激电测井在城山多金属勘查的应用

龙思帆

（安徽省物化探院，安徽 合肥 230022）

激电（IP）测井，通常指的是单井排列方式，即将供电装置和测量装置同时放入一个钻孔中同步沿井测量，使用的电极系与视电阻率相同，包括梯度电极系和电位电极系两类。当采用点测量方式进行时，主要可以获得两个参数:视电阻率、视极化率[1,2]。激发极化测井的探测范围不大，一般仅为几十厘米到几米，因此，它的主要探测对象是井壁及井壁附近不大范围内的岩矿石层[3]。

根据激发极化测井资料可以校正钻孔地质剖面，确定被钻孔穿过的岩矿层的深度和厚度，探测井旁盲矿体（长短组合可粗略判断），以及为地面物探和井中物探的资料解释提供岩矿石的电阻率和极化率参数等[4]。由于其采用的是井中供电的方式，不易受近地表岩矿石电性干扰，所以应用范围更广，通常也是地—井四方位测井等的先行方法[5]。

1 激电测井基本原理

1.1 基本原理

岩矿石在供电和断电过程中，AB电极形成一次电场ΔV1以及地下介质激发极化产生二次场的电位差ΔV2。直流激发极化法就是根据测得的一次电位计算电阻率，根据测得的二次电位计算激化率的。地下岩、矿石的极化率主要决定于其中所含电子导电矿物的含量极其结构。不含电子导电矿物的围岩比含有电子导电性矿物的矿石的极化率要低的多，激发极化法就是利用它们之间存在着明显的极化率差异进行找矿的，并且还可以根据极化率的高低区分矿与非矿异常。

实际测量中所记录的参数：

（1）视电阻率：（各种岩石电阻率的综合反映，称为“视电阻率”）

ρs=KΔV1/ΔI（K为所采用装置的装置系数）

（2）视极化率：（各种岩石极化率的综合反映，称为“视极化率”）

ηs=（ΔV2/ΔV）×100%（其中ΔV2为二次场，ΔV为一次场）

1.2 现场方法技术

图1 测井电极系

IP测井的基本技术要求是供电不测量，测量不供电，一般分为梯度电极系和电位电极系，在金属矿IP测井中，常用电极距AO=1m～5m的梯度电极系或电极距AM=0.2m～0.5m的电位电极系。

在两种均匀介质水平接触的情况下，视极化率梯度电极系的探测半径大约是1.5～2倍电距AO，视极化率电位电极系的探测半径大约是2～3倍的电极距AM。电极系通常由3个电极构成，第4个电极在地表，各电极系装置示意图见图3。

2 激发极化测井应用实例

2.1 激电测井的必要性

以安徽省城山地区的铜铁多金属勘查为例，该区位于庐江-枞阳（庐枞）火山岩矿集区多金属成矿带南部，近几年在安徽省地勘基金的投入勘查下，取得了较好的地质成果。城山地区较大范围内的地层中含有碳质层，地—井方式测井供电电流易延碳质层传导，井下信号微弱，因此IP测井成了获取钻孔岩矿石电性特征比不可少的电测井方式。如图2，城山ZK3107激电测井能很好划分岩矿层，确定矿层中局部不均性，验校柱状剖面。

图2 ZK3107井中梯度激电测井曲线图

2.2 激电测井的滤波圆滑

激发极化测井为了解岩矿层的电性和选取背景值时，应选择大极距。当没有足够大极距时，也可将激电测井曲线作适当滤波圆滑来了解每层岩矿石平均的电性特征。我们知道地下异常体的二次电场是与距离成非线性反比的，因此常规的滑动平均法等是不适合用来做圆滑的。为此本文尝试用高斯滤波来做圆滑处理，取得了较好效果。高斯滤波的图像处理就是对整幅图像进行加权平均的过程，每一个像素点的值，都由其本身和邻域内的其他像素值经过加权平均后得到。高斯平滑滤波器无论在空间域还是在频率域都是十分有效的低通滤波器。同样以ZK3017为例，经高斯圆滑后的测井曲线少了毛刺，突出各层的相对差异，更能反映各地层的平均电性特征，有利反映背景场。见图3。

图3 ZK3107井中梯度激电测井圆滑曲线图

2.3 多孔联合的地质推断

城山地区的多金属在详查阶段打了较多钻孔，均进行了激电测井，钻孔间距较近，通过对多个钻孔的激电测井曲线对比，发现可以在一定程度上根据曲线勾勒出地层，乃至矿层的延伸走向情况，且与地质钻孔剖面推断很接近。由于原始曲线毛刺较多，不能很好反映背景值，对比曲线均采用高斯滤波后曲线绘制，更能发现各钻孔的相关性。可见对钻孔密集区进行激电测井对大致判断岩矿层的走向延伸、验证地质剖面推断等也有一定帮助。

3 结论与建议

井中激电测井是电测井中先验先行，划分电性层，验证地质剖面，了解钻孔壁附近电性背景场等必不可少的方法。本文创新的运用高斯滤波，多孔联合对比等取得了新的认识与较好成果。由于激电测井测量范围有限，因此也建议在实际应用中多同时运用大小极距，以及多推广井中高密度测井等，以取得更好地质效果。

[1]井中激发激发极化法技术规程，DZ/T 1999.

[2]潘和平等．井中激电地—井方式井旁球体反演，2008.

[3]姜贤斌等，激发极化测井在矿产资源勘查中的应用研究.

[4]新疆哈密市庆城西铜金矿区物探激电(IP)中梯勘查报告.

[5]潘建西井中激电地在金属矿勘探中的应用西北地质2010.