高密度電法的技術(shù)特點(diǎn)及其在找礦中的應(yīng)用

任 璐

（湖南省核工業(yè)地質(zhì)局301大隊(duì)，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

高密度電法可以準(zhǔn)確推斷出地質(zhì)構(gòu)造情況，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)，地質(zhì)空間內(nèi)所發(fā)生電法異常的位置比較吻合。按照相關(guān)研究顯示，盡管國(guó)內(nèi)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用高密度電法，然而在金屬礦探測(cè)中的應(yīng)用還比較少[1]。因此本文深入探索高密度電法技術(shù)在金屬礦探測(cè)中的應(yīng)用。

1 高密度電法技術(shù)

（1）高密度電法技術(shù)特點(diǎn)分析。高密度電法屬于陣列勘探法，在開(kāi)展野外測(cè)量時(shí)可以將所有電級(jí)集中至測(cè)點(diǎn)位置，之后聯(lián)合程控電機(jī)開(kāi)關(guān)及微機(jī)電測(cè)儀自動(dòng)采集測(cè)點(diǎn)。在將搜索信息上傳至微機(jī)之后，可以快速處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并且聯(lián)合測(cè)量點(diǎn)地質(zhì)情況作出判斷。從上述分析能夠看出，應(yīng)用高密度電法技術(shù)能夠確保地質(zhì)勘探工作智能化，全面促進(jìn)地質(zhì)勘探工作的長(zhǎng)久有效運(yùn)行，圖1為高密度電法技術(shù)原理圖。相比于傳統(tǒng)電法來(lái)說(shuō)，高密度電法的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下方面：第一，高密度電法的電極是采用一次性布設(shè)處理，此種布設(shè)方式能夠有效降低電極設(shè)置所引發(fā)的故障問(wèn)題和干擾問(wèn)題，也能夠有效提升野外作業(yè)效率，有利于實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化測(cè)量；第二，高密度電法技術(shù)能夠掃描和測(cè)量多種電極，確保獲得豐富的信息，并且?guī)椭鷾y(cè)量人員深入了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。第三，高密度電法技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集，不僅數(shù)據(jù)采集速度快，也可以在較大程度上降低手工采集期間所產(chǎn)生的誤差問(wèn)題。第四，高密度電法技術(shù)能夠預(yù)先處理所采集到的信息，全面顯示出地質(zhì)形態(tài)和內(nèi)部構(gòu)造，在脫機(jī)之后能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化打印圖件打印和繪制圖件。第五，高密度電法技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較高，能夠有效提升工作效率，能夠獲取豐富信息，顯著提升地質(zhì)勘探能力。然而需要注意的是，在使用高密度電法技術(shù)探測(cè)時(shí)必須預(yù)先采集探測(cè)數(shù)據(jù)，并且對(duì)探測(cè)資料進(jìn)行分析，聯(lián)合探測(cè)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量期間，需要將電極設(shè)置在間隔測(cè)點(diǎn)上，這樣能夠加大觀測(cè)密度，還會(huì)相應(yīng)增加電阻率法和觀測(cè)遠(yuǎn)度。將多芯電纜與探測(cè)控制開(kāi)關(guān)直接聯(lián)合，由于電極開(kāi)關(guān)是自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，單片機(jī)為主要組成，通過(guò)自動(dòng)電極裝置轉(zhuǎn)換各探測(cè)點(diǎn)。在增加電極距離時(shí)會(huì)逐點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)，獲取不同剖面，確?？睖y(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

圖1 高密度電法技術(shù)原理圖

（2）特征識(shí)別。由于巖層物理性質(zhì)不同，在開(kāi)展物探工作時(shí)必須充分考慮巖層物理性質(zhì)，這是高密度電法技術(shù)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。在探測(cè)期間若遇到破碎帶和巖溶地質(zhì)問(wèn)題，若沒(méi)有及時(shí)有效處理，將會(huì)對(duì)礦產(chǎn)開(kāi)采造成極大影響[2]。由于巖溶與圍巖電性存在明顯差異，巖溶中含有水分，因此會(huì)表現(xiàn)出低阻異常情況；若巖溶中不存在水分，圍巖就會(huì)表現(xiàn)出高阻情況。因此在應(yīng)用高密度電法技術(shù)之前必須做好特征識(shí)別。

2 高密度電法技術(shù)在找礦中的應(yīng)用分析

此次開(kāi)展的找礦實(shí)驗(yàn)所采用的高密度電法儀是由不銹鋼電極，開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器、主機(jī)，開(kāi)關(guān)以及固體不極化電極所構(gòu)成。該高密度電法儀最大電極數(shù)為252個(gè)，任意組合方式?？梢詫?shí)現(xiàn)單雙偶勘探法，雙偶極勘探，Weenner剖面測(cè)量，單極子測(cè)量以及Schlumberger法等。高密度電法儀的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于能夠探測(cè)150m以前的電阻率和極化率精細(xì)結(jié)構(gòu)，這樣可以對(duì)地質(zhì)和電子性質(zhì)導(dǎo)電礦物結(jié)構(gòu)進(jìn)行推斷，以下分析高密度電法儀在不同類型礦產(chǎn)中的應(yīng)用。

