激电中梯勘查石墨矿的应用效果

李涛+尧玉燕+黄子茜

摘 要：本文主要介绍在某矿区激电中梯勘查石墨矿的应用效果，从而达到直接或间接找矿的目的。

关键词：石墨；激电中梯；找矿

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.045

1 引言

随着现代科学技术和工业的发展，石墨在机械工业、航天工业等领域也得到了广泛应用，石墨的需求量越来越大。石墨矿是沉积变质型矿种，具有一定的分布规律。目前全国发现的石墨矿主要储藏在大理岩或斜长角闪片麻岩中。

2 方法理论依据

石墨矿是优良的电子导体，具有低电阻率、高极化率的物理特性，而大理岩、斜长角闪片岩、石英闪长岩、似斑状角闪二长岩等围岩具有相对高电阻率、低极化率的特性。本区主要成矿层位为大理岩，而大理岩中含有石墨矿，即呈现低阻高极化特征，因此含矿岩体与围岩表现出较大电性差异，为开展激电中梯工作提供了良好的物理依据。

3 应用实例及效果

3.1 测区地层概况

（1）下元古界白沙河岩组大理岩组合：岩性主要为灰白色、局部灰～青灰色大理岩，细晶结构，中～厚层状构造，局部薄层状构造，主要由方解石组成，含少量石墨、石英等。为含矿地层。

（2）下元古界白沙河岩组角闪岩组合：岩性主要为深灰色斜长角闪岩，局部夹斜长角闪片岩，变晶结构，块状构造，局部片（板）状构造，由角闪石、斜长石及少量其它矿物组成。

（3）第四系Qh：全新统冲洪积层、冲积层。全新统冲洪积层由分选性和磨圆度都较差的巨砾、砾石、砂及黄土组成。全新统冲积层为一套砾石、砂及粉砂，分选性和磨圆度都较好，呈松散状[1]。

3.2 矿化带地质特征

本测区位于K03矿化带处，矿化带处主要特征：为大理岩型，北东～南西向延伸，走向两侧尖灭，可见单个露头最长约80m，断续出露近750m，露头宽约3～15m。产状127°∠87°。固定碳含量0.78～3.55%，平均2.01%。分布较均匀。石墨片径一般0.5～1.5mm。

3.3 矿区主要岩（矿）石物性参数

本区围岩类岩石极化率变化范围为0.24%～1.59%、电阻率变化范围为1055～15900Ω·m，含矿大理岩（含石墨、Fe）极化率变化范围为1.24%～29.84%、电阻率变化范围为118～1964Ω·m，含矿大理岩呈低阻、高级化的电性特征，与围岩存在较大电性差距，且大理岩随着含矿程度增加，其极化率呈递增、电阻率呈递减趋势。

3.4 激电异常圈定

（1）背景值（Mb）的确定。背景值是测区内所有点的极化率值相加，除以相加的总点数，本工作区的Mb值为6.74%。

（2）异常下限（Mx）的确定。异常下限为Mx=Mb+3ε×Mb，ε为均方误差，本工作区的ε值为0.044从式中求出本工作区的异常下限为7.63%。

3.5 物探工作成果

（1）激电异常解释：通过激电中梯工作，基本查明了本测区异常分布情况，测区中存在2个低阻高极化异常区JD1 、JD2，根据低阻高极化异常曲线特征，圈出4个条带状异常JD1-1 、JD1-2、JD2-1、JD2-2，JD1异常极化率幅值为6.0%～12.5%，视电阻率幅值为100Ω·m ～1000Ω·m；JD2异常极化率幅值为6.0%～12.5%，视电阻率幅值为300Ω·m ～2000Ω·m。

1）异常JD1：该异常极化率值的规律较强，异常平面分布走向呈北东向，异常两侧未圈闭。该异常长约1000米，宽约200米。根据异常曲线形态及物性特征圈出2个条带异常JD1-1 、JD1-2。结合地表出露情况及地质资料，推断异常JD1-1 为石墨矿化引起、异常JD1-2 为黄铁矿化引起。2）异常JD2：异常平面分布走向呈北东向，异常西南侧似有圈闭趋势，异常北东侧未圈闭。该异常长约1000米，宽约200米。根据异常曲线形态及物性特征，圈出2个条带异常JD2-1 、JD2-2。结合地表出露情况及地质资料，推断异常JD2-1、JD2-2 均为石墨矿化引起。

（2）1线地物综合剖面解释：测段范围内极化率变化范围为3.08%～9.92%、均值为6.88%，电阻率变化范围为77.9～1851.0Ω·m、均值为452.7Ω·m。极化率最大值位于165桩号。图1中1线激电异常曲线图可见：测段内存在多个极化率高于背景值、电阻率相对较低异常。单个异常解释如下：

1）异常1位于780～790桩号，异常2位于700～740桩号，此范围主要为大理岩及含石墨大理岩，异常与含石墨大理岩相对应，推断此异常由石墨礦化引起。2）异常3位于610～700桩号，此范围被第四系覆盖，因此推断此异常由石墨矿化或黄铁矿化引起的不明异常。3）异常4位于400～480桩号，此范围为黄铁矿化斜长角闪岩及斜长角闪岩，推断此异常由黄铁矿化斜长角闪岩引起。4）异常5位于300～380桩号，此范围为大理岩及含石墨大理岩，异常与含石墨大理岩相对应，因此推断此异常由石墨矿化引起。5）异常6位于220～270桩号，此范围为大理岩及含石墨大理岩，异常与含石墨大理岩相对应，因此推断此异常由石墨矿化引起。6）异常7位于160～220桩号，此范围为大理岩、含石墨大理岩、黄铁矿化斜长角闪岩，由此推断此异常由石墨矿化及黄铁矿化综合引起。7）槽探揭露：针对激电中梯异常，进行槽探工作。于150～270段均发现石墨矿及黄铁矿化大理岩。

4 结论

通过激电中梯工作，圈出低阻高极化异常段，结合地质工作，推断异常体的空间分布形态。由此可见，激电中梯在找石墨矿中的效果显著，对地质找矿有良好的指导意义。不足之处：激电中梯异常圈定石墨矿（化）体影响因素较多，金属硫化物（黄铁矿）电性特征呈低阻高极化特征，应结合其他方法进行勘查工作，比如自然电位法，效果会更明显。

参考文献：

[1]李金铭.地电场与电法勘探[M].北京：地质出版社，2005.endprint