激电中梯在青海省都兰县查干热各沟地区铜金多金属矿预查中的应用

权开珠

(青海省核工业地质局，西宁 810008)

0 引言

该项目为2013年青海省地质勘查基金续作项目，省国土厅以(青国土资[2013]64号)文“青海省国土资源厅关于下达2013年度青海省地质勘查基金项目(第一批)计划(草案)的通知”下达，目的是：

(1)在2012年工作成果的基础上，对已发现矿(化)体及成矿有利地段利用1∶2000激电中梯剖面、1∶10000土壤剖面及槽、钻探工程进行验证评价。

(2)利用1∶10000高精度磁测工作寻找隐伏超基性岩体，通过定性解释、反演计算等，大致判明岩体产状。

(3)在磁异常布置激电中梯剖面，以进一步查明异常性质。

1 地质概况

测区位于赛什腾山—阿尔茨托山造山亚带的东端，出露的地层主要是早元古界金水口岩群(Pt1j)、中元古界万洞沟群(Pt2w)、第四系(Qh)；构造以北西和近东西向的构造为主，区内岩浆活动频繁，岩性由基性—超基性—中酸性—酸性均有出露；受北侧东昆仑南断裂和南侧布青山南缘断裂控制，预查区内构造发育，主要以北西西向断裂构造为主；侵入岩主要为华力西期晚期的中酸性、基性和超基性侵入岩[3]。

2 激电中梯测量

2.1 使用的仪器

中间梯度装置剖面测量使用中地装(重庆)地质仪器有限公司生产的DJF-10型大功率激电发射机，该仪器为新一代直流电法仪器，发射电压为50～1000 V，输出功率10 kW，供电使用大功率交流发电机，并配备变压器、假负载。接收机采用加拿大SCRITREX公司生产的IPR-12接收机。激电观测参数为一次电位Vp、视充电率M1～M14，Ms异常选取M4(即供电时间为8s，把二次电位衰减曲线与坐标轴围成的区域按固定延时切为14块，M4为14块面积中第四块面积积分值)。每次读数叠加5～12次，Vp、M1～M14直接读取，视电阻率ρs异常为计算导出值。

2.2 激电中梯实验

根据图1所示(AB=1200 m，MN=20 m，供电电流为4.41 A)，供电周期为32 s时，异常十分明显，曲线也较圆滑规则；供电周期为8 s和16 s时，异常值下降明显；供电周期为64 s时，异常幅度略有增强，但观测时间延长，严重影响工作进度。故2013年查干热各沟地区激电中梯供电周期选择32 s。

图1 激电中梯供电周期选择实验

2.3 野外工作方法

工作采用大功率激电中梯装置，开始野外工作前，进行了供电周期选择试验，以选择合理的工作装置和参数。根据试验结果最后确定AB=1200 m，MN=20 m，供电周期32 s。点距10 m，采用双向短脉冲供电，占空比50%，断电延时200 ms，采样块数为14块，并以第四次采样数据成图。测量中对突变点和可疑点进行了重复观测，以保证数据的可靠。测线长过一个AB排列无法完成测量而需用两个AB排列测量的，在接头处重复4～7个测点进行观测。最大旁测距为240 m，测量区段为AB中间的三分之二。供电电极使用5根钢制钎状电极并联，电极入土深度大于电极长度的2/3，表土干燥时浇水，以降低接地电阻，增大供电电流。测量电极使用不极化电极，遇接地不良时浇水或遇裸露岩石时用湿土接触。供电导线敷设时，为减少大地电磁耦合影响的同时又不影响工作效率，一般要求供电导线距离观测剖面线0.02d(d为AB长度)，而且导线架上未敷设完的导线均从线架上放开。布极时进行导线漏电检查，导线漏电检查结果均无漏电现象。

2.4 资料整理

数据采集后当天及时进行回放和检查验收，并按100%自互检，30%项目检填写ISO 9001：2008质量记录卡片，主要内容是激电仪器设备质量检查记录表、装置选择质量检查记录表、工作方式和时间制式选择记录表以及野外数据采集方法技术质量检查记录表；并且对野外观测的数据逐点进行检查、核对，无误后，对资料进行计算、整理，及时绘制图件，成图全部用专业软件在电子计算机上完成。

2.5 质量评价

本次激电中梯剖面测量工作按规范要求进行了质量监控，对异常点、突变点、可疑点做了重点观测，还做了系统检查，其结果见表1。从表1可知，本次激电中梯剖面测量野外施工质量可靠，精度符合规范级精度要求。

表1 激电中梯面积测量质量检查结果一览表

注：Ms按均方相对误差统计

3 地球物理特征

3.1 工作方法

电性参数测定使用仪器为WDYX-1岩样测试信号源和IPR-12接收机，采用小四极法装置，使用面团做接触介质，并加适量食用盐、硫酸铜，供电电极为细铜棒，接收电极为铅丝。测定标本前，将标本置于水中浸泡，浸水时间大于24 h，标本从水中取出后，待标本表面干燥后再进行测量。标本长度测量精确到2 mm，标本断面面积测量精确到4 mm2。电性参数测定方法、技术符合相关规定要求。

