瞬變電磁物探法在礦產資源調查中的應用

郭 勇

（中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心福建總隊，福建 福州 350001）

本文選取南平市政和縣進行礦產資源調查，地處洞宮山與風山凹一線的東南坡，群山綿綿，巖種復雜，溪流曲折。境內氣候冬冷夏涼，最高氣溫34.7℃，最低氣溫-12.2℃，年平均氣溫14.7℃，晝夜溫差大，具有典型的“南原北國”氣候特點[1]。屬單季稻區(qū)。受夏季風影響，成為政和縣的降雨中心，平均年降水量1926.2mm，坂頭、洞宮、翠溪一帶夏秋之交常受大風冰雹襲擊。地勢略向東南傾斜，平均海拔800m以上。中低山高丘地貌。在調查區(qū)東部一帶應用瞬變電磁物探法開展1：5萬地質測量等工作圈定1：1萬工作區(qū)，進一步確定重點工作區(qū)并進行1：1萬地質測量、槽探工程、物探工作、采樣分析等工作方法和手段，初步了解調查區(qū)葉蠟石礦的分布范圍、形態(tài)、產狀及質量特征，研究其賦存特征和規(guī)律，圈定葉蠟石礦找礦靶區(qū)，并預測資源量。

1 瞬變電磁物探法在礦產資源調查中的應用

瞬變電磁物探法在礦產資源調查中的具體應用是通過視電阻率中梯測量，圈定異常范圍，并結合地質調查，確定礦體平面分布；其次，在確定的礦體平面分布范圍內采用激電中梯裝置進行剖面測量，依據剖面上激電異常，進一步確定礦體在一定深度范圍內的邊界位置；最后，采用電阻率測深裝置進行視電阻垂向測深作業(yè)，了解電阻異常沿垂向的變化特征，并結合視電阻率中梯和激電中梯測量結果綜合評價異常，推斷解釋礦體展布形態(tài)。

1.1 確定礦產資源電性參數

為了選擇激電中梯剖面的工作參數，在地質工作程度較高 的0線110點～150點以點距20m，MN=40m做不同供電周期、不同的采樣寬度、不同的延時試驗，其結果是表明：8s、16s供電周期視電阻率異常對比曲線、視極化率異常對比曲線趨勢相似，供電周期加大，視電阻率、視極化率值增大；不同的延時兩者的視電阻率相近；40ms采樣寬度較20ms更加平穩(wěn)；綜合分析認為，試驗區(qū)段激化體埋藏較淺，為盡可能增大勘探深度并能突出異常，選用供電周期16s，延時250ms，采樣寬度40ms作為本次中梯測量工作參數。

1.2 測量激電中梯剖面

電測深的原理是隨著供電電極距的加大，探測深度也加大，一組極距系列的觀測結果即可反映出觀測點下方不同深度地質體的導電性。本次視電阻率測深采用三極裝置，供電電 極 距AB/2=5m、7.5m、10m、15m、22m、33m、50m、75m、100m、150m、220m、330m、500m、750m（部分點），測量電極距MN/2=1m、5m、20m，當更換MN時，均有2個接頭點。

具體工作過程按《電阻率測深法技術規(guī)程》（(DZ/T0072-1993）要求進行。電阻率剖面法是通過測量電極均沿測線方向逐點進行測量，以探測地下一定深度內地電斷面沿水平方向的變化。由于中梯法的兩個供電電極AB相距很遠、固定不動，而觀測是在其中間地段進行，在地下巖石為均勻、各向同性情況下，該地段的電場可近似地看作均勻電場。因而，計算中梯法的視電阻率異常，可歸結為研究均勻電流場中賦存有電性不均體時所產生的視電阻率異常。本次電阻率中梯測量采用AB=1200m，MN=20m，點距20m[2]。觀測在AB中間1/2段進行，旁側不超過1/5AB。本次視電阻率中梯剖面測量參數實驗工作及剖面觀測工作與激電中梯剖面測量同步開展。

1.3 探測電阻率異常特征

上岔頭調查區(qū)視電阻率由南西向北東呈低—中—高分布，整體視電阻率變化平緩，高低阻異常多不連續(xù)。調查區(qū)視電阻率等值線圖，如圖1所示。

圖1 調查區(qū)視電阻率等值線圖

通過圖1可知，調查區(qū)發(fā)現低阻異常有四處，F-1位于測區(qū)西側邊緣，呈北東向分布，該異常與地質已知構造相吻合；F-2位于測區(qū)南東角，走向北東；另兩處低阻異常帶F-3、F-4呈北西向展布并將整體分割為三塊。在調查區(qū)中段，在低緩背景上有一較明顯相對高阻異常D-I，由132/12向南東延伸至186/11點，異常長度約750m，最大寬度約200m，視電阻率在5832Ω·m～13323Ω·m，該異常與地表揭露的葉臘石蝕變帶相吻合，推測可能為礦化異常。調查區(qū)北東段整體電阻率為本區(qū)最高，其中在210/24～210/4存在相對高阻異常D-II，該異常視電阻率明顯高于背景，視電阻率最大值17600Ω·m，且異常不完整，有向東繼續(xù)延伸的趨勢。調查區(qū)南西角存在相對高阻異常D-III，由50/35向南東延伸至50/43點，異常長度約250m，最大寬度約80m，異常規(guī)模相對較小，且未完整，有向南繼續(xù)延伸的趨勢。

