云南文山官房鎢礦地質(zhì)勘查方法研究

劉欣曄

（云南華聯(lián)礦產(chǎn)勘探有限責(zé)任公司，云南 文山 663099）

隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源需求量逐漸增多，同時(shí)對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查方法和技術(shù)的要求也之間提高。云南文山官房鎢礦是一個(gè)大型的且地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜的鎢礦床，由于礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、惡劣，增加了礦區(qū)地質(zhì)勘查工作難度，傳統(tǒng)的勘查方法已經(jīng)無(wú)法滿足云南文山官房鎢礦地質(zhì)勘查需求，所以此次將電阻率技術(shù)應(yīng)用到該礦區(qū)地質(zhì)勘查中，形成一種新的地質(zhì)勘查方法，提高云南文山官房鎢礦的勘查效率和勘查質(zhì)量，同時(shí)也為大型礦區(qū)地質(zhì)勘查工作提供理論依據(jù)。

1 云南文山官房鎢礦地質(zhì)勘查方法

云南文山官房鎢礦屬于大型白鎢礦床，處于云南省文山市東北部，是滇東北多金屬成礦帶上最主要的鎢礦區(qū)之一，同時(shí)也是華南北部成礦的重要組成部分[1]。

云南文山官房鎢礦的大地構(gòu)造屬于華南褶皺系與揚(yáng)子板塊交界部位，位于華南靠山帶北緣的滇東北褶皺帶官房-富寧斷裂帶，除此之外，在云南文山官房鎢礦區(qū)存在的二級(jí)大地構(gòu)造還有元謀-鹽邊基底斷裂帶、云嶺-師宗褶皺帶、普安-興義斷裂帶等，云南文山官房鎢礦具有相對(duì)穩(wěn)定的大地構(gòu)造背景[2]。

在該礦區(qū)內(nèi)地層已經(jīng)出露比較完整，新生界和古生界地層均有出露，主要為寒武系地層，次要地層為震旦系屏邊群。下表為云南文山官房鎢礦地層巖性簡(jiǎn)表。

表1 云南文山官房鎢礦地層巖性簡(jiǎn)表

云南文山官房鎢礦區(qū)因地質(zhì)構(gòu)造變形，形成一個(gè)環(huán)繞越北古陸的呈同心環(huán)狀的弧形礦床構(gòu)造，并有西北向斷裂帶穿過(guò)構(gòu)造中心，該礦床為地球晚印支運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造隆起部位和西北向斷裂兩側(cè)，發(fā)育有華力西期與燕山期的酸性變質(zhì)巖，主要有文山的官房鎢礦巖體、馬關(guān)的都龍巖體及南溫河巖體等。其中文山官房地區(qū)發(fā)現(xiàn)有大量的鎢礦礦化現(xiàn)象，說(shuō)明云南文山官房鎢礦具有良好的開(kāi)發(fā)前景，所以此次運(yùn)用電阻率勘查方法對(duì)其進(jìn)行地質(zhì)勘查，為礦區(qū)開(kāi)采提供準(zhǔn)確的理論依據(jù)。

1.1 測(cè)線布置與測(cè)量參數(shù)

根據(jù)云南文山官房鎢礦地質(zhì)勘查需求，此次將電阻率勘查方法應(yīng)用到礦區(qū)地質(zhì)勘查中，電阻率勘查方法又稱頻譜激電法，根據(jù)礦區(qū)巖石、礦體的頻譜特性差異，對(duì)其進(jìn)行電阻率測(cè)探，以此推斷出礦區(qū)地下的電性異常體，勘查出礦床地質(zhì)情況。該勘查方法首先需要合理布置測(cè)線和測(cè)量參數(shù)，由于云南文山官房鎢礦地形較復(fù)雜，且礦區(qū)周圍邊坡布置兩道被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，若要測(cè)線布置在礦區(qū)邊坡處，具有一定的測(cè)量難度和危險(xiǎn)系數(shù)，所以此次云南文山官房鎢礦地質(zhì)勘查將測(cè)線布置在礦區(qū)邊坡以里15m處，為礦區(qū)電阻率勘查提供便利的同時(shí)，通過(guò)鎢礦現(xiàn)場(chǎng)編錄對(duì)比對(duì)勘查結(jié)果準(zhǔn)確度進(jìn)行檢驗(yàn)。電阻率測(cè)量裝置采用溫納β裝置，對(duì)A、B、C、D等測(cè)量間距進(jìn)行排列，其中A、D表示測(cè)量裝置的供電電極，B、C表示礦區(qū)的測(cè)量電極，各個(gè)電極間的間距按照礦區(qū)隔離系數(shù)從大到小的順序等間隔減小，將A、B、C、D四個(gè)電極之間的間距均勻布置。運(yùn)用開(kāi)測(cè)量方式所得到的礦區(qū)頻譜斷面呈倒梯形，并且電阻率測(cè)量裝置受礦區(qū)地形影響較小，具有良好的垂向分辨率，能夠很好的適應(yīng)云南文山官房鎢礦的地質(zhì)勘查工作。由于礦區(qū)左半部邊坡深度較大，所以對(duì)于礦區(qū)左半部分地質(zhì)勘查的測(cè)線設(shè)定為250m，在場(chǎng)地限制的最大范圍內(nèi)能夠盡可能多的獲取到礦區(qū)地質(zhì)信息，同時(shí)將電極間距設(shè)定為13m。對(duì)于礦區(qū)右半部分地質(zhì)勘查，測(cè)線長(zhǎng)度設(shè)定為210m，電極間距設(shè)定為10m，全礦區(qū)測(cè)線數(shù)量為48條，測(cè)線經(jīng)過(guò)了云南文山官房鎢礦極強(qiáng)傾倒區(qū)、強(qiáng)傾倒區(qū)、弱傾倒區(qū)以及極弱傾倒區(qū)，能夠獲取到較為完整的礦區(qū)地質(zhì)電阻率特征。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)采集