3.2 质量评价

物探勘查中利用岩矿石标本进行的物性工作，精度不应低于下列精度：电性标本相对误差≤20%。计算误差公式如下。

式中：μ为平均相对误差；n为检查样品数；Ai为第一次观测值；Bi为第二次观测值。

本次共测定了电物性标本220块，检查19块，检查率为9.3%，充电率、电阻率平均相对误差分别为4.89%和5.03%，测量结果符合规范和设计要求，测定结果见表2。由表2可见：

(1)本区岩石之间极化率有较明显的差异。其中辉橄岩极化率最高，平均值达到了124.0 mV/V；板岩其次，其极化率平均值达到了53.3 mV/V；其余岩性大都表现较低的极化率特征。虽然板岩与辉橄岩极化率的平均值相差较大，但是这两种岩性的极化率变化均很大，所以板岩是本地区激电工作的主要干扰源。

(2)各类岩石之间的电阻率差异较小，橄榄岩电阻率值最高，其平均值为1874.6 Ωm；硅质岩、蚀变安山岩、辉长岩、细碧岩、闪长岩其次，电阻率平均值分布在1200～1600 Ωm之间；板岩的电阻率平均值最小为937.5 Ωm。

由此认为，高极化率、低电阻率的异常地段是探寻铜多金属矿体的有利地段。

表2 测区岩石标本电参数统计表

4 异常推断解释

针对测区中的磁异常共布设14条激电剖面(图2)，以查明磁异常的电性特征。

图2 测区高磁-激发极化中间梯度综合平面图

图3 测区地质-激发极化中间梯度综合平面图

C1磁异常附近的激电异常视充电率背景约50‰，异常幅值一般分布在50‰～80‰，最大值为101‰，异常范围大，形态规则，往南没有封闭。异常走向与地层走向基本一致，呈北西西向。对照地质-激电综合平面图(图3)，发现在MCu5附近(JP6线63～71号点)，激电异常表现为明显的低阻高极化异常，但是旁边测线并没有这么明显的异常。分析其原因可能是由于附近含碳板岩较发育，含碳板岩所引起的异常淹没了矿体的异常，虽然有含碳板岩的存在，但是在JP3、JP4、JP5三条剖面上仍然发现了隐藏在平稳高值视充电率背景上的小突起(JP3线104～112号点；JP4线8～90号点和96～109号点；JP5线72～75号点和77～85号点)，这些小突起很有可能就是MCu5矿体往西的延续，建议槽探验证[5]。

C2磁异常上的激电异常视充电率背景约20‰，异常幅值一般大于50‰，普遍分布在40‰～100‰，最大值为177‰，异常范围大，形态规则。异常走向与地层、岩体走向基本一致，呈北西西向，长约2100 m，宽约500 m。结合地质-激发极化中间梯度综合平面图(图3)分析可知，该异常可能为超基性岩体与含碳板岩共同引起。在C2磁异常的东端，即JP10～JP14所测激电异常曲线与JP1～JP9所测激电异常曲线明显不同，主要表现为JP1～JP9所测得的视充电率曲线宽缓圆滑，而JP10～JP14所测得的视充电率曲线呈跳跃波扭状；视电阻率曲线亦有相似的特征。造成这种现象有两个原因：①由于JP1～JP9第四系覆盖较JP10～JP14更厚，导致JP1～JP9所测激电异常被自然圆滑；②JP10～JP14附近超基性岩体比JP1～JP9附近超基性岩体所含硫化物更为丰富。仔细研究MCu1矿体附近(JP11线20～29号点)所测激电异常曲线，发现矿体附近正是视充电率曲线突然增大的地方。旁边测线同样有这样的特征，JP10线34～38号点，JP13线29～25号点，JP14线19～26号点，建议对JP10、JP13、JP14剖面上视充电率曲线突然增大的地方进行槽探验证[5]。

5 建议

在高磁异常上布设激电剖面时，建议对激电剖面发现的JP3、JP4、JP5三条剖面上隐藏在平稳高

值视充电率背景上的小突起和JP10、JP13、JP14剖面上视充电率曲线突然增大的地方进行槽探验证；工区内部分地区沟壑发育，地形陡峭，中梯装置开展工作有一定困难，建议布置偶极-偶极装置；部分地段由于永冻层的存在，导致供电困难，建议考虑其他物探工作方法[4]。

参考文献：

[1] 傅良魁.电法勘探教程[M].北京:地质出版社,1983.

[2] 邹光华. 简述激电法在金矿普查中的应用[J]. 物探与化探, 1992, 16(1):38-47.

[3] 杨宝荣. 激电中梯法在鄂拉山口寻找隐伏矿体的应用[J]. 甘肃冶金, 2007, 29(2):23-25.

[4] 李志明, 张运涛. 激电中梯测量方法在银坑山地区找矿中的应用效果[C]//中国核学会2009年学术年会. 2009.

[5] 崔东郓, 王伟建. 激电中梯测量工作在多金属找矿中的应用[J]. 贵州地质, 2009, 26(3):218-220.