調查區(qū)極化率整體較低，視極化率幅值在0.4%～2.2%，反映酸性碎斑熔巖巖體極化率較平穩(wěn)，異常多以低極化條帶狀或串珠狀異常為主，異常走向以北西向或近南北向為主，與構造帶走向一致，反映異常與構造帶關系密切。其中，較明顯的異常有近南北向130/36～132/43異常和42/23～56/43異常，以及北西向異常140/20～208/4異常。視電阻率高阻異常均位于低極化異常及其附近。同時結合地形地貌發(fā)現，低極化異常與水系有一定相關性，對極化率異常的分析有一定干擾[3]。綜合視電阻中梯測量成果和視極化率中梯測量成果，區(qū)內主要礦致異常表現為高阻低極化特征，而構造反映低阻低極化特征，主要電性異常均位于構造附近，反映礦化體與構造關系密切。本區(qū)共發(fā)現三處電性異常，其中D-I推測為礦致異常，可開展進一步工作；D-II、D-III異常不完整，需要進一步進行追索和查證。洞宮山調查區(qū)視電阻率特征整體呈帶狀分布，由南向北呈低—高—低，異常分帶與地層相關性較為明顯，異常走向北北西，與地層方向一致。在中段有一明顯高阻異常，異常從132/12點起向南東延伸至110/23，延伸長度約1km，最大寬度200m，視電阻率極值1757Ω·m，位于114/3點和114/7，異常東南側未封閉，有繼續(xù)延伸的趨勢。該異常整體位于南園組第四段地層與寨下組下段的接觸帶附近，靠南園組第四段地層一側，為成礦有利部位，且地表已發(fā)現的葉臘石蝕變帶也位于該異常中，推測該異常與葉臘石化關系密切。

洞宮山調查區(qū)極化率整體較低緩，視極化率（ηs）幅值在0.2%～2.7%，呈南低北高分布，變化平緩，異常并不明顯，結合視電阻率異常分析，異常（D-IV）位置為相對低極化反映，與上岔頭調查區(qū)極化率特征類似。根據視電阻率中梯和激電中梯成果，在0線108～136號點區(qū)段開展了激電測深測量，從測深成果看，電性剖面分為三塊，南段凝灰質砂礫巖主要為低阻低極化特偵，而北段流紋質晶屑熔結凝灰?guī)r分為上下兩層，上層為高阻高極化特征，主要為地表風化地層為主，深部為高阻低極化特征：在120/0號點，為兩種巖性接觸附近，有較明顯的相對高阻異常，由淺部向深部延伸，結合地表的葉臘石礦化反映，推測該異常為礦化體反映。綜合視電阻中梯測量成果、視極化率中梯測量成果和電測深成果，洞宮山調查區(qū)內主要礦致異常表現為高阻低極化特征，異常位于南園組第四段地層與寨下組下段的接觸帶附近。本區(qū)共發(fā)現一處電性異常（D-IV），異常規(guī)模較大，與接觸帶關系密切，且地表已發(fā)現葉臘石礦化體，可針對該異常開展進一步工作。

2 結語

通過物探勘查手段，基本查明了調查區(qū)的視電阻率和視極化率的分布特征。為下一步的葉蠟石礦資源勘查提供資料依據。調查區(qū)內電阻率分布與地層、礦化體、構造關系密切；極化率整體較弱，異常不明顯；礦化體異常主要以高阻低極化異常為主。上岔頭調查區(qū)共發(fā)現三處電性異常，異常與構造關系密切，其中D-I推測為礦致異常，可開展進一步工作；D-II、D-III異常不完整，需要進一步進行追索和查證。洞宮山調查區(qū)共發(fā)現一處電性異常（D-IV），異常規(guī)模較大，與接觸帶關系密切，且地表已發(fā)現葉臘石礦化體，可針對該異常開展進一步工作。收集物性資料，開展較全面的物性測試工作，對本工作區(qū)各巖石的物性特征有更全面的認識。進一步補充地質、物探工作，對已發(fā)現的視電阻率異常進行查證和追索。