為了勘查云南文山官房鎢礦地質(zhì)信息，采用電阻率勘查方法按照上文布置的測(cè)線進(jìn)行了鉆孔探測(cè)，因受場(chǎng)地、施工因素以及鉆孔技術(shù)的限制，一部分測(cè)線未能按照預(yù)先設(shè)定的勘查方案實(shí)施探測(cè)，為保證云南文山官房鎢礦地質(zhì)勘查質(zhì)量，在礦區(qū)重點(diǎn)勘查區(qū)域加密交叉布置測(cè)線，對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的探測(cè)，并采用組合式觀測(cè)模式和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行礦區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)采集，采用的勘查儀器為頻譜激電直流探測(cè)儀，主要采集了礦區(qū)地質(zhì)電阻率數(shù)據(jù)，為后續(xù)數(shù)據(jù)反演工作提供分析依據(jù)。

1.3 礦區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)反演分析

礦區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)反演分析是電阻率勘查方法最重要也是最后的步驟。將采集到的數(shù)據(jù)按照時(shí)間順序進(jìn)行排序，然后對(duì)不同“時(shí)間步”的電阻率數(shù)據(jù)集序列進(jìn)行反演分析，獲取到該系列隨時(shí)間推移的電阻率差異成像結(jié)果。過(guò)對(duì)該呈現(xiàn)結(jié)果展示出云南文山官房鎢礦地質(zhì)電阻率分布情況，以此分析出礦區(qū)內(nèi)礦體的具體位置，成為云南文山官房鎢礦重要的找礦標(biāo)志。

首先將采集到的一組連續(xù)的電阻率數(shù)據(jù)集作為背景數(shù)據(jù)集，將該背景數(shù)據(jù)集的反演分析作為初始參考模型。對(duì)i個(gè)時(shí)間步的數(shù)據(jù)集L=（L1，L2，L3，...，Ln）分別進(jìn)行單獨(dú)的反演，得到與時(shí)間步對(duì)應(yīng)的i個(gè)反演結(jié)果N，然后將背景數(shù)據(jù)集2～i次反演得到的電阻率值分別與第一個(gè)反演結(jié)果的電阻率值進(jìn)行比較，用電阻率反演半分比的形式來(lái)表示第一次與2～i次反演結(jié)果的電阻率差異，其表達(dá)式為：

通過(guò)公式（1）得到背景數(shù)據(jù)集的電阻率成像，然后將其與不同時(shí)間步的反演成像結(jié)果與初始參考模型進(jìn)行比較，從而可以清晰的觀測(cè)出云南文山官房鎢礦地質(zhì)電阻率分布情況，以此推斷出礦區(qū)礦體具體分布位置，為后續(xù)礦區(qū)開(kāi)采確定靶區(qū)提供準(zhǔn)確依據(jù)，以此實(shí)現(xiàn)了對(duì)云南文山官房鎢礦地質(zhì)勘查。

2 實(shí)驗(yàn)

此次在對(duì)云南文山官房鎢礦地質(zhì)勘查過(guò)程中，提出了電阻率地質(zhì)勘查方法，為了證明此次提出方法是否能夠較好滿足礦區(qū)地質(zhì)勘查需求，將其與傳統(tǒng)勘查方法進(jìn)行了一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。將兩種勘查方法應(yīng)用到某礦區(qū)地質(zhì)勘查工作中，該礦區(qū)地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，勘查面積約2560km2，勘查范圍較大，具有較高的地質(zhì)勘查難度。在應(yīng)用電阻率地質(zhì)勘查方法時(shí)，根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造，共布置了50條測(cè)線，測(cè)線長(zhǎng)度為190m，每條測(cè)線的鉆孔間距為1.5m，電極間距為4.5m，采用的勘查儀器為頻譜激電直流探測(cè)儀。將礦區(qū)平均分為八個(gè)勘查區(qū)域，運(yùn)用兩種方法對(duì)礦區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘查，檢驗(yàn)電阻率地質(zhì)勘查方法的勘查效率。下圖為兩種勘查方法的勘查效率圖。

圖1 兩種勘查方法勘查效率

從圖1可以明顯看出，電阻率勘查方法比傳統(tǒng)方法勘查效率平均高出15%左右，說(shuō)明電阻率勘查方法具有較高的勘查效率，對(duì)于復(fù)雜礦區(qū)的地質(zhì)勘查能夠快速完成工作，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)束語(yǔ)

此次將電阻率勘查技術(shù)應(yīng)用到問(wèn)難文山官房鎢礦地質(zhì)勘查工作中，通過(guò)采集、分析礦區(qū)地質(zhì)電阻率數(shù)據(jù)，得知礦體具體分布情況，能夠良好的完成礦區(qū)地質(zhì)勘查工作。由于該勘查方法尚在理論推測(cè)階段，還未得到大量實(shí)際應(yīng)用，還需要在今后不斷實(shí)際操作過(guò)程中，對(duì)其進(jìn)行不斷完善和創(chuàng)新，提高礦區(qū)地質(zhì)勘查工作效率和質(zhì)量。