（1）在某地金屬礦礦中的應(yīng)用。在某地區(qū)金屬礦區(qū)中做了剖面，并且實(shí)行高密度電法技術(shù)找礦實(shí)驗(yàn)，設(shè)定適當(dāng)?shù)碾娮杪屎统潆娐?，并且將偶極距離設(shè)置為8m，將極距設(shè)置為10m，線距設(shè)置為50m，探測(cè)時(shí)間設(shè)置為2s，在灰?guī)r區(qū)呈現(xiàn)出低電阻率，在花崗巖地區(qū)呈現(xiàn)出高電阻率，通過(guò)測(cè)量分析顯示，剖面中部發(fā)現(xiàn)低阻帶，電阻最小達(dá)到80歐姆，最大達(dá)到495歐姆，此種測(cè)量結(jié)果和地區(qū)實(shí)際地質(zhì)情況比較吻合，之后經(jīng)過(guò)多次測(cè)量顯示，地質(zhì)結(jié)果一致。

（2）在某地區(qū)金礦中的應(yīng)用。在某地區(qū)金礦中實(shí)施高密度電法技術(shù)實(shí)驗(yàn)，設(shè)置相應(yīng)的測(cè)線長(zhǎng)，極距和方位，在土堆95m位置處發(fā)現(xiàn)異常情況，并且呈條狀分布特點(diǎn)。在水平295m處發(fā)現(xiàn)極化率異常情況，也呈條狀分布特點(diǎn)。以上所顯示的異常金屬礦和已知礦體狀態(tài)存在差異性，主要表現(xiàn)在中部位置。盡管通過(guò)高密度帶導(dǎo)致結(jié)果異常和已知異常位置存在出入，然而在圈定金礦位置之后能夠發(fā)現(xiàn)，所圈定的范圍和實(shí)際測(cè)量的位置比較一致。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究能夠看出，當(dāng)前所應(yīng)用的高密度電法技術(shù)在測(cè)量土堆時(shí)無(wú)法確保分辨率準(zhǔn)確性，只能得知金礦的大體位置，無(wú)法全面顯示出礦體的實(shí)際產(chǎn)狀情況。其次，應(yīng)用高密度電法技術(shù)還會(huì)受到管線，采空區(qū)和礦車等因素影響。以上影響因素都會(huì)干擾異常形態(tài)測(cè)量的準(zhǔn)確性，尤其表現(xiàn)在垂直方向。

（3）在某銅型金礦中的實(shí)驗(yàn)。在某地區(qū)銅型金礦中應(yīng)用高密度電法技術(shù)實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)置對(duì)于的深度，極距和線長(zhǎng)，在斷面圖中能夠看出，該金礦主要包含低電阻區(qū)、中電阻區(qū)和高電阻區(qū)。低電阻區(qū)域主要位于剖面南側(cè)，在對(duì)其進(jìn)行分析之后認(rèn)為地下水干擾影響比較大。在剖面北側(cè)發(fā)現(xiàn)向南側(cè)傾斜的電阻區(qū)，并且與已知礦體吻合，且礦體實(shí)際形態(tài)和低電阻區(qū)域形態(tài)比較一致。在此次實(shí)驗(yàn)中對(duì)剖面實(shí)施激發(fā)極化處理，確?？睖y(cè)結(jié)果與已知礦體形態(tài)一致。通過(guò)此次測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚩闯?，高密度電法技術(shù)在金礦區(qū)測(cè)量中的應(yīng)用具有顯著效果，并且能夠有效測(cè)量出森林覆蓋率比較大的礦區(qū)地質(zhì)形態(tài)。

（4）在未知礦體中的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)高密度電法技術(shù)應(yīng)用分析可以看出，在明確測(cè)定結(jié)果之后可以表現(xiàn)出極化率異常情況，異常狀態(tài)主要是上部分異常比較弱，中間部分的異常程度比上部分異常程度更加微弱，然而下部分異常情況卻比較嚴(yán)重。通過(guò)此種異常顯示方法可以確定金屬礦地質(zhì)下層金屬硫化物比較多，上部分硫化物比較少。通過(guò)大量實(shí)踐應(yīng)用可以看出，高密度電法技術(shù)在勘測(cè)金屬礦時(shí)具有顯著效果，屬于地質(zhì)覆蓋區(qū)有效找礦方法，再加上此種技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較高，能夠有效提升工作效率，屬于礦產(chǎn)資源探測(cè)技術(shù)中的領(lǐng)先者。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高密度電法技術(shù)具備獨(dú)特的特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用到找礦當(dāng)中。在勘探金屬礦上應(yīng)用高密度電法技術(shù)具有顯著效果，可以準(zhǔn)確測(cè)量覆蓋區(qū)，并且對(duì)礦體特征進(jìn)行判斷。此次研究通過(guò)對(duì)高密度電法技術(shù)特點(diǎn)以及實(shí)際應(yīng)用分析得知，高密度電法技術(shù)發(fā)展無(wú)疑是礦產(chǎn)探測(cè)領(lǐng)域的推動(dòng)力。