一定的偏差，但是要保證偏差不超過(guò)5度。

（5）在進(jìn)行使用時(shí)，測(cè)量?jī)x器的狀態(tài)、測(cè)量點(diǎn)的地形以及地物等都需要做詳細(xì)的記錄。

4 高密度電法在找礦中的實(shí)際應(yīng)用

4.1 在河北峪耳崖上的實(shí)驗(yàn)

利用高密度電法在峪耳崖的金礦上進(jìn)行礦產(chǎn)的勘查，對(duì)電阻率以及充電率進(jìn)行了一定的設(shè)置，并且將偶極距、極距、線距以及勘測(cè)時(shí)間分別設(shè)定為8米、10米、50米以及2秒。在花崗巖區(qū)域上表現(xiàn)的電阻比在灰?guī)r區(qū)域上的高。

對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)在剖面的中間位置上存在電阻相對(duì)比較低的區(qū)域，并且電阻最小為80Ω，最高可達(dá)到5000Ω，利用該種方法的測(cè)試結(jié)果完全符合實(shí)際的地質(zhì)狀況，多次測(cè)量之后，得到的結(jié)果仍相同，在剖面比較深的位置上，發(fā)現(xiàn)存在一塊充電率比較高的異常區(qū)域，在該區(qū)域上的充電率高達(dá)300s，這種異常的位置，剛好就是可能存在礦產(chǎn)的位置。

4.2 在山東某已知金礦上的實(shí)驗(yàn)

利用高密度電法對(duì)山東某個(gè)金礦區(qū)進(jìn)行礦產(chǎn)勘查試驗(yàn)，先對(duì)方位、線長(zhǎng)以及極距進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。進(jìn)行測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)在土堆100米左右以及水平300米左右的位置存在極化率異常現(xiàn)象，并且分布形態(tài)呈條狀。但是勘查顯示的金屬礦體與實(shí)際的情況在中間位置存在一定的差別，將已知礦體的位置與勘查出的異常位置進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)位置是一致的。因此，通過(guò)該試驗(yàn)可以得知，將高密度電法應(yīng)用于土堆的礦產(chǎn)勘查中還不能做到準(zhǔn)確的勘查出礦體的形態(tài)，只能勘查出礦體存在的大體位置。并且高密度電法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)受到多種因素的影響，例如礦車、管線以及采空區(qū)等等，這些因素都會(huì)直接影響到勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.3 在東北某銅型金礦的實(shí)驗(yàn)

利用高密度電法在東北的某個(gè)金礦上進(jìn)行礦產(chǎn)的勘查試驗(yàn)，在進(jìn)行勘查時(shí)需要對(duì)深度、線長(zhǎng)以及極距進(jìn)行一定的設(shè)置，會(huì)得到一個(gè)斷面圖，對(duì)斷面圖進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)存在高、中、低三個(gè)電阻區(qū)，并且低電阻區(qū)存在于剖面的南部位置，通過(guò)分析得出，可能是由于受到地下水的影響。在剖面的北部位置有向南部位置傾斜的電阻區(qū)存在，與實(shí)際的情況相符合，并且低電阻區(qū)的形態(tài)與實(shí)際的礦體基本相同。從該試驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，高密度電法對(duì)尋找具有森林覆蓋的區(qū)域的礦產(chǎn)非常有效。

4.4 在未知礦體區(qū)域的應(yīng)用

高密度電法在廣泛的應(yīng)用中可以發(fā)現(xiàn)，利用該方法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果存在極化率異常的情況，并且上層的異常程度比較弱，中間層的異常程度比上層的更弱，但是下層的異常程度卻非常強(qiáng)，則表明，金屬硫化物在下層地段存在的比較多，在上層比較少，而在中間層存在的數(shù)量更少。根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該方法在礦產(chǎn)勘查方面具有非常重要的作用，并且該種設(shè)備比較先進(jìn)，具有成本低、高效準(zhǔn)確以及智能的特點(diǎn)，因此應(yīng)該不斷加強(qiáng)研究，使其更加廣泛的應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查中。

5 結(jié)語(yǔ)

高密度電法在礦產(chǎn)的勘查中能夠發(fā)揮巨大的作用，不僅能夠勘查出礦體的位置，而且能夠?qū)ΦV體的各種特征做出準(zhǔn)確的判斷，因此必須對(duì)該技術(shù)加強(qiáng)研究。本文對(duì)該技術(shù)在河北峪耳崖上、山東某已知金礦上、東北某銅型金礦上以及未知礦體區(qū)域上的應(yīng)用進(jìn)行了一定的分析，表明了該技術(shù)在礦產(chǎn)勘查上具有快速準(zhǔn)確、智能高效以及成本較低的優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)土堆等區(qū)域的礦體勘查還不能做到精準(zhǔn)，只能勘查出大體位置，因此，對(duì)該技術(shù)加強(qiáng)研究對(duì)礦產(chǎn)的勘查具有重要的價(jià